特開 2023-179740 位置指示器

(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】P2023179740

(43)【公開日】2023-12-19

(54)【発明の名称】位置指示器

(51)【国際特許分類】

   G06F 3/046 20060101AFI20231212BHJP

   G06F 3/03 20060101ALI20231212BHJP

【ＦＩ】

G06F3/046 P

G06F3/03 400F

G06F3/03 400A

【審査請求】有

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023179949

(22)【出願日】2023-10-19

(62)【分割の表示】P 2020565593の分割

【原出願日】2019-11-08

(31)【優先権主張番号】P 2019000568

(32)【優先日】2019-01-07

(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】田中 航平

(72)【発明者】

【氏名】二宮 健一

(57)【要約】

【課題】 筆記機能を有する部品を容易に交換可能な位置指示器を提供する。
【解決手段】 筐体１０、２０と、筆記機能を有するリフィル３０と、筐体１０、２０のうちリフィル３０を収納しリフィル３０を突出可能な第１の開口部１０ｆｔを一端に有しリフィル３０を挿抜可能な第２の開口部１０ｂｋを他端に有する第１の筐体１０と、第１の筐体１０の内部に配置されるコイル１２と、筐体１０、２０のうち第２の開口部１０ｂｋに係合する第３の開口部２０ｆｔを有する第２の筐体２０と、第２の筐体２０の内部に配置されリフィル３０にかかる筆圧を検出する筆圧検出部２２と、第２の開口部１０ｂｋと第３の開口部２０ｆｔとが係合される回路を含む共振回路１２、２２とを備え、共振回路１２、２２は筐体１０、２０にリフィル３０が収納された場合に筆圧を検出する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

筐体と、
筆記機能を有するリフィルと、
前記筐体のうち前記リフィルを収納し前記リフィルを突出可能な第１の開口部を一端に有し前記リフィルを挿抜可能な第２の開口部を他端に有する第１の筐体と、
前記第１の筐体内部に配置されるコイルと、
前記筐体のうち前記第２の開口部に係合する第３の開口部を有する第２の筐体と、
前記第２の筐体内部に配置され前記リフィルにかかる筆圧を検出する筆圧検出部と、
前記第２の開口部と前記第３の開口部とが係合される回路を含む共振回路と、
を備え、
前記共振回路は前記筐体に前記リフィルが収納された場合に前記筆圧を検出することを特徴とする位置指示器。

【請求項2】

請求項１に記載の位置指示器であって、
前記第２の開口部と前記第３の開口部とが分離する状態において前記コイルと前記筆圧検出部とが電気的に接続されていないことを特徴とする位置指示器。

【請求項3】

請求項１に記載の位置指示器であって、
前記第１の筐体の内部に位置し、前記コイルに電気的に接続される第１の端子部材と、
前記第２の筐体の内部に位置し、前記筆圧検出部に電気的に接続される第２の端子部材と、をさらに有し、
前記第２の開口部と前記第３の開口部とが係合する状態において前記第１の端子部材と前記第２の端子部材とが電気的に接続されることを特徴とする位置指示器。

【請求項4】

請求項３に記載の位置指示器であって、
前記第１の端子部材の一部は前記第２の開口部の外面に位置し、前記第２の端子部材の一部は前記第３の開口部の内面に位置することを特徴とする位置指示器。

【請求項5】

請求項３に記載の位置指示器であって、
前記第１の筐体の内部に位置し、前記コイルおよび前記第１の端子部材に電気的に接続する回路基板をさらに有することを特徴とする位置指示器。

【請求項6】

請求項１に記載の位置指示器であって、
前記第１の筐体の内部に位置し、前記筆記機能を有する部品を収納するフォルダをさらに有し、
前記第２の開口部は、前記筆記機能を有する部品のペン先の位置と反対側に位置する前記フォルダの端部に形成されることを特徴とする位置指示装置。

【請求項7】

請求項６に記載の位置指示器であって、
前記第１の筐体の内部に位置し、前記コイルに電気的に接続される第１の端子部材をさらに有し、
前記第１の端子部材の一部は、前記第２の開口部の外面に位置することを特徴とする位置指示装置。

【請求項8】

請求項１に記載の位置指示器であって、
前記筆記機能を有する部品は、インクを保持するインク保持部と前記ペン先を有する芯体とを含むことを特徴とする位置指示器。

【請求項9】

請求項８に記載の位置指示器であって、
前記第１の筐体の内部に位置し、前記インク保持部を収納するフォルダをさらに有し、
前記芯体は、前記フォルダに固定される前記コイルの有する貫通孔に貫通した状態で位置することを特徴とする位置指示器。

