(57)【要約】【課題】構成が非常に簡単であると共に、細型化に適し、また、量産化にも適する筆圧検出用モジュールを提供する。【解決手段】ペン形状を有するとともに先端部に加えられた圧力を検出可能な位置指示器に収納される筆圧検出モジュールである。圧力センシングデバイスと、第１のホルダー、及び第２のホルダーを備えている。圧力センシングデバイスは、所定の距離を介して対向して配置されて第１の電極と第２の電極との間で形成する静電容量が、第１の電極に伝達される圧力に対応して変化することに基づいて圧力を感知する。第１のホルダーの中空部に第２のホルダーが収納されているとともに、圧力センシングデバイスが第２のホルダーに加えられた圧力を感知するように配設されている。第２のホルダーには、位置指示器の先端部に加えられた圧力を伝達する圧力伝達部材を係合させる係合部が形成されている。【選択図】図３
2015032167.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ペン形状を有するとともに先端部に加えられた圧力を検出可能な位置指示器に収納される筆圧検出モジュールであって、
圧力センシングデバイスと、第１のホルダー、及び第２のホルダーを備えており、
前記圧力センシングデバイスは、第１の電極と、前記第１の電極と所定の距離を介して対向して配置されて前記第１の電極との間で静電容量を形成する第２の電極とを備え、前記第１の電極に伝達される圧力に対応して前記第１の電極が変位することで生じる前記静電容量の変化に基づいて圧力を感知し、
前記第１のホルダーには、内形状が筒状の中空部が形成されて前記中空部に前記第２のホルダーが収納されているとともに、前記圧力センシングデバイスが前記第２のホルダーに加えられた圧力を感知するように配設されており、
前記第２のホルダーには、前記位置指示器の前記先端部に加えられた圧力を伝達する圧力伝達部材を係合させる係合部が形成されている、
ことを特徴とする筆圧検出モジュール。
【請求項２】
前記第２のホルダーに形成された前記係合部は、前記第２のホルダーの軸心方向に前記圧力伝達部材が挿入される凹部を備えているとともに、前記凹部の内周面には前記圧力伝達部材を前記第２のホルダーに対して挿脱可能に係止させる係止部が形成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の筆圧検出モジュール。
【請求項３】
前記凹部の内周面に設けられた前記係止部は突部を備えているとともに、前記圧力伝達部材が前記凹部に挿入される所定の位置には突部を備えており、前記圧力伝達部材が前記凹部に挿入されて前記圧力伝達部材の前記突部が前記第２のホルダーの突部を乗り越えて係合することで、前記第２のホルダーが前記圧力伝達部材を係止するようにされていることを特徴とする請求項２に記載の筆圧検出モジュール
【請求項４】
前記凹部の内周面に設けられた前記係止部は突部あるいは窪部を備えているとともに、前記圧力伝達部材が前記凹部に挿入される所定の位置には前記係止部の前記突部あるいは前記窪部に対応した窪部あるいは突部を備えており、前記圧力伝達部材が前記凹部に挿入されて、突部と窪部の係合関係で前記第２のホルダーが前記圧力伝達部材を係止するようにされていることを特徴とする請求項２に記載の筆圧検出モジュール
【請求項５】
前記第２のホルダーの前記圧力センシングデバイスが対向する端部は、前記第２のホルダーに伝達された圧力を前記圧力センシングデバイスに伝達するための所定の凸形状を有していることを特徴とする請求項１に記載の筆圧検出モジュール。
【請求項６】
前記第２のホルダーの前記凸形状の端部は、前記圧力センシングデバイスに当接して圧力を伝達するとともに前記圧力センシングデバイスに当接する面積が前記圧力センシングデバイスに配置された前記第１の電極の面積よりも小さく設定されている
ことを特徴とする請求項５に記載の筆圧検出モジュール。
【請求項７】
前記第２のホルダーは第１の部材と第２の部材を備えており、前記第１の部材に加えられた圧力が前記第２の部材に伝達されるとともに、前記第２の部材が前記圧力を前記圧力センシングデバイスに伝達するための所定の凸形状を有していることを特徴とする請求項５に記載の筆圧検出モジュール。
【請求項８】
前記第１の部材の軸心方向に備えられた凹部に前記第２の部材が部分的に収納されていることを特徴とする請求項７に記載の筆圧検出モジュール。
【請求項９】
前記第２の部材は前記第１の部材よりも弾性係数が小さいこと特徴とする請求項７に記載の筆圧検出モジュール。
【請求項１０】
前記圧力センシングデバイスは、前記第１のホルダーに形成された中空部に収納されて前記第２のホルダーに加えられた圧力を感知するように配設されていることを特徴とする請求項１に記載の筆圧検出モジュール。
【請求項１１】
