位置指示器以及位置检测装置的制造方法

位置指示器以及位置检测装置的制造方法
【专利摘要】使用可变电容电容器，同时改善笔压检测时的上升特性和笔压的分辨率，从而实现一种适合用于便携终端的位置指示器。可变电容电容器具备具有相对的第一面部(71a)和第二面部(71b)的电介质(71)，在电介质(71)的第一面部(71a)配设有导体构件(71c)，其作为第一电极部来发挥作用。在电介质(71)的第二面部(71b)配设导体构件(71d)。连接有作为端子部来发挥作用的弹性构件(75)的导电构件(74)与导体构件(71d)相对地配设，通过导电构件(74)和导体构件(71d)连接而形成第二电极。
【专利说明】
位置指示器以及位置检测装置
技术领域
[0001]本发明涉及具有检测笔压的功能的笔型的位置指示器以及具备位置指示器而构成的位置检测装置。
【背景技术】
[0002]作为个人计算机等信息处理装置的输入设备，使用坐标输入装置。坐标输入装置例如由笔型的位置指示器和具有使用该位置指示器进行指示操作或字符、图形等的输入的输入面的位置检测装置构成。例如，在利用个人计算机和坐标输入装置进行构思或设计的情况下，存在还想要对输入的线的粗细进行各种变更的情况。在该情况下，在位置指示器中，通过检测由使用者所施加的压力(笔压)，并将其传递给位置检测装置，能够进行与使用者的笔压相应的信息的输入。在位置指示器中的由使用者所施加的笔压的检测中，一直以来使用在专利文献I中记载的可变电容电容器。
[0003]图8表示在专利文献I中公开的可变电容电容器100的概略结构。可变电容电容器100具有大致圆盘状的电介质101、安装在电介质的一个面(第一面)101a的第一电极102、在电介质101的另一个面(第二面)101b侧经由环状的衬垫(Spacer) 104而配设的具有挠性的第二电极103。在第一电极102上连接有第一端子108，在第二电极103上连接有第二端子109。在第二电极103的与电介质101相对的面的相反侧的面侧，配设有经由弹性体105而与位置指示器的笔尖连接的棒状的芯体300。
[0004]在具有这样的结构的可变电容电容器100中，当没有对笔尖施加使用者的笔压的状态(初始状态)下，维持电介质101的第二面1lb和第二电极103通过衬垫104而被隔离的状态(图8(A))。因此，在电介质101的第二面1lb和第二电极103之间形成衬垫104的厚度的空气层600。此时的第一端子108和第二端子109间的电容成为电介质101具有的电容和比电常数为1.0的空气层600具有的电容的串联合成电容，成为非常小的电容。
[0005]相对于此，若对笔尖施加使用者的笔压，则相应于此，芯体300向电介质101侧发生位移，所以第二电极103向电介质101侧弯曲而靠近。在这个情况下，空气层600的电容与其厚度呈反比例而变大，第一端子108和第二端子109间的电容变大。之后，如图8(B)所示，若第二电极103接触到电介质101的第二面101b，则第一端子108和第二端子109间的电容与电介质101的另一个面1lb和第二电极103的接触面积呈比例而增加。因此，通过检测第一端子108和第二端子109间的电容的变化，能够检测对连接到芯体300的笔尖施加的压力(笔压)。
[0006]这样在位置指示器中，在电介质的一个面(第一面)安装第一电极，在另一个面(第二面)侧相对地配置第二电极，根据笔压，将第二电极通过芯体向电介质的第二面按压而构成可变电容电容器。在这个情况下，能够通过根据电介质的第二面和第二电极的接触面积而发生变化的该电容器的电容的变化来检测笔压，该第二电极根据笔压而被按到电介质的第二面。
[0007]针对位置指示器的笔压检测用的可变电容电容器，以结构的简化或笔压检测的高灵敏度化等为目的，进行各种改良。图9?图12是用于说明位置指示器的笔压检测用的被改良的可变电容电容器的图。例如，在专利文献2中，公开了图9(A)所示的可变电容电容器100A。可变电容电容器10A在电介质101的第一面1la安装第一电极102，在第一电极102上连接第一端子108。在电介质的第二面1lb安装具有前端形成为圆形的部分的线状的第二电极103，在该第二电极103上连接第二端子。
[0008]进一步，以与电介质101的第二面1lb相对的方式配设连接到笔尖的芯体300，该芯体300在与笔尖相反一侧的端部具有例如拱形状的导电橡胶部300a。因此，在导电橡胶部300a接触到电介质101的第二面1lb时，导电橡胶部300a也作为第二电极来发挥作用。由于在电介质101的第二面1lb已经安装有第二电极103，所以该例的可变电容电容器100A具有初始电容CO。
[0009]若对位置指示器的笔尖施加基于使用者的笔压，则在与笔尖连接的芯体300的与笔尖相反一侧的端部设置的导电橡胶部300a向电介质101侧移动。这样，导电橡胶部300a接触到在电介质101的第二面安装的第二电极103，进一步与电介质101的第二面的接触面积变大，所以第一电极102和第二电极103之间的电容发生变化，据此能够进行笔压的检测。
[0010]在可变电容电容器100A的情况下，如图9(B)的笔压检测特性所示，通过在没有施加笔压的状态下也具有初始电容CO，轻轻地对笔尖施力就能够进行笔压的检测。但是，由于通过在电介质101的第二面1lb安装的第二电极103的功能而使上升变得良好，所以能够准确地检测笔压的范围成为如图9(B)所示的虚线的上侧的范围，笔压的分辨率降低。
[0011]在专利文献3中，公开了图10(A)所示的可变电容电容器100B。可变电容电容器100B在电介质101的第一面1la安装第一电极102，在该第一电极102上连接第一端子108。进一步，以与电介质101的第二面1lb相对的方式配设与笔尖连接的芯体300。该芯体300在与笔尖相反一侧的端部具有例如拱形状的导电橡胶部300b，在该导电橡胶部300b上连接第二端子109。因此，只有导电橡胶部300b接触到电介质101的第二面1lb时，导电橡胶部300b才作为第二电极来发挥作用，构成可变电容电容器。
[0012]并且，若对位置指示器的笔尖施加基于使用者的笔压，则在与笔尖连接的芯体300的与笔尖相反一侧的端部设置的导电橡胶部300b向电介质101侧移动。之后，导电橡胶部300b与电介质1I的第二面接触而被压扁，从而与电介质1I的第二面的接触面积变大，由此，第一电极102和第二电极103间的电容发生变化，据此能够进行笔压的检测。在可变电容电容器100B的情况下，根据电介质101的第二面1lb和作为第二电极的导电橡胶部300b的接触面积，电容发生变化。因此，通过使用可变电容电容器100B，如图10(B)的笔压检测特性所示，能够在从轻的笔压到重的笔压的宽范围中准确地检测笔压。
[0013]但是，比较图9(B)和图10(B)的笔压检测特性可知，在可变电容电容器100B的情况下，与可变电容电容器100A相比，上升的斜率变小。为了只有在由使用者施加了压力的情况下检测笔压，必须将可变电容电容器100B的电容提高至能够可靠地判别为施加了笔压的预定的笔压检测临界值。但是，如图10(B)所示，笔压检测特性的斜率小。因此，必须直到可变电容电容器100B的电容增大至笔压检测临界值为止施加预定量的载荷(笔压)，所以与图9(A)所示的可变电容电容器100A相比，上升灵敏度降低(迟钝)。
[0014]因此，如图1l(A)所示，考虑将前端设为平坦且使其具有某种程度的面积的导电橡胶部300c设置在芯体300的与笔尖相反一侧的端部。可变电容电容器100C中除了导电橡胶部300c以外的各部与图1O(A)所示的可变电容电容器B同样地构成。在可变电容电容器10C的情况下，当电介质101的第二面1lb和导电橡胶部300c接触的情况下，从最初开始就以预定的面积来接触。
