(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
位置指示器に内蔵され、第１の端子部及び第２の端子部を備えた電子回路基板と協働して使用される可変容量コンデンサであって、
前記第1の端子部と連結される第１の面部及び該第１の面部に対向する第２の面部を有する誘電体と、導電性弾性部材と、を備え、
前記導電性弾性部材には、前記第２の端子部に連結される基板連結部と、前記第２の面部に対向配置され、圧力に応じて変形して前記誘電体の前記第２の面部に当接可能に形成された誘電体接触部と、が設けられるとともに、前記誘電体接触部を底部とし、前記誘電体の前記第２の面部と前記誘電体接触部とが離間した状態で前記誘電体を収納する収納部が設けられている、
ことを特徴とする可変容量コンデンサ。
【請求項２】
前記誘電体の前記第２の面部と前記導電性弾性部材の前記誘電体接触部との間には、さらに前記第２の面部と前記誘電体接触部とを離隔させるための離間部材が設けられている、
ことを特徴とする請求項１に記載の可変容量コンデンサ。
【請求項３】
前記離間部材は、その外径が、前記第２の面部の外径よりも長く、かつ、前記収納部の内径よりも短く形成されている、
ことを特徴とする請求項２に記載の可変容量コンデンサ。
【請求項４】
前記導電性弾性部材の前記収納部は、前記誘電体接触部から上方へ延出して形成された側壁と、該側壁により形成される開口部を有し、
前記導電性弾性部材の前記基板連結部は、前記収納部の前記側壁に、前記開口部から前記誘電体接触部の方向へ延びる溝状に形成され、前記電子回路基板が前記基板連結部に挿入されて保持されるとともに、前記第２の端子部が電気的に接続されるようにした、
ことを特徴とする請求項３に記載の可変容量コンデンサ。
【請求項５】
前記電子回路基板の前記第１の端子部には切欠部が形成され、
前記誘電体は、前記第１の面が前記電子回路基板の前記切欠部に導電性接着部材で接着されて前記電子回路基板に固着される、
ことを特徴とする請求項１に記載の可変容量コンデンサ。
【請求項６】
請求項１、請求項２、請求項３、請求項４または請求項５のいずれかに記載の可変容量コンデンサと、
電子回路が設けられると共に、第１、第２の端子部を備えた基板と、
を有し、
前記可変容量コンデンサを回路素子の一部とする共振回路を備えた、
ことを特徴とする位置指示器。
【請求項７】
芯体と、前記電子回路基板及び前記可変容量コンデンサを収納するための中空の筺体とを有し、該筐体は一端側に開口部を有し、前記芯体の一方の端部は位置指示のために前記筺体の前記開口部から突出して収納されると共に他方の端部が前記可変容量コンデンサの前記誘電体接触部を押圧可能に配置した、
ことを特徴とする請求項６に記載の位置指示器。
【請求項８】
前記導電性弾性部材には、さらに前記芯体と前記可変容量コンデンサを連結するための芯体連結部が設けられている、
ことを特徴とする請求項６または請求項７に記載の位置指示器。
【請求項９】
一端側に開口部を有する中空の筐体と、略棒状に形成され、一端が前記筐体の前記開口部から外側に突出して前記筐体に収納された芯体と、前記芯体を介して加わる外力により電気容量が変化する可変容量コンデンサと、第１、第２の端子部を備えた電子回路基板とを有する位置指示器と、
前記芯体の一端により指示される検出面を有し、前記一端が指示した前記検出面上の位置を検出する位置検出装置と、を備え、
前記可変容量コンデンサは、
前記電子回路基板の前記第１の端子部と連結される第１の面部と、該第１の面部に対向する第２の面部とを有する誘電体と、導電性弾性部材と、を備え、
前記導電性弾性部材には、前記第２の端子部に連結される基板連結部と、前記第２の面部に対向配置され、圧力に応じて変形して前記誘電体の前記第２の面部に当接可能に形成された誘電体接触部と、が設けられるとともに、前記誘電体接触部を底部とし、前記誘電体の前記第２の面部と前記誘電体接触部とが離間した状態で前記誘電体を収納する収納部が設けられている、
ことを特徴とする入力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、外部より加わる圧力又は変位に従って容量値が変化する可変容量コンデンサ、当該可変容量コンデンサを使用した位置指示器及び当該位置指示器を使用した入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、パーソナルコンピュータ等の入力デバイスとして入力装置が用いられている。この入力装置は、例えば、ペン型に形成された位置指示器と、この位置指示器を用いて、ポインティング操作や文字及び図等の入力を行う入力面を有する位置検出装置から構成されている。
【０００３】
そして、位置指示器の筆圧検出部には、従来から特許文献１に記載されているような可変容量コンデンサが用いられている。この特許文献１に記載された可変容量コンデンサは、誘電体の一の面に取り付けられた第１の電極と、誘電体の前記一の面と対向する他の面側に配置された可撓性を有する第２の電極を有している。そして、前記可変容量コンデンサは、第２の電極と誘電体の他の面との間をその一部を除いてわずかな間隔だけ離隔する手段と、第２の電極と誘電体との間に相対的な圧力または変位を加える手段を備えている。
【０００４】
図２０に、従来の可変容量コンデンサの具体的な構成を示す。図２０Ａは、従来の可変容量コンデンサにおける初期状態を示す図、図２０Ｂは、圧力が加わった状態を示す図である。
【０００５】
この可変容量コンデンサ２００は、略円盤状の誘電体２０１と、誘電体２０１の一面２０１ａに取り付けられた第１の電極２０２と、誘電体２０１の一面２０１ａと対向する他面２０１ｂ側に配設された第２の電極２０３とを有している。第２の電極２０３は、可撓性を有しており、リング状のスペーサ２０４を介して誘電体２０１の他面２０１ｂ側に配設されている。また、第２の電極２０３における誘電体２０１と反対側には、弾性体２０５を介して棒状の芯体２１０が設けられている。
【０００６】
第１の電極２０２の一面側には、第１の端子２０６が設けられている。第１の端子２０６は、円盤状のフランジ部２０６ａと、このフランジ部２０６ａの一面の略中央から延在するリード部２０６ｂとから構成されている。フランジ部２０６ａは、筆圧が加わったときに第１の電極２０２の一面に接触し、この第１の電極２０２と電気的に接続される。
【０００７】
第２の電極２０３の端部には、第２の端子２０７が設けられている。第２の端子２０７は、第１の端子２０６と同様に、円盤状のフランジ部２０７ａと、このフランジ部２０７ａの一面の略中央から延在するリード部２０７ｂとから構成されている。フランジ部２０７ａは、筆圧が加わったときに第２の電極２０３の一面の端部に接触し、この第２の電極２０３と電気的に接続される。
【０００８】
この可変容量コンデンサ２００は、芯体２１０に圧力または変位が全く加わらない状態（初期状態）で、誘電体２０１の他面２０１ｂと第２の電極２０３の間にスペーサ２０４によって、わずかな間隔が形成されている。また、図２０Ｂに示すように、芯体２１０に圧力が加わると、弾性体２０５と第２の電極２０３とが芯体２１０に押圧されて弾性変形する。これにより、第２の電極２０３が、誘電体２０１の他面２０１ｂに接触する。そして、この第２の電極２０３と誘電体２０１の他面２０１ｂの接触面積が増加すると、第１及び第２の端子２０６，２０７間の容量値が増加する。その結果、第１及び第２の端子２０６，２０７間の容量値の変化を検出することにより、芯体２１０に加わる圧力（筆圧）が検出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平４−９６２１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
図２０を用いて説明した従来の可変容量コンデンサ２００は、実際には所定のハウジング部材内に形成される。具体的に、可変容量コンデンサ２００は、図２１に示すように、第１の電極２０２が設けられた誘電体２０１、スペーサ２０４、第２の電極２０３、弾性体２０５が、この順番で第１のハウジング部材２２１内に積層されて形成される。
【００１１】