前記第１のホルダーに形成された前記圧力センシングデバイスが収納される中空部の内面には、前記圧力センシングデバイスと前記第１のホルダーとの間での位置決めを行うリブが形成されていることを特徴とする請求項１０に記載の筆圧検出モジュール。
【請求項１２】
前記圧力センシングデバイスは、半導体チップと、前記半導体チップを収納するとともに複数の接続端子を備えたソケットを有しており、
前記半導体チップは、前記第１の電極及び前記第２の電極を備えるとともに、前記第１の電極及び前記第２の電極のそれぞれに接続されて外部に露出して設けられた接続部を備えており、
前記ソケットは、前記半導体チップを収納して前記半導体チップの前記接続部が前記接続端子にそれぞれ接続されていることを特徴とする請求項１に記載の筆圧検出モジュール。
【請求項１３】
前記半導体チップの前記接続部は、前記第１の電極が形成された側の外面と、前記第２の電極が形成された側の外面のそれぞれに設けられていることを特徴とする請求項１２に記載の筆圧検出モジュール。
【請求項１４】
前記半導体チップの前記第２の電極に接続された前記接続部の面積は、前記半導体チップの前記第１の電極に接続された前記接続部の面積よりも大きな面積を有しているとともに、前記半導体チップが前記ソケットに収納されることに対応して前記半導体チップの前記第２の電極に接続された前記接続部と前記ソケットに備えられた前記接続端子とが接触することで電気的に接続されるように構成されていることを特徴とする請求項１３に記載の筆圧検出モジュール。
【請求項１５】
位置指示器のハウジングに、前記位置指示器の先端部から一端が突出した芯体と、前記芯体に加えられた圧力を検出する請求項１に記載の筆圧検出モジュールが収納されていることを特徴とする位置指示器。
【請求項１６】
前記ハウジングには、前記圧力センシングデバイスとともに共振回路を構成するインダクタンス素子が収納されており、前記共振回路から電磁誘導信号が送信されるように構成されていることを特徴とする請求項１５に記載の位置指示器。
【請求項１７】
前記ハウジングには、前記圧力センシングデバイスで感知された圧力の情報を無線で送信する圧力情報送信回路が収納されていることを特徴とする請求項１５に記載の位置指示器。
【請求項１８】
前記芯体の、前記位置指示器の先端部から突出した前記一端とは異なる他端が前記第２のホルダーに形成された前記係合部に挿入されて、前記芯体の前記一端に加えられた圧力が前記筆圧検出モジュールに伝達されるように構成されていることを特徴とする請求項１５に記載の位置指示器。
【請求項１９】
ペン形状を有するとともに先端部に加えられた圧力を検出可能な位置指示器に収納される筆圧検出モジュールであって、
圧力センシングデバイスと、ホルダーを備えており、
前記圧力センシングデバイスは、第１の電極と、前記第１の電極と所定の距離を介して対向して配置されて前記第１の電極との間で静電容量を形成する第２の電極とを備え、前記第１の電極に伝達される圧力に対応して前記第１の電極が変位することで生じる前記静電容量の変化に基づいて圧力を感知し、
前記ホルダーには、内形状が筒状の中空部が形成されて前記中空部に前記位置指示器の前記先端部に加えられた圧力を伝達する圧力伝達部材が収納されているとともに、前記圧力センシングデバイスが前記圧力伝達部材に伝達された圧力を感知するように配設されており、
前記ホルダーに形成された前記中空部の内周面には、前記圧力伝達部材を前記ホルダーに対して挿脱可能に係止させる係止部が形成されている
ことを特徴とする筆圧検出モジュール。
【請求項２０】
前記ホルダーの前記内周面に設けられた前記係止部は突部を備えているとともに、前記圧力伝達部材が前記ホルダーに形成された前記中空部に挿入される所定の位置には突部を備えており、前記圧力伝達部材が前記中空部に挿入されて前記圧力伝達部材の前記突部が前記ホルダーの内周面に備える前記突部を乗り越えて係合することで、前記ホルダーが前記圧力伝達部材を係止するようにされていることを特徴とする請求項１９に記載の筆圧検出モジュール
【請求項２１】
前記ホルダーの前記内周面に設けられた前記係止部は突部あるいは窪部を備えているとともに、前記圧力伝達部材が前記ホルダーに形成された前記中空部に挿入される所定の位置には前記ホルダーの内周面に備える前記突部あるいは前記窪部に対応した窪部あるいは突部を備えており、前記圧力伝達部材が前記中空部に挿入されて、突部と窪部の係合関係で前記ホルダーが前記圧力伝達部材を係止するようにされていることを特徴とする請求項１９に記載の筆圧検出モジュール
【請求項２２】