[0015]因此，在可变电容电容器100C的情况下，如图1l(B)的笔压检测特性所示，能够设为上升快的特性。但是，在可变电容电容器100C的情况下，由于通过将导电橡胶部300c的前端部设为平坦而使上升变得良好，所以能够准确地检测笔压的范围成为如图1l(B)所示的虚线的上侧的范围。因此，图11 (A)所示的可变电容电容器100C也与图9(A)所示的可变电容电容器100A的情况同样地，笔压的分辨率降低。
[0016]此外，在图1l(A)所示的可变电容电容器100C的情况下，如上所述，将导电橡胶部300c的与笔尖相反一侧的端部的前端设为平坦。因此，受到导电橡胶部300c的安装状态等影响，根据每个搭载了可变电容电容器100C的位置指示器，导电橡胶部300c和电介质101的第二面部的接触方法不同。因此，在图1l(B)中，如3个笔压检测特性所示，根据每个搭载了该可变电容电容器100C的位置指示器，存在在笔压检测特性的上升速度上产生偏差的情况。
[0017]这在搭载了该可变电容电容器100C的同一个位置指示器中也有可能会发生。即，受到使用时的位置指示器的倾斜方法等影响，存在导电橡胶部300c和电介质101的第二面部1lb的接触方法不同的情况下，在上升速度上产生偏差。在这个情况下，存在即使是相同的位置指示器，也在每次使用时在书写感觉上产生偏差的可能性。
[0018]在专利文献4中，公开了图12(A)所示的可变电容电容器100D。可变电容电容器100D在电介质101的第一面1la安装第一电极102，在该第一电极102上连接第一端子108。在电介质101的第二面1lb侧，经由未图示的环状的衬垫而配置具有挠性且具有从中心以辐射状延伸的延伸部的第二电极103a，在第二电极103a上连接第二端子109。第二电极103a具有所谓的蝴蝶结形状。在第二电极103的与电介质101相对的面的相反侧的面侧，经由未图示的弹性体而配设与位置指示器的笔尖连接的棒状的芯体300。
[0019]S卩，图12(A)所示的可变电容电容器100D除了第二电极103a的形状不同之外，具有与使用图8说明的可变电容电容器100同样的结构。在可变电容电容器100D的情况下，根据第二电极的形状，例如，如图12(B)的笔压检测特性所示，能够调整笔压检测特性的斜率。
[0020]S卩，若减小从第二电极103a的中心以辐射状延伸的延伸部的面积的话能够减小斜率，若增大该延伸部分的面积的话能够增大斜率。由此，能够改变所谓的书写感觉。但是，若减小笔压检测特性的斜率的话，虽然笔压的分辨率提高，但笔压的检测灵敏度变得迟钝。相反，若增大笔压检测特性的斜率的话，虽然笔压的检测灵敏度变得灵敏，但笔压的分辨率降低。
[0021]由此，在位置指示器中，关于用于检测使用者的笔压的可变电容电容器，为了提高使用者的满足度而进行各种改良，但笔压的检测灵敏度和笔压的分辨率的关系处于所谓的权衡的关系。此外，如使用图11所说明，在其结构上，也有内在具有在上升速度上产生偏差这样的问题的位置指示器。
[0022]现有技术文献
[0023]专利文献
[0024]专利文献I:专利第3150685号公报
[0025]专利文献2:特开2010-117943号公报
[0026]专利文献3:特开2010-129920号公报
[0027]专利文献4:特开2011-216512号公报

【发明内容】

[0028]发明要解决的课题
[0029]近年来，平板型PC(个人计算机(Personal Computer))或被称为智能手机的高功能便携电话终端得到广泛使用。平板型PC或高功能便携电话终端等便携终端具备显示画面比较大的IXD(液晶显示器(Liquid Crystal Display))等显示装置和由各种触摸传感器构成的触摸面板，还进行使用了笔型的位置指示器的输入。在这样的便携终端中，期望在使用笔型的位置指示器进行输入时也能够进行与笔压相应的输入。
[0030]在利用便携终端的情况下，由于通常对由一只手保持的便携终端使用拿在另一只手上的位置指示器进行输入操作，所以需要使能够以轻的触摸来进行输入。因此，在位置指示器中，用于笔压检测的可变电容电容器考虑使用如使用图9或图11来说明的上升灵敏度好的可变电容电容器。但是，在使用图9或图11来说明的可变电容电容器100A、100C的情况下，由于构成为使上升变得良好的缘故，导致笔压的分辨率降低。此外，在使用图11来说明的可变电容电容器100C的情况下，有时也会产生在笔压检测特性的上升速度上可能出现偏差的冋题。
[0031]在便携终端中，也期望检测到的笔压的分辨率尽可能高。此外，也期望不会使笔压检测特性的上升速度产生偏差，无论何时都能够提供相同的书写感觉。因此，也考虑采用使用图10来说明的笔压的分辨率高、不会使笔压检测特性的上升速度产生偏差的可变电容电容器100B。但是，如上所述，与图9、图10所示的可变电容电容器100A、100C相比，使用图10来说明的可变电容电容器100B的上升的灵敏度(反应)迟钝。因此，若要提高上升的灵敏度的话，便携终端的使用者必须从开始就要对位置指示器施加一定以上的笔压，此时，可以想到存在拿在手上的便携终端变得不稳定从而使输入变得困难的情况。
[0032]鉴于以上，本发明在能够使用可变电容电容器来进行笔压的检测的位置指示器中，同时对笔压检测时的上升特性和笔压的分辨率的双方进行改善，从而实现适合用于便携终端的位置指示器。
[0033]用于解决课题的手段
[0034]为了解决上述课题，技术方案I中所记载的发明的位置指示器的特征在于，
[0035]所述位置指示器由以下部分构成:
[0036]框体；
[0037]芯体，形成为大致棒状，一端向所述框体的外侧突出而容纳在所述框体中；以及
[0038]电容器，通过经由所述芯体而施加的外力，电容发生变化，
[0039]所述电容器具备:
[0040]电介质，具有第一面部以及与该第一面部相对的第二面部；
[0041]第一导体，配置在所述电介质的所述第一面部；
[0042]第一端子部，连接到所述第一电介质的所述第一导体，与所述第一导体一同构成所述电容器的第一电极；
[0043]第二导体，配置在所述电介质的第二面部；
[0044]导电构件，与所述第二面部相对地配置；
[0045]第二端子部，与所述第二导体和所述导电构件一同构成所述电容器的第二电极；以及
[0046]弹性构件，用于对所述导电构件向与所述电介质的所述第二面部隔离的状态施力，
[0047]通过所述外力，所述导电构件抵抗所述弹性构件的偏移力而接触到所述电介质的所述第二面部的所述第二导体，在接触时，所述电容器的电容变化为与比所述导电构件和所述第二导体的接触面积更大的、所述第一导体和所述第二导体的相对面积相应的预定的电容。
[0048]根据在该技术方案I中所记载的发明的位置指示器，具有框体、与笔尖连接的芯体和通过经由芯体施加的外力而电容发生变化的电容器。电容器具备具有相对的第一、第二面部的电介质，在电介质的第一面部配设有第一导体，在第一导体上连接第一端子部而构成第一电极部。在电介质的第二面部配设有第二导体。此外，与电介质的第二面部相对而配设有导电构件，在该导电构件上连接第二端子部而构成第二电极部。导电构件通过弹性构件以与电介质的第二面部隔离的状态被施力。
[0049]通过对芯体施加外力，导电构件向电介质的第二面部移动，若导电构件接触到电介质的第二面部的第二导体，则在接触时，电容器的电容瞬间变化为与比导电构件和第二导体的接触面积更大的、第一导体和第二导体的相对面积相应的预定的电容。即，仅仅通过导电构件和第二导体稍微接触，电容器的电容就会急剧地变化为与第一导体和第二导体的相对面积相应的预定的电容。
[0050]由此，能够提高电容器的上升的灵敏度。此外，根据对芯体施加的外力，导电构件和电介质的第二面部的抵接面积发生变化，与此对应地，也能够使电容器的电容发生变化。因此，根据外力，电容器的电容也能够适当地变化，还能够提高笔压的分辨率。
[0051 ]发明效果