【請求項10】

請求項１に記載の位置指示器であって、
前記第２の開口部と前記第３の開口部とが係合する状態において、前記第１の筐体の内部に位置する前記筆記機能を有する部品と前記第２の筐体の内部に位置する前記筆圧検出部との間に設けられ、前記筆記機能を有する部品にかかる筆圧を前記筆圧検出部に伝達する押圧部材をさらに有することを特徴とする位置指示器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、位置検出装置に対する位置指示機能を備えると共に、例えば紙媒体に情報を記す筆記機能をも備える位置指示器に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、スマートフォンと呼ばれる高機能電話端末やタブレットＰＣ（Personal Computer）といった種々の電子機器の入力デバイスの１つとして、位置検出装置および一般的に電子ペンと称される位置指示器からなるデバイスが存在する。位置検出装置と位置指示器の方式の１つとして、電磁誘導方式（Electro Magnetic Resonance technology（ＥＭＲ）方式）がある。

【0003】

電磁誘導方式を採用する位置検出装置は、Ｘ軸方向とＹ軸方向とのそれぞれに複数のループコイルを配設したセンサ部を有する。センサ部の複数のループコイルに順次に電力を供給して磁界を発生させる送信期間と、電力の供給を停止し外部からの磁界を受信する受信期間とを交互に設ける。

【0004】

一方、電磁誘導方式を採用する位置指示器は、コイルとコンデンサとからなる共振回路を有する。位置指示器は、位置検出装置のセンサ部からの磁界に応じてコイルに電流が流れることにより信号を発生させる。位置指示器は、筆圧情報を含む信号を位置検出装置に送信する。そして、位置検出装置は、受信期間において位置指示器から送信された信号を受信し、電子ペンによる指示位置と筆圧を検出する。

【0005】

電磁誘導方式を採用する位置指示器として、位置検出装置に対する位置指示機能を有すると共に、例えば紙媒体に情報を記す筆記機能を有する位置指示器が知られている。一例として、特許文献１には、紙媒体等への記録機能を合わせ持つ電磁誘導方式の電子ペンに関する技術が開示されている。特許文献１の図５に示すように、この電子ペンは、インク筆記部、コイル部、回路基板および筆圧検知部等で構成されるモジュールを筐体の後端に位置する開口部から筐体内に収納するタイプのものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】国際公開第２０１７／１３４９１７号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

特許文献１に開示される電子ペンにおいて紙媒体への記録に支障を及ぼすためにインキ筆記部を交換する場合、まず、インク筆記部、コイル部、回路基板および筆圧検知部等で構成されるモジュールを筐体から取り出し、そして、モジュールからインク筆記部を取り外し新たなインク筆記部に交換する。インク筆記部がモジュールを構成する一つの部品であるため、インキ筆記部の交換が簡単ではない。

【0008】

また、図９（Ａ）に示すように、位置指示器１００のペン先に位置する開口部から、筆記機能を有する部品である所定の規格のリフィル（替え芯）１１０を着脱可能にする構成が知られている。この場合、特許文献１に開示されるインク筆記部の交換とは異なり、リフィル１１０を簡単に交換することが可能である。

【0009】

ところで、図９（Ｂ）に示す、インクタンクが比較的大きなリフィル１２０を位置指示器に採用する場合、大量のインクにより筆記機能を長く維持できるだけでなく、大量のインクによる圧力によって、滑らかな書き味も実現できる。このため、インクタンクが比較的大きなリフィル１２０を、位置指示器に交換可能なリフィルとして採用したい、というニーズがある。

【0010】

しかしながら、図９（Ｂ）に示す、インクタンクが比較的大きなリフィル１２０について、図９（Ａ）に示す場合と同じように位置指示器のペン先側からリフィルを着脱可能な構成にするためには、位置指示器のペン先側の開口部を大きくしなければならない。この場合、比較的大きなインクタンクの形状を考慮して形成されたペン先側の開口部に、リフィル１２０のペン先を安定して位置づけることが困難となるので、筆記時に影響を及ぼす恐れが生じる。

【0011】

以上のことに鑑み、本発明の目的の一つは、筆記機能を有する部品を容易に交換可能な位置指示器を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0012】