この場合に、第１の電極２０２には第１の端子２０６が接続され、第２の電極２０３の端部には第２の端子２０７が接続される。そして、第１のハウジング部材２２１の下側から、芯体２１０を保持するキャップ体７２と、第２のハウジング部材２２２が挿入するようにされて、１つの可変容量コンデンサ２００が形成される。
【００１２】
したがって、従来の可変容量コンデンサ２００は、（１）第１の端子２０６、（２）第２の端子２０７、（３）第１のハウジング部材２２１、（４）第１の電極２０２が設けられた誘電体２０１、（５）スペーサ２０４、（６）第２の電極２０３、（７）弾性体２０５、（８）芯体保持用のキャップ体７２、（９）第２のハウジング部材２２２という９個の部品により形成されていることになる。
【００１３】
このように、従来の可変容量コンデンサ２００は部品点数が多い。また、可変容量コンデンサ２００の大きさは、ペン型の位置指示器内に収納されるものであるので、比較的に小さなものである。このため、可変容量コンデンサ２００の製造には手間や時間がかかる場合があり、このような不都合を改善することが望まれている。
【００１４】
以上のことに鑑み、この発明は、性能を落とすことなく、できるだけ構成を簡単にした可変容量コンデンサを提供すること、当該可変容量コンデンサを用いた位置指示器及び入力装置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】
【００１５】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明の可変容量コンデンサは、
位置指示器に内蔵され、第１の端子部及び第２の端子部を備えた電子回路基板と協働して使用される可変容量コンデンサであって、
前記第1の端子部と連結される第１の面部及び該第１の面部に対向する第２の面部を有する誘電体と、導電性弾性部材と、を備え、
前記導電性弾性部材には、前記第２の端子部に連結される基板連結部と、前記第２の面部に対向配置され、圧力に応じて変形して前記誘電体の前記第２の面部に当接可能に形成された誘電体接触部と、が設けられるとともに、前記誘電体接触部を底部とし、前記誘電体の前記第２の面部と前記誘電体接触部とが離間した状態で前記誘電体を収納する収納部が設けられている、
ことを特徴とする。
【００１６】
この請求項１に記載の発明の可変容量コンデンサによれば、電子回路基板の第１の端子部は誘電体の第１の面部と連結され、電子回路基板の第２の端子部は導電性弾性部材の基板連結部と連結される。導電性弾性部材の誘電体接触部は誘電体の第２の面部に離間（離隔）して対向配置され、第２の面部に対して当接可能に変形することができるようにされている。そして、誘電体接触部に対する誘電体側への押圧力により、誘電体接触部と誘電体の第２の面部とが接触し、その接触面積が変化することで、静電容量が変化するようにされる。
【００１７】
したがって、電子回路基板の第１の端子部→誘電体の第１の面部→誘電体の第２の面部→導電性弾性部材の誘電体接触部→導電性弾性部材の基板連結部→基板の第２の端子部と言う接続系が形成される。そして、当該接続系の誘電体の第２の面部と導電性弾性部材の誘電体接触部との押圧力に応じた接触状態に応じて電気的容量が変化する可変容量コンデンサが構成される。
【００１８】
これにより、誘電体と導電性弾性部材という少なくとも２つの部材によって、極めて構成が簡単な可変容量コンデンサを構成することができるようにされる。しかも、当該可変容量コンデンサは従来の可変容量コンデンサに比べて性能を落とすこともない。すなわち、性能を落とすことなく、できるだけ構成を簡単にした可変容量コンデンサを実現することができるようにされる。さらに、当該可変容量コンデンサを用いた位置指示器及び入力装置を実現することもできるようにされる。
【発明の効果】
【００１９】
この発明によれば、性能を落とすことなく、できるだけ構成を簡単にした可変容量コンデンサを実現することができる。また、当該可変容量コンデンサを用いた位置指示器及び入力装置を実現することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明を適用した入力装置の実施の形態を示す斜視図である。
【図２】図１に示す位置指示器をＡ−Ａ′線で断面して示す説明図である。
【図３】本発明の一実施の形態を適用した可変容量コンデンサ１５の分解斜視図である。
【図４】可変容量コンデンサ１５の導電性弾性部材１５ｃの上面図と底面図とを示す図である。
【図５】基板１７及び芯体１２を装着した場合の可変容量コンデンサ１５部分の断面図である。
【図６】基板１７と誘電体１５ａの接合例を説明するための図である。
【図７】可変容量コンデンサ１５の筆圧特性を示す図である。
【図８】本発明を適用した位置指示器及び位置検出装置の回路構成の模式的なブロック図である。
【図９】本発明を適用した入力装置に係る位置検出装置の処理部による処理の流れ図である。
【図１０】本発明を適用した入力装置に係る位置検出装置のＸ軸グローバルスキャン動作における各部の波形の一例を示す図である。
【図１１】本発明を適用した入力装置に係る位置検出装置のＹ軸グローバルスキャン動作における各部の波形の一例を示す図である。
【図１２】本発明を適用した入力装置に係る位置検出装置のＸ軸セクタスキャン動作及びＹ軸セクタスキャン動作における各部の波形の一例を示す図である。
【図１３】本発明を適用した位置指示器に設けられる共振回路の他の実施形態を示す説明図である。
【図１４】本発明を適用した位置指示器の他の実施形態を示す電気回路図である。
【図１５】可変容量コンデンサ１５の変形例を説明するための図である。
【図１６】可変容量コンデンサ１５の変形例を説明するための図である。
【図１７】可変容量コンデンサ１５の変形例を説明するための図である。
【図１８】導電性弾性部材１５ｃの変形例を説明するための図である。
【図１９】導電性弾性部材１５ｃの変形例を説明するための図である。
【図２０】従来の可変容量コンデンサを模式的に説明するもので、図２０Ａは初期状態を示す図、図２０Ｂは芯体に圧力（筆圧）が加わった状態を示す図である。
【図２１】図２０に示した従来の可変容量コンデンサの具体的な構成例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の位置指示器、可変容量コンデンサ及び入力装置の第１の実施形態について、図を参照しながら説明する。なお、各図において共通の部材には、同一の符号を付している。更に、以下の実施例では、特許請求の範囲における収納部は基板等保持穴１５ｃｈと表現し、特許請求の範囲における基板連結部は基板等ホルダー部１５ｃ１に設けられた溝部１５ｃｋによって構成され、特許請求の範囲における芯体連結部は芯体保持穴１５ｃｐ及び芯体ホルダー部１５ｃ２によって構成されるものとする。また、本発明は、以下の形態に限定されるものではない。
【００２２】
［入力装置］
まず、本発明の入力装置の実施形態の概略構成を図１に従って説明する。この図１は、本発明の入力装置の実施形態を示す斜視図である。
【００２３】
本発明の実施の形態の入力装置１０は、位置検出装置１と、この位置検出装置１に情報を入力する位置指示器２とから構成されている。
【００２４】
［位置検出装置１］
位置検出装置１は、パーソナルコンピュータやＰＤＡ（Personal Digital Assistant）等の図示しない外部装置にケーブル８を介して接続することによって、これら外部装置の入力装置として用いられるものである。なお、特に図示して説明していないが、かかる位置検出装置１をパーソナルコンピュータ等に内蔵しても良い。
【００２５】
位置検出装置１は、位置指示器２で指示した位置を検出する検出部４と、この検出部４を有する中空の薄い略直方体をなす筐体５とから構成されている。筐体５は、検出部４の検出面を露出させるための開口部６を有する上部筐体７と、この上部筐体７に重ね合わされる図示しない下部筐体を有している。そして、上部筐体７は、検出部４の入力面を露出させる四角形の開口部６を有しており、この開口部６に、検出部４が嵌め込まれる。このような構成を有する位置検出装置１は、位置指示器２を介したポインティング操作による文字及び図等の入力が行われる。
【００２６】
［位置指示器２］
次に、図２を参照して位置指示器２の概略構成について説明する。図２は、図１に示す位置指示器２のＡ−Ａ′線断面図である。