前記位置指示器のハウジングには、請求項１９に記載の前記筆圧モジュールを係止するための係止部が形成されて前記筆圧モジュールを収納するとともに、前記ホルダーに形成された前記中空部に収納された前記圧力伝達部材が前記位置指示器の前記先端部から露出しており、前記先端部から露出した前記圧力伝達部材に加えられた圧力が前記圧力センシングデバイスに伝達されるように構成されてい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、位置検出装置と共に使用され、筆圧検出機能を有する位置指示器及び当該位置指示器に用いる筆圧検出用モジュール及びこの筆圧検出用モジュールを用いた位置指示器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、タブレット型ＰＣ（パーソナルコンピュータ）、携帯機器等の入力デバイスとして位置入力装置が用いられている。この位置入力装置は、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る。
【０００３】
従来、この種のペン型の位置指示器としては、電磁誘導方式の位置検出装置用のものがよく知られている。この電磁誘導方式の位置指示器は、フェライトコアに巻回されたコイルに対して、共振用コンデンサが接続されて構成されている共振回路を有している。そして、位置指示器は、この共振回路で得られた共振信号を位置検出装置に送信することにより位置検出装置に対して位置を指示するようになっている。
【０００４】
また、この種のペン型の位置指示器は、従来から、芯体の先端部（ペン先）に印加された圧力（筆圧）を検出して、位置検出装置に伝達する機能を備えるように構成されている。この場合に、筆圧を検出するためには、共振回路を構成するコイルのインダクタンスを筆圧に応じて変化させる機構を用いる方法や、共振回路を構成するコンデンサの静電容量を筆圧に応じて変化させる機構を用いる方法が知られている。
【０００５】
図１９は、位置指示器の共振回路を構成するコンデンサの静電容量を筆圧に応じて変化させる容量可変コンデンサ型の筆圧検出機構部の従来の構成例を示すものであり、特許文献１（特開２０１１−１８６８０３号公報）に記載されているものである。
【０００６】
この図１９（Ａ）は、この筆圧検出機構部の構成例の概観斜視図である。また、図１９（Ｂ）は、図１９（Ａ）のＡ−Ａ線断面図であり、この筆圧検出機構部の縦断面図である。
【０００７】
図の例の筆圧検出機構部１００は、位置指示器の芯体１０１（図１９（Ｂ）の一点鎖線参照）に加えられた圧力（筆圧）に対応して静電容量を変化させる容量可変コンデンサを圧力感知部として用いる。位置指示器は、この容量可変コンデンサの静電容量の変化によって、芯体１０１に加わる筆圧を検出し、その検出した筆圧を位置検出装置に伝達する。
【０００８】
図１９（Ａ）及び図１９（Ｂ）に示すように、筆圧検出機構部１００の圧力感知部としての容量可変コンデンサは、例えば樹脂からなる筒状のホルダー１０２内に、誘電体１０３と、端子部材１０４と、保持部材１０５と、導電部材１０６と、弾性部材１０７とを備えて構成されている。
【０００９】
誘電体１０３は、例えば略円板状をなしており、第１の面部１０３ａと、この第１の面部１０３ａと略平行に対向する第２の面部１０３ｂとを有している。そして、図１９（Ｂ）に示すように、誘電体１０３は、面部１０３ｂをホルダー１０２の軸芯方向の芯体１０１が存在する他端側に向けて、ホルダー１０２のフランジ部１０２ａに載置される。
【００１０】
端子部材１０４は、導電性の金属で構成され、誘電体１０３の面部１０３ａと係合する平坦部１０４ａと、この平坦部１０４ａから連続して形成された２つの係止部１０４ｂ，１０４ｃと、同様に平坦部１０４ａから連続して形成されたリード片１０４ｄとを有している。
【００１１】
端子部材１０４は、図１９（Ａ）及び図１９（Ｂ）に示すように、２つの係止部１０４ｂ，１０４ｃの開口部１０４ｅ，１０４ｆがホルダー１０２の係止爪部１０２ｂ，１０２ｃに係止されてホルダー１０２に固定される。
【００１２】
端子部材１０４のリード片１０４ｄは、芯体１０１とは反対側に配置されるプリント基板（図示せず）の接点部に接続される。端子部材１０４のリード片１０４ｄは、容量可変コンデンサの第１の電極を構成する。
【００１３】
保持部材１０５は、ホルダー１０２の中空部の内径よりも若干小さい内径の基部１０５ａを有している。基部１０５ａには、略円柱状に凹んだ係合凹部１０５ｃ（図１９（Ｂ）参照）が設けられ、この係合凹部１０５ｃには、芯体１０１の軸方向の端部が圧入されて、保持部材１０５に芯体１０１が結合される。
【００１４】
また、保持部材１０５には、導電部材１０６を取り付けるための嵌合部１０５ｂが、基部１０５ａの芯体１０１側とは反対側へ突出して形成されている。この嵌合部１０５ｂに導電部材１０６が嵌合される。
【００１５】