本発明の位置指示器は、筐体と、筆記機能を有するリフィルと、前記筐体のうち前記リフィルを収納し前記リフィルを突出可能な第１の開口部を一端に有し前記リフィルを挿抜可能な第２の開口部を他端に有する第１の筐体と、前記第１の筐体内部に配置されるコイルと、前記筐体のうち前記第２の開口部に係合する第３の開口部を有する第２の筐体と、前記第２の筐体内部に配置され前記リフィルにかかる筆圧を検出する筆圧検出部と、前記第２の開口部と前記第３の開口部とが係合される回路を含む共振回路と、を備え、前記共振回路は前記筐体に前記リフィルが収納された場合に前記筆圧を検出することを特徴とする。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、筆記機能を有する部品を容易に交換可能な位置指示器を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】実施の形態の電子ペンの外観図及び分解斜視図である。

【図2】実施の形態の電子ペンのフロントユニットの分解斜視図である。

【図3】実施の形態の電子ペンのリアユニットの分解斜視図である。

【図4】実施の形態の電子ペンのケースを除いた場合の外観図とケースを含む断面図である。

【図5】実施の形態の電子ペンの等価回路を示す図である。

【図6】実施の形態の電子ペンの等価回路の他の例を示す図である。

【図7】実施の形態の電子ペンの等価回路の他の例を示す図である。

【図8】実施の形態の電子ペンの変形例を説明するための図である。

【図9】リフィル（替え芯）の交換が可能な従来の電子ペンの例について説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、図を参照して、発明に係わる電子ペンの実施の形態について説明する。

【0016】

［電子ペン１の外観及び概略構成］
図１は、電子ペン１の外観図及び分解斜視図である。図１（Ａ）の外観図に示すように、電子ペン１の筐体は、フロントユニット１０とリアユニット２０とを有する。図１（Ｂ）の分解斜視図に示すように、電子ペン１は、フロントユニット１０と、リアユニット２０とが分離可能に構成される。後述にて詳細に説明するが、フロントユニット１０とリアユニット２０とが分離された状態で、リフィル（替え芯）３０は、フロントユニット１０に着脱可能に構成される。

【0017】

フロントユニット１０の形状は、ペン先側（先端側）の端部がテーパー形状となった筒状体である。フロントユニット１０のペン先側の端部には、リフィル３０の芯体３１が突出する開口部１０ｆｔが設けられる。一方、フロントユニット１０のペン先側とは反対側（後端側）の端部には、リフィル３０の挿抜口となる開口部１０ｂｋが設けられる。また、フロントユニット１０の後端側に、リアユニット２０と係合（嵌合）する係合部１０ｅｇが設けられる。この係合部１０ｅｇの直径は、フロントユニット１０の中央部分の直径に比べて短い。

【0018】

リアユニット２０の形状は、フロントユニット１０の係合部１０ｅｇが差し込まれて係合する開口部２０ｆｔを有する筒状体である。一方、リアユニット２０の開口部２０ｆｔ側とは反対側に位置する端部は閉じた形状である。

【0019】

リフィル３０は、芯体３１とインクタンク３２とを有する。芯体３１およびインクタンク３２の形状は筒状部である。インクタンク３２の直径は芯体３１の直径よりも大きい。リフィル３０のインクの保持容量は、従来例の図９（Ａ）に示す芯体の直径と同程度の直径を有するインク保持部を有するリフィル１１０のインク保持容量と比較して大容量である。リフィル３０は、紙媒体等に情報を記す筆記機能を実現する。

【0020】

図１（Ｂ）中の点線矢印で示すように、フロントユニット１０の開口部１０ｂｋにリフィル３０を挿入することが可能に構成されている。また、図１（Ｂ）中の点線矢印で示すように、フロントユニット１０とリアユニット２０とが接続可能に構成されている。すなわち、リアユニット２０の開口部２０ｆｔに、フロントユニット１０の後端側に位置する係合部１０ｅｇを差し込むと、フロントユニット１０の係合部１０ｅｇの側面とリアユニット２０の開口部２０ｆｔ側の内壁とが係合する。この状態は、フロントユニット１０とリアユニット２０とは物理的かつ電気的に接続された状態であり、電子ペン１として使用可能である。

【0021】

また、フロントユニット１０とリアユニット２０とは分離可能に構成される。一例として、図１（Ａ）に示した電子ペン１のフロントユニット１０とリアユニット２０とのそれぞれを異なる手に持ち、そのそれぞれを異なる方向にひねるようにして引っ張ると、フロントユニット１０とリアユニット２０とが分離される。すると、フロントユニット１０に挿入されているリフィル３０の後端側部分がフロントユニット１０から露呈する。そこで、一例として、ユーザはこの露呈した部分を持ち、リフィル３０をフロントユニット１０から抜き出すことが可能に構成される。電子ペン１は、フロントユニット１０に挿入されるリフィル３０によって、紙媒体等に情報を記す筆記機能を実現する。