[0052]根据本发明的位置指示器，在能够使用电容器来进行笔压的检测的位置指示器中，能够同时改善笔压检测时的上升特性和笔压的分辨率从而实现适合用于便携终端的位置指示器。
【附图说明】
[0053]图1是用于说明本发明的位置指示器的实施方式的结构例的图。
[0054]图2是表示本发明的位置指示器的实施方式和具备与该位置指示器一同使用的位置检测装置的电子设备的例的图。
[0055]图3是本发明的位置指示器的实施方式的主要部分的分解立体图。
[0056]图4是用于说明在电介质71的第二面部71b安装了导体构件71c的结构等的图。
[0057]图5是用于说明导体构件71c的安装位置和形状的变形的一例的图。
[0058]图6是用于说明位置指示器的结构例的图。
[0059]图7是用于说明位置指示器的其他的结构例的图。
[0060]图8是用于说明现有的可变电容电容器的一例的图。[0061 ]图9是用于说明现有的可变电容电容器的一例的图。
[0062]图10是用于说明现有的可变电容电容器的一例的图。
[0063]图11是用于说明现有的可变电容电容器的一例的图。
[0064]图12是用于说明现有的可变电容电容器的一例的图。
【具体实施方式】
[0065]以下，参照【附图说明】本发明的位置指示器的实施方式。
[0066]图1?图3是用于说明本发明的位置指示器的实施方式的结构例的图。图2是表示使用本实施方式的位置指示器I的电子设备200的一例的图。在该例中，电子设备200是具有例如LCD(液晶显示器(Liquid Crystal Display))等显示装置的显示画面200D的高功能便携电话终端，在显示画面200D的下部(背侧)具有电磁感应方式的位置检测装置202。
[0067]该例的电子设备200的框体具有容纳笔形状的位置指示器I的容纳凹孔201。使用者根据需要将在容纳凹孔201中容纳的位置指示器I从电子设备200中取出，在显示画面200D中进行位置指示操作。
[0068]在电子设备200中，若在显示画面200D上，由笔形状的位置指示器I进行位置指示操作，则在显示画面200D的背侧设置的位置检测装置202在接收电路(未图示)中接收位置指示器I的信号，进一步，作为通过位置指示器I而被操作的位置以及笔压，在检测电路(未图示)中进行检测，检测通过位置指示器I而被操作的位置以及笔压，电子设备200的位置检测装置202具有的微型计算机实施与显示画面200D中的操作位置以及笔压相应的显示处理。
[0069]图1是表示本实施方式的位置指示器I的整体的概要的图。图1(A)为了说明，只切断位置指示器I的外壳2(框体)的外壳主体2a，示出了其内部。此外，图1(B)是将本实施方式的位置指示器I从芯体4侧向轴芯方向看的图。
[0070]如图1(A)所示，位置指示器I具有沿着轴芯方向细长且构成一方关闭的有底的圆筒状的框体的外壳2。该外壳2例如由树脂等构成，且由在内部具有中空部的圆筒形状的外壳主体2a和与该外壳主体2a结合的外壳盖2b构成。在基板支架3上结合大致棒状的芯体4和卷绕了线圈5的磁性体芯而容纳在外壳主体2a的中空部内，该磁性体芯在该例中是铁氧体磁芯6。在该例中，铁氧体磁芯6具有圆柱状形状。
[0071 ]基板支架3例如由树脂构成，构成为当容纳在外壳主体2a的中空部内时，沿着成为位置指示器I的轴芯方向的长边方向，感压用部件支架部3a和印刷基板放置台部3b连续。在感压用部件支架部3a中容纳有感压用部件(笔压检测用的多个部件)7，印刷基板8被放置并保持在印刷基板放置台部3b中。以下，为了简化说明，感压用部件支架部3a简称为支架部3a ο支架部3a在基板支架3中形成在最靠近芯体4侧，在该支架部3a上结合了芯体4以及铁氧体磁芯6。
[0072]此外，图3(B)是表示基板支架3和芯体4以及铁氧体磁芯6结合的状态的图。此外，图3(A)是用于说明基板支架3的支架部3a以及感压用部件7的分解立体图。此外，图3(C)是图3(A)中的A-A线剖视图，其是基板支架3的支架部3a的纵剖视图。此外，图3(D)是表示与图3(A)所示的电介质71的面相反侧的面的图。
[0073 ]如图3 (B)所示，在基板支架3的印刷基板放置台部3b中，放置有印刷基板8。印刷基板8具有比外壳主体2a的内径更窄的宽度，成为沿着长边方向具有预定的长度的细长的矩形形状。印刷基板放置台部3b的基板放置平面的长边方向的长度成为与印刷基板8的长边方向的长度大致相等或者稍微大的长度。此外，印刷基板放置台部3b的基板放置平面的宽度方向的长度被选定为比印刷基板8的宽度稍微大。
[0074]虽然省略图示，线圈5的一端以及另一端利用基板支架3和外壳主体2a之间的间隙而被延长至印刷基板8，与在该印刷基板8上形成的导电图案例如进行焊接。在图3(B)的例中，在基板支架3的长边方向的一部分形成切口部31，在印刷基板8的与基板面8a相反一侧的背面侧中，线圈5的一端以及另一端进行焊接，并经由通孔连接到基板面8a的导体图案。
[0075]在该印刷基板8上，设置有在被按压时成为接通且若停止按压则返回到断开的按钮开关(侧开关)11，且设置有与线圈5构成谐振电路的电容器12、13。在该例中，电容器12是能够调整静电电容的微调电容器。进一步，在印刷基板8上，在该第一实施方式中，设置有IC14，且形成有省略图示的其他的电路部件以及导体图案。
[0076]并且，在该例中，位置指示器I的外壳主体2a的侧周面的、与侧开关11对应的位置上，穿出贯通孔15(参照图2)，侧开关11的按压操作件16通过该贯通孔15而露出，以使能够按压该侧开关U。在这个情况下，在具有位置检测装置202的电子设备2侧对基于按压操作件16的侧开关11的按压操作分配预定的功能而设定。例如，在该例的电子设备2中，基于按压操作件16的侧开关11的按压操作能够作为与鼠标等指示设备中的点击操作同样的操作而进行分配设定。
[0077]构成谐振电路的一部分的电容器12、13以及IC14在该例中作为芯片部件而配设在印刷基板8上。并且，在该实施方式中，通过微调电容器12的静电电容被调整，谐振电路的谐振频率被调整。
[0078]在该例的情况下，在基板支架3的印刷基板放置台部3b的长边方向的两端部，形成有通过在印刷基板8的长边方向的两端部隔着该印刷基板8的厚度方向，从而使印刷基板8对印刷基板放置台部3b进行卡止的卡止部32、33。如图1所示，在通过放置在印刷基板放置台部3b上的卡止部32、33而被卡止的状态下，印刷基板8成为没有与外壳主体2a的内壁面接触而与外壳主体2a隔离的状态。
[0079]另外，通过基板支架3的支架部3a中的除了后述的开口部35之外的部分的大部分和印刷基板放置台部3b的背侧部分以及基板支架3和外壳盖2b的结合部3c接触到外壳主体2a的内壁，基板支架3构成为在外壳主体2a的中空部内不会在与轴芯方向正交的方向上晃动。
[0080]并且，在基板支架3的支架部3a中，容纳有如图1、图3(A)所示的由多个部件构成的感压用部件7。通过这样在支架部3a中容纳感压用部件7，构成笔压检测用模块。通过在该笔压检测用模块上结合芯体4的芯体主体42，在笔压检测用模块的感压用部件7中检测对芯体4的突出构件41施加的笔压。关于该笔压检测用模块的感压用部件7的结构以及感压用部件7向支架部3a的容纳，在后面详细叙述。
[0081]另外，在基板支架3中，构成支架部3a的筒状体34的侧周面的、与开口部35经由轴芯位置而相对的一侧以及印刷基板放置台部3b的与印刷基板的放置平面相反一侧，形成有沿着轴芯方向的方向的平面3pn(参照图3(A))。在这个情况下，虽然省略详细的图示，该平面3pn在支架部3a或者从支架部3a向印刷基板放置台部3b沿着轴芯方向的方向上成为一个平面。