導電部材１０６は、導電性を有すると共に弾性変形可能な弾性部材からなり、図１９（Ｂ）に示すように、例えば砲弾型に形成されており、その軸方向の一端に曲面部１０６ａを有している。この導電部材１０６の円柱部１０６ｂの直径は、例えば保持部材１０５の嵌合部１０５ｂの内径よりもやや大きく設定されており、これにより、導電部材１０６が保持部材１０５の嵌合部１０５ｂに嵌合される。
【００１６】
導電部材１０６として、弾性部材を使用することで、芯体１０１に加えられる筆圧（圧力）の増加に伴って、誘電体１０３の第２の面部１０３ｂと導電部材１０６の曲面部１０６ａとの接触面積が増加するようになっている。
【００１７】
弾性部材１０７は、例えば導電性を有するコイルバネであり、弾性を有する巻回部１０７ａと、この巻回部１０７ａの一端部に端子片１０７ｂと、巻回部１０７ａの他端部に接続部１０７ｃとを有している。
【００１８】
図１９（Ｂ）に示すように、弾性部材１０７は、その巻回部１０７ａが保持部材１０５の嵌合部１０５ｂを介して導電部材１０６の外周を覆うように配設されるが、弾性部材１０７の接続部１０７ｃが導電部材１０６に接触する。これにより、弾性部材１０７は、導電部材１０６と電気的に接続される。
【００１９】
また、図１９（Ａ）に示すように、弾性部材１０７の端子片１０７ｂは、ホルダー１０２に設けた貫通孔（図示は省略）を通って、ホルダー１０２の軸方向の一端側に突出する。そして、端子片１０７ｂは、プリント基板の図示しない接点部に接続される。この弾性部材１０７の端子片１０７ｂは、容量可変コンデンサの第２の電極を構成する。
【００２０】
保持部材１０５の基部１０５ａの側面部における互いに対向する２つの平面部には、断面形状が略三角形状の２つの係合突部１０５ｄ，１０５ｅが設けられており、ホルダー１０２に形成されている係合穴１０２ｄ，１０２ｅと係合する。この係合状態においては、弾性部材１０７がホルダー１０２のフランジ部１０２ａと基部１０５ａとの間に保持されると共に、保持部材１０５は、係合穴１０２ｄ，１０２ｅのホルダー１０２の軸芯方向の長さ分だけ、ホルダー１０２の軸方向に沿って移動可能の状態で、ホルダー１０２に保持される。
【００２１】
このとき、図１９（Ｂ）に示すように、導電部材１０６の軸方向の一端側に形成された曲面部１０６ａは、誘電体１０３の第２の面部１０３ｂに対向するように配され、導電部材１０６は、容量可変コンデンサの第２の電極部を形成する。
【００２２】
以上のように構成されている筆圧検出機構部１００の圧力感知部としての容量可変コンデンサにおいては、図１９（Ｂ）に示すように、芯体１０１に圧力（筆圧）が加わっていない状態（初期状態）では、導電部材１０６は、誘電体１０３の第２の面部１０３ｂから物理的に離れており、第２の面部１０３ｂと接触していない。そして、芯体１０１に圧力が加わると、導電部材１０６と誘電体１０３の第２の面部１０３ｂとの間の空気層の厚さは、初期状態よりも薄くなる。
【００２３】
さらに、芯体１０１に加わる圧力が増加して、導電部材１０６の曲面部１０６ａが誘電体１０３の第２の面部１０３ｂに接触し、その接触面積は、芯体１０１に印加される圧力に応じたものとなる。
【００２４】
筆圧検出機構部１００の圧力感知部としての容量可変コンデンサの第１の電極と第２の電極との間の様子が、芯体１０１に加わる押圧力に応じて、以上のように変化するので、第１の電極と第２の電極との間に形成されるコンデンサの静電容量が、芯体１０１に加わる押圧力に応じて変化する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２５】
【特許文献１】特開２０１１−１８６８０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２６】
以上のように、容量可変コンデンサ型の従来の構成筆圧検出機構部は、圧力感知部としての容量可変コンデンサが、誘電体１０３、端子部材１０４、保持部材１０５、導電部材１０６、弾性部材１０７、というように部品点数が多く、構成が複雑である。また、容量可変コンデンサの第１の電極は、弾性的に誘電体１０３の面に圧着させて電気的な接続を確保する特殊な構造とする必要がある。また、容量可変コンデンサの第２の電極は、弾性部材１０７として導電性を有するコイルバネで構成し、このコイルバネを、誘電体に当接して、筆圧に応じて誘電体との当接面積を変える導電部材１０６と電気的に接続するような構成としなければならず、その点でも複雑な構造となる。
【００２７】
また、上述したように、従来の筆圧検出機構部は、中空のホルダー内において、位置指示器の芯体の軸芯方向に、容量可変コンデンサを構成する上述のような複数個の機構部品が配置される構成であるので、細型化には限界がある。位置指示器と共に使用される位置検出装置を搭載する電子機器、例えばスマートフォンと呼ばれる高機能携帯電話端末などは、薄型化が進んでおり、このため、位置指示器に対しては細型化の要求が、より強くなっているが、従来の筆圧検出機構部の構成では細型化に限界があるので、さらなる細型化が困難となっている。