【0022】

［フロントユニット１０の構成例］
図２は、フロントユニット１０の構成の一例を説明する分解斜視図である。フロントユニット１０は、フロントケース１１、コイル部１２、接続部材１３、フロントフォルダ１４、回路基板１５、および、板金（接点部）１６ａ、１６ｂを備える。

【0023】

フロントケース１１の形状は、ペン先側（先端側）の端部がテーパー形状となった筒状体である。ペン先側の端部には、リフィル３０の芯体３１が突出する開口部１０ｆｔが設けられる。一方、後端側には、収納口１１ｂｋが設けられる。

【0024】

フロントケース１１の内部のペン先側にコイル部１２が設けられる。コイル部１２は、ノイズ対策用の筒状体のフェライトコアに被覆導線を巻回してコイルを形成したものである。コイル部１２の後端に、環状体の接続部材１３が設けられる。さらに、接続部材１３の後端に、リフィル３０のインクタンク３２部分を収納する筒状体のフロントフォルダ１４が設けられる。このように、接続部材１３は、コイル部１２とフロントフォルダ１４との間に設けられ、これらを安定に接続するためのものである。

【0025】

コイル部１２と接続部材１３とフロントフォルダ１４とを接続した状態では、これらの両端面の中心を接続した線（軸心）を中心とする貫通孔が形成される。そして、フロントフォルダ１４の後端側の端部には、リフィル３０の挿抜口である開口部１０ｂｋが設けられる。

【0026】

また、フロントフォルダ１４の上側側面が平坦な面に構成されており、この面上に、一例としてＰＣＢＡ（Printed Circuit Board Assembly）の構成とされた回路基板１５が取り付けられる。回路基板１５には、コンデンサ、抵抗、ＩＣ（Integrated Circuit）などの種々の回路部品が搭載されている。

【0027】

また、回路基板１５には、接続端子１５ｔ１、１５ｔ２が設けられている。接続端子１５ｔ１には、コイル部１２のコイルの一方の端部から延伸された被覆導線１２ａが電気的に接続される。一方、接続端子１５ｔ２には、コイル部１２のコイルの他方の端部から延伸された被覆導線１２ｂが電気的に接続される。コイル部１２と回路基板１５に搭載されたコンデンサとが電気的に接続されることで、共振回路が構成される。

【0028】

更に、回路基板１５には、金属部材である板金（接点部）１６ａ、１６ｂが電気的に接続される。板金１６ａ、１６ｂは、フロントフォルダ１４の後端側側面に設けられた溝部に嵌め込まれるようにして、フロントフォルダ１４に対して取り付けられる。板金１６ａ、１６ｂは、その後端側の幅広になった部分が、フロントフォルダ１４の後端側の細くなった部分である係合部１０ｅｇに位置するように構成される。

【0029】

そして、コイル部１２と、接続部材１３と、フロントフォルダ１４と、回路基板１５と、板金１６ａ、１６ｂとが一体に構成されたモジュールが、フロントケース１１に挿入されて、図１（Ｂ）に示したフロントユニット１０が構成される。この場合に、フロントフォルダ１４の後端部分は、フロントケース１１の後端から突出して、リアユニット２０との係合部１０ｅｇを構成する。

【0030】

フロントユニット１０に設けられる係合部１０ｅｇを、リアユニット２０に設けられる開口部２０ｆｔに差し込むことで、フロントユニット１０とリアユニット２０とを接続する。この状態では、係合部１０ｅｇに位置する板金１６ａ、１６ｂの幅広の部分が、後述するリアユニット２０に設けられている板金（接点部）と電気的に接続することが可能な構成である。

【0031】

［リアユニット２０の構成例］
図３は、電子ペン１のリアユニット２０の構成の一例を説明する分解斜視図である。リアユニット２０は、押圧部材２１、筆圧検出部２２、リアフォルダ２３、板金２４ａ、２４ｂ、および、リアケース２５を備える。押圧部材２１は、フロントユニット１０とリアユニット２０とが接続された状態において、フロントユニット１０に挿入されたリフィル３０の後端部分と当接する。したがって、押圧部材２１は、リフィル３０の芯体３１の先端部にかけられる筆圧を、筆圧検出部２２に伝達する。

【0032】

筆圧検出部２２は、可変容量コンデンサの構成とされたものである。すなわち、所定の厚みを有する板状の誘電体の一方の面に第１の電極を貼り付け、当該一方の面に対向する他方の面には、例えばスペーサを設けるなどして所定の間隔を空けて第２の電極を設ける。この第２の電極は、芯体３１の先端にかけられる筆圧に応じて、押圧部材２１に当接されるリフィル３０が軸心方向に移動する。これにより、筆圧に応じて、誘電体を挟む第１の電極と第２の電極間の静電容量が変化し、この変化する静電容量に応じて、筆圧を検出することができるようになっている。