[0082]基板支架3通过该平面3pn，在预定的作业台平面上，不会滚动，以稳定的状态被放置。并且，在基板支架3被放置在该作业台平面上的状态下，支架部3a的开口部35成为相对于所述预定的作业台平面正交的方向的开口，且印刷基板放置台部3b的印刷基板的放置平面成为与所述预定的作业台平面平行的面。因此，能够可靠地进行在作业台平面上放置的基板支架3的支架部3a中通过开口部35而容纳感压用部件7的作业，且能够将印刷基板8可靠地放置在印刷基板放置台部3b的放置平面上并使其卡止。
[0083]如图3(B)所示，在该例中，基板支架3在印刷基板放置台部3b的与长边方向的支架部3a相反一侧的端部的结合部3c中与外壳盖2b结合，外壳盖2b和基板支架3能够作为一体来进行处理。
[0084]因此，在该例中，如后所述，在基板支架3的印刷基板放置台部3b中放置印刷基板8并固定，此外，在支架部3a中容纳感压用部件7，且能够将卷绕了线圈5的铁氧体磁芯6以及芯体4与基板支架3结合的部分作为一个模块部件来进行处理。并且，通过将该模块部件容纳在外壳主体2a的中空部内，能够完成位置指示器I。此时，基板支架3与外壳盖2b结合，以使在支架部3a的轴芯方向的中心线位置与筒状的外壳主体2a的轴芯方向的中心线位置一致的状态下，在外壳主体2a内被卡止。
[0085]如图1(A)所示，外壳主体2a的轴芯方向的一端侧成为笔形状的位置指示器I的笔尖侧，在该外壳主体2a的笔尖侧具有贯通孔21 (开口)。
[0086]在该例中，芯体4由从外壳主体2a的贯通孔21向外部突出的突出构件(笔尖构件)41和芯体主体42构成。考虑对于在突出构件41与操作面抵接而被使用时的摩擦的耐性，芯体4成为聚缩醛树脂(POM)等合成树脂制。
[0087]芯体主体42是直径比突出构件41的直径更小的圆柱形的棒状体。并且，在该例中，在铁氧体磁芯6中，沿着其轴芯方向，形成有比芯体主体42的直径更大的内径的贯通孔6a。芯体4的芯体主体42插通铁氧体磁芯6的贯通孔6a，如后所述，与构成感压用部件7的多个部件中的一个结合。
[0088]此外，铁氧体磁芯6的轴芯方向的一端侧(芯体4的与突出构件41侧的相反侧)在该例中经由由具有弹性的材料例如硅胶构成的掉落对策用构件9而与基板支架3的支架部3a
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[0089]并且，将结合图3(B)所示的基板支架3和芯体4以及卷绕了线圈5的铁氧体磁芯6而作为一体的模块部件插入外壳主体2a的中空部内，从而使外壳主体2a和外壳盖2b结合时，如图1(A)所示，铁氧体磁芯6的轴芯方向的另一端侧与在外壳主体2a的贯通孔21中形成的台阶部22抵接。由此，卷绕了线圈5的铁氧体磁芯6经由由硅胶构成的掉落对策用构件9固定在基板支架3的支架部3a和外壳主体2a的台阶部22之间。
[0090][笔压检测用模块的结构例]
[0091]接着，以下说明构成笔压检测用模块的基板支架3的支架部3a以及感压用部件7以及感压用部件7向支架部3a的容纳。与在开头使用专利文献I?专利文献4所说明的同样地，该例的笔压检测用模块是使用了根据对芯体施加的笔压而静电电容发生变化电容可变电容器的情况。
[0092]如图3(A)所示，该例的感压用部件7由电介质71、端子构件72、保持构件73、导电构件74、弹性构件75的多个部件构成。如图3(A)所示，配设了端子构件72的一侧的电介质71的面成为电介质71的第一面部71a，配设了导电构件74和弹性构件75的一侧的电介质71的面成为电介质71的第二面部71b。
[0093]在电介质71的第一面部71a，如图3(D)所示，在其大致整个面上配置有导体构件71c。此外，如图3(A)所示，在电介质的第二面部71b，配置有导体构件71d。并且，由导体构件71c和端子构件72构成由感压用部件7构成的电容可变电容器的第一电极。此外，导电构件74和弹性构件75被电连接，构成所述电容可变电容器的第二电极。
[0094]另一方面，如图3(A)所示，基板支架3的支架部3a由具有中空部的筒状体34构成，且构成为将感压用部件7在其中空部内沿着轴芯方向排列而容纳。
[0095]在如上所述的由多个部件构成的感压用部件7中，作为在由筒状体34构成的支架部3a内不沿着轴芯方向移动的部件的电介质71和端子构件72，如图3(A)所示，通过在构成支架部3a的筒状体34的侧周面的一部分形成的以与轴芯方向正交的方向作为开口的开口部35，从与该筒状体34的轴芯方向正交的、与印刷基板8的基板面8a垂直的方向插入而被容纳。
[0096]如图3所示，开口部35形成在构成支架部3a的筒状体34的侧周面的、印刷基板放置台部3b侧的端部。该开口部35是与轴芯方向正交的方向的开口，且是以与放置在印刷基板放置台部3b的印刷基板8的基板面8a垂直的方向作为开口的开口部。该开口部35沿着轴芯方向具有预定的长度dl(参照图3(C))，沿着与轴芯方向正交的方向具有预定的长度d2(省略图示)。
[0097]长度dl被选定为比在将电介质71和端子构件72沿着轴芯方向重叠时的轴芯方向的长度(厚度)更大。长度d2被选定为比在电介质71和端子构件72中的、与轴芯方向正交的方向的长度较大一方的该长度稍微大。通过这样选定长度dl以及d2的尺寸，能够将沿着轴芯方向重叠的电介质71和端子构件72通过开口部35容纳在支架部3a内。
[0098]此外，构成支架部3a的筒状体34的内径成为d3(参照图3(C))，且其轴芯方向的芯体4侧成为开口36a。在该轴芯方向的芯体4侧具有开口36a的部分36中，在侧周面不具有开口。在该实施方式中，筒状体34的侧周面的开口部35的与轴芯方向正交的方向的长度d2被选定为与筒状体34的内径d3相等，但在后述的凹槽39的部分中，被选定为大该凹槽39的深度相应量。
[0099]并且，构成支架部3a的筒状体34的印刷基板放置台部3b侧通过壁部37而被堵住。在该壁部37中，以向印刷基板放置台部3b侧突出的方式，形成有前述的卡止部32。开口部35形成为将该壁部37向外部露出。即，开口部35在筒状体34的侧周面中，以从壁部37沿着轴芯方向形成所述长度dI的开口的方式被挖出。
[0100]并且，在筒状体34的侧周面的与壁部37的连结部，形成有沿着轴芯方向具有比端子构件72的厚度稍微大的预定的宽度的缝隙38a、38b。并且，在筒状体34的内壁，与该缝隙38a、38b沿着轴芯方向相邻的位置上，形成有与形成筒状体34的开口部35的部分的内径d2更大的内径的凹槽39(参照图3(C))。
[0101]电介质71具有与凹槽39嵌合的外形，成为具有与凹槽39的轴芯方向的宽度对应的厚度的板状体的结构。因此，电介质71能够通过开口部35插入筒状体34的凹槽39而被嵌合，在嵌合状态下，电介质71通过凹槽39在筒状体34内不沿着轴芯方向移动。另外，在该实施方式中，如后所述，由于电介质71通过导电构件74而被按压偏移而向壁部37侧推压，所以也可以不设置该凹槽39。
[0102]此外，端子构件72由具有比筒状体34的缝隙38a以及38b的轴芯方向的宽度稍微小的厚度且具有与筒状体34的内径d3对应的外径的圆板状的导电构件例如导电性金属的板状体构成。并且，如图3(A)所示，该端子构件72具有与筒状体34的缝隙38a、38b嵌合的扩展部72a、72b。因此，端子构件72以能够通过开口部35与筒状体34的壁部37接触的方式插入，通过该插入，扩展部72a、72b与筒状体34的缝隙38a、38b嵌合，以不沿着轴芯方向移动的方式与筒状体34卡止。
[0103]此外，在端子构件72的电介质71侧的板面的中央部，形成有向电介质71侧鼓出的鼓出部72c。该鼓出部72c起到在电介质71和端子构件72容纳在筒状体34内时，使电介质71和端子构件72可靠地接触的作用。
[0104]该端子构件72起到电容可变电容器的第一电极的作用，当被容纳在支架部3a内时，从成为该端子构件72的开口部35侧的上端的端面形成有跨过筒状体34的壁部37对被放置在印刷基板放置台部3b上的印刷基板8的基板面8a的焊盘部Sb进行焊接的引线部72d。
