(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023175004
(43)【公開日】2023-12-08
(54)【発明の名称】静電容量方式の電子ペン
(51)【国際特許分類】
G06F 3/03 20060101AFI20231201BHJP
G06F 3/044 20060101ALI20231201BHJP
【ＦＩ】
G06F3/03 400F
G06F3/044 Z
G06F3/03 400A
【審査請求】有
【請求項の数】14
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023182177
(22)【出願日】2023-10-24
(62)【分割の表示】P 2020561158の分割
【原出願日】2019-09-18
(31)【優先権主張番号】P 2018237879
(32)【優先日】2018-12-20
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】000139403
【氏名又は名称】株式会社ワコム
(74)【代理人】
【識別番号】100091546
【弁理士】
【氏名又は名称】佐藤 正美
(74)【代理人】
【識別番号】100206379
【弁理士】
【氏名又は名称】丸山 正
(72)【発明者】
【氏名】橋本 善之
(72)【発明者】
【氏名】青木 信也
(72)【発明者】
【氏名】金田 剛典
(57)【要約】
【課題】電子ペンの細型化の要請に応じて芯体の細型化を可能にすると共に、電子ペンの傾き角の検出が可能で、且つ、ウェイビング現象を軽減できる電子ペンを提供する。
【解決手段】芯体が、筒状の筐体の軸心方向の一方の開口部から先端部が突出するようにされると共に、筐体内の芯体ホルダーに嵌合される。筐体の開口部近傍に、芯体の一部を囲むようにして導体からなる周辺電極が配置される。芯体は、球体部と軸心部とを有する導体からなる電極芯を備える。電極芯の球体部は、周辺電極に囲まれることなく、芯体の先端部に配置される。軸心部は、軸心方向に太さが異なる部位を有し、球体部と連結する連結部は球体部の直径よりも細く、芯体の後端部側の部位は連結部よりも太くされている。芯体の電極芯の軸心部の、少なくとも周辺電極に囲まれない部位は、電極芯の球体部の直径よりも細くされ、周辺電極に囲まれている部位は、連結部よりも太くされている。
【選択図】図１
【解決手段】芯体が、筒状の筐体の軸心方向の一方の開口部から先端部が突出するようにされると共に、筐体内の芯体ホルダーに嵌合される。筐体の開口部近傍に、芯体の一部を囲むようにして導体からなる周辺電極が配置される。芯体は、球体部と軸心部とを有する導体からなる電極芯を備える。電極芯の球体部は、周辺電極に囲まれることなく、芯体の先端部に配置される。軸心部は、軸心方向に太さが異なる部位を有し、球体部と連結する連結部は球体部の直径よりも細く、芯体の後端部側の部位は連結部よりも太くされている。芯体の電極芯の軸心部の、少なくとも周辺電極に囲まれない部位は、電極芯の球体部の直径よりも細くされ、周辺電極に囲まれている部位は、連結部よりも太くされている。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
筒状の筐体と、
前記筐体の軸心方向の一方の開口部から先端部が突出するように設けられ、軸心方向において前記先端部とは反対側の後端部が、前記筐体の中空部内に配設されている芯体ホルダーに嵌合される芯体と、
前記筐体の前記一方の開口部近傍において、前記芯体の一部を囲むようにして配置される導体からなる周辺電極と、
を備える静電容量方式の電子ペンであって、
前記芯体は、球体部と、前記球体部と連結されている軸心部とを有する導体からなる電極芯を備え、
前記電極芯の前記球体部は、前記周辺電極に囲まれることなく、前記筐体の軸心方向の一方の開口部から突出する前記先端部に配置されており、
前記電極芯の前記軸心部は、軸心方向に太さが異なる部位を有し、前記球体部と連結する連結部は前記球体部の直径よりも細く、前記芯体の前記後端部側の部位は前記球体部と連結する前記連結部よりも太くされており、
前記芯体が前記芯体ホルダーに嵌合されたときに、前記電極芯の前記軸心部の少なくとも前記周辺電極に囲まれない部位は、前記電極芯の前記球体部の直径よりも細くされていると共に、前記電極芯の前記軸心部の前記周辺電極に囲まれている部位は、前記電極芯の前記連結部よりも太くされている
ことを特徴とする静電容量方式の電子ペン。
前記筐体の軸心方向の一方の開口部から先端部が突出するように設けられ、軸心方向において前記先端部とは反対側の後端部が、前記筐体の中空部内に配設されている芯体ホルダーに嵌合される芯体と、
前記筐体の前記一方の開口部近傍において、前記芯体の一部を囲むようにして配置される導体からなる周辺電極と、
を備える静電容量方式の電子ペンであって、
前記芯体は、球体部と、前記球体部と連結されている軸心部とを有する導体からなる電極芯を備え、
前記電極芯の前記球体部は、前記周辺電極に囲まれることなく、前記筐体の軸心方向の一方の開口部から突出する前記先端部に配置されており、
前記電極芯の前記軸心部は、軸心方向に太さが異なる部位を有し、前記球体部と連結する連結部は前記球体部の直径よりも細く、前記芯体の前記後端部側の部位は前記球体部と連結する前記連結部よりも太くされており、
前記芯体が前記芯体ホルダーに嵌合されたときに、前記電極芯の前記軸心部の少なくとも前記周辺電極に囲まれない部位は、前記電極芯の前記球体部の直径よりも細くされていると共に、前記電極芯の前記軸心部の前記周辺電極に囲まれている部位は、前記電極芯の前記連結部よりも太くされている
ことを特徴とする静電容量方式の電子ペン。
【請求項2】
前記電極芯の前記球体部と、少なくとも、前記軸心部の前記球体部の直径よりも細い部位とは、樹脂により覆われている
ことを特徴とする請求項１に記載の静電容量方式の電子ペン。
ことを特徴とする請求項１に記載の静電容量方式の電子ペン。
【請求項3】
前記電極芯の前記球体部は、前記筐体の前記一方の開口部から突出し、前記軸心部の太さよりも大きい太さ部分を備える前記先端部に設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載の静電容量方式の電子ペン。
ことを特徴とする請求項１に記載の静電容量方式の電子ペン。
【請求項4】
前記電極芯の前記軸心部の前記球体部の直径よりも細い部位は、前記球体部と連結する前記連結部から前記後端側に向かって徐々に太くなるテーパー形状とされている
ことを特徴とする請求項１に記載の静電容量方式の電子ペン。
ことを特徴とする請求項１に記載の静電容量方式の電子ペン。
【請求項5】
前記電極芯の前記軸心部の前記球体部の直径よりも細い部位は、一定の太さとされている
ことを特徴とする請求項１に記載の静電容量方式の電子ペン。
ことを特徴とする請求項１に記載の静電容量方式の電子ペン。
【請求項6】
前記電極芯の前記後端側の部位は、樹脂に覆われることなく露出している部分を有しており、前記筐体内に設けられている信号発生回路の信号出力端と電気的に接続されている