【0033】

リアフォルダ２３は、筆圧検出部２２を収納し、筆圧検出部２２を収納したリアフォルダ２３をリアユニットに内蔵することで、筆圧検出部２２の位置をリアユニット２０内において固定する。板金２４ａの前端側の部分は筆圧検出部２２の第１の電極に接続される。一方、板金２４ｂの前端側の部分は筆圧検出部２２の第２の電極に接続される。板金２４ａの後端側の部分、２４ｂの後端側の部分は、リアフォルダ２３の側面に設けられた溝部に嵌め込まれるようにして、リアフォルダ２３に対して取り付けられる。板金２４ａ、２４ｂの前端側の端部は、リアフォルダ２３の内側に頂点が位置するように山型に折り曲げられた構成を有する。

【0034】

そして、板金２４ａ、２４ｂが取り付けられたリアフォルダ２３に、押圧部材２１が取り付けられた筆圧検出部２２が収納される。これにより、筆圧検出部２２の第１の電極が板金２４ａに電気的に接続されるとともに、筆圧検出部２２の第２の電極が板金２４ｂに接続される。押圧部材２１、筆圧検出部２２、リアフォルダ２３、板金２４ａ、２４ｂが一体に構成されたモジュールが、リアケース２５に収納されて、図１（Ｂ）に示すリアユニット２０が構成される。

【0035】

フロントユニット１０に設けられる係合部１０ｅｇを、リアユニット２０に設けられる開口部２０ｆｔに差し込むことで、係合部１０ｅｇに位置する板金１６ａ、１６ｂが、リアユニット２０に設けられている板金２４ａ、２４ｂの山型に折り曲げられた頂点部分と電気的に接続される。すなわち、フロントユニット１０に設けられる回路基板１５と、リアユニット２０に設けられる筆圧検出部２２とが電気的に接続される。

【0036】

上述したように、回路基板１５はコイル部１２と接続されている。したがって、コイル部１２と、回路基板１５のコンデンサと、可変容量コンデンサの構成とされた筆圧検出部２２とが接続されることで、共振回路が構成されるので、電子ペン１は、位置検出装置への位置指示機能を有する電磁誘導方式の電子ペンとして機能する。位置検出装置にて生じる磁界に応じて電子ペン１の有するコイル部１２に電流が流れ、電子ペン１は信号を生成する。電子ペンは、筆圧情報を含む信号を位置検出装置に送信するように構成される。

【0037】

［フロントユニット１０とリアユニット２０の接続体の構成］
次に、図２を用いて説明したフロントユニット１０と図３を用いて説明したリアユニット２０とを接続して構成される電子ペン１の構造の一例について図４を用いて説明する。図４（Ａ）は、フロントケース１１とリアケース２５とを除いた場合の電子ペン１の外観図である。図４（Ｂ）は、フロントケース１１、リアケース２５を含む電子ペン１の断面図である。

【0038】

図４（Ａ）に示すように、電子ペン１の内部には、コイル部１２と、接続部材１３と、回路基板１５および板金１６ａ、１６ｂが取り付けられたフロントフォルダ１４とが直列に接続されている。これらの軸心を中心とする貫通孔にリフィル３０が挿入されて、芯体３１の先端がコイル部１２から突出するようにされる。また、回路基板１５には、コンデンサ１５ａ、抵抗、制御ＩＣなどの回路部品が実装されている。

【0039】

そして、フロントフォルダ１４の係合部１０ｅｇが、リアユニット２０の開口部２０ｆｔに差し込まれ、図４（Ａ）に示すように、リアユニット２０のリアフォルダ２３に係合する。リアフォルダ２３の内部には、図３を用いて説明したように、筆圧検出部２２が設けられており、筆圧検出部２２の第１、第２の端子は、リアフォルダ２３に取り付けられた板金２４ａ、２４ｂに電気的に接続されている。従って、フロントフォルダ１４の係合部１０ｅｇが、リアユニット２０のリアフォルダ２３にて係合する、フロントフォルダ１４に取り付けられた板金１６ａ、１６ｂと、リアフォルダ２３に取り付けられた板金２４ａ、２４ｂとが電気的に接続される。

【0040】

図４（Ａ）には、表側に位置する板金１６ｂと板金２４ｂとの接続部分が示される。すなわち、板金１６ｂの幅広部分の上側に板金２４ｂの山型に折り曲げられた部分が位置し、板金１６ｂの幅広部分と板金２４ｂの山型に折り曲げられた部分の頂点部分が接触することで電気的に接続される。なお、板金１６ａと板金２４ａとの接続部分は、板金１６ｂと板金２４ｂとの接続部分と同様の電気的な接続構成になっている。