【００２７】
この位置指示器２は、電磁誘導方式により位置検出装置１に対して位置を指示するものである。すなわち、位置指示器２は、位置検出装置１から送信される特定周波数の電磁波に対して共振する共振回路を有している。そして、位置指示器２は、この共振回路で検出した共振信号を位置検出装置１に送信することにより位置検出装置１に対して位置を指示するようになっている。
【００２８】
図２に示すように、位置指示器２は、筐体の一具体例を示すケース１１と、芯体１２と、位置指示コイル１３と、可変容量コンデンサ１５と、フェライトコア１６と、プリント基板１７とを備えて構成されている。
【００２９】
ケース１１は、位置指示器２の外装部として形成されている。このケース１１は、一方が閉じられた有底の円筒状をなしている。そして、ケース１１は、軸方向に重ね合わせて組立結合される第１のケース１８と第２のケース１９とから構成されている。第１のケース１８は、軸方向の一端側が略円錐状をなしており、その先端に開口部１８ａを有している。そして、この第１のケース１８の軸方向の他端は、開口している。
【００３０】
第２のケース１９は、軸方向の一端が開口し、かつ他端が閉じられた円筒形をなしている。第１のケース１８と第２のケース１９とは、同一軸線上に配置されて、接着剤や固定ねじ等の固着手段により固定されている。そして、第２のケース１９に、電子部品が実装されたプリント基板１７が接着剤や固定ねじ等の固着手段によって固定されており、第１のケース１８には、フェライトコア１６が収納されている。
【００３１】
フェライトコア１６は、例えば円筒形をなしており、その筒孔１６ａに芯体１２が挿通されている。そして、フェライトコア１６の軸方向の一端側から芯体１２の指示部１２ａが突出している。更に、フェライトコア１６の外周には、共振回路を構成する位置指示コイル１３が巻回して装着されている。位置指示コイル１３の図示しない両端は、プリント基板１７上の電子部品に電気的に接続されている。プリント基板１７には、共振回路を構成する電子部品が実装されている。
【００３２】
芯体１２は、ほぼ棒状の部材からなり、ケース１１の軸方向に沿ってケース１１内に収納されている。この芯体１２は、その軸方向の一端にペン先の役割を有する指示部１２ａと、指示部１２ａから連続して形成された軸部１２ｂとから構成されている。指示部１２ａは、略円錐状に形成されている。この指示部１２ａは、芯体１２をケース１１内に収納した際に、第１のケース１８の開口部１８ａから外側に向けて突出する。そして、軸部１２ｂの軸方向の他端には、可変容量コンデンサ１５が取り付けられている。
【００３３】
［可変容量コンデンサ１５］
次に、図３〜図６を参照して、この実施形態の可変容量コンデンサ１５について説明する。図３は、可変容量コンデンサ１５の分解斜視図であり、図４は、可変容量コンデンサ１５の導電性弾性部材１５ｃの上面図と底面図とを示す図である。また、図５は、基板１７及び芯体１２を装着した場合の可変容量コンデンサ１５部分の断面図である。また、図６は、基板１７と誘電体１５ａの接合例を説明するための図である。
【００３４】
可変容量コンデンサ１５は、位置指示器２に加えられた圧力（筆圧）に対応して容量値を変化させるコンデンサである。そして、この可変容量コンデンサ１５は、この容量値の変化によって、芯体１２に加わる筆圧を検出しており、位置指示器２の筆圧検出部として作用している。
【００３５】
図３に示すように、可変容量コンデンサ１５は、誘電体１５ａと、スペーサ（離間部材）１５ｂと、導電性弾性部材１５ｃとにより構成される。そして、これらが、基板１７及び芯体１２によって挟み込まれるようにされて、位置指示器２の可変容量コンデンサ１５として用いられる。
【００３６】
誘電体１５ａは、互いに対向する第１の面部１５ａ１、第２の面部１５ａ２を有する円柱状に形成されたものである。この実施の形態において、誘電体１５ａは、例えば、外径が２．９５ｍｍ、厚みが１ｍｍ、容量が例えば１６０ｐＦ（誘電率４０００Ｆ／ｍ）のものである。ここで、単位ｍｍはミリメートル、単位ｐＦはピコファラッド、単位Ｆ／ｍはメートル毎ファラッドを意味している。
【００３７】
なお、ここで示した誘電体１５ａに関する各数値は一例であり、可変容量コンデンサ１５が搭載される位置指示器２のサイズや基板１７のサイズなどに応じて種々の数値とすることができる。また、誘電体１５ａの第２の面部１５ａ２は鏡面研磨されており、後述する導電性弾性部材１５ｃの誘電体接触部との密着度を増すようにしている。また、誘電体１５ａの材質としては、容量や誘電率等の条件に合致するものであれば、セラミック、プラスチックなどの種々のものを用いることが可能である。
【００３８】
スペーサ（離間部材）１５ｂは、リング状（環状）に形成されたものである。スペーサ１５ｂの内径は、誘電体１５ａの直径より小さく、また、スペーサ１５ｂの外径は誘電体１５ａの直径よりも大きくなるように、かつスペーサ１５ｂが収納される後述する導電性弾性部材１５ｃの内径よりはやや小さい位にされている。このようにすることによって、導電性弾性部材１５ｃ内におけるスペーサ１５ｂの位置ずれも防止できる。
【００３９】
上記に例示したサイズの誘電体１５ａに対応させる場合、スペーサ１５ｂは、内径が２．６ｍｍ、外径が４．３ｍｍ程度のものとされる。また、厚みは、例えば、１２５μｍ以下となるようにされる。もちろん、ここに示した各数値も一例であり、誘電体１５ａの大きさ等に基づいて、適宜の数値のものとすることができる。また、スペーサ１５ｂの材質は、種々の絶縁物を用いることが可能であるが、例えばＰＥＴ（Polyethylene Terephthalate）やポリイミド（polyimide）フィルムなどにより形成される。
【００４０】
導電性弾性部材１５ｃは、導電ゴムによって、基板等ホルダー部１５ｃ１と芯体ホルダー部１５ｃ２とが一体的に形成されたものである。
【００４１】
基板等ホルダー部１５ｃ１は、スペーサ１５ｂの外径よりやや大きな直径の開口部を有し、当該開口部の面積を維持して所定の深さを有する基板等保持穴（収納部）１５ｃｈが設けられた円筒状の部分である。この基板等保持穴１５ｃｈには、下側から順に、スペーサ１５ｂ、誘電体１５ａ、プリント基板１７の端子部が収納されて保持される。なお、基板等ホルダー部１５ｃ１の開口部と反対側には底面が設けられ塞がれている。この底面が誘電体１５ａの第２の面部１５ａ２と接触する誘電体接触部を構成する。
【００４２】
また、図３に示したように、基板等ホルダー部１５ｃ１の基板等保持穴１５ｃｈの外周の対向する位置に基板連結部を構成する１対の溝部１５ｃｋが設けられている。すなわち、図４Ａの導電性弾性部材１５ｃの上面図に示すように、基板等ホルダー部１５ｃ１の基板等保持穴１５ｃｈの開口部の対向する位置に、基板１７が挿入される基板連結部を構成する１対の溝部１５ｃｋが設けられた構成となっている。
【００４３】
この溝部１５ｃｋの深さは、基板等保持穴１５ｃｈの深さよりもやや浅く（短く）なっている。また、図４Ａに示した溝部１５ｃｋの幅ｗは、これに挿入される基板１７の厚みよりもやや狭くなるようにされている。これにより、溝部１５ｃｋにおいて挿入された基板１７を挟持し、導電性弾性部材１５ｃの基板等ホルダー部１５ｃ１から基板が簡単に離脱しないようにすると共に、詳しくは後述するが基板に設けられたリード片（端子部）と導電性弾性部材１５ｃとを電気的に接続することができるようにしている。
【００４４】
また、基板等ホルダー部１５ｃ１は、図４Ａに示したように、１対の溝部１５ｃｋを結ぶ直径方向と交差する方向（図４Ａでは上下方向）の外周部分が切り取られた形状となっている。このようにすることで、無駄に導電ゴムを使わずに、転がり難く、扱いやすい導電性弾性部材を形成することができる。
【００４５】
一方、芯体ホルダー部１５ｃ２は、その底面が基板等ホルダー部１５ｃ１の底面とくっつくようにして設けられている。芯体ホルダー部１５ｃ２は、その外径が基板等ホルダー部１５ｃ１の外径より小さく、基板等ホルダー部１５ｃ１の底面の中心と、芯体ホルダー部１５ｃ２の底面の中心とが一致するようにして設けられる。
【００４６】