ことを特徴とする請求項１に記載の静電容量方式の電子ペン。
ことを特徴とする請求項１に記載の静電容量方式の電子ペン。
【請求項7】
前記電極芯の前記後端側の部位は、樹脂に覆われることなく露出している部分を有しており、導体からなる前記芯体ホルダーに嵌合されており、前記芯体ホルダーは前記筐体内に設けられている信号発生回路の信号出力端に電気的に接続されている
ことを特徴とする請求項１に記載の静電容量方式の電子ペン。
ことを特徴とする請求項１に記載の静電容量方式の電子ペン。
【請求項8】
前記電極芯の前記球体部と、少なくとも、前記軸心部の前記球体部の直径よりも細い部位とは、樹脂により覆われていると共に、
前記筐体の前記一方の開口部には、前記軸心部の前記球体部の直径よりも細い部位を覆う前記樹脂の外周側面と対向する内壁面が形成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の電子ペン。
前記筐体の前記一方の開口部には、前記軸心部の前記球体部の直径よりも細い部位を覆う前記樹脂の外周側面と対向する内壁面が形成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の電子ペン。
【請求項9】
前記芯体は、前記筐体の中空部内において、前記先端部に印加される圧力に応じて軸心方向に変位可能とされており、
前記軸心部の前記球体部の直径よりも細い部位を覆う前記樹脂の外周側面及び前記内壁面は、軸心方向に沿った面である
ことを特徴とする請求項８に記載の静電容量方式の電子ペン。
前記軸心部の前記球体部の直径よりも細い部位を覆う前記樹脂の外周側面及び前記内壁面は、軸心方向に沿った面である
ことを特徴とする請求項８に記載の静電容量方式の電子ペン。
【請求項10】
前記電極芯の前記軸心部の他端側を露出させる状態で、前記軸心部の前記球体部の直径よりも細い部位が前記樹脂により覆われていると共に、前記露出されている前記電極芯の前記軸心部の他端側の前記樹脂との連結部分の外周側面は、前記樹脂の外周側面と面一となるようにされており、
前記筐体の前記開口部の前記内壁面は、前記樹脂の外周側面と前記電極芯の前記軸心部の他端側の前記樹脂との連結部分を含んで対向している
ことを特徴とする請求項８に記載の静電容量方式の電子ペン。
前記筐体の前記開口部の前記内壁面は、前記樹脂の外周側面と前記電極芯の前記軸心部の他端側の前記樹脂との連結部分を含んで対向している
ことを特徴とする請求項８に記載の静電容量方式の電子ペン。
【請求項11】
前記電極芯の前記球体部と、少なくとも、前記軸心部の前記球体部の直径よりも細い部位とは、樹脂により覆われていると共に、前記球体部を覆う樹脂部分の太さは、前記軸心部の前記球体部の直径よりも細い部位を覆う樹脂部分の太さよりも大きいものとされており、
前記筐体の前記一方の開口部には、前記球体部を覆う樹脂部分の外周側面と対向する内壁面が形成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の電子ペン。
前記筐体の前記一方の開口部には、前記球体部を覆う樹脂部分の外周側面と対向する内壁面が形成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の電子ペン。
【請求項12】
前記芯体は、前記筐体の中空部内において、前記先端部に印加される圧力に応じて軸心方向に変位可能とされており、
前記球体部を覆う樹脂部分の外周側面及び前記内壁面は、軸心方向に沿った面である
ことを特徴とする請求項１１に記載の静電容量方式の電子ペン。
前記球体部を覆う樹脂部分の外周側面及び前記内壁面は、軸心方向に沿った面である
ことを特徴とする請求項１１に記載の静電容量方式の電子ペン。
【請求項13】
前記筐体内には、前記芯体ホルダーよりも後端側に筆圧検出部材が設けられており、
前記芯体ホルダーは、前記芯体の前記先端部に印加される圧力を前記筆圧検出部材に伝達する伝達部材とされている
ことを特徴とする請求項１に記載の静電容量方式の電子ペン。
前記芯体ホルダーは、前記芯体の前記先端部に印加される圧力を前記筆圧検出部材に伝達する伝達部材とされている
ことを特徴とする請求項１に記載の静電容量方式の電子ペン。
【請求項14】
前記電極芯の前記球体部及び軸心部は、金属で構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の静電容量方式の電子ペン。
ことを特徴とする請求項１に記載の静電容量方式の電子ペン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、静電容量方式の電子ペンに関する。
【背景技術】
【0002】
静電容量方式の電子ペンは、位置検出装置の位置検出センサと静電結合により信号のやり取りをする。位置検出装置では、電子ペンと電界を通じて信号をやり取りしている位置検出センサ上の位置を検出することで、電子ペンのペン先により指示された位置を検出する。
【0003】
静電容量方式の電子ペンのペン先は、位置検出センサとの間で静電結合するために、導電性を有することが必要である。そのため、静電容量方式の電子ペンでは、導電性を有する材料で構成される芯体を、その先端を電子ペンの筐体の開口部から突出させると共に、芯体の先端とは反対側を筐体内に設けられる芯体ホルダーに嵌合させて、電子ペンの筐体内に係止させるように構成される（例えば特許文献１（ＷＯ２０１６／０６３４２０Ａ１）参照）。
【0004】
従来、芯体は、所定の太さの棒状の金属で構成されているものが多い。導電性の金属粉などを混入して導電性を有するようにしたエラストマーなどの樹脂を棒状にした芯体も提案されている。この樹脂としてエラストマーを用いた芯体の場合には、電子ペンにより位置検出センサの入力面（筆記面）に対して位置指示して筆記するときの感触（書き味）を、筆記に適したものとすることが容易であるという利点がある。
【0005】
ところで、最近は、位置検出装置側で、筆記しているときの電子ペンの入力面に対する傾き角を検出することができるようにし、この検出した傾き角を、筆記跡の太さの制御に用いるなどの種々の用途に用いることが要望されるようになってきている。
【0006】
この電子ペンの入力面に対する傾き角の検出方法としては種々提案されており、芯体と位置検出センサとの静電結合から傾きを検出する方法も知られている。例えば、図８（Ａ）に示すような太さが一定の棒状の芯体１００を電子ペンの芯体として用いている場合、芯体１００が位置検出センサの入力面に対して、図８（Ａ）において実線で示すように垂直の状態のときには、図８（Ｂ）に示すように、位置検出センサでは、電子ペンの芯体１００との静電結合による指示位置軌跡は真円１０２として検出される。
【0007】
そして、芯体１００が位置検出センサの入力面に対して、図８（Ａ）において破線で示すように傾いた状態のときには、図８（Ｃ）に示すように、位置検出センサでは、電子ペンの芯体１００との静電結合による指示位置軌跡は、芯体１００が傾いている方向に、傾き角に応じた細長形状となる楕円形１０３として検出される。したがって、位置検出装置では、この楕円形１０３の細長形状（長円）から、電子ペンがいずれの方向に、いずれの傾き角で傾いているかを検出することができる。