【0041】

このように、フロントユニット１０とリアユニット２０とが接続されると、コイル部１２と、回路基板１５のコンデンサ１５ａと、筆圧検出部２２とが並列に電気的に接続され、共振回路を構成する。

【0042】

また、図４（Ｂ）に示すように、リフィル３０を挿入したフロントユニット１０をリアユニット２０に係合させた状態では、リフィル３０の芯体３１がコイル部１２の貫通孔を通って、芯体３１の先端部分がフロントユニット１０の開口部１０ｆｔから突出するにように構成される。また、この状態では、リフィル３０のインクタンク３２の後端が、リアユニット２０内に位置し押圧部材２１に当接する。

【0043】

押圧部材２１は、筆圧検出部２２に取り付けられており、筆圧検出部２２の第２の電極を誘電体側に押圧したり、その押圧を解除したりすることができるようになっている。また、リフィル３０もまた、電子ペン１の内部において、軸心方向（電子ペン１の長手方向）に所定の長さ分、入ったり出たりする、いわゆる摺動移動ができるように構成される。これにより、リフィル３０の芯体３１の先端（ペン先）に加わる筆圧は、リフィル３０を通じて、押圧部材２１に伝達され、この押圧部材２１を介して、筆圧検出部２２に伝達される。これにより、筆圧検出部２２は、誘電体を挟む電極間の静電容量の変化として、筆圧を検出することが可能である。

【0044】

そして、コイル部１２と回路基板１５と筆圧検出部２２と共振回路を構成していることにより、位置検出装置からの磁界（信号）の供給を受けて、これに応じた磁界（信号）を発生させ、これに筆圧情報をも含めて、位置検出装置に送信することができる。すなわち、電磁誘導方式の電子ペンとして機能することができる。同時に、リフィル３０が内部に搭載されることにより、紙媒体等への筆記具としての機能することもできる。

【0045】

［電子ペン１の等価回路］
図５は、実施の形態の電子ペン１の等価回路を示している。上述したように、フロントユニット１０には、コイル部１２と、コンデンサ１５ａなどが搭載された回路基板１５とが設けられており、これらは電気的に接続されている。また、リアユニット２０には、筆圧検出部２２が搭載されている。そして、フロントユニット１０の係合部１０ｅｇを、リアユニット２０の開口部２０ｆｔに差し込むと、フロントユニット１０側の板金１６ａ、１６ｂと、リアユニット２０の板金２４ａ、２４ｂが自動的に接続される。

【0046】

これにより、図５に示すように、コイル部１２と、コンデンサ１５ａ等と、筆圧検出部２２とが並列に接続されて共振回路が形成される。そして、位置検出装置からの磁界（信号）を電子ペン１が受信したとする。この場合、電子ペン１の共振回路が受信した当該磁界に応じた信号を発生させるが、この信号に対して筆圧検出部２２での筆圧の検出結果を示す情報も含めるようにして、位置検出装置に送信することができる。すなわち、電磁誘導方式の電子ペン１が実現できる。

【0047】

しかし、上述した電子ペン１の場合、フロントユニット１０とリアユニット２０とを切り離しても、コイル部１２と回路基板１５のコンデンサ１５ａ等との電気的な接続は切断されない。このため、筆圧が検出されない不完全な状態で電子ペンとして機能してしまう場合がある。そこで、回路基板１５をリアユニット２０側に設けるようにしてもよい。回路基板１５をリアユニット２０側に設けた場合、フロントユニット１０とリアユニット２０とを分離した場合、コイル部１２を、回路基板１５のコンデンサ１５ａ等とも、また、筆圧検出部２２とも切り離すことができるので共振回路を構成しないようにできる。

【0048】

図６は、実施の形態の電子ペン１の等価回路の他の例を示す図である。この他の例の場合には、回路基板１５を、リアユニット２０側に設けた場合の例である。図６に示すように、板金１６ａ、１６ｂが設けられているフロントユニット１０側には、共振回路の構成要素としては、コイル部１２しか存在しない。一方、リアユニット２０側には、回路基板１５に搭載されているコンデンサ１５ａ等と筆圧検出部２２とが搭載されている。