そして、芯体ホルダー部１５ｃ２は、芯体１２の軸部１２ｂの外径よりもやや小さな直径の開口部を有し、当該開口部の面積を維持して所定の深さを有する芯体保持穴１５ｃｐ（芯体連結部）が設けられた円筒状の部分である。この芯体保持穴１５ｃｐには、図３に示したように、芯体１２の軸部１２ｂが挿入されて保持される。
【００４７】
また、図４Ｂの導電性弾性部材１５ｃの底面図に示すように、芯体ホルダー部１５ｃ２の芯体保持穴１５ｃｐの開口部の対向する位置には、１対のスリット部（切り込み部）１５ｃｓが設けられた構成となっている。このスリット部１５ｃｓの深さは、芯体保持穴１５ｃｐの深さよりもやや浅く（短く）なっている。このスリット部１５ｃｓによって、芯体１２の芯体保持穴１５ｃｐへの挿入が容易になるようにしている。
【００４８】
なお、導電性弾性部材１５ｃを形成する導電ゴムは、炭素粒子あるいは銀粒子等の導電粒子を混在させた合成ゴムであり、導電性を有するとともに可撓性と弾力性とを併せ持つ材料である。一般に、広義の導電ゴムには、電気抵抗値が圧力に依存するタイプすなわち、加えられる押圧力が大きいほど抵抗値が小さくなる傾向にあるもの（感圧ゴム）と、電気抵抗値が圧力に依存しないタイプ（狭義の導電ゴム）とがある。この２つのタイプのどちらであっても、導電性弾性部材１５ｃを形成する材料として用いることが可能である。
【００４９】
また、可撓性と弾力性と言う文言は、通常混同されて用いられることのある用語であるが、そのそれぞれを以下のように定義することができる。すなわち、可撓性とは、撓むことのできる性質、あるいはしなうことのできる性質であり、押圧力に対してそのものが変形でき、かつその押圧力が取り除かれたときもとの状態に復元できることをいう。押圧方向に関してそのものの寸法が変わるかどうかは問わない。それに対して、弾力性とは、押圧力が加えられたとき、その押圧方向に関してそのものの寸法が小さくなり、その押圧力が取り除かれたときもとの状態に復元できることをいう。押圧方向に関してそのものが撓むか否かは問わない。したがって、この実施の形態の導電性弾性部材１５ｃは、圧力が加えられることにより、撓んだり、縮んだりすることができ、圧力が除去されれば元の状態に戻ることができるものである。
【００５０】
そして、この実施の形態の可変容量コンデンサ１５は、図３を用いて説明したように、誘電体１５ａとスペーサ１５ｂとが、導電性弾性部材１５ｃの基板等ホルダー部１５ｃ１に設けられた基板等保持穴１５ｃｈに収納される。そして、これら誘電体１５ａ、スペーサ１５ｂ、導電性弾性部材１５ｃが、基板１７と芯体１２によって挟み込まれて、位置指示器２の可変容量コンデンサ１５として機能する。
【００５１】
基板１７の可変容量コンデンサ１５と接続される方の端部は、図３に示すように、その両方の側辺部分が、それらに挟まれた底辺部分よりも若干長くなるようにされている。そして、図３に示すように、基板１７の底辺部分には第１のリード片（第１の端子部）１７ａが、また、両方の側辺部分には第２のリード片（第２の端子部）１７ｂが設けられている。これら第１の端子部１７ａと第２の端子部１７ｂは、図示しないが、リード線によって基板１７に設けられている所定の回路部に接続されている。
【００５２】
そして、基板１７の第１のリード片１７ａは、誘電体１５ａの第１の面部１５ａ１に対して電気的に接続されると共に、誘電体１５ａ自体が基板１７に対して固着するようにされる。この場合、基板１７の第１のリード片１７ａと誘電体１５ａの第１の面部１５ａ１とは、例えば半田付けやろう付けなどの方法により接合される。これにより、基板１７の第１のリード片１７ａと誘電体１５ａの第１の面部１５ａ１とが電気的に接続されると共に、誘電体１５ａが基板１７に対して固着される。
【００５３】
なお、半田付けやろう付けは固着方法の一例である。種々の導電性接着剤を用いて、第１のリード片１７ａと第１の面部１５ａ１とを電気的に接続すると共に、基板１７に対して誘電体１５ａを固着するようにしてもよい。
【００５４】
そして、基板１７は、その側辺の端部が導電性弾性部材１５ｃの基板等ホルダー部１５ｃ１の基板等保持穴１５ｃｈの外周部分に設けられた対向する１対の溝部（基板連結部）１５ｃｋに対してはめ込まれる。これにより、上述もしたように、基板１７の両方の側辺部分に設けられた第２のリード片１７ｂが、導電性弾性部材１５ｃに対して電気的に接続するようにされる。
【００５５】
すなわち、図５の可変容量コンデンサ１５部分の断面図に示すように、導電性弾性部材１５ｃの基板等ホルダー部１５ｃ１に設けられた基板等保持穴１５ｃｈには、その底面に接するように、リング状のスペーサ１５ｂが収納される。その上に基板１７の第１のリード片１７ａに対して第１の面部１５ａ１が電気的に接続されると共に、基板１７に対して固着された誘電体１５ａが基板１７と共に基板等保持穴１５ｃｈの開口部から収納される。
【００５６】
この場合、基板等保持穴１５ｃｈの外周部分に設けられた対向する１対の溝部（基板連結部）１５ｃｋに対して基板１７の第２のリード片１７ｂが設けられている両方の側片部分がはめ込まれる。これにより、基板１７の両方の側片部に設けられている第２のリード片１７ｂが、基板連結部を構成する溝部１５ｃｋ部分を通じて導電性弾性部材１５ｃと電気的に接続される。
【００５７】
この場合、図５に示すように、誘電体接触部１５ｃＸを構成する基板等ホルダー部１５ｃ１の基板等保持穴１５ｃｈの底面部と誘電体１５ａの第２の面部１５ａ２とは、スペーサ１５ｂによってその厚さ分離隔（離間）した状態となる。すなわち、誘電体接触部１５ｃＸを構成する基板等ホルダー部１５ｃ１の基板等保持穴１５ｃｈの底面部と誘電体１５ａの第２の面部１５ａ２との間には、スペーサ１５ｂによって空隙１５ｄが設けられる。
【００５８】
そして、図５に示すように、導電性弾性部材１５ｃの芯体ホルダー部１５ｃ２の芯体保持穴１５ｃｐには、芯体１２の軸部１２ｂが嵌め込まれる。そして、芯体１２の指示部１２ａが位置検出装置１の検出部４等に押し当てられるなど、芯体１２に対して誘電体１５ａ側に押圧力が加えられたとする。
【００５９】
この場合、導電性弾性部材１５ｃは、導電性を有すると共に、弾力性と可撓性とを有しているので、芯体１２によって、基板等ホルダー部１５ｃ１の基板等保持穴１５ｃｈの底面部（誘電体接触部１５ｃＸ）が誘電体１５ａの第２の面部１５ａ２側に押し上げられる。そして、押圧力が加えられることにより、基板等保持穴１５ｃｈの底面部（誘電体接触部１５ｃＸ）が誘電体１５ａの第２の面部１５ａ２に接触するようにされる。
【００６０】
そして、芯体１２に対する誘電体１５ａ側への押圧力が解除されると、導電性弾性部材１５ｃは、その弾力性と可撓性とによって元の状態に戻り、基板等保持穴１５ｃｈの底面部（誘電体接触部１５ｃＸ）と誘電体１５ａの第２の面部１５ａ２との間に、スペーサ１５ｂによって空隙１５ｄが設けられた状態に戻るようにされる。
【００６１】
このように、芯体１２に対して誘電体１５ａ側に押圧力が加えられていない場合には、基板等保持穴１５ｃｈの底面部（誘電体接触部１５ｃＸ）と誘電体１５ａの第２の面部１５ａ２との間には空隙１５ｄが存在し、電気的に接続された接続系は形成されない。
【００６２】
しかし、芯体１２に対して誘電体１５ａ側に押圧力が加えられると、基板等保持穴１５ｃｈの底面部（誘電体接触部１５ｃＸ）と誘電体１５ａの第２の面部１５ａ２とが接触する。この場合、基板１７の第１のリード片１７ａ→誘電体１５ａの第１の面部１５ａ１→誘電体１５ａの第２の面部１５ａ２→導電性弾性部材１５ｃの誘電体接触部１５ｃＸ→導電性弾性部材１５ｃの基板連結部１５ｃｋ→基板１７の第２の端子部１７ｂと言う接続系が形成される。そして、当該接続系の誘電体１５ａの第２の面部１５ａ２と導電性弾性部材１５ｃの誘電体接触部１５ｃＸとの押圧力に応じた接触状態に応じて電気的容量が変化する可変容量コンデンサ１５が構成される。
【００６３】
そして、図３、図５に示したように、この実施の形態の可変容量コンデンサ１５は、基本的には、誘電体１５ａ、スペーサ１５ｂ、導電性弾性部材１５ｃの３つの部品によって構成することができる。このように、構成が極めて簡単な可変容量コンデンサ１５を実現することができる。
【００６４】
［基板１７と誘電体１５ａの第１の面部１５ａ１との接合の具体例］