【0008】
以上のことから分かるように、芯体と位置検出センサとの静電結合から傾きを検出する方法により電子ペンの入力面に対する傾き角を検出するためには、芯体の先端部のみならず、先端部に引き続く部分も位置検出センサと静電結合することが必要であり、芯体は、先端部のみならず先端部に引き続く後端側部分も太さが大きい方が良い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0009】
【特許文献1】ＷＯ２０１６／０６３４２０Ａ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
上述したように、導電性を有するようにされたエラストマーなどの樹脂で構成された芯体は、書き味を変更することが容易であるという点で優れている。しかしながら、エラストマーなどの樹脂は容易に変形し易いため、電子ペンのペン先に大きな筆圧を印加すると、芯体のペン先側が変形して、電子ペンの筐体の開口部に芯体が引っかかるようになり、筆記時に違和感を生じる恐れがあった。
【0011】
そこで、導電性を有するようにされたエラストマーなどの樹脂で構成された芯体は、ある程度太くして変形しにくくする必要があると共に、筐体の開口部と対向する部分の周囲は、より硬質の樹脂で補強するようにする必要があった。このため、細型化の要求が強くなっている最近の電子ペンの芯体としては、芯体も細型化が望ましいが、当該芯体の細型化が困難であり、電子ペンの細型化の支障となる恐れがあった。また、導電性を有するようにされたエラストマーなどの樹脂で構成された芯体は、導電性を確保するために、芯体を細くすることが困難であり、ある程度の太さを必要とするという問題もあった。
【0012】
これに対して金属からなる芯体を用いる場合には、細型にしても導電性を維持することが容易であり、筆圧が芯体のペン先側に印加された場合の強度も十分であるという利点がある。ただし、上述したように、電子ペンの傾き角の検出をする用途のためには太さを太くする必要があった。
【0013】
すなわち、導電性を有するようにされたエラストマーなどの樹脂で構成された芯体であっても、金属で構成された芯体であっても、電子ペンの傾き角を検出する用途を考慮したときには、先端部のみならず、先端部に引き続く後端側の部分も、ある程度太くして、位置検出センサとの静電結合を可能にする必要があった。
【0014】
しかしながら、このように芯体の太さを構成した場合には、先端部に引き続く後端側の部分の位置検出センサとの静電結合が電子ペンの指示位置に対して影響し、電子ペンを入力面に対して斜めに傾けている状態で直線を筆記するようにすると、位置検出装置での検出軌跡が直線にならずに、波線状になる（ウェイビング現象が生じる）という問題がある。
【0015】
以上の点に鑑み、この発明は、電子ペンの細型化の要請に応じて芯体の細型化を可能にすると共に、電子ペンの傾き角の検出が可能で、且つ、ウェイビング現象が生じないようにした電子ペンを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0016】
上記の課題を解決するために、
筒状の筐体と、
前記筐体の軸心方向の一方の開口部から先端部が突出するように設けられ、軸心方向において前記先端部とは反対側の後端部が、前記筐体の中空部内に配設されている芯体ホルダーに嵌合される芯体と、
前記筐体の前記一方の開口部近傍において、前記芯体の一部を囲むようにして配置される導体からなる周辺電極と、
を備える静電容量方式の電子ペンであって、
前記芯体は、球体部と、前記球体部と連結されている軸心部とを有する導体からなる電極芯を備え、
前記電極芯の前記球体部は、前記周辺電極に囲まれることなく、前記筐体の軸心方向の一方の開口部から突出する前記先端部に配置されており、
前記電極芯の前記軸心部は、軸心方向に太さが異なる部位を有し、前記球体部と連結する連結部は前記球体部の直径よりも細く、前記芯体の前記後端部側の部位は前記球体部と連結する前記連結部よりも太くされており、
前記芯体が前記芯体ホルダーに嵌合されたときに、前記電極芯の前記軸心部の少なくとも前記周辺電極に囲まれない部位は、前記電極芯の前記球体部の直径よりも細くされていると共に、前記電極芯の前記軸心部の前記周辺電極に囲まれている部位は、前記電極芯の前記連結部よりも太くされている
ことを特徴とする静電容量方式の電子ペンを提供する。
上記の構成の電子ペンにおいては、芯体と位置検出センサとの静電結合により、電子ペンの傾きを検出するのではなく、周辺電極と位置検出センサとの静電結合を用いることで、電子ペンの傾き角を検出するように構成することができる。したがって、芯体は、電子ペンの傾きを検出するために、先端部に引き続く部分を太くする必要はない。
筒状の筐体と、
前記筐体の軸心方向の一方の開口部から先端部が突出するように設けられ、軸心方向において前記先端部とは反対側の後端部が、前記筐体の中空部内に配設されている芯体ホルダーに嵌合される芯体と、
前記筐体の前記一方の開口部近傍において、前記芯体の一部を囲むようにして配置される導体からなる周辺電極と、
を備える静電容量方式の電子ペンであって、
前記芯体は、球体部と、前記球体部と連結されている軸心部とを有する導体からなる電極芯を備え、
前記電極芯の前記球体部は、前記周辺電極に囲まれることなく、前記筐体の軸心方向の一方の開口部から突出する前記先端部に配置されており、
前記電極芯の前記軸心部は、軸心方向に太さが異なる部位を有し、前記球体部と連結する連結部は前記球体部の直径よりも細く、前記芯体の前記後端部側の部位は前記球体部と連結する前記連結部よりも太くされており、
前記芯体が前記芯体ホルダーに嵌合されたときに、前記電極芯の前記軸心部の少なくとも前記周辺電極に囲まれない部位は、前記電極芯の前記球体部の直径よりも細くされていると共に、前記電極芯の前記軸心部の前記周辺電極に囲まれている部位は、前記電極芯の前記連結部よりも太くされている
ことを特徴とする静電容量方式の電子ペンを提供する。
上記の構成の電子ペンにおいては、芯体と位置検出センサとの静電結合により、電子ペンの傾きを検出するのではなく、周辺電極と位置検出センサとの静電結合を用いることで、電子ペンの傾き角を検出するように構成することができる。したがって、芯体は、電子ペンの傾きを検出するために、先端部に引き続く部分を太くする必要はない。
【0017】
上記の構成の電子ペンにおいては、芯体は、導体からなり、球体部と軸心部とを有する電極芯を備えるものとされる。そして、上記の構成の電子ペンは、電子ペンの筐体の一方の開口部から突出する先端部を備えると共に、その先端部に導体からなる電極芯の球体部が配置されている。このように、電極芯の先端は球体部であるので、電子ペンの入力面に対する傾き角に関係なく、位置検出センサと同様の静電結合状態となり、電子ペンの傾きに関係なく、位置検出装置で、正しく指示位置を検出することができる。
【0018】