[0105]进一步，在端子构件72中，形成有当被容纳在支架部3a内时在成为开口部35侧的上端的端面的大致中央向与引线部72d相反一侧突出的L字状突起72e。当电介质71和端子构件72被容纳在支架部3a内时，通过该端子构件72的L字状突起72e，电介质71的开口侧端部被按压。当端子构件72的引线部72d对印刷基板8的基板面8a的焊盘部Sb焊接而被固定时，电介质71通过该L字状突起72e不会从开口部35脱离。
[0106]保持构件73具有在成为其轴芯方向的芯体4侧的一侧设置有使芯体4的芯体主体42压入嵌合的凹孔73b的圆柱状形状部73a、以及在与凹孔73b侧的轴芯方向的相反侧设置有供导电构件74嵌合的凹孔73d的环状突部73c。此时，这些凹孔73b以及凹孔73d被形成为凹孔73b的中心线(轴芯位置)和凹孔73d的中心线(轴芯位置)存在于同一条直线上。
[0107]保持构件73的圆柱状形状部73a的外径(圆周方向的一部分)被选定为比筒状体34的内径d2稍微小。此外，保持构件73的环状突部73c的外径被选定为比圆柱状形状部73a的外径更小且比构成后述的弹性构件75的螺旋弹簧的内径更小。在这个情况下，环状突部73c和圆柱状形状部73a之间构成台阶部。该台阶部是用于使作为后述的弹性构件75的弹簧的端部卡止的。
[0108]并且，在该实施方式中，在圆柱状形状部73a以及环状突部73c中，以横穿凹孔73b以及凹孔73d的方式形成有缝隙73e以及73f。通过该缝隙73e以及73f的存在，圆柱状形状部73a以及环状突部73c能够向与轴芯方向正交的方向进行弹性偏移。并且，在保持构件73的圆柱状形状部73a的侧周面，在夹着圆柱状形状部73a的轴芯位置而相对的位置形成有卡合突部73g以及73h。
[0109]另一方面，在构成支架部3a的筒状体34的侧周面，形成有供在保持构件73的圆柱状形状部73a的侧周面形成的卡合突部73g以及73h卡合的卡合孔34a以及34b(参照图3(C))。
[0110]该卡合孔34a以及34b的轴芯方向的长度d4(参照图3(C))成为比在保持构件73的圆柱状形状部73a的侧周面形成的卡合突部73g以及73h的轴芯方向的长度更长。由此，保持构件73即使是被容纳在筒状体34的中空部内，卡合突部73g以及73h与卡合孔34a以及34b卡合的状态下，也能够在筒状体34的中空部内沿着其轴芯方向移动。另外，如后所述，长度d4被选定为在感压用部件7的全部被容纳在筒状体34的中空部内的状态下，导电构件74沿着轴芯方向移动而与电介质71抵接且能够进一步弹性变形的值。
[0111]接着，导电构件74由具有导电性且能够进行弹性变形的弹性构件构成，例如，由硅导电橡胶或加压导电橡胶构成。该导电构件74具有由外径与保持构件73的环状突部73c的外径相等的圆柱状部构成的大径部74a、由外径与环状突部73c的凹孔73d的直径大致相等的圆柱状部构成的小径部74b。大径部74a以及小径部74b的中心线位置相同。
[0112]大径部74a的与小径部74b相反一侧的端面虽然未图示但具有以炮弹型(拱形状)鼓出的曲面部。并且，考虑通过对芯体4施加使用者的笔压，导电构件74向电介质71侧移动的情况。在这个情况下，在该导电构件74接触到与电介质71相对的面的情况下，以从导电构件74的以炮弹型鼓出的曲面部的前端开始与电介质71的面的接触面积逐渐变大的方式进行接触。进一步，导电构件74的小径部74b的高度被选定为与在保持构件73的环状突部73c形成的凹孔73d的深度大致相等。
[0113]此外，弹性构件75例如由具有导电性的螺旋弹簧构成，具备具有弹性的卷绕部75a，在该卷绕部75a的一端部具有端子片75b且在卷绕部75a的另一端部具有连接部75c。构成弹性构件75的螺旋弹簧的卷绕部75a成为能够在该卷绕部75a内不会接触而容纳导电构件74的直径且比保持构件73的圆柱状形状部73a的直径更小的直径。
[0114]弹性构件75的连接部75c从保持构件73的环状突部73c的缝隙部被插入到在环状突部73c形成的凹孔73d的底部。因此，在导电构件74的小径部74b压入嵌合到保持构件73的环状突部73c时，导电构件74的小径部74b的端面与具有导电性的弹性构件75的连接部75c接触，成为被电连接的状态。
[0115]并且，弹性构件75的端子片75b构成为，跨过电介质71、端子构件72以及壁部37对被放置在印刷基板放置台部3b上的印刷基板8的基板面8a的导电图案进行焊接。
[0116][感压用部件7向支架部3a的容纳方法]
[0117]首先，在作业台平面上，以平面3pn朝向作业台平面的方式放置基板支架3。在该状态下，基板支架3被定位成开口部35的开口朝向相对于作业台平面正交的上方且印刷基板放置台部3b的印刷基板的放置平面与作业台平面成为平行，且在作业台平面上被卡止。
[0118]接着，将感压用部件7中的电介质71以及端子构件72通过开口部35容纳在构成支架部3a的筒状体34的中空部内。此时，以通过端子构件72的L字状突起72e来按压被容纳在筒状体34的中空部内的电介质71的开口侧端部的状态下，将电介质71以及端子构件72容纳在筒状体34的中空部内。此外，此时，电介质71容纳在筒状体34的内壁形成的凹槽39内且将端子构件72的扩展部72a以及72b与支架部3a的缝隙38a以及38b进行嵌合。
[0119]接着，在该例中，使导电构件74的小径部74b对保持构件73的环状突部73c的凹孔73d进行压入嵌合，且将弹性构件75的卷绕部75a配置成带到环状突部73c以及导电构件74的周围。此时，弹性构件75的连接部75c被夹持在导电构件74的小径部74b的上端面和环状突部73c的凹孔73d的底部之间，使弹性构件75的连接部75c和导电构件74进行电连接。
[0120]接着，将该保持构件73、导电构件74和弹性构件75的螺旋弹簧进行了组合的部分从导电构件74侧通过筒状体34的开口 36a沿着轴芯方向插入到筒状体34的中空部内。并且，直到在保持构件73的圆柱状形状部73a形成的卡合突部73g以及73h与在筒状体34的侧周面形成的卡合孔34a以及34b嵌合为止，沿着轴芯方向插入。此时，尽管卡合突起73g以及73h存在，保持构件73的圆柱状形状部73a也通过形成缝隙73e，沿着与轴芯方向正交的方向进行弹性变形而被插入到筒状体34的中空部内。
[0121]若成为在保持构件73的圆柱状形状部73a形成的卡合突部73g以及73h与在支架部3a的筒状体34的侧周面形成的卡合孔34a以及34b嵌合的状态，则无论弹性构件75的轴芯方向的偏移力如何，保持构件73都不会从支架部3a的筒状体34的开口 36a脱离，而卡止于支架部3a的筒状体34的中空部内。此外，在该状态下，通过弹性构件75的轴芯方向的偏移力，电介质71以及端子构件72被按压到壁部37侧。由此，可防止电介质71以及端子构件72从筒状体34的开口部35脱离。
[0122]S卩，通过在筒状体34形成的卡合孔34a及34b与保持构件73的圆柱状形状部73a的卡合突起73g及73h的卡合、以及导电构件74的偏移力，形成阻止构成感压用部件7的一部分的电介质71和端子构件72沿着与轴芯方向正交的方向产生位移的卡止机构。
[0123]接着，如以上，在将构成感压用部件7的多个部件的整体容纳在支架部3a的筒状体34的中空部内并使其卡止的状态下，将端子构件72的引线部72d对印刷基板8的焊盘部8b进行焊接，且将作为弹性构件75的螺旋弹簧的端子片75b对印刷基板8进行焊接。
[0124]通过该端子构件72的引线部72d以及弹性构件75的端子片75b向印刷基板8的焊接固定，能够更加可靠地阻止端子构件72通过支架部3a的开口部35而脱离。并且，在该例中，由于通过端子构件72的L字状突起72e，被容纳在支架部3a的筒状体34的中空部内的电介质71的开口侧端部被按压，所以通过该端子构件72向印刷基板8的焊接固定，电介质71的支架部3a从筒状体34的开口部35的脱离被更加可靠地阻止。