上述したように、基板１７の第１のリード片１７ａと誘電体１５ａの第１の面部１５ａ１とは、例えば半田付けにより接合されることを説明した。そして、この実施の形態の可変容量コンデンサ１５においては、基板１７と誘電体１５ａの第１の面部１５ａ１とを確実に固着するために、基板１７の導電性弾性部材１５ｃとの接続端側の構成を工夫している。
【００６５】
すなわち、この実施の形態においては、図６Ａに示すように、基板１７の導電性弾性部材１５ｃとの接続端側であって、第１のリード片１７ａ部分に半円形状のスルーホール（導電性接着剤である半田を保持する切欠部（保持孔））１７ｃを設けている。換言すれば、基板１７の底辺部分を半円形状に切り込んで、スルーホール１７ｃを設けている。そして、図６Ａに示すように、半円形状のスルーホール１７ｃの外周部分に沿うように、円弧状に第１のリード片１７ａを設けている。
【００６６】
このように構成される基板１７のスルーホール１７ｃ部分に、図６Ｂに示すように誘電体１５ａの第１の面部１５ａ１を接触させるようにし、スルーホール１７ｃ部分に導電性接着剤としての半田１７ｘを流し込むようにして半田付けを行う。これによりスルーホール１７ｃは図６Ｂに示したように半田１７ｘにより埋められる。そして、半田１７ｘ部分が凝固すると、誘電体１５ａの第１の面部１５ａ１と基板１７の第１のリード片１７ａが半田１７ｘにより電気的に接続されると共に、誘電体１５ａが基板１７に対して固着される。
【００６７】
このように、この実施の形態においては、基板１７の導電性弾性部材１５ｃとの接続端側にスルーホール１７ｃを設け、その外周部に円弧状の第１のリード片１７ａを設けた構成としている。これにより、基板１７の第１のリード片１７ａと誘電体１５ａの第１の面部１５ａ１とを電気的に接続すると共に、誘電体１５ａを基板１７に固着することができるようにしている。
【００６８】
なお、ここでは、スルーホール１７ｃは半円形状のものとして説明したが、これに限るものではない。例えば、三角形状、四角形状など、多角形状のスルーホールを設け、その外延に第１のリード片を設けるようにすることも可能である。
【００６９】
［位置指示器２における筆圧（圧力）の検出精度］
前述したように、可変容量コンデンサ１５は、位置指示器２における筆圧検出部を構成するが、次に、図７を参照して、上述した実施形態の可変容量コンデンサ１５による筆圧（圧力）の検出精度について説明する。
【００７０】
図７は、横軸に芯体１２にかかる荷重をとり、縦軸に位相（送信した電波と受信した電波との位相差）をとったときの、可変容量コンデンサ１５の位相−荷重特性を示すグラフである。
【００７１】
実施形態の可変容量コンデンサ１５は、上述したように、極めて簡単な構成でありながら、図７に示すように、１０ｇ程度の荷重（圧力）を検出することが可能である。そして、１００ｇ程度までは、ほぼ線形に感度よく加えられた荷重を検出することができ、１００ｇ以降においても、３００ｇくらいまでは、加えられた荷重を適切に検出することができるようにされる。３００ｇ以降は、加えられた荷重に対する位相差の変化は小さくなるものの、位置指示器２に対して３００ｇ以上の大きな筆圧が加えられることは、通常発生することは少ないので、その実用性には何らの問題も生じさせない。
【００７２】
そして、図７に示した可変容量コンデンサ１５の位相−荷重特性は、例えば、図２０、図２１を用いて説明した従来の可変容量コンデンサを用いた位置指示器とほぼ同様の特性を示すものである。したがって、この実施の形態の可変容量コンデンサ１５は、構成が単純であっても、従来の可変容量コンデンサに比べて性能を落とすこともない。
【００７３】
［位置検出装置の回路構成］
次に、上述した可変容量コンデンサ１５を用いて形成されるこの実施形態の位置指示器２を用いて指示位置の検出および筆圧の検出を行う位置検出装置１の具体的な実施形態の回路構成例について、図８を参照して説明する。図８は、位置指示器２及び位置検出装置１の回路構成例を示すブロック図である。位置指示器２と位置検出装置１とにより入力装置が構成される。
【００７４】
位置指示器２は、回路構成としては、位置指示コイル１３と、この位置指示コイル１３に接続された可変容量コンデンサ１５と、この可変容量コンデンサ１５に並列に接続される共振コンデンサ６０ａからなる共振回路６１によって現される。
【００７５】
一方、位置検出装置１には、Ｘ軸方向ループコイル群１０４ａと、Ｙ軸方向ループコイル群１０４ｂとを積層させて設けることにより、位置検出コイル１０１が形成されている。各ループコイル群１０４ａ，１０４ｂは、例えば、それぞれ４０本の矩形のループコイルからなっている。各ループコイル群１０４ａ，１０４ｂを構成する各ループコイルは、等間隔に並んで順次重なり合うように配置されている。
【００７６】
また、位置検出装置１には、Ｘ軸方向ループコイル群１０４ａ及びＹ軸方向ループコイル群１０４ｂが接続される選択回路１０６が設けられている。この選択回路１０６は、２つのループコイル群１０４ａ，１０４ｂのうちの一のループコイルを順次選択する。
【００７７】
さらに、位置検出装置１には、発振器１０３と、電流ドライバ１０５と、切り替え接続回路１０７と、受信アンプ１０８と、検波器１０９と、低域フィルタ１１０と、サンプルホールド回路１１２と、Ａ／Ｄ変換回路１１３と、同期検波器１１６と、低域フィルタ１１７と、サンプルホールド回路１１８と、Ａ／Ｄ変換回路１１９と、処理部１１４とが設けられている。
【００７８】
発振器１０３は、周波数ｆ０の交流信号を発生し、電流ドライバ１０５と同期検波器１１６に供給する発振器１０３である。電流ドライバ１０５は、発振器１０３から供給された交流信号を電流に変換して切り替え接続回路１０７へ送出する。切り替え接続回路１０７は、後述する処理部１１４からの制御により、選択回路１０６によって選択されたループコイルが接続される接続先（送信側端子Ｔ、受信側端子Ｓ）を切り替える。この接続先のうち、送信側端子Ｔには電流ドライバ１０５が、受信側端子Ｓには受信アンプ１０８が、それぞれ接続されている。
【００７９】
選択回路１０６に選択されたループコイルに発生する誘導電圧は、選択回路１０６及び切り替え接続回路１０７を介して受信アンプ１０８に送られる。受信アンプ１０８は、ループコイルから供給された誘導電圧を増幅し、検波器１０９及び同期検波器１１６へ送出する。
【００８０】
検波器１０９は、ループコイルに発生した誘導電圧、すなわち受信信号を検波し、低域フィルタ１１０へ送出する。低域フィルタ１１０は、前述した周波数ｆ０より充分低い遮断周波数を有しており、検波器１０９の出力信号を直流信号に変換してサンプルホールド回路１１２へ送出する。サンプルホールド回路１１２は、低域フィルタ１１０の出力信号の所定のタイミング、具体的には受信期間中の所定のタイミングにおける電圧値を保持し、Ａ／Ｄ（Analog to Digital）変換回路１１３へ送出する。Ａ／Ｄ変換回路１１３は、サンプルホールド回路１１２のアナログ出力をディジタル信号に変換し、処理部１１４に出力する。
【００８１】
一方、同期検波器１１６は、受信アンプ１０８の出力信号を発振器１０３からの交流信号で同期検波し、それらの間の位相差に応じたレベルの信号を低域フィルタ１１７に送出する。この低域フィルタ１１７は、周波数ｆ０より充分低い遮断周波数を有しており、同期検波器１１６の出力信号を直流信号に変換してサンプルホールド回路１１８に送出する。このサンプルホールド回路１１８は、低域フィルタ１１７の出力信号の所定のタイミングにおける電圧値を保持し、Ａ／Ｄ（Analog to Digital）変換回路１１９へ送出する。Ａ／Ｄ変換回路１１９は、サンプルホールド回路１１８のアナログ出力をディジタル信号に変換し、処理部１１４に出力する。
【００８２】
処理部１１４は、位置検出装置１の各部を制御する。すなわち、処理部１１４は、選択回路１０６におけるループコイルの選択、切り替え接続回路１０７の切り替え、サンプルホールド回路１１２、１１８のタイミングを制御する。処理部１１４は、Ａ／Ｄ変換回路１１３、１１９からの入力信号に基づき、Ｘ軸方向ループコイル群１０４ａ及びＹ軸方向ループコイル群１０４ｂから一定の送信継続時間をもって電波を送信させる。
【００８３】