【0049】

これにより、フロントユニット１０とリアユニット２０とを係合させれば、フロントユニット１０側の板金１６ａ、１６ｂと、リアユニット２０の板金２４ａ、２４ｂが自動的に接続される。この場合には、図６に示したように、コイル部１２とコンデンサ１５ａ等と筆圧検出部２２とが接続されて、共振回路が構成され、電磁誘導方式の電子ペンとして有効に機能する。しかし、フロントユニット１０とリアユニット２０とを分離すれば、フロントユニット１０側の板金１６ａ、１６ｂと、リアユニット２０の板金２４ａ、２４ｂとの接続も解除される。

【0050】

この場合には、コイル部１２は、コンデンサ１５ａ等と筆圧検出部２２とは切断される。この場合には、共振回路は構成されないので、電磁誘導方式の電子ペンとしては機能しないようにされる。従って、筆圧が検出されない不完全な状態で、電子ペンとして機能させないようにすることができる。

【0051】

なお、フロントユニット１０とリアユニット２０との大きさの関係から、回路基板１５のサイズを調整したとしてもリアユニット２０に搭載できない場合も考えられる。このような場合、回路基板１５をフロントユニット１０に搭載したまま、図６に示した等価回路の場合と同様の効果を得るようにすることもできる。図７は、電子ペン１の等価回路の他の例を示す図であり、回路基板１５をフロントユニット１０に搭載したまま、図６に示した等価回路の場合と同様の効果を得るようにしたものである。

【0052】

すなわち、図７と図５とを比較すると分かるように、いずれの場合にも、板金１６ａ、１６ｂを含むフロントユニット１０側には、コイル部１２とコンデンサ１５ａ等を備えた回路基板１５を搭載している。そして、いずれの場合にも、板金２４ａ、２４ｂを含むリアユニット２０側には、筆圧検出部２２を搭載している。異なる点は、フロントユニット１０側において、コイル部１２とコンデンサ１５ａ等との間にスイッチＳＷを設けている点である。

【0053】

スイッチＳＷは、フロントユニット１０側の板金１６ａ、１６ｂとリアユニット２０側の板金２４ａ、２４ｂとが接続されている場合には、図７（Ａ）に示すようにオン状態になるように制御される。また、スイッチＳＷは、フロントユニット１０側の板金１６ａ、１６ｂとリアユニット２０側の板金２４ａ、２４ｂとが接続されていない場合には、図７（Ａ）に示すようにオフ状態になるように制御される。

【0054】

従って、フロントユニット１０側の板金１６ａ、１６ｂとリアユニット２０側の板金２４ａ、２４ｂとが接続されれば、スイッチＳＷはオン状態になる。この場合には、図７（Ａ）に示したように、コイル部１２とコンデンサ１５ａ等と筆圧検出部２２とが接続されて共振回路を構成し、電磁誘導方式の電子ペンとして機能するようにされる。

【0055】

これに対して、フロントユニット１０側の板金１６ａ、１６ｂとリアユニット２０側の板金２４ａ、２４ｂとが非接続となれば、スイッチＳＷはオフ状態になる。この場合には、図７（Ｂ）に示したように、コイル部１２と、コンデンサ１５ａ等と筆圧検出部２２とは接続されないので、共振回路は構成されず、電磁誘導方式の電子ペンとしては機能しないようにされる。

【0056】

このように、この実施の形態の電子ペン１の場合には、フロントユニット１０とリアユニット２０とを切り離した場合には、コイル部１２と、コンデンサ１５ａ等及び筆圧検出部２２と接続されないようにすることによって共振回路を構成されないようにできる。これにより、筆圧検出部２２が共振回路に含まれない不完全な状態で、電磁誘導方式の電子ペンとして機能しないようにすることができる。なお、スイッチＳＷは、いわゆる機械的にオン／オフを切り替えるスイッチでもよいし、電気的にオン／オフを切り替えるスイッチでもよい。

【0057】

［電子ペンの構造上の改良］
図８は、電子ペン１の変形例を説明するための図である。図８（Ａ）は、図４（Ｂ）に示した電子ペン１の断面図と同じ断面図である。上述した実施の形態の電子ペン１の場合、フロントユニット１０にリフィル３０を挿入した場合、構造上、フロントフォルダ１４内のペン先側には、フロントフォルダ１４とリフィル３０のインクタンク３２との間にギャップ（空隙）が生じる場合がある。このギャップが生じたままだと、リフィル３０が軸心方向にがたつくことがあり好ましくない。

【0058】

そこで、図８（Ｂ）に示すように、当該ギャップ部分に、スプリングＳＰを設け、フロントフォルダ１４とリフィル３０とが、常時、互いに反対方向に所定の圧力をかけておくようにする。これにより、リフィル３０の軸心方向のがたつきを防止できる。また、リフィル３０の芯体３１に掛かる筆圧を適切に筆圧検出部２２に伝達することができる。なお、図８（Ｂ）において、スプリングＳＰを設けた部分以外に、図４（Ｂ）に示した電子ペン１と構成上の大きな違いはないので、同一に格子される部分の参照符号は省略している。