そして、電極芯の軸芯部の球体部との連結部は、球体部の直径よりも細く構成されていると共に、芯体が、電子ペンの筐体内の芯体ホルダーに嵌合されたときに、電極芯の軸心部の少なくとも周辺電極に囲まれない部位は、電極芯の球体部の直径よりも細い部分となっている。このため、電極芯の軸心部の少なくとも周辺電極に囲まれない部位は、電子ペンを傾けたとしても、位置検出センサとの静電結合は弱くなる。したがって、電子ペンを入力面に対して傾けて直線を筆記したとしても、ウェイビング現象を軽減することができて、波線状になることを回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】この発明による電子ペンの実施形態の構成例を説明するための図である。
【図2】この発明による電子ペンの実施形態で用いる芯体の構成例を説明するための図である。
【図3】この発明による電子ペンの実施形態の要部の構成を説明するための図である。
【図4】この発明による電子ペンの実施形態の電子回路の構成例を説明するための図である。
【図6】この発明による電子ペンの実施形態における傾き検出の動作を説明するために用いる図である。
【図7】この発明による電子ペンの実施形態で用いる芯体の他の構成例を説明するための図である。
【図8】従来の電子ペンによる傾き検出の動作を説明するために用いる図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
図１は、この発明による静電容量方式の電子ペンの実施形態の構成例を説明するための図であり、図１（Ａ）は、この実施形態の静電容量方式の電子ペン１の外観を示す図、図１（Ｂ）は、その要部の構成を説明するための縦断面図である。
【0021】
この実施形態の電子ペン１の筐体１０は、図１（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、筒状の筐体本体部１１のペン先側の開口に、円錐形状の筒状体からなるフロントキャップ１２が嵌合されて取り付けられて構成されている。筐体本体部１１は、使用者が電子ペン１を持って操作するときに、人体を通じてアース（地球アース）されるように、導電性材料、例えば金属で構成されている。また、フロントキャップ１２は、絶縁性材料、例えば樹脂で構成されている。
【0022】
図１（Ｂ）に示すように、フロントキャップ１２の先細となっているペン先側には、芯体２０が軸心方向に自由に移動可能となるように挿通可能とされる開口部１２ａが設けられている。芯体２０は、後述するように、導電性を有する構成とされており、フロントキャップ１２の開口部１２ａから電子ペン１の筐体内に挿入されて、その先端部２０ａが外部に突出する状態で後述する芯体ホルダー３０に保持されるように構成されている。この場合に、導電性を有する芯体２０と、導電性材料からなる筐体本体部１１とは、フロントキャップ１２が介在することにより電気的に分離（絶縁）されている。
【0023】
筐体本体部１１の中空部内には、図１（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、基板載置台部４０１にプリント基板４１が載置された基板ホルダー４０と、電源としての電池４２が収納されている。電池４２としては、一次電池であっても、二次電池（充電式電池）であってもよい。筐体本体部１１のペン先側とは反対側である後端側は、図１（Ａ）に示すように、バックキャップ１３により閉塞されている。
【0024】
基板ホルダー４０は、絶縁性の樹脂により構成され、電子ペン１の軸心方向となる長手方向において、基板載置台部４０１側とは反対側に、感圧用部品保持部４０２を有している。基板ホルダー４０は、図１（Ｂ）に示すように、筐体本体部１１の中空部内に収納されたときに、電子ペン１の軸心方向となる長手方向に、感圧用部品保持部４０２と、基板載置台部４０１とが連続する構成とされている。感圧用部品保持部４０２は、内部の中空部に感圧用部品５０（筆圧検出用の複数個の部品）を収納する中空部を備える筒状形状とされる。基板載置台部４０１は、プリント基板４１を載置して保持するボート状の形状であって、筒状体を軸芯方向に略半分切断したような形状とされている。
【0025】
基板ホルダー４０の感圧用部品保持部４０２内には、筆圧検出部を構成する感圧用部品５０及び圧力伝達部材が収納される。この例の筆圧検出部は、芯体２０に印加される筆圧に応じて静電容量が変化する容量可変コンデンサで構成される。
【0026】
この例の感圧用部品５０は、図１（Ｂ）に示すように、誘電体５１と、端子部材５２と、保持部材５３と、導電部材５４と、弾性部材５５とで構成される複数個の部品からなる。端子部材５２は、導電性材料例えばＳＵＳからなり、円板状形状を有する誘電体５１の一方の端面側に設けられて、当該感圧用部品５０で構成される容量可変コンデンサの第１の電極を構成する。
【0027】
また、導電部材５４は、例えば導電性ゴムで構成された円柱状形状の部材であり、保持部材５３に保持されて、その端面が誘電体５１の他方の端面側に対向するように配設されている。導電部材５４の誘電体５１との対向面は、例えばドーム状に形成されている。
【0028】
弾性部材５５は導電性材料例えばＳＵＳからなるコイルばねで構成されており、当該コイルばねの空間内に導電部材５４を挿入するような状態で配設されている。導電部材５４と弾性部材５５とは電気的に接続されており、前記容量可変コンデンサの第２の電極を構成する。弾性部材５５は、誘電体５１と、保持部材５３との間に配され、導電部材５４を誘電体５１から離間させる方向に常時付勢するように設けられている。
【0029】
基板ホルダー４０の筒状の感圧用部品保持部４０２のペン先側の開口部側には、感圧用部品５０を感圧用部品保持部４０２内に係止させると共に、芯体ホルダー３０を収容するための筒状部３２が設けられている。
【0030】
芯体ホルダー３０は、導電性材料、例えばＳＵＳ（Steel Special Use Stainless）からなり、導電性弾性部材３１を収納嵌合する凹穴を有する収納嵌合部３０１と、感圧用部品５０の保持部材５３に嵌合する棒状部３０２とが一体に形成されたものである。
【0031】
芯体２０は、その先端部２０ａとは反対側が、導電性弾性部材３１を介して導電性材料からなる芯体ホルダー３０に嵌合されることにより、芯体ホルダー３０に対して結合保持されている。そして、芯体ホルダー３０の芯体２０側とは反対側の棒状部３０２が、感圧用部品５０の保持部材５３に嵌合され、芯体２０及び芯体ホルダー３０が一体的に、芯体２０の先端部２０ａに印加される圧力に応じて軸心方向に変位することにより、芯体２０の先端部２０ａに印加される圧力（筆圧）が感圧用部品５０に伝達されるように構成されている。
【0032】
したがって、この例においては、導電性弾性部材３１を有する芯体ホルダー３０は、芯体２０に印加される圧力（筆圧）を感圧用部品５０に伝達するための圧力伝達部材としての機能を備えるものとして構成されている。
【0033】
そして、図１（Ｂ）に示すように、筒状部３２内には、芯体ホルダー３０を常に芯体２０側に付勢するようにするコイルばね３３が設けられている。このコイルばね３３は、導電性金属などの導電性材料で構成されており、その一端は、図示は省略するが、プリント基板４１に配設されている信号発信回路の出力端と電気的に接続されている。
【0034】