[0125]另一方面，虽然被嵌合了导电构件74的保持构件73是卡合突部73g以及73h与筒状体34的卡合孔34a以及34b卡合而被阻止了向轴芯方向的芯体4侧的移动的状态，也能够在筒状体34的中空部内向轴芯方向的电介质71侧移动。并且，在没有被施加笔压时，通过弹性构件75的偏移力，成为在导电构件74和电介质71之间产生空隙的状态。
[0126]如以上，在将感压用部件7容纳在构成支架部3a的筒状体34内之后，对筒状体34的开口 36a如图3(B)所示那样压入嵌合掉落对策用构件9。该掉落对策用构件9具备具有沿着轴芯方向供芯体4的芯体主体42插通的贯通孔且与筒状体34的开口 36a侧的部分36的内径大致相等或者稍微小的外径的圆柱状部。并且，掉落对策用构件9通过将其圆柱状部压入嵌合到筒状体34的开口 36a侧的部分36内，从而与支架部3a结合。
[0127]此外，在掉落对策用构件9中，在轴芯方向上，在圆柱状部的相反侧，形成有内径与铁氧体磁芯6的外径大致相等的凹部。铁氧体磁芯6通过与其芯体4的突出构件41侧相反一侧的端部压入嵌合到该掉落对策用构件9的凹部内，从而经由掉落对策用构件9而与基板支架3的支架部3a结合。
[0128]如前所述，掉落对策用构件9由具有弹性的材料例如硅胶构成。因此，通过经由该掉落对策用构件9而铁氧体磁芯6与基板支架3的支架部3a结合，即使假设使位置指示器I掉落而大的加速度施加到铁氧体磁芯6和支架部3a之间的结合部，也能够防止铁氧体磁芯6受到损伤。
[0129]接着，如以上，在基板支架3上结合了铁氧体磁芯6的状态下，使芯体4的芯体主体42插通铁氧体磁芯6的贯通孔6a。并且，将芯体4的芯体主体42的端部压入嵌合到被容纳在支架部3a中的保持构件73的圆柱状形状部73a的凹孔73b。在这个情况下，即使是在将芯体4压入嵌合到圆柱状形状部73a的凹孔73b的状态下，芯体4的芯体主体42也成为还向铁氧体磁芯6的芯体4的突出构件41侧露出的状态，通过对芯体4的突出构件41施加的压力(笔压)，芯体4能够抵抗弹性构件75的偏移力而沿着轴芯方向向外壳盖2b侧位移。
[0130]如以上，通过在与外壳盖2b结合的基板支架3的印刷基板放置台部3b中放置印刷基板8，在支架部3a中容纳感压用部件7，进一步，在支架部3a上结合铁氧体磁芯6且结合芯体4，由此形成如图3 (B)所示的模块部件。
[0131]接着，将该模块部件以芯体4的突出构件41从外壳主体2a的贯通孔21向外部突出的方式，插入到外壳主体2a的中空部内。并且，通过将外壳主体2a和外壳盖2b进行结合，完成位置指示器I。
[0132]在该位置指示器I中，若对芯体4的突出构件41施加压力，则根据该压力，芯体4沿着轴芯方向向外壳主体2a内的方向位移。并且，根据该芯体4的位移，结合了芯体主体42的支架部3a内的保持构件73抵抗弹性构件75的弹性偏移力而向电介质71侧位移。其结果，与保持构件73进行嵌合的导电构件74向电介质71侧位移，导电构件74和电介质71之间的距离、进而导电构件74和电介质71的接触面积根据被施加到芯体4的压力而变化。
[0133]由此，在构成第一电极的端子构件72和构成第二电极的导电构件74之间形成的电容可变电容器的静电电容根据被施加到芯体4的压力而变化。通过该电容可变电容器的静电电容的变化从位置指示器I传递到位置检测装置202，在位置检测装置202中，检测被施加到位置指示器I的芯体4的笔压。并且，在该实施方式的位置指示器I中，重要的特征在于，如图3(A)所示，在与构成第二电极的导电构件74和弹性构件75相对的一侧的电介质71的面(第二面部71b)安装了导体构件71d。图4是用于说明在电介质71的第二面部71b安装了导体构件71d的结构等的图。虽然也如上所述是导电构件74和弹性构件75构成第二电极，但是在与导电构件74相对的一侧的电介质71的第二面部71b，如图3(A)所示且在图4(A)中也放大所示，安装了导体构件71d。
[0134]在该实施方式中，如图4(A)所示，在电介质71的第二面部71b，例如，以使电介质71的第二面部71b的中心P和导体构件71d的中心PO—致的方式设置有圆形状的导体构件71d。并且，在连接有作为端子部来发挥作用的弹性构件75导电构件74与安装在电介质71的第二面部71b的导体构件71d接触的情况下，该导体构件71d也作为第二电极来发挥作用。
[0135]由于在电介质71的第二面部71b安装的导体构件71d具有预定的面积，所以通过导电构件74接触，与由导体构件7 Ic和端子板72构成的第一电极一同构成电容器。电容器的电容由相对的电极的面积和电极间的距离和电介质的介电常数决定。另一方面，也如上所述，导电构件74的大径部74a的与小径部74b相反一侧的端面具有以炮弹型鼓出的曲面部。
[0136]因此，若导电构件74的炮弹型曲面的前端与导体构件71d接触，则由构成第一电极的导体构件71c和成为第二电极的导体构件71d所构成的电容器立即发挥作用，该电容器的电容急上升到预定值。之后，根据被安装了电介质71的导体构件71d的第二面部71b和导电构件74的接触面积，由电介质71、将其夹持的导体构件71c和导电构件74构成的可变电容电容器的电容发生变化。
[0137]在这个情况下，尽管仅仅导电构件74的炮弹型曲面的前端的微小的部分接触到导体构件71d，由构成第一电极的导体构件71c和成为第二电极的导体构件71d所构成的电容器也会发挥作用。并且，该电容器的电容急上升到比导电构件74和导体构件71d的该接触面积更大的、与导电构件71c和导电构件71d的相对面积相应的预定值。之后，根据被安装了电介质71的导体构件71d的第二面部71b和导电构件74的接触面积，由电介质71、将其夹持的导体构件71c和导电构件74构成的可变电容电容器的电容发生变化。
[0138]S卩，在该实施方式的位置指示器I中，成为可变电容电容器的结构的感压用部件7，如图4(B)中表示笔压检测特性所示，笔压检测时的上升快，之后的笔压的检测也能够在比较宽的范围(宽范围)中进行检测。换言之，感压用部件7能够改善笔压检测时的上升特性和笔压的分辨率的双方且实现适合对便携终端使用的位置指示器。
[0139]这样，笔压检测时的上升特性和笔压的分辨率均良好的位置指示器I具备高功能便携电话终端或平板型PC等的触摸面板，适合使用于使用者拿在手上使用的各种便携设备。
[0140][其他的结构上的特征]
[0141]在上述的实施方式的位置指示器I中，在导电构件74的周围，设置有作为端子部来发挥作用且还作为弹性构件来发挥作用的弹性构件75。该弹性构件75除了作为端子部来发挥作用之外，还起到对芯体4从外壳2的内部沿着芯体的中心轴向外侧施力的功能。通过该弹性构件75的功能，只有在由使用者对芯体施加了笔压的情况下，芯体向外壳2的内部移动，导电构件74被按压到电介质71的第二面部71b。
[0142]此外，在上述的实施方式的位置指示器I中，由作为在电介质71的第一面部71a配设的第一导体的导体构件71c和端子构件72构成第一电极。并且，作为在电介质71的第二面部71b配设的第二导体的导体构件71d的面积成为比在电介质71的第一面部71a配设的导体构件71c的面积更小。这是因为如下原因:随着作为第二导体的导体构件71d的面积靠近作为第一导体的71c的面积，用于表现笔压的动态范围变窄，结果，笔压的分辨率降低。
[0143]因此，导体构件7Id的面积例如被决定为如下:在与电介质71以及导体构件71c—同构成的可变电容电容器中，初始的电容成为稍微超过用于笔压检测的预定的笔压检测临界值的程度。当然，导体构件71d的面积能够以成为预定的特性的方式设为各种面积。但是，作为最低条件，成为比在电介质71的第一面部71a配设的导体构件71c的面积小。这样，导体构件71d对成为可变电容电容器的结构的感压用部件7的初始的电容的形成产生贡献。