【0059】

また、図８（Ｃ）に示すように、押圧部材２１Ａに示すように、筆圧検出部２２に対して設けられる押圧部材２１Ａを、リフィル３０の後端部が嵌合可能なキャップ形状のものとし、これにリフィル３０を押し込んで取り付けることができるようにする。これにより、リフィル３０の軸心方向のがたつきを防止できる。また、リフィル３０の芯体３１に掛かる筆圧を適切に筆圧検出部２２に伝達することができる。また、図８（Ｃ）においても、押圧部材２１Ａ以外に、図４（Ｂ）に示した電子ペン１と構成上の大きな違いはないので、同一に格子される部分の参照符号は省略している。

【0060】

［実施の形態の効果］
上述した実施の形態の電子ペン１の場合には、フロントユニット１０とリアユニット２０との２つの部分に分離可能な構成にすることによって、インクタンクの大きなボールペンのリフィル３０を挿抜可能にした電子ペンを実現できる。換言すれは、インクタンクの大きなボールペンのリフィル３０を交換可能に利用することができる電子ペンを実現できる。当該電子ペン１は、位置検出装置に対する位置指示機能と、紙媒体等への筆記機能との両方を実現できるものである。

【0061】

また、上述した実施の形態の電子ペン１は、フロントユニット１０とリアユニット２０との２つの部分を接続した場合に、フロントユニット１０に設けられたコイル部１２とリアユニット２０に設けられた筆圧検出部２２とを接続し、共振回路を構成できる。そして、共振回路が構成できた場合にのみ、電磁誘導方式の電子ペンとして機能することができる。

【0062】

また、上述した実施の形態の電子ペン１は、フロントユニット１０とリアユニット２０との２つの部分を接続した場合にのみ、コイル部１２を含む共振回路を構成するようにすることもできる。従って、筆圧検出部２２が接続されない不完全な状態で、電子ペンとして機能することがないようにできる。

【0063】

［変形例］
なお、上述した電子ペン１の場合には、リフィル３０をフロントユニット１０に挿入していない状態で、フロントユニット１０とリアユニット２０とを係合させると、コイル部１２とコンデンサ１５ａ等と筆圧検出部２２とが接続されて共振回路が構成される。しかし、リフィル３０が挿入されていない状態では、筆圧の検出は不可能であり、不完全な状態で電子ペンとして機能することになる。

【0064】

そこで、リフィル３０が挿入された状態で、フロントユニット１０とリアユニット２０とを係合させた場合にのみ、コイル部１２が、筆圧検出部２２を含む回路部分に接続されて共振回路を構成するようにスイッチを設けるようにしてもよい。簡単には、図７を用いて説明した構成において、リフィル３０が挿入された状態で、フロントユニット１０とリアユニット２０とを係合させ場合にのみ、スイッチＳＷがオン状態になるようにすればよい。これにより、リフィル３０が挿入された状態で、フロントユニット１０とリアユニット２０とを係合させ場合にのみ機能する電子ペンを構成できる。

【0065】

また、上述した実施の形態では、共振回路には、コイル部１２と筆圧検出部２２とに加え、回路基板１５に搭載されたコンデンサ１５ａ等を含むようにしたが、これに限るものではない。共振回路の最小構成は、コイル部１２と筆圧検出部２２があればよい。従って、電子ペン１において構成される共振回路は、少なくともコイル部１２と筆圧検出部２２とが含まれる種々の構成のものを電子ペン１に搭載することができる。

【符号の説明】

【0066】

１…電子ペン、１０…フロントユニット、１０ｆｔ…第１の開口部、１０ｅｇ…係合部、１０ｂｋ…第２の開口部、１１…フロントケース、１１ｂｋ…収納口、１２…コイル部、１２ａ、１２ｂ…被覆導線、１３…接続部材、１４…フロントフォルダ、１５…回路基板、１５ａ…コンデンサ、１５ｔ１、１５ｔ２…接続端子、１６ａ、１６ｂ…板金（接点部）、２０…リアユニット、２０ｆｔ…第３の開口部、２１…押圧部材、２２…筆圧検出部、２３…リアフォルダ、２４ａ、２４ｂ…板金（接点部）、２５…リアケース、３０…リフィル、３１…芯体、３２…インクタンク、ＳＰ…スプリング、２１Ａ…押圧部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】