【００２８】
また、従来の筆圧検出機構部は、その複数個の部品の全てを、筒状のホルダーの中空部内に、当該ホルダーの軸芯方向の一方及び他方の開口の両方から挿入して配置すると共に、部品を弾性的に軸心方向において保持することにより製造する必要がある。
【００２９】
したがって、筆圧検出機構部を構成する複数の部品の全てについて、軸芯方向および軸芯方向に直交する方向の位置合わせを考慮しながら、ホルダーの中空部内に、複数の部品の全てを挿入して配置する作業に困難性を伴うと共に、工数が多くなり、量産には向かないという問題がある。
【００３０】
この発明は、以上の問題点に鑑み、構成が非常に簡単であると共に、細型化に適し、また、量産化にも適する筆圧検出用モジュール、及びこの筆圧検出用モジュールを用いた位置指示器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】
【００３１】
上記の課題を解決するために、請求項１の発明は、
ペン形状を有するとともに先端部に加えられた圧力を検出可能な位置指示器に収納される筆圧検出モジュールであって、
圧力センシングデバイスと、第１のホルダー、及び第２のホルダーを備えており、
前記圧力センシングデバイスは、第１の電極と、前記第１の電極と所定の距離を介して対向して配置されて前記第１の電極との間で静電容量を形成する第２の電極とを備え、前記第１の電極に伝達される圧力に対応して前記第１の電極が変位することで生じる前記静電容量の変化に基づいて圧力を感知し、
前記第１のホルダーには、内形状が筒状の中空部が形成されて前記中空部に前記第２のホルダーが収納されているとともに、前記圧力センシングデバイスが前記第２のホルダーに加えられた圧力を感知するように配設されており、
前記第２のホルダーには、前記位置指示器の前記先端部に加えられた圧力を伝達する圧力伝達部材を係合させる係合部が形成されている、
ことを特徴とする筆圧検出用モジュールを提供する。
【００３２】
上述の構成の請求項１の発明による筆圧検出用モジュールにおいては、容量可変の静電容量方式の圧力センシングデバイスを用いる。すなわち、単一部品からなる圧力センシングデバイスを用いる。
【００３３】
この圧力センシングデバイスは、第１のホルダーの中空部内に、圧力を第１の電極で受ける状態で配置されている。そして、この状態で、押圧部材により、位置指示器の芯体に印加される圧力が、第２のホルダーを介して圧力センシングデバイスに印加される。したがって、筆圧検出用モジュールは、非常に簡単な構成となり、細型化及び量産化に適する構造となる。
【発明の効果】
【００３４】
この発明によれば、構成が非常に簡単であると共に、細型化に適し、また、量産化にも適する筆圧検出用モジュールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】この発明による筆圧検出用モジュールの実施形態を搭載する位置指示器の実施形態の全体の構成例を説明するための図である。
【図２】この発明による位置指示器の実施形態と、当該位置指示器と共に使用する位置検出装置を備える電子機器の例を示す図である。
【図３】この発明による位置指示器の実施形態の要部の断面図を示す図である。
【図４】この発明による筆圧検出用モジュールの実施形態を説明するための断面図である。
【図５】この発明による位置指示器の実施形態に用いるコイルが巻回されたフェライトコア及びその導出リード電極の構成例を示す図である。
【図６】この発明による筆圧検出用モジュールの実施形態に用いるホルダーの構成例を説明するための図である。
【図７】この発明による筆圧検出用モジュールの実施形態に用いる圧力センシングデバイス及び半導体チップの構成例を説明するための図である。
【図８】この発明による位置指示器の実施形態及び位置検出装置の例を説明するための回路図である。
【図９】この発明による筆圧検出用モジュールの他の実施形態を説明するための断面図を示す図である。
【図１０】この発明による筆圧検出用モジュールの要部の他の実施形態を説明するための断面図を示す図である。
【図１１】この発明による筆圧検出用モジュールの他の要部の他の実施形態を説明するための断面図を示す図である。
【図１２】この発明による筆圧検出用モジュールの実施形態に係合される圧力伝達部材の他の例を示す図である。
【図１３】この発明による筆圧検出用モジュールの第２の実施形態を説明するための断面図を示す図である。
【図１４】この発明による筆圧検出用モジュールの第２の実施形態の変形例を説明するための断面図を示す図である。
【図１５】この発明による筆圧検出用モジュールの第２の実施形態の他の変形例を説明するための断面図を示す図である。