芯体ホルダー３０は、導電性材料で構成されているので、この芯体ホルダー３０に対して導電性弾性部材３１を介して装着された導電性材料からなる芯体２０は、このコイルばね３３を通じて、プリント基板４１に配設されている信号発信回路と電気的に接続されている。
【0035】
この例の電子ペン１においては、芯体２０の先端部２０ａ側に圧力（筆圧）が印加されると、芯体２０は、電子ペン１の筐体本体部１１内の方向に軸心方向に変位するようになる。すると、芯体２０が嵌合されている芯体ホルダー３０が、芯体２０と一体的に軸心方向に変位するので、感圧用部品５０の弾性部材５５の弾性力に抗して、導電部材５４を誘電体５１側に変位させる。すると、導電部材５４と誘電体５１との両者の接触面積が、印加された圧力に応じて変化して、筆圧検出部で構成される容量可変コンデンサの静電容量が印加された圧力に応じて変化する。したがって、この筆圧検出部で構成される容量可変コンデンサの静電容量から、筆圧を検出することができる。
【0036】
そして、この実施形態の電子ペン１においては、図１（Ｂ）に示すように、芯体２０の先端部２０ａ側を除く部分の周囲を囲むように、導電体材料からなる周辺電極６０がフロントキャップ１２内に配設されている。この例では、周辺電極６０は、導電性の金属線がコイル状に形成されて構成されている。そして、この例では、基板ホルダー４０の感圧用部品保持部４０２のペン先側の外周部に嵌合して、絶縁材料の樹脂で構成されている筒状の周辺電極保持部６１が設けられいる。この周辺電極保持部６１は、フロントキャップ１２の内壁面との間に空間を形成するように、フロントキャップ１２の内壁面と相似形の筒状形状とされている。図１（Ｂ）に示すように、この筒状の周辺電極保持部６１の外周面とフロントキャップ１２の内壁面との間の空間に、周辺電極６０は配設されている。この周辺電極６０を構成するコイル部材は、図１（Ｂ）では図示を省略したが、プリント基板４１の回路部品と電気的に接続されている。
【0037】
また、開口部１２ａより内側のフロントキャップ１２の中空部内には、軸心方向に沿って形成されている筒状部１２１が形成されている。周辺電極６０は、周辺電極保持部６１と、この筒状部１２１とにより、導電性の芯体２０とは電気的に分離（絶縁）された状態となるようにされている。
【0038】
【0039】
図２（Ａ）に示すように、芯体２０は、この例では、外観上は、断面が円形の棒状の芯体本体部２０ｂの軸心方向の一端側に、円錐形状の先端部２０ａが形成された形状とされている。この例では、円錐形状の先端部２０ａの円錐底面の直径Ｄ１は、芯体本体部２０ｂの直径よりも大きくされて、先端部２０ａと芯体本体部２０ｂとの間に段部２０ｃが生じるように構成されている。
【0040】
芯体本体部２０ｂは、この実施形態では、先端部２０ａとの連結部側では、前記先端部２０ａの円錐底面の直径Ｄ１よりも小さい直径Ｄ２の円柱形状部とされている。また、芯体本体部２０ｂの、感圧用部品５０の保持部材５３との嵌合側は、保持部材５３の嵌合孔の大きさに合わせて、芯体本体部２０ｂの先端部２０ａとの連結部側の直径Ｄ２よりも小さい直径Ｄ３の円柱形状部とされている。したがって、この例では、芯体本体部２０ｂは、直径がＤ２の円柱形状部と、直径がＤ３の円柱形状部とを備えて、両円柱形状部の間に段部２０ｄが生じる状態とされている。
【0041】
図２（Ｂ）及び図１（Ｂ）に示すように、芯体２０は、この実施形態では、導電性部材の例としての金属からなる電極芯２１を備え、この電極芯２１の軸心方向のペン先側の部分を絶縁性の樹脂２２で覆った構成とされている。樹脂２２としては、この例では、硬質の樹脂が用いられ、例えばＰＯＭで構成されている。
【0042】
電極芯２１は、図２（Ｂ）及び図１（Ｂ）に示すように、球体部２１１と軸心部２１２とを備えるもので、この例では金属の一体物として構成されている。なお、球体部２１１と軸心部２１２とを別部材として、両者を結合するように構成しても勿論よい。
【0043】
電極芯２１の球体部２１１は、芯体２０の先端部２０ａ内に位置するように構成されている。換言すれば、球体部２１１を樹脂２２で覆って、円錐形状の先端部２０ａが形成されるものである。なお、この実施形態では、芯体２０の先端部２０ａの芯体本体部２０ｂとの連結部側の軸心方向の所定長さ部分２２ａは、直径Ｄ１の円柱形状となるように、樹脂２２により先端部２０ａが形成されている。すなわち、先端部２０ａの芯体本体部２０ｂとの連結部側の所定長さの円柱状形状部分２２ａは、軸心方向に沿う側周面を備える状態とされている。
【0044】
電極芯２１の軸心部２１２は、この例では、軸心方向において、太さが異なる３つの部位２１２ａ、２１２ｂ及び２１２ｃを備える。
【0045】
部位２１２ａは、図２（Ｂ）及び図１（Ｂ）に示すように、球体部２１１との連結部を備え、球体部の直径Ｄｏよりも小さい径を有し、樹脂２２により覆われている部分である。以下、この部位２１２ａを、電極心細軸芯部と称する。この電極芯細軸心部２１２ａは、この例では、図２（Ｂ）及び図１（Ｂ）に示すように、球体部２１１との連結部が最も細く、球体部２１１から離れるにしたがって径が徐々に大きくなるテーパー状に形成されている。図２（Ｂ）に示すように、この例では、電極芯細軸心部２１２ａの最大直径は、球体部の直径Ｄｏよりも小さい直径Ｄｓとなるようにされている。
【0046】
電極芯細軸心部２１２ａの球体部２１１との連結部近傍は、芯体２０の先端部２０ａ内になっており、先端部２０ａの樹脂２２により覆われている。そして、電極芯細軸心部２１２ａの残りの部分は、樹脂２２により覆われて、直径Ｄ２の円柱形状部２２ｂを構成する。この場合に、電極芯細軸心部２１２ａの残りの部分は、この直径Ｄ２の円柱形状部２２ｂの中心部近傍に位置するようにされる。直径Ｄ２の円柱形状部２２ｂの周側面は、軸心方向に沿う面となっている。
【0047】
部位２１２ｂは、樹脂２２により覆われた直径Ｄ２の円柱形状部２２ｂと同一の直径とされ、樹脂２２により覆われることなく露出している部位である。この部位を、以下電極芯太軸心部と称することにする。この電極芯太軸心部２１２ｂの周側面は、図２（Ａ）及び（Ｂ）、また、図１（Ｂ）に示すように、樹脂２２により覆われた直径Ｄ２の円柱形状部２２ｂの周側面とは面一となる。
【0048】
部位２１２ｃは、樹脂２２により覆われることなく露出している部位であって、電極芯太軸心部２１２ｂから後端側に伸びる直径Ｄ３の円柱形状部を形成する部位である。以下、この部位２１２ｃを、電極芯尾端部と称する。この電極芯尾端部２１２ｃの端部は、図１（Ｂ）に示すように、芯体ホルダー３０に対して導電性弾性部材３１を介して嵌合される。
【0049】
前述したように、芯体ホルダー３０は、導電性のコイルばね３３を通じてプリント基板４１に配設されている信号発信回路の出力端に電気的に接続されている。したがって、プリント基板４１に配設されている信号発信回路の出力端は、導電性のコイルばね３３、芯体ホルダー３０及び導電性弾性部材３１を介して、芯体２０の電極芯尾端部２１２ｃに電気的に接続される。すなわち、プリント基板４１に配設されている信号発信回路からの出力信号は、芯体２０の電極芯２１に供給され、この電極芯２１の球体部２１１との静電結合を通じて位置検出センサに信号が送出される。