Ｘ軸方向ループコイル群１０４ａ及びＹ軸方向ループコイル群１０４ｂの各ループコイルには、位置指示器２から送信される電波によって誘導電圧が発生する。処理部１１４は、この各ループコイルに発生した誘導電圧の電圧値のレベルに基づいて位置指示器２のＸ軸方向及びＹ軸方向の指示位置の座標値を算出する。また、処理部１１４は、送信した電波と受信した電波との位相差に基づいて筆圧を検出する。
【００８４】
次に、処理部１１４における処理の流れに沿った位置検出装置１の動作について、図９を参照して説明する。図９は、処理部１１４における処理の流れを示す図である。
【００８５】
まず、処理部１１４は、Ｘ軸方向ループコイル群１０４ａの各ループコイルを順次走査・選択（以下、この順次走査・選択をグローバルスキャンという。）する（ステップＳ１）。
【００８６】
このグローバルスキャンを具体的に説明すると、処理部１１４は、初めに、選択回路１０６にＸ軸方向ループコイル群１０４ａのうちの１番目のループコイル、例えばループコイルＸ１を選択する情報を送出するとともに、切り替え接続回路１０７に送信側を選択する信号を送出する。これにより、発振器１０３からループコイルＸ１に周波数ｆ０の正弦波信号が供給され、ループコイルＸ１が周波数ｆ０の電波を発生する。このとき、位置検出装置１の上面３００ａに位置指示器２が接近或いは接触していると、ループコイルＸ１から発生した電波が、位置指示コイル１３を有する共振回路６１を励振する。その結果、共振回路６１には、周波数ｆ０の誘導電圧が発生する。
【００８７】
処理部１１４は、切り替え接続回路１０７に送信側端子Ｔを選択する信号を所定の一定時間送出すると、切り替え接続回路１０７に受信側端子Ｓを選択する信号を送出し、ループコイルＸ１より発生する電波を消滅させる。この際、位置指示器２の共振コンデンサ６０ａ及び可変容量コンデンサ１５を有する共振回路６１に発生した誘導電圧は、その損失に応じて徐々に減衰し、共振回路６１が周波数ｆ０の電波を発信する。この電波は、前述のループコイルＸ１を逆に励振し、ループコイルＸ１に誘導電圧を発生させる。
【００８８】
処理部１１４は、切り替え接続回路１０７に受信側端子Ｓを選択する信号を一定時間送出すると、選択回路１０６にＸ軸方向ループコイル群１０４ａのうちの２番目のループコイル、例えばループコイルＸ２を選択する情報を切り替え接続回路１０７に送出する。その後、処理部１１４が切り替え接続回路１０７に受信側端子Ｓを選択する信号を送出することにより、前述と同様な電波の送受信を行う。
【００８９】
以下、処理部１１４が同様の処理を実行することにより、Ｘ軸方向ループコイル群１０４ａのうちの３番目から４０番目までのループコイル、例えばループコイルＸ３〜Ｘ４０が順次走査・選択される。その結果、ループコイルＸ３〜Ｘ４０において、電波の送受信が行われる。
【００９０】
なお、ステップＳ１の処理において、処理部１１４は、Ｘ軸方向ループコイル群１０４ａの全てのループコイルを選択することなく、選択するループコイルを１つ置き、２つ置き、というように適当に間引いてもよい。また、一のループコイルに対する電波の送受信を複数回行うようにしてもよい。さらに、各ループコイルに対する送信時間、並びに各ループコイルに対する受信時間は等しくなければならないが、送信時間と受信時間は必ずしも同一でなくてもよい。
【００９１】
前述した受信期間中にＸ軸方向ループコイル群１０４ａのループコイルに発生した誘導電圧、すなわち受信信号は、検波器１０９で検波されて直流信号に変換され、低域フィルタ１１０で平滑化される。そして、サンプルホールド回路１１２によって所定のタイミングでホールドされ、Ａ／Ｄ変換回路１１３を介することにより、電圧値として処理部１１４へ送出される。
【００９２】
図１０は、前述したＸ軸グローバルスキャン動作（図９のステップＳ１）における各部の波形の一例を示すものである。図１０において、（ａ）は位置検出コイル１０１から送信される電波、（ｂ）は共振回路６１に発生した誘導電圧、（ｃ）は位置検出装置１が受信した受信信号、（ｄ）はサンプルホールド回路１１２の出力信号を示している。
【００９３】
ここで、サンプルホールド回路１１２の出力レベルは位置指示器２とループコイルとの間の距離に依存した値となる。そのため、処理部１１４は、サンプルホールド回路１１２の出力レベルの最大値が予め設定した一定値以上であるか否かを判別し（ステップＳ２）、位置指示器２が位置検出装置１の有効読取り高さ内にあるか否かを判定する。
【００９４】
ステップＳ２の処理において、サンプルホールド回路１１２の出力レベルの最大値が予め設定した一定値以上ではない、つまり、位置指示器２が有効読取り高さ内にないと判定した場合（ステップＳ２の“ＮＯ”）、処理部１１４は、処理をステップＳ１に戻す。
【００９５】
一方、位置指示器２が有効読取り高さ内にあると判定した場合（ステップＳ２の“ｙｅｓ”）、処理部１１４は、各ループコイルＸ１〜Ｘ４０のうち最大値が得られたループコイル（以下、ピークコイルと称す。）を抽出し、その番号（本例では「Ｘ７」）を記憶する（ステップＳ３）。
【００９６】
次に、処理部１１４は、Ｙ軸方向ループコイル群１０４ｂの各ループコイルを順次走査・選（グローバルスキャン）し（ステップＳ４）、Ｙ軸方向ループコイル群１０４ｂの各ループコイルにおける電波の送受信を行う。
【００９７】
図１１は、Ｙ軸グローバルスキャン動作における各部の波形の一例を示すものである。図１１において、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示す各信号は図１０の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示す信号と同様の信号である。
【００９８】
次に、処理部１１４は、各ループコイルＹ１〜Ｙ４０のうち最大値が得られたループコイル（以下、ピークコイルと称す。）を抽出し、その番号（本例では「Ｙ５」）を記憶する（ステップＳ５）。
【００９９】
次に、処理部１１４は、Ｘ軸方向ループコイル群１０４ａのうちのピークコイルを中心として、そのピークコイルに隣接する所定の数のループコイル、例えば５つのループコイルについて電波の送受信を行う。この電波の送受信において、電波を送信するとき、すなわち切り替え接続回路１０７で送信側端子Ｔを選択するときには、処理部１１４が常にピークコイル（本例では「ループコイルＸ７」）を選択する。一方、電波を受信するとき、すなわち切り替え接続回路１０７で受信側端子Ｓを選択するときには、処理部１１４は、ループコイル（本例では５つ）を番号の小さい方から大きい方（又は大きい方から小さい方）へ順次走査・選択（セクタスキャン）する（ステップＳ６）。
【０１００】
Ｘ軸セクタスキャン動作が終了すると、処理部１１４は、Ｙ軸方向ループコイル群１０４ｂのうちのピークコイルを中心とする所定の数、例えば５つのループコイルについて電波の送受信を行う。この電波の送受信において、電波を送信するとき、すなわち切り替え接続回路１０７で送信側端子Ｔを選択するときには、処理部１１４が常にピークコイル（本例では「ループコイルＹ５」）を選択する。一方、電波を受信するとき、すなわち切り替え接続回路１０７で受信側端子Ｓを選択するときには、処理部１１４は、ループコイル（本例では５つ）を番号の小さい方から大きい方（又は大きい方から小さい方）へ順次走査・選択（セクタスキャン）する（ステップＳ７）。
【０１０１】
図１２は、Ｘ軸セクタスキャン動作及びＹ軸セクタスキャン動作における各部の波形の一例を示すものである。図１２において、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示す各信号は図１０の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示す信号と同様の信号である。
【０１０２】
Ｙ軸セクタスキャン動作が終了すると、処理部１１４は、ステップＳ６，Ｓ７の処理で得られた誘導電圧の最大値が予め設定した一定値以上か否かを判別し（ステップＳ８）、位置指示器２が位置検出装置１の有効読取り高さ内にあるか否かを判定する。
【０１０３】
ステップＳ８の処理において、サンプルホールド回路１１２の出力レベルの最大値が予め設定した一定値以上ではない、つまり、位置指示器２が有効読取り高さ内にないと判定した場合（ステップＳ８の“ＮＯ”）、処理部１１４は、処理をステップＳ１に戻す。