【図１６】この発明による筆圧検出用モジュールの第２の実施形態のさらに他の変形例を説明するための断面図を示す図である。
【図１７】この発明による筆圧検出用モジュールを搭載する位置指示器の他の実施形態の全体の構成例を説明するための図である。
【図１８】図１７の実施形態の位置指示器と共に使用される位置検出装置の例を説明するための図である。
【図１９】従来の静電容量方式の筆圧検出用モジュールの一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】
【００３６】
以下、この発明による筆圧検出用モジュール及び位置指示器の幾つかの実施形態を、図を参照しながら説明する。
【００３７】
［第１の実施形態］
図１〜図７は、この発明による位置指示器の第１の実施形態の構成例を説明するための図である。図２は、この第１の実施形態の位置指示器１を用いる電子機器２００の一例を示すものである。この例では、電子機器２００は、例えばＬＣＤ（Liquid  Crystal  Display）などの表示装置の表示画面２００Ｄを備える高機能携帯電話端末であり、表示画面２００Ｄの下部（裏側）に、電磁誘導方式の位置検出装置２０２を備えている。
【００３８】
この例の電子機器２００の筐体は、ペン形状の位置指示器１を収納する収納凹穴２０１を備えている。使用者は、必要に応じて、収納凹穴２０１に収納されている位置指示器１を、電子機器２００から取り出して、表示画面２００Ｄを入力面として位置指示操作を行う。
【００３９】
電子機器２００においては、表示画面２００Ｄ上で、ペン形状の位置指示器１により位置指示操作がされると、表示画面２００Ｄの裏側に設けられた位置検出装置２０２が、位置指示器１で操作された位置及び筆圧を検出し、電子機器２００の位置検出装置２０２が備えるマイクロコンピュータが、表示画面２００Ｄでの操作位置及び筆圧に応じた表示処理を施す。
【００４０】
図１は、この第１の実施形態の位置指示器１の全体の概要を示すものである。図１（Ａ）は、説明のために、位置指示器１のケース２（筐体）のケース本体２ａのみを破断して、その内部を示したものである。また、図１（Ｂ）は、この第１の実施形態の位置指示器１を、芯体４側から軸芯方向に見た図である。
【００４１】
図３（Ａ）は、図１（Ｂ）のＸ−Ｘ線断面図であり、これは、位置指示器１の軸心位置を通り、かつ、ケース本体２ａの外形の前述した２直線２３，２４（図１（Ｂ）参照）に平行な方向に位置指示器１を切断した要部の断面図である。また、図３（Ｂ）は、図１（Ｂ）のＹ−Ｙ線断面図であり、これは、位置指示器１の軸心位置を通り、かつ、前記２直線２３，２４に垂直な方向に位置指示器１を切断した要部の断面図である。さらに、図４は、この実施形態における筆圧検出用モジュールの要部の拡大図である。
【００４２】
図１（Ａ）に示すように、位置指示器１は、軸芯方向に細長であって、軸心方向の一方が開口とされると共に、軸心方向の他方が閉じられた有底の筒状の筐体を構成するケース２を備える。このケース２は、例えば樹脂などからなるもので、内部に中空部を有する筒形状のケース本体２ａと、このケース本体２ａと結合されるケースキャップ２ｂとにより構成されている。
【００４３】
この実施形態では、ケース本体２ａの中心軸に直交する方向の外形形状（ケース本体２ａの横断面の輪郭形状に等しい）は、図１（Ｂ）に示すように、扁平形状とされている。図１（Ｂ）に示す例においては、半径がｒ１の円形断面の円柱の側面を、当該円柱の中心軸から、半径ｒ１よりも短い距離ｄ１だけ離れた位置の互いに平行な平面によって切断除去した形状に等しい形状とされている。したがって、ケース本体２ａの中心軸に直交する方向の外形形状は、図１（Ｂ）に示すように、中心軸を挟んで対向する互いに平行な２直線２３、２４（前記互いに平行な平面の位置に対応）を有するものとなる。そして、このケース本体２ａの内部の中空部も、その横断面形状がケース本体２ａの外形形状に応じた扁平形状とされている。
【００４４】
このケース本体２ａの中空部内には、基板ホルダー３に、芯体４と、コイル５が巻回された磁性体コア、この例ではフェライトコア６とが結合されて収納される。芯体４は、細みの棒状体からなる芯体本体部４１と、この芯体本体部４１の軸心方向の一端側に形成される先端部４２とを備え、芯体４の先端部４２は、ケース本体２ａのペン先となる軸心方向の一方の端部に形成された開口２１を通じて外部に突出して露呈するようにされる。芯体４の先端部４２の外径は、例えば１ｍｍ〜２ｍｍであり、芯体本体部４１は、この先端部４２の径よりも小径の円柱形の棒状体である。
【００４５】
この場合に、ケース本体２ａの中空部は、開口２１の径よりも大きい径を有し、この中空部を構成する内壁面の開口２１側には段部２２が形成されている。
【００４６】