[0144]此外，也如上所述，能够不经由作为第二导体的导体构件71d，而根据电介质71的第二面部71b和导电构件74的接触面积来检测笔压的变化。即，能够根据导电构件74从导体构件71d超出而与电介质71的第二面部71b接触的部分的面积来检测笔压的变化。因此，通过适当地确定导体构件71c的面积，还能够适当地确保笔压的检测范围。
[0145]此外，电介质71的第二面部71b的与导电构件74相对的面被进行镜面加工。由此，增加电介质71的第二面部71b和导电构件74的密接度，能够适当地确保由导体构件71c和导电构件74夹着电介质71而构成的可变电容电容器的电容。
[0146]此外，由导体构件71c和导电构件74夹着电介质71而构成的可变电容电容器具有如以下的特征。即，在导电构件74和被安装在电介质71的第二面部71b的导体构件71d接触之后立即具有与导体构件71c(第一导体)和导体构件71d(第二导体)的面积相应的预定电容。
[0147]并且，若进一步施加笔压，导电构件74被按压到电介质71的第二面部71b，则导电构件74从导体构件71d超出而与电介质71的第二面部71b接触。若该导电构件74从导体构件71d超出而与电介质71的第二面部71b接触的面积发生变化，则由导体构件71c和导电构件74夹着电介质71而构成的可变电容电容器的电容也发生变化。因此，可变电容电容器的变化的电容成为与笔压的变化相应的电容，能够进行笔压的检测。
[0148][变形例]
[0149]在上述的实施方式中，如使用图3(A)、图4(A)所说明，导体构件71d为圆形状，且以使电介质71的第二面部71b的中心P和导体构件71d的中心PO—致的方式配置在第二面部71b。但是，并不限定于此。导体构件71c并不限定于圆形，能够设为椭圆形、扇型、多边形状等各种形状，只要是具有面积的结构，可以是任意的形状。
[0150]图5是用于说明导体构件71d的配置位置和形状的变形的一例的图。在将导体构件71d安装在电介质71的第二面部71b的情况下，不需要使两者的中心一致。例如，如图5(A)所示，也可以将电介质71的第二面部71b的中心P和导体构件71d的中心PO偏离。在图5(A)所示的例的情况下，由于能够使上升特性变得良好且能够将从导体构件71d超出而电介质71的第二面部71b和导电构件74接触的面积在接触之后取更大，所以能够扩大笔压的动态范围。
[0151]此外，如图5(B)、(C)、(D)所示，在电介质71的第二面部71b配设的导体构件71d也可以是如下形状:在电介质71的第二面部71b的中心附近设置与导电构件74的前端部分接触的突出部71t，在该突出部71t的一个前端设置具备具有扩散的面积部分的主体部71h。在这样的情况下，能够增大由导体构件71c和导体构件71d及导电构件74夹着电介质71而构成的可变电容电容器的初始的电容。因此，能够进一步增大笔压检测时的上升电平。但是，若过度增大主体部71h的面积，则会导致缩窄笔压的动态范围，所以需要设为适当的大小。
[0152]此外，如图5所示，由于在导电构件74的前端接触的位置钩挂导体构件71c的一部分即可，所以安装(配置)导体构件71c的位置能够设为适当的位置。
[0153]此外，若设为例如在图5(B)中由圆形SX示出的部分是导电构件74的接触范围，则导电构件74从导体构件71d超出而与电介质71的第二面部71b接触的面积成为在圆形SX的内部标上横虚线而示出的部分。即，不夹持导体构件71d而导电构件74和电介质71的第二面部71b接触的部分成为导电构件74从导体构件71d超出而与电介质71的第二面部71b接触的部分。
[0154]这样，图5(A)?(D)所示的导体构件71d的变形例是设为导体构件71d的中心位置(重心)成为从电介质71的第二面部71c的中心偏离的位置的形状的例子。这里，导体构件71d的中心位置意味着与对导体构件71d的各部起作用的重力的作用等效的合力作用的点。因此，如图5(A)所示，正圆形的导电构件71d的中心位置(重心)与该正圆形的导电构件71d的中心PO—致。此外，在图5(B)、(C)、(D)的导电构件71d的情况下，具有突出部711和主体部71h，其中心位置位于主体部71h内。
[0155]并且，图5(A)?(D)所示的导体构件71d的变形例均为在导电构件74的曲面部的前端与导体构件71d接触之后，导电构件74的曲面部能够不经由导电构件71d而直接与电介质71的第二面部71c接触。并且，随着对芯体4施加的笔压变大，能够将导电构件74的曲面部能够不经由导电构件71d而直接与电介质71的第二面部71c接触的面积取较大。
[0156]另外，导体构件71c和导体构件71d使用银或铜等金属或碳等，通过蒸镀、焊接、粘结、压接等各种方法而被安装到电介质71。当然，导体构件71c、71d以及端子构件72、弹性构件75等能够针对各具体的构件分别使用金属、碳、导电橡胶等适合的各种导体材料来构成。
[0157]此外，在上述的实施方式中，作为位置指示器I对电磁感应方式的位置检测装置202进行位置指示来进行了说明，但并不限定于此。也能够将本发明应用于对于具有静电电容方式(表面型(Surface Capacitive Type)、投射型(Project Capacitive Type))的传感器的位置检测装置的位置指示器。此外，也能够将本发明应用于对于具有电磁辐射方式(EMR(注册商标)、电磁感应(Electromagnetic Resonance))方式的传感器的位置检测装置的位置指示器。
[0158][位置指示器I的结构例]
[0159]图6是用于说明位置指示器I的电路结构的例的图。图6(A)表示对具有静电电容方式的传感器的位置检测装置使用的位置指示器的结构例。如图6(A)所示，该例的位置指示器对IC401具有电源电路402、在上述的实施方式的感压用部件7中构成的相当于可变电容电容器的可变电容电容器403、全由导电材料形成的芯体404、框体405。在该例的情况下，例如，通过充电端子而被提供的电力在电源电路402内置的电池中蓄积，从该电池对IC401提供驱动电源。
[0160]并且，成为如下结构:通过使用者的手接触的框体405以及芯体404而与使用者进行电连接，使得在与静电电容方式的传感器的接触位置产生静电电容的变化。此外，IC401能够基于根据笔压而变化的可变电容电容器403的电容，形成通知笔压的例如8比特的数字信号，将其通过芯体404发送。
[0161]相对于此，图6(B)表示对具有电磁感应辐射方式的传感器的位置检测装置使用的位置指示器的结构例。在图6(B)中，IC401、电源电路402、可变电容电容器403是与图6(A)所示的同样的。但是，能够设为如下结构:对电源电路402提供通过接收来自具有电磁感应辐射方式的传感器的位置检测装置的电磁感应信号而获得的能量，形成驱动电源，并利用它。
[0162]图6(B)所示的位置指示器由作为电感元件的线圈411和电容器412构成谐振电路410。并且，如图6(B)所示，串联连接的电容器413和开关414对谐振电路410进行并联连接。开关414通过IC401而被进行接通/断开控制。
[0163]由谐振电路410接收从具有电磁辐射方式的传感器的位置检测装置送出的电磁感应信号，其被蓄积在谐振电路410中，送回到该位置检测装置。这样从位置指示器送回的信号由位置检测装置的位置指示器附近的传感器线圈所接收，检测位置指示器的指示位置。
[0164]也如上所述，在IC401上，连接有用于检测笔压的可变电容电容器403，能够检测与笔压相应的电容的变化。即，IC401根据可变电容电容器403的电容值，检测对位置指示器的笔尖施加的笔压。并且，将检测到的笔压转换为例如8比特的数字信号。该数字信号通过IC401对开关414进行接通/断开控制，从位置指示器发送给具有电磁辐射方式的传感器的位置检测装置，在该位置检测装置中进行检测。