【0050】
なお、図１（Ｂ）に示すように、芯体２０は、芯体ホルダー３０に収納されている導電性弾性部材３１に対して容易に挿入嵌合され、また、所定の力で引っ張ることで、芯体２０を芯体ホルダー３０から容易に引き抜くことができる。
【0051】
次に、芯体２０を電子ペン１のフロントキャップ１２の開口部１２ａから筐体１０内に挿入して芯体ホルダー３０に嵌合したときの、当該芯体２０と周辺電極６０との位置関係及び筐体１０のペン先側のフロントキャップ１２の開口部１２ａなどとの関係も含めて、図３を参照しながら説明する。図３は、この実施形態の静電容量方式の電子ペン１のペン先側の縦断面の拡大図である。
【0052】
この図３及び図１（Ｂ）に示すように、芯体２０が芯体ホルダー３０に嵌合されている状態では、芯体２０の電極芯２１が外部に露出している部分である電極芯太軸心部２１２ｂ及び電極芯尾端部２１２ｃは、周辺電極６０で覆われている空間内に位置するようにされている。そして、この例では、さらに、電極芯細軸心部２１２ａが樹脂２２により覆われて直径Ｄ２とされている部分２２ｂの内、電極芯太軸線部２１２ｂとの連結部側の所定長さ部分が、周辺電極６０で覆われている空間内に位置するようにされている。この周辺電極６０により覆われている電極芯部分は、当該周辺電極６０により静電シールドされることにより位置検出センサとは静電結合し難くなり、芯体２０の電極芯２１から送出される信号としては、ほぼ無視できる状態となる。
【0053】
そして、芯体２０の電極芯細軸心部２１２ａの先端部２０ａ側の部分は、周辺電極６０で覆われている空間外となっているが、当該電極芯細軸心部２１２ａの先端部２０ａ側の部分は、球体部２１１の直径Ｄｏよりも小さい径となっている。このため、周辺電極６０で覆われている空間外となっている電極芯細軸心部２１２ａの先端部２０ａ側の部分は、球体部２１１と位置検出センサとの静電結合に比べて弱い結合状態となり、芯体２０の電極芯２１から送出される信号としては、ほぼ無視できる状態とすることができる。
【0054】
なお、この実施形態では、電極芯細軸心部２１２ａはテーパー形状を有しているので、図３に示すように、周辺電極６０で覆われている空間外となっている電極芯細軸心部２１２ａの部分の最大径Ｄｓ´は、電極芯細軸心部２１２ａの最大径Ｄｓよりも小さくなり、位置検出センサとの静電結合を、より弱い結合状態することができる。
【0055】
この結果、この実施形態の電子ペン１においては、芯体２０の電極芯２１の先端の球体部２１１からの信号送出のみが位置検出センサに対して優勢となって、冒頭で述べたようなウェイビング現象を軽減することができる。そして、電極芯２１の先端は球体部２１１であるので、電子ペン１の位置検出センサの入力面に対する傾き角に関係なく、位置検出センサと同様の静電結合状態とすることができる。したがって、この実施形態の電子ペンによれば、後述するようにして周辺電極６０を用いて電子ペンの傾き角を検出することができると共に、芯体２０の先端部２０ａにより直線の軌跡を入力したときでも波線状になるウェイビングを防止することができるという顕著な効果を奏する。
【0056】
そして、この実施形態の電子ペン１においては、細型化された芯体２０が、斜め方向の力を受けたときの防御を、電子ペン１の筐体１０の一部を構成するフロントキャップ１２の開口部１２ａ近傍の構成を工夫すると共に、芯体２０の構成を、上述のような構成としたことにより実現するようにしている。
【0057】
すなわち、図３に示すように、フロントキャップ１２の開口部１２ａは筒状に形成されて、軸心方向に沿う方向の内壁面１２ｂが形成されている。この場合に、開口部１２ａの直径は、芯体２０の円錐形状の先端部２０ａの芯体本体部２０ｂとの連結側の円柱形状部２２ａの直径Ｄ１よりも若干大きくされている。そして、図３に示すように、芯体２０が電子ペン１に装着された状態では、先端部２０ａの直径Ｄ１の円柱形状部２２ａの周側面と、開口部１２ａの内壁面１２ｂとが空隙を介して対向している状態となる。したがって、電子ペン１が入力面に対して傾けられて、芯体２０の先端部２０ａに斜め方向の圧力が加わった時には、先端部２０ａの直径Ｄ１の円柱形状部２２ａの周側面が開口部１２ａの内壁面１２ｂに衝合することで芯体２０が大きく歪曲するのを防止することができる。
【0058】
さらに、フロントキャップ１２の開口部１２ａの内側には、上述したように、筒状部１２１が設けられている。この筒状部１２１の内径は、芯体本体部２０ｂの円柱形状部２２ｂの最大径Ｄ２よりも若干大きくされている。芯体２０が芯体ホルダー３０に嵌合された状態では、芯体本体部２０ｂの先端部２０ａ側の円柱形状部２２ｂが、この筒状部１２１内を挿通されている状態となる。
【0059】
したがって、図３に示すように、芯体２０が電子ペン１に装着された状態では、芯体２０の芯体本体部２０ｂの直径Ｄ２の円柱形状部２２ｂの周側面と、筒状部１２１の内壁面１２１ａとが空隙を介して対向している状態となる。これにより、電子ペン１が入力面に対して傾けられて、芯体２０の先端部２０ａに斜め方向の圧力が加わった時には、芯体本体部２０ｂの直径Ｄ２の円柱形状部２２ｂの周側面が筒状部１２１の内壁面１２１ａに衝合することで、芯体２０が大きく歪曲するのを防止することができる。
【0060】
この場合に、この例では、筒状部１２１の内壁面１２１ａは、図３に示すように、電極芯２１の、芯体本体部２０ｂの直径Ｄ２の円柱形状部２２ｂの周側面と面一となっている電極芯太軸心部２１２ｂに亘って形成されている。したがって、芯体２０の芯体本体部２０ｂの樹脂２２の部分である直径Ｄ２の円柱形状部２２ｂのみならず、金属の電極芯太軸心部２１２ｂとの連結部の筒状部１２１で保護される状態となる。
【0061】
なお、上述の例では、電極芯２１の電極芯細軸心部２１２ａの一部も周辺電極６０により覆われている空間内とするようにしたが、この例では、電極芯細軸心部２１２ａは、最大径が球体部２１１の直径Ｄｏよりも小さいので、電極芯細軸心部２１２ａの全体を周辺電極６０により覆われている空間外にするように構成してもよい。
【0062】
また、上述の例では、電極芯尾端部２１２ｃの径は、電極芯太軸心部２１２ｂの径よりも小さくしたが、芯体ホルダー３０との嵌合が可能である太さであれば、電極芯尾端部２１２ｃの径は、電極芯太軸心部２１２ｂの径と同一であってもよい。
【0063】
［電子ペン１の信号処理回路の構成例］
図４は、この実施形態の電子ペン１の信号処理回路の構成例を示すブロック図である。すなわち、この実施形態の電子ペン１の信号処理回路は、図４に示すように、コントローラ５０１と、信号発信回路５０２と、開閉スイッチ回路５０３及び切替スイッチ回路５０４とを備える。そして、コントローラ５０１の端子Ｐｃは、筆圧検出部を構成する可変容量コンデンサ５０Ｃと抵抗Ｒの並列回路を介して接地されている。
図４は、この実施形態の電子ペン１の信号処理回路の構成例を示すブロック図である。すなわち、この実施形態の電子ペン１の信号処理回路は、図４に示すように、コントローラ５０１と、信号発信回路５０２と、開閉スイッチ回路５０３及び切替スイッチ回路５０４とを備える。そして、コントローラ５０１の端子Ｐｃは、筆圧検出部を構成する可変容量コンデンサ５０Ｃと抵抗Ｒの並列回路を介して接地されている。