この例の場合、芯体４は、フェライトコア６の貫通孔６ａ（図３参照）を挿通して筆圧検出用モジュール７に係合して、先端部４２に印加される圧力（筆圧）を、筆圧検出用モジュール７に伝達することができるように、硬質の材料の例としての樹脂、例えばポリカーボネート、合成樹脂やＡＢＳ（acrylonitrile−butadiene−styrene）樹脂等からなる。
【００４７】
フェライトコア６は、この例では、中心軸位置に、芯体４の芯体本体部４１を挿通するために、芯体本体部４１の径よりも若干大きい径の貫通孔６ａを有する柱状形状を備える。このフェライトコア６は、この実施形態では、ケース本体２ａの中空部の横断面形状に対応した扁平の横断面形状を有するように構成されている。
【００４８】
基板ホルダー３は、例えば樹脂により構成され、ケース本体２ａの中空部内に収納されたときに、位置指示器１の軸芯方向となる長手方向にプリント基板載置台部３ａを備えている。この基板ホルダー３のプリント基板載置台部３ａには、プリント基板８が載置される。プリント基板８は、ケース本体２ａの内径よりも狭い幅を有し、長手方向に所定の長さを有する細長の矩形形状とされている。プリント基板載置台部３ａの基板載置平面の長手方向の長さは、プリント基板８の長手方向の長さとほぼ等しい、あるいは、僅かに大きい長さとされている。また、プリント基板載置台部３ａの基板載置平面の幅方向の長さは、プリント基板８の幅よりも若干大きく選定されている。
【００４９】
プリント基板８には、押下されたときにオンとなり、押下を停止するとオフに戻るプッシュスイッチ（サイドスイッチ）１１が設けられていると共に、フェライトコア６に巻回されたコイル５からなるインダクタンス素子と共に共振回路を構成するコンデンサ１２，１３が設けられている。コンデンサ１２は、この例では、静電容量の調整が可能なトリマーコンデンサである。更に、プリント基板８には、図示を省略するその他の回路部品及び導体パターンが形成される。なお、共振回路には、後述する筆圧検出用モジュール７の半導体チップ８０で構成される静電容量Ｃｄも、インダクタンス素子と並列に接続されるものである。
【００５０】
そして、この例では、位置指示器１のケース本体２ａの側周面の、サイドスイッチ１１に対応する位置には貫通孔１５（図２参照）が穿かれており、サイドスイッチ１１の押下操作子１６が、この貫通孔１５を通じて当該サイドスイッチ１１を押下することができるように露呈するようにされている。この場合、押下操作子１６によるサイドスイッチ１１の押下操作に対しては、後述する位置検出装置２０２を備える電子機器２００側で所定の機能が割り当て設定される。例えば、この例の電子機器２００においては、押下操作子１６によるサイドスイッチ１１の押下操作は、マウスなどのポインティングデバイスにおけるクリック操作と同様の操作として割り当て設定が可能である。
【００５１】
共振回路の一部を構成するコンデンサ１２，１３は、この例ではチップ部品としてプリント基板８に配設される。そして、この実施形態では、トリマーコンデンサ１２の静電容量が調整されることで、共振回路の共振周波数が調整される。
【００５２】
この例の場合、基板ホルダー３のプリント基板載置台部３ａの長手方向の芯体４側の端部には、プリント基板載置台部３ａに対して直交する方向に植立された壁部３１が形成されている。基板ホルダー３は、この壁部３１の部分が長手方向の一方の端部となっており、この壁部３１の芯体４側の面は、平面とされている。
【００５３】
また、基板ホルダー３のプリント基板載置台部３ａの長手方向の、芯体４側とは反対側の端部には、プリント基板８の長手方向の端部において当該プリント基板８の厚さ方向を挟むことで、プリント基板８の当該端部をプリント基板載置台部３ａに係止させる係止部３２が形成されている。
【００５４】
そして、ケース本体２ａの中空部の軸心方向において、この基板ホルダー３の壁部３１と、コイル５が巻回されたフェライトコア６との間には、筆圧検出用モジュール７が設けられる。この場合に、後述するように、筆圧検出用モジュール７の芯体４側とは反対側の端面は平面とされ、基板ホルダー３の壁部３１の面と衝合する状態となる。
【００５５】
そして、筆圧検出用モジュール７に保持された圧力センシングデバイス７１から軸心方向に導出される金属端子片７１ａ，７１ｂ（図３（Ｂ）参照）が、基板ホルダー３のプリント基板載置台部３ａの長手方向の芯体４側の壁部３１の近傍において、半田付け部８ｂ，８ｃにおいて半田付けされることで、筆圧検出用モジュール７が基板ホルダー３に対して固定される。
【００５６】