【０１０４】
一方、位置指示器２が有効読取り高さ内にあると判定した場合（ステップＳ８の“ｙｅｓ”）、処理部１１４は、最大の誘導電圧が得られたＸ軸方向のピークコイル及びＹ軸方向のピークコイルを抽出し、それぞれの番号を記憶する（ステップＳ９）。
【０１０５】
次に、処理部１１４は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のセクタスキャン毎にレベルの大きい順に複数、例えば３つの誘導電圧をそれぞれ抽出し、これらの信号に基づいて位置指示器２による指示位置のＸ軸方向及びＹ軸方向の座標値を求める（ステップＳ１０）。このＸ軸方向及びＹ軸方向の座標値は、本出願人が先に出願した特許第２１３１１４５号で述べているような周知の座標計算を実行することにより算出することができる。
【０１０６】
次に、処理部１１４は、送信した電波と受信した電波の位相差に応じた信号のレベルから筆圧を検出する（ステップＳ１１）。以下、位置指示器２が有効読取り高さ内にあり続ける限り、処理部１１４は、ステップＳ６〜Ｓ１１の処理を繰り返し、有効読取り高さ内にないと判定した場合にステップＳ１の処理に復帰する。
【０１０７】
このように、位置検出装置１では、接近した位置指示器２の位置を処理部１１４で検出することができる。しかも、受信した信号の位相を検出することにより、位置指示器２の筆圧値の情報を得ることができる。
【０１０８】
［位置指示器の他の例］
次に、上述した実施の形態の可変容量コンデンサ１５を用いた位置指示器２の他の例について説明する。図１３は、位置指示器２に設けられる共振回路の他の例（第２の例）を示す説明図である。この例の共振回路６２は、位置指示コイル１３と、可変容量コンデンサ１５によって構成されている。共振回路の第１の例である共振回路６１（図８を参照）では、可変容量コンデンサ１５と共振コンデンサ６０ａを並列に接続して並列共振回路を構成した。しかしながら、位置指示器２の共振回路としては、図１３に示すように、コンデンサとして可変容量コンデンサ１５だけを用いて構成することもできる。
【０１０９】
次に、位置指示器の他の例について、図１４を参照して説明する。図１４は、他の例の位置指示器２Ａを示す電気回路図である。なお、この図１４の説明において、図８と対応する部分には、図８と同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【０１１０】
位置指示器２Ａは、位置検出装置１に設けられた位置検出コイル１０１（図８を参照）から送出されるｆ０の周波数で共振する共振回路１２１を有している。この共振回路１２１は、位置指示コイル１３と共振コンデンサ６０ａとによって構成されている。また、位置指示器２Ａの回路基板には、周知のＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）技術による集積回路（ＩＣ：Integrated Circuit）１２２が配置される。この集積回路１２２は、ダイオード１２３とコンデンサ１２４とから構成される駆動電源によって駆動される。
【０１１１】
このダイオード１２３は、共振回路１２１に接続されている。そして、このダイオード１２３には、位置検出コイル１０１から供給される励磁信号に基づいて共振回路１２１に発生する交流電圧が印加される。この交流電圧は、ダイオード１２３とコンデンサ１２４とによって整流され、さらに直流に変換されて、集積回路１２２の駆動電源とされる。また、共振回路１２１に発生した信号は、コンデンサ１２５を介して集積回路１２２にも供給される。この集積回路１２２は、コンデンサ１２５を介して供給される信号に基づいて、位置指示器２Ａと位置検出装置１との間で信号の送受信を行うために使用されるクロック信号及び筆圧検出のためのクロック信号を生成する。
【０１１２】
可変容量コンデンサ１５は、上述したように、芯体１２（図２を参照）に加えられる筆圧によってその容量が変化する。この可変容量コンデンサ１５は、抵抗（図示せず）と接続されて時定数回路を構成している。したがって、可変容量コンデンサ１５の容量が筆圧に応じて変化すると、時定数回路の時定数が変化する。そして、この時定数は、集積回路１２２で、所定のビット数、例えば８ビットの筆圧値に変換される。
【０１１３】
このようにして求められた筆圧データ（８ビットの筆圧値）は、前述した位置検出装置１と位置指示器２Ａとの間の信号の送受信に供されるクロック信号に同期して１ビットずつ集積回路１２２から出力される。この出力により、集積回路１２２は、共振回路１２１に並列的に接続されたスイッチ６０ｂのＯＮ／ＯＦＦの切り替えを制御する。したがって、このスイッチ６０ｂがオフの際には、位置検出装置１が位置指示器２Ａからの信号を検出する。そして、スイッチ６０ｂがオンの際には、共振回路１２１が短絡されるため、位置指示器２Ａから送出された信号は、位置検出装置１で検出できない。
【０１１４】
これにより、位置検出装置１は、位置検出コイル１０１から一定時間、位置指示器２Ａに電力を供給するための励磁信号を送信し、その後、位置指示器２Ａから送出される信号を検出することで、芯体１２に加えられる筆圧を求めることができる。
【０１１５】
［可変容量コンデンサ１５の変形例］
次に、可変容量コンデンサ１５の変形例について説明する。図１５〜図１７は、可変容量コンデンサ１５の変形例を説明するための図である。上述した実施の形態の可変容量コンデンサ１５は、誘電体１５ａと、リング状のスペーサ１５ｂと、導電性弾性部材１５ｃとによって構成されるものとして説明した。しかし、スペーサ１５ｂを設けないようにして、さらに、構成を簡略化することもできる。なお、図１５〜図１７においては、主に図３〜図６を用いて説明した実施の形態の可変容量コンデンサ１５と同様に構成される部分には同じ参照符号を付し、その部分の詳細な説明は省略する。
【０１１６】
図１５に示す可変容量コンデンサ１５（１）は、スペーサ１５ｂに替えて、基板等ホルダー部１５ｃ１の基板等保持穴１５ｃｈの底面に絶縁物部分１５ｘを設けるようにしたものである。すなわち、図１５Ｂの導電性弾性部材１５ｃの上面図に示すように、基板等保持穴１５ｃｈの底面の斜線で示した部分に絶縁物部分１５ｘを設けるようにする。
【０１１７】
絶縁物部分１５ｘは、基板等保持穴１５ｃｈの底面の斜線で示した部分に、種々の絶縁物を蒸着、融着、塗布するなどして設けたり、絶縁物による突起を複数設けたりすることにより形成することができる。このように、絶縁物部分１５ｘを基板等ホルダー部１５ｃ１の基板等保持穴１５ｃｈの底面に形成してしまうことによって、スペーサ１５ｂを基板等保持穴１５ｃｈに収納する必要もなくなる。
【０１１８】
図１６に示す可変容量コンデンサ１５（２）は、基板１７の両方の側辺部分１７ｄを、基板１７の底辺部分に固着される誘電体１５ａよりも突出するように形成したものである。これにより、基板に固着された誘電体１５ａが、基板１７の両方の側辺部分１７ｄによって、基板等保持穴１５ｃｈの底面（誘電体接触部１５ｃＸ）と離隔するようにされる。すなわち、誘電体１５ａの第２の面部１５ａ２と誘電体接触部１５ｃＸとの間に空隙１５ｄを設けることができるようにされる。
【０１１９】
図１７に示す可変容量コンデンサ１５（３）は、基板１７及び誘電体１５ａの構成は、図６等を用いて説明した実施の形態の対応する部分と同様に形成される。しかし、基板等保持穴１５ｃｈの形状が異なるようにされる。具体的には、図１７に示すように、基板１７が差し込まれる溝部１５ｃｋの深さが浅くなるようにされる。これにより、基板に固着された誘電体１５ａが、基板等保持穴１５ｃｈの底面（誘電体接触部１５ｃＸ）と離隔するようにされる。すなわち、誘電体１５ａの第２の面部１５ａ２と誘電体接触部１５ｃＸとの間に空隙１５ｄを設けることができるようにされる。
【０１２０】
この図１６、図１７に示したように、誘電体１５ａの第２の面部１５ａ２と基板等保持穴１５ｃｈの底面（誘電体接触部１５ｃＸ）との間を離隔させ、空隙１５ｄを設けるようにすることによって、スペーサ１５ｂを用いないようにすることができる。
【０１２１】