【0064】
コントローラ５０１は、例えばマイクロプロセッサで構成されており、電子ペン１の処理動作を制御する制御回路を構成するもので、図示は省略するが、駆動電源の例としての電池４２から電源電圧が供給されている。コントローラ５０１は、信号供給制御回路の機能を備えるもので、信号発信回路５０２を制御したり、スイッチ回路５０３，スイッチ回路５０４のそれぞれをスイッチング制御したりする。
【0065】
また、コントローラ５０１は、可変容量コンデンサ５０Ｃの芯体２０の先端部２０ａに印加される筆圧に応じた容量変化を監視することで、電子ペン１の芯体２０の先端部２０ａに印加される筆圧を検出する。この実施形態では、コントローラ５０１は、芯体２０の先端部２０ａに印加される筆圧に応じた静電容量値となっている可変容量コンデンサ５０Ｃの放電時間から筆圧を検出する。
【0066】
すなわち、コントローラ５０１は、芯体２０の先端部２０ａに印加される筆圧の検出に際しては、先ず、可変容量コンデンサ５０Ｃの一端が接続されている端子Ｐｃをハイレベルとすることで可変容量コンデンサ５０Ｃを充電する。次いで、コントローラ５０１は、端子Ｐｃを、当該端子Ｐｃの電圧を監視する入力状態に切り替える。このとき、可変容量コンデンサ５０Ｃに蓄えられた電荷はこれと並列に接続された抵抗Ｒによって定まる放電時定数で放電され、可変容量コンデンサ５０Ｃの両端電圧は徐々に低下する。コントローラ５０１は、端子Ｐｃを入力状態に切り替えてから、可変容量コンデンサ５０Ｃの両端電圧が、予め定めた閾値電圧以下に低下するまでの時間Ｔｐを求める。この時間Ｔｐは、求める筆圧に相当するものであり、コントローラ５０１は、この時間Ｔｐから、複数ビットの筆圧値を求める。
【0067】
信号発信回路５０２は、この実施形態では、所定周波数ｆ１、例えば周波数ｆ１＝１．８ＭＨｚの交流信号を発生する発振回路を備える。コントローラ５０１は、この信号発信回路５０２を構成する発振回路に制御信号ＣＴを供給することで、当該発振回路をオン、オフ制御する。したがって、信号発信回路５０２を構成する発振回路は、コントローラ５０１からの制御信号ＣＴに応じて、発生する交流信号を断続させ、これにより、信号発信回路５０２は、ＡＳＫ（Amplitude Shift Keying）変調信号からなる信号Ｓｃを発生する。つまり、コントローラ５０１によって信号発信回路５０２を構成する発振回路を制御することにより、信号発信回路５０２はＡＳＫ変調信号を生成する。ＡＳＫ変調に代えて信号発信回路５０２で生成される信号をＯＯＫ（On Off Keying）変調信号、ＦＳＫ（Frequency Shift Keying）変調信号、あるいはその他の変調信号とするようにしてもよい。
【0068】
信号発信回路５０２からの信号Ｓｃは、図示を省略したアンプで増幅された後、この実施形態では、開閉スイッチ回路５０３を通じて芯体２０の電極芯２１に供給されると共に、切替スイッチ回路５０４の一方の固定端子ｓに供給される。この切替スイッチ回路５０４の他方の端子ｇは接地されている。そして、この切替スイッチ回路５０４の可動端子は、周辺電極６に接続されている。
【0069】
そして、コントローラ５０１からの切替制御信号ＳＷにより開閉スイッチ回路５０３がオン、オフ制御されると共に、切替スイッチ回路５０４が端子ｓと端子ｇとに切り替えられる。
【0070】
この実施形態の電子ペン１では、コントローラ５０１による制御により、図５（Ａ）に示すように、位置検出期間Ｔａと、傾き検出期間Ｔｂとを時分割により交互に実行するように信号処理回路が構成されている。位置検出期間Ｔａと、傾き検出期間Ｔｂとの切替制御は、開閉スイッチ回路５０３及び切替スイッチ回路５０３が、図５（Ｂ）に示すように、コントローラ５０１からの切替制御信号ＳＷにより切り替え制御されることによりなされる。
【0071】
位置検出期間Ｔａでは、信号処理回路においては、コントローラ５０１からの切替制御信号ＳＷにより開閉スイッチ回路５０３がオンとされて、信号発信回路５０２の出力端が芯体２０の電極芯２１に接続されると共に、切替スイッチ回路５０４は、端子ｇ側に切り替えられて、周辺電極６０が接地される。
【0072】
そして、この位置検出期間Ｔａでは、信号発信回路５０２は、コントローラ５０１からの制御信号ＣＴにより、位置検出用信号と筆圧の情報とを発生し、この位置検出用信号と筆圧の情報とが、芯体２０の電極芯２１から送出される。位置検出用信号は、周波数ｆ１の連続波信号（バースト信号）とされる。また、筆圧の情報は、コントローラ５０１で上述のようにして検出して得た複数ビットの筆圧値の情報により周波数ｆ１の信号が変調されたＡＳＫ信号とされる。そして、この例では、位置検出期間Ｔａでは、先ず、位置検出用信号が、次いで、筆圧の情報が、芯体２０の電極芯２１から送出される。
【0073】
この位置検出期間Ｔａでは、周辺電極６０は接地されているので、芯体２０の電極芯２１の内、周辺電極６０により覆われている空間に存在する部分は、静電シールドされて、位置検出センサと静電結合しないようにされている。したがって、周辺電極６０により覆われている空間外に存在する芯体２０の電極芯２１の部分は、静電シールドはされないが、当該部分は、電極芯２１の球体部２１１と電極芯細軸心部２１２ａであるので、位置検出センサとの間では、ほぼ球体部２１１のみが静電結合する状態となる。このため、位置検出装置では、電子ペン１による指示位置を正確に検出することができると共に、球体部２１１以外の部分の静電結合を非常に弱いものとすることができるので、ウェイビング現象を軽減することができる。
【0074】
次に、傾き検出期間Ｔｂでは、コントローラ５０１からの切替制御信号ＳＷにより開閉スイッチ回路５０３がオフとされて、信号発信回路５０２の出力端の、芯体２０の電極芯２１との接続が切断されると共に、切替スイッチ回路５０４は、端子ｓ側に切り替えられて、信号発信回路５０２の出力端が周辺電極６０に接続される。
【0075】
そして、この傾き検出期間Ｔｂでは、信号発信回路５０２は、コントローラ５０１からの制御信号ＣＴにより、傾き検出用信号として、位置検出用信号と同様の周波数ｆ１の連続波信号（バースト信号）を発生する。なお、この傾き検出期間Ｔｂにおいても、傾き検出用信号に引き続いて筆圧の情報（ＡＳＫ信号）を発生するようにしてもよい。
【0076】
したがって、この傾き検出期間Ｔｂでは、傾き検出用信号が周辺電極６０を通じて位置検出センサに送出される。位置検出装置では、位置検出センサを通じて得た検出信号から、電子ペン１の傾き角を検出する。
【0077】
この位置検出装置での電子ペン１の傾き角の検出の方法について、図６を参照して説明する。
【0078】
図６（Ａ）の模式図に示すように、位置検出センサ２０１の入力面に対して、電子ペン１の芯体２０が垂直の状態にあるときには、位置検出期間Ｔａでは、芯体２０の電極芯２１と位置検出センサ２０１との間で静電結合し、その静電結合する領域ＯＢａは、図６（Ｂ）に示すように、真円の領域となる。一方、傾き検出期間Ｔｂでは、周辺電極６０と位置検出センサ２０１との間で静電結合し、その静電結合する領域ＯＢｂは、図６（Ｃ）に示すように、リング状の領域となる。