[0165]图7是用于说明对于具有电磁辐射方式的传感器的位置检测装置的位置指示器的其他的结构例和具有电磁辐射方式的传感器的位置检测装置的结构例的图。如图7所示，该例的位置指示器对控制器460具有电源电路461、由线圈462和电容器463构成的谐振电路470、与该谐振电路470并联设置的用于笔压检测的可变电容电容器464。可变电容电容器464相当于在上述的实施方式的感压用部件7中构成的可变电容电容器。此外，电源电路461是与图6所示的电源电路402同样的。进一步，串联连接的电容器465和开关466对谐振电路470和可变电容电容器464并联连接。
[0166]该例的位置指示器通过控制器460的控制，切换通过谐振电路470而返回表示指示位置的信号的期间和返回与由可变电容电容器464所检测的笔压相应的信号的期间。由此，在具有电磁辐射方式的传感器的位置检测装置中，能够进行指示位置的检测和笔压的检测。相对于图6(B)所示的结构的位置指示器是以数字方式来通知笔压，图7所示的结构的位置指示器是以模拟方式来通知笔压。
[0167]具有电磁辐射方式的传感器的位置检测装置500具备传感器部501、位置检测电路502、笔压检测电路503。传感器部501作为接收来自位置指示器的信号的接收电路来发挥作用。位置检测电路502基于来自传感器部501的检测输出，检测由位置指示器所指示的传感器部上的坐标位置(X，Y)。笔压检测部503基于来自传感器部501的检测输出，检测位置指示器的可变电容电容器的电容的变化作为对位置指示器施加的外力的变化(笔压)。由此，位置检测装置500能够检测由位置指示器所指示的传感器部上的指示位置和对位置指示器施加的笔压(外力)。
[0168]另外，关于具有静电方式的传感器的位置检测装置，也在指示位置的检测方式上有不同，但能够与具有图7所示的电磁辐射方式的传感器的位置检测装置同样地构成。即，位置检测装置只要具备如下结构即可:具有位置指示器的指示位置的检测功能，且具有接收来自位置指示器的与笔压相应的信号的接收电路和根据在该接收电路中接收到的信号来检测对位置指示器施加的外力(笔压)的检测电路。
[0169][其他]
[0170]另外，从上述的实施方式的说明可知，实施方式的位置指示器I的外壳2、芯体4、感压用部件7实现技术方案I的位置指示器中的框体、芯体、可变电容电容器的各功能。此外，位置指示器I的电介质71实现技术方案I中的可变电容电容器的电介质的功能，导体构件
7Ic和端子构件72实现由第一导体和端子部构成的第一电极部。导体构件7 Id实现同可变电容电容器的第二导体的功能，位置指示器I的导电构件74实现同可变电容电容器的导电构件，位置指示器I的弹性构件75实现同可变电容电容器的弹性构件的功能。
[0171]附图标记说明
[0172]I…位置指示器、2a...外壳主体、2b...外壳盖、3…基板支架、3a...感压用部件支架部、3b...印刷基板放置台部、4…芯体、5…线圈、6…铁氧体磁芯、7…感压用部件、71...电介质、71a…第一面部、7Ib…第二面部、71c…导体构件(第一导体)、71d...导体构件(第二导体)、72...端子构件、74...导电构件、75...弹性构件、8…印刷基板、9…掉落对策用构件、35...开口部。
【主权项】
1.一种位置指示器，其特征在于， 所述位置指示器由以下部分构成: 框体； 芯体，形成为大致棒状，一端向所述框体的外侧突出而容纳在所述框体中；以及 电容器，通过经由所述芯体而施加的外力，电容发生变化， 所述电容器具备: 电介质，具有第一面部以及与该第一面部相对的第二面部； 第一导体，配置在所述电介质的所述第一面部； 第一端子部，连接到所述第一电介质的所述第一导体，与所述第一导体一同构成所述电容器的第一电极； 第二导体，配置在所述电介质的第二面部； 导电构件，与所述第二面部相对地配置；第二端子部，与所述第二导体和所述导电构件一同构成所述电容器的第二电极；以及弹性构件，用于对所述导电构件向与所述电介质的所述第二面部隔离的状态施力，通过所述外力，所述导电构件抵抗所述弹性构件的偏移力而接触到所述电介质的所述第二面部的所述第二导体，在接触时，所述电容器的电容变化为与比所述导电构件和所述第二导体的接触面积更大的、所述第一导体和所述第二导体的相对面积相应的预定的电容。2.如权利要求1所述的位置指示器，其特征在于， 具备发送与所述外力相应的信号的电路， 所述第一端子部和所述第二端子部连接到所述电路。3.如权利要求1所述的位置指示器，其特征在于， 所述电容器为如下构成: 根据所述导电构件从所述第二导体超出而与所述电介质的所述第二面部接触的面积，而具有与所述外力的变化相应的电容。4.如权利要求1所述的位置指示器，其特征在于， 所述第二导体具有比所述第一导体更小的面积。5.如权利要求1所述的位置指示器，其特征在于， 所述导电构件具有向与所述第二面部相对的一侧鼓出的曲面部，成为从该曲面部的前端与第二面部缓慢地接触的结构， 所述第二导体在所述第二面部中设置在所述导电构件的曲面部的前端接触的位置。6.如权利要求1所述的位置指示器，其特征在于， 所述第二面部的与所述导电构件相对的面被进行镜面加工。7.如权利要求1所述的位置指示器，其特征在于， 所述电容器为如下构成: 在所述导电构件和所述第二导体接触之后立即具有与所述第一导体和所述第二导体的面积相应的预定电容， 根据所述导电构件从所述第二导体超出而与所述电介质的第二面部接触的面积，具有与外力的变化相应的电容。8.如权利要求1至7的任一项所述的位置指示器，其特征在于，所述第二导体被设置为中心位置与所述电介质的第二面部的中心位置一致。9.如权利要求1至7的任一项所述的位置指示器，其特征在于，所述第二导体为如下形状: 中心位置位于从所述电介质的所述第二面部的中心偏离的位置。10.如权利要求1至9的任一项所述的位置指示器，其特征在于， 具备将所述电容器作为电路元件的一部分的谐振电路，且该位置指示器可用于电磁感应方式的位置检测装置。11.如权利要求1至9的任一项所述的位置指示器，其特征在于， 所述芯体由导电性材料形成，且通过使用者和所述芯体能够进行电连接，从而使该位置指示器可用于静电方式的位置检测装置。12.一种位置检测装置，检测由位置指示器所指示的指示位置，其特征在于， 该位置指示器由以下部分构成:框体;芯体，形成为大致棒状，一端向所述框体的外侧突出而容纳在所述框体中；以及电容器，通过经由所述芯体而施加的外力，电容发生变化，所述电容器具备:电介质，具有第一面部以及与该第一面部相对的第二面部;第一导体，配置在所述电介质的所述第一面部;第一端子部，连接到所述第一电介质的所述第一导体，与所述第一导体一同构成所述电容器的第一电极;第二导体，配置在所述电介质的第二面部；导电构件，与所述第二面部相对地配置;第二端子部，与所述第二导体和所述导电构件一同构成所述电容器的第二电极；以及弹性构件，用于对所述导电构件向与所述电介质的所述第二面部隔离的状态施力，通过所述外力，所述导电构件抵抗所述弹性构件的偏移力而接触到所述电介质的所述第二面部的所述第二导体，在接触时，变化为与所述第一导体和所述第二导体的相对面积相应的预定的电容， 所述位置检测装置具有:接收电路，接收来自所述位置指示器的信号；以及检测电路，根据该信号检测所述电容的变化作为对所述位置指示器施加的外力的变化。
【文档编号】G06F3/03GK105940362SQ201580006017
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2015年1月21日
【发明人】藤塚广幸
【申请人】株式会社和冠