この場合に、図３（Ｂ）に示すように、金属端子片７１ａ，７１ｂは、圧力センシングデバイス７１から、ケース本体２ａの中空部の軸心方向に導出されるが、その先端側が、前記軸心方向に直交する方向に、プリント基板８に向けて折り曲げられている。そして、プリント基板８の前記半田付け部８ｂ，８ｃの位置にはスルーホールが形成されていると共に、基板ホルダー３のプリント基板載置台部３ａの対応する位置には、貫通孔が形成されている。そして、金属端子片７１ａ，７１ｂの先端部の折り曲げられた部分が、プリント基板載置台部３ａの裏側から、当該プリント基板載置台部３ａの貫通孔及びプリント基板８のスルーホールを通じて、挿入されて、プリント基板８の基板面８ａ側に突出するようにされる。このプリント基板８の基板面８ａ側に突出した金属端子片７１ａ，７１ｂの先端部が半田付けされることで、半田付け部８ｂ，８ｃが形成される。
【００５７】
この半田付け部８ｂ，８ｃにより、プリント基板８の各回路部品と圧力センシングデバイス７１の圧力感知部との電気的接続がなされると共に、この圧力センシングデバイス７１を保持する筆圧検出用モジュール７が、基板ホルダー３の壁部３１に衝合する状態で、この半田付け部８ｂ，８ｃで半田付けが実行されることにより、筆圧検出用モジュール７が基板ホルダー３に固定される。
【００５８】
また、この実施形態では、図１及び図３に示すように、フェライトコア６の芯体４側とは反対側は、例えば樹脂からなる端子導出部材９と結合されている。図５に、コイル５が巻回されたフェライトコア６と、端子導出部材９とからなるコイルモジュール５Ｍの構成を示す。図１及び図３に示すように、フェライトコア６は、その芯体４側とは反対側の端部が、例えば樹脂からなる端子導出部材９に設けられている凹部９ａ内に嵌合されると共に、接着材により接着されて、端子導出部材９と結合される。
【００５９】
この端子導出部材９には、図３（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、フェライトコア６の貫通孔６ａと同じ内径で、フェライトコア６と結合したときに貫通孔６ａと連通するような軸心方向の貫通孔９ｂが形成されている。芯体４の芯体本体部４１は、図３（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、フェライトコア６の貫通孔６ａ及び端子導出部材９の貫通孔９ｂを挿通して、筆圧検出用モジュール７に、圧力伝達部材として挿入される。筆圧検出用モジュール７は、芯体４の先端部４２に印加される圧力（筆圧）を、圧力伝達部材としての芯体本体部４１を介して受けて、後述するように静電容量として検出する。
【００６０】
端子導出部材９の、プリント基板８の基板面８ａ側から見て底部となる部分からは、図３（Ｂ）及び図５に示すように、フェライトコア６の軸心方向に延びる対の金属端子片９１及び９２が導出されている。そして、この金属端子片９１，９２の一方の端部は、端子導出部材９内に樹脂モールドによって固定されると共に、その先端９１ａ及び９２ａは、図１及び図５に示すように、端子導出部材９の外部に突出して露呈する状態とされる。そして、フェライトコア６に巻回されているコイル５の一端５ａが金属端子片９１の一方の端部の先端９１ａに例えば半田付けされて接続されると共に、コイル５の他端５ｂが金属端子片９２の一方の端部の先端９２ａに例えば半田付けされて接続される。したがって、金属端子片９１及び９２は、コイル５の一端５ａ及び他端５ｂに接続されたリード端子となっている。
【００６１】
そして、金属端子片９１，９２の他方の端部側は、図３（Ｂ）及び図５に示すように、軸心方向に直交する方向に、プリント基板８側に向けて折り曲げられた折り曲げ部９１ｂ、９２ｂとされている。一方、プリント基板８の、当該金属端子片９１，９２の他方の端部側の折り曲げ部９１ｂ，９２ｂと対応する前記半田付け部８ｄ，８ｅの位置にはスルーホールが形成されていると共に、基板ホルダー３のプリント基板載置台部３ａの対応する位置には、貫通孔が形成されている。
【００６２】
そして、金属端子片９１，９２の他方の端部側の折り曲げ部９１ｂ，９２ｂが、プリント基板載置台部３ａの裏側から、当該プリント基板載置台部３ａの貫通孔及びプリント基板８のスルーホールを通じて、挿入されて、プリント基板８の基板面８ａ側に突出するようにされる。このプリント基板８の基板面８ａ側に突出した金属端子片９１，９２の他端の折り曲げ部９１ｂ，９２ｂが半田付けされることで、図１及び図３（Ａ）に示すような半田付け部８ｄ，８ｅが形成される。
【００６３】
この半田付け部８ｄ，８ｅにより、プリント基板８の各回路部品とコイル５の一端５ａ及び５ｂとの電気的接続がなされると共に、端子導出部材９と結合された、コイル５が巻回されたフェライトコア６が、この半田付け部８ｄ，８ｅで半田付けが実行されることにより、基板ホルダー３に固定される。
【００６４】
なお、コイル５が巻回されたフェライトコア６と端子導出部材９とが結合されたコイルモジュール５Ｍは、後述するように、軸心方向において筆圧検出用モジュール７と結合される。したがって、コイルモジュール５Ｍと、筆圧検出用モジュール７