ただし、安定かつ均一に芯体１２に加えられる押圧力に応じて、誘電体１５ａの第２の面部１５ａ２と基板等保持穴１５ｃｈの底面（誘電体接触部１５ｃＸ）とを接触させるためには、スペーサ１５ｂを用いたり、絶縁物部分１５ｘを設けたりすることが望ましい。すなわち、図３〜図６を用いて説明した可変容量コンデンサ１５のように、あるいは、図１５を用いて説明した可変容量コンデンサのように構成することが望ましい。
【０１２２】
なお、基板１７の導電性弾性部材１５ｃと接続される部分を１枚の基板の構成とするのではなく、例えば十字に基板を設けるなどの対応を取ることにより、スペーサ１５ｂを設けるようにした場合と同様の状態を形成することも可能である。
【０１２３】
［導電性弾性部材１５ｃの変形例］
また、導電性弾性部材１５ｃについても、上述したものに限るものではなく、種々の改良を行うことが可能である。図１８、図１９は、導電性弾性部材１５ｃの変形例を説明するための図である。なお、図１８、図１９においても、主に、図３〜図６を用いて説明した可変容量コンデンサ１５の場合と同様に構成される部分には同じ参照符号を付し、その部分の詳細な説明については省略する。
【０１２４】
図１８に示す導電性弾性部材１５ｃ（１）は、基本的には図４を用いて説明した導電性弾性部材１５ｃと同様に形成される。しかし、基板等ホルダー部１５ｃ１の基板等保持穴１５ｃｈの外周の対向する位置に設けられる溝部１５ｃｋの形状が図４Ａに示したものとは異なっている。また、芯体ホルダー部１５ｃ２の芯体保持穴１５ｃｐの形状も図４Ｂに示したものとは異なっている。
【０１２５】
すなわち、図１８Ａの導電性弾性部材１５ｃ（１）の上面図に示すように、基板等保持穴１５ｃｈの外周の対向する位置に設けられる溝部１５ｃｋには、対向する位置に一対の突起Ｐ１が設けられる。この突起Ｐ１は、溝部１５ｃｋの上端から下端まで棒状に形成されているものである。
【０１２６】
このように１対の突起Ｐ１を設けることにより、溝部１５ｃｋに基板１７の第２のリード片１７ｂが設けられた部分を挿入した場合に、より強固に第２のリード片１７ｂ部分を当該突起Ｐ１によって挟み付けることができる。したがって、第２のリード片１７ｂと導電性弾性部材１５ｃ（１）との電気的な接続をより確実にすることができる。また、導電性弾性部材１５ｃ（１）から、これに装着された基板１７が容易に離れてしまうことを防止することもできる。
【０１２７】
また、図１８Ｂの導電性弾性部材１５ｃ（１）の底面図に示すように、芯体保持穴１５ｃｐには、スリット部１５ｃｓは設けられておらず、芯体保持穴１５ｃｐの内部に、３つの突起Ｐ２が設けられる。この突起Ｐ２は、芯体保持穴１５ｃｐの上端から下端まで棒状に形成されているものである。
【０１２８】
このように３つの突起Ｐ２を設けることにより、芯体保持穴１５ｃｐに挿入される芯体１２を突起Ｐ２により強固に挟み付け、芯体１２を芯体保持穴１５ｃｐに確実に保持しておくことができるようにされる。すなわち、芯体保持穴１５ｃｐから芯体１２が容易に離れてしまうことも防止することができる。
【０１２９】
図１９に示す導電性弾性部材１５ｃ（２）は、図４を用いて説明した導電性弾性部材１５ｃと同様に基板等ホルダー部１５ｃ１と芯体ホルダー部１５ｃ２とからなるものである。そして、図１９に示す導電性弾性部材１５ｃ（２）は、図４を用いて説明した導電性弾性部材１５ｃと同様に、基板等ホルダー部１５ｃ１には基板等保持穴１５ｃｈが設けられ、芯体ホルダー部１５ｃ２には芯体保持穴１５ｃｐが設けられる。
【０１３０】
しかし、図１９に示すこの例の導電性弾性部材１５ｃ（２）は、図１９Ａの上面図に示すように、基板等保持穴１５ｃｈの開口部部分に鋸歯状のストッパを備え、挿入される基板１７を挟み込む蓋部ＫＵ、ＫＤを備えている。図１９Ｂは、図１９Ａにおいて矢印ａ側から見た場合のこの例の導電性弾性部材１５ｃ（２）の断面図である。図１９Ｂに示すように、基板等ホルダー部１５ｃ１の内部には基板等保持穴１５ｃｈが設けられているが、その上部には蓋部ＫＵ、ＫＤが設けられ、基板等保持穴１５ｃｈの開口部が塞ぐことができる構成になっている。
【０１３１】
この例の導電性弾性部材１５ｃ（２）の基板等保持穴１５ｃｈに、スペーサ１５ｂ、誘電体１５ａが固着された基板１７を収納する場合には、図１９Ａにおいて矢印で示したように、蓋部ＫＵ、ＫＤを押し開くようにして、基板等保持穴１５ｃｈの開口部を露呈させる。そして、スペーサ１５ｂ、誘電体１５ａが固着された基板１７を基板等保持穴１５ｃｈに収納するようにした後、蓋部ＫＵ、ＫＤを閉じる。これにより、収納された基板１７が、蓋部ＫＵ、ＫＤの鋸歯状のストッパにより挟持され、導電性弾性部材１５ｃ（２）から基板１７が離れることがないようにすることができる。
【０１３２】
［実施の形態の効果］
上述したように、誘電体１５ａと、スペーサ１５ｂと、導電性弾性部材１５ｃとにより、従来の可変容量コンデンサと同等の性能を有する可変容量コンデンサ１５を実現することができる。また、スペーサ１５ｂを用いないようにした可変容量コンデンサ１５（１）、（２）、（３）等を構成することも可能である。
【０１３３】
これにより、従来に可変容量コンデンサに比べて、部品点数を格段に少なくした可変容量コンデンサを実現することができる。したがって、部品点数が少なく、製造が極めて簡単な可変容量コンデンサを実現することができる。これらのことは、可変容量コンデンサのコストを大幅に低減させることができる。そして、当該可変容量コンデンサを用いた、位置指示器、当該位置指示器を用いた入力装置をも実現することができ、位置指示器や入力装置のコストの低減にも役立つ。
【０１３４】
［その他］
なお、上述した実施の形態において、導電性弾性部材１５ｃは、基板等ホルダー部１５ｃ１と芯体ホルダー部１５ｃ２とを備えるものとして説明したが、これに限るものではない。例えば第１のケース１８側に設けられる機構により、芯体１２を図２に示したように第１のケース１８内に軸方向に移動可能に保持し、導電性弾性部材１５ｃの所定の位置を押圧することができるようにすれば、芯体ホルダー部１５ｃ２を設ける必要はない。
【０１３５】
また、上述もしたように、基板等ホルダー部１５ｃ１の基板等保持穴５ｃｈの形状も種々のものとすることができる。例えば、誘電体１５ａを四角柱状などの多角柱状に形成し、これに対応してスペーサ１５ｂを四角形状などの多角形状に形成することも可能である。この場合、基板等ホルダー部１５ｃ１の基板等保持穴５ｃｈの形状も、誘電体１５ａやスペーサ１５ｂの形状に合致した多角形状の開口部を有するものとなる。
【０１３６】
また、基板等保持穴１５ｃｈを設けない構成とすることも考えられる。要は、基板１７の第２のリード片１７ｂと導電性弾性部材１５ｃとを常時接触させておくことができ、芯体１２が押圧された場合にのみ基板１７の第１のリード片に接続された誘電体１５ａの第２の面部に誘電体接触部１５ｃＸを接触させることが可能なように構成できればよい。
【０１３７】
また、位置指示器２において、芯体１２を設ける側とは反対側に、芯体１２を設けた側と同様に可変容量コンデンサ１５を有する構成を設けて、位置指示器２の両端のいずれをも位置指示入力に用いることができるようにすることもできる。また、芯体１２を設ける側とは反対側にも、芯体１２を設けた側と同様に可変容量コンデンサ１５を有する構成を設けて、芯体１２を設けた方を情報の入力に用い、他方を入力した情報を打ち消すいわゆる消しゴムとして用いるように構成することも可能である。
【符号の説明】
【０１３８】
１…位置検出装置、２…位置指示器、４…検出部、１０…入力装置、１１…ケース（筐体）、１２…芯体、１２ａ…指示部、１２ｂ…軸部、１３…位置指示コイル（コイル）、１５、１５（１）、１５（２）、１５（３）…可変容量コンデンサ、１５ａ…誘電体、１５ａ１…第１の面部、１５ａ２…第２の面部、１５ｂ…スペーサ、１５ｃ…導電性弾性部材、１５ｃ１…基板等ホルダー部（基板連結部）、１５ｃｈ…基板等保持穴（収納部）、１５ｃｋ…溝部（基板連結部）、１５ｃ２…芯体ホルダー部（芯体連結部）、１５ｃｐ…芯体保持穴（芯体連結部）、１５ｃｓ…スリット部、１５ｃＸ…誘電体接触部、１７…プリント基板、１７ａ…第１のリード片、１７ｂ…第２のリード片、１７ｃ…スルーホール（切欠部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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