【0079】
また、図６（Ｄ）の模式図に示すように、位置検出センサ２０１の入力面に対して、電子ペン１の芯体２０が傾いている状態にあるときには、位置検出期間Ｔａにおいて芯体２０の電極芯２１と位置検出センサ２０１との間で静電結合する領域ＯＢａは、図６（Ｅ）に示すように、ほぼ真円の領域のままとなる。一方、傾き検出期間Ｔｂにおいて周辺電極６０と位置検出センサ２０１との間で静電結合する領域ＯＢｂは、図６（Ｆ）に示すように、傾き角に応じると共に傾きの方向に長く伸びた楕円形状の領域となる。
【0080】
したがって、位置検出装置では、図６（Ｆ）に示した領域ＯＢｂの楕円形状の長円方向の長さから電子ペン１の傾き角の大きさを検出することができ、また、図６（Ｅ）に示した電子ペン１の指示位置を起点とした領域ＯＢｂの楕円形状の長円方向を検出することにより、電子ペン１の傾きの方向を検出することができる。
【0081】
なお、図４の例では、傾き角を検出する用途とされる周辺電極６０には、芯体２０の電極芯２１に供給する周波数ｆ１の信号を用いるようにしたが、芯体２０の電極芯２１に供給する信号の周波数と、周辺電極６０に供給する信号の周波数とを異ならせてもよい。その場合には、位置検出装置では、電極芯２１からの信号と、周辺電極６０からの信号とを区別することができるので、上述のように、位置検出期間と傾き検出期間とを時分割で繰り返すするのではなく、電極芯２１からの信号と、周辺電極６０からの信号とを同時に位置検出センサに送出するようにしてもよい。
【0082】
［芯体及び電極芯の他の構成例］
上述した実施形態の芯体２０の電極芯２１においては、電極芯細軸心部２１２ａはテーパー形状としたが、これに限られるものではない。図７（Ａ）は、その一例を示す芯体２０Ａを示すもので、上述の実施形態の芯体２０と同一の部分には、同一の参照符号を付してある。この例の場合の電極芯２１Ａの電極芯細軸心部２１２Ａａは、球体部２１１との連結側は直径Ｄａの最細部２１２Ａａ１と、電極芯太軸心部２１２Ａｂとの連結側は直径がＤａより大きく、電極芯太軸心部２１２Ａｂの直径Ｄ２よりは小さい直径Ｄｂの中太部２１２Ａａ２とを有するものとされる。なお、この例における電極芯太軸心部２１２Ａｂと電極芯尾端部２１２Ａｃは、上述の例の電極芯の電極芯太軸心部２１２ｂと電極芯尾端部２１２ｃとは軸心方向の長さが異なるだけで、直径は同じとされている。
上述した実施形態の芯体２０の電極芯２１においては、電極芯細軸心部２１２ａはテーパー形状としたが、これに限られるものではない。図７（Ａ）は、その一例を示す芯体２０Ａを示すもので、上述の実施形態の芯体２０と同一の部分には、同一の参照符号を付してある。この例の場合の電極芯２１Ａの電極芯細軸心部２１２Ａａは、球体部２１１との連結側は直径Ｄａの最細部２１２Ａａ１と、電極芯太軸心部２１２Ａｂとの連結側は直径がＤａより大きく、電極芯太軸心部２１２Ａｂの直径Ｄ２よりは小さい直径Ｄｂの中太部２１２Ａａ２とを有するものとされる。なお、この例における電極芯太軸心部２１２Ａｂと電極芯尾端部２１２Ａｃは、上述の例の電極芯の電極芯太軸心部２１２ｂと電極芯尾端部２１２ｃとは軸心方向の長さが異なるだけで、直径は同じとされている。
【0083】
なお、この例の場合に、中太部２１２Ａａ２が周辺電極６０で覆われている空間内に存在するように構成されている場合には、当該中太部２１２Ａａ２の太さは、球体部２１１の直径Ｄｏ以上であってもよい。上述した例の芯体２０のテーパー形状の電極芯細軸心部２１２ａにおいても、当該電極芯細軸心部２１２ａの電極芯太軸心部２１２ｂ側の径は、電極芯太軸心部２１２ｂは、周辺電極６０で覆われている空間内に存在するように構成されている場合には、球体部２１１の直径Ｄｏ以上であってもよい。
【0084】
また、図７（Ｂ）は、更に他の例の芯体２０Ｂの構成例を示すもので、この例においても、上述の実施形態の芯体２０と同一の部分には、同一の参照符号を付してある。この例の場合の電極芯２１Ｂの電極芯細軸心部２１２Ｂａは、球体部２１１との連結部から電極芯太軸心部２１２Ｂｂに至る部分の全てを球体部２１１の直径Ｄｏよりも小さい直径Ｄａとされている。その他は、上述の実施形態と同様である。
【0085】
なお、上述の芯体の例では、電極芯の内、樹脂で覆われていない部分である電極芯太軸心部と電極芯尾端部とは太さを変更するようにしたが、電極芯太軸心部と電極芯尾端部とは同じ太さとしてもよい。
【0086】
また、上述の実施形態では、電極芯太軸心部の径は、電極芯細軸心部を覆う樹脂２２の部分の径と同一として面一とするようにしたが、電極芯細軸心部と電極芯太軸心部との連結部が、筒状部１２１よりも後端側にあって、筒状部１２１の壁面２１２ａと対向する位置にないときには、電極芯太軸心部の径は、電極芯細軸心部を覆う樹脂２２の部分の径とは異なっていてもよい。
【0087】
［その他の実施形態又は変形例］
上述の実施形態の電子ペンにおいては、周辺電極６０は、導電性のコイルばねの構成としたが、これに限られるものではなく、導電材により筒状に構成されるものであればどのようなものであってもよい。
上述の実施形態の電子ペンにおいては、周辺電極６０は、導電性のコイルばねの構成としたが、これに限られるものではなく、導電材により筒状に構成されるものであればどのようなものであってもよい。
【0088】
また、周辺電極６０は、上述の実施形態では、単一部品としたが、円周方向に分割した複数個の導電部材で構成してもよい。
【0089】
なお、上述の実施形態では、筆圧検出部の感圧用部品は、誘電体を端子部材と導電部材とで挟持することで可変容量コンデンサを構成するようにしたが、例えば特開２０１３－１６１３０７号公報に開示されているような筆圧に応じて静電容量を可変とする、ＭＥＭＳ（Micro Elector Mechanical Systems）素子からなる可変容量コンデンサとして構成され半導体素子を用いて構成することもできる。
【0090】
また、上述の実施形態では、芯体の電極芯とプリント基板の回路との電気的な接続は、導電性のコイルばねを用いた構成としたが、これに限られるものではない。そして、芯体の電極芯尾端部が嵌合される芯体ホルダーとプリント基板の回路とを電気的に接続するように構成するだけでなく、芯体の電極芯尾端部と、プリント基板の回路とを電気的に接続するように構成してもよい。
【0091】
なお、上述の実施形態では、芯体は断面形状が円形である場合として説明したが、断面形状は、円形ではなく、多角形であってもよい。
【0092】
また、芯体の電極芯は、上述の実施形態では、金属としたが、硬質の材料であれば、金属でなくともよい。
【符号の説明】
【0093】
１…電子ペン、１０…筐体、１１…筐体本体部、１２…フロントキャップ、２０，２０Ａ，２０Ｂ…芯体、２１，２１Ａ，２１Ｂ…電極芯、２２…樹脂、３０…芯体ホルダー、４０…基板ホルダー、４１…プリント基板、５０…感圧用部品、６０…周辺電極、２１１…球体部、２１２，２１２Ａ，２１２Ｂ…芯体本体部、２１２ａ，２１２Ａａ，２１２Ｂａ…電極芯細軸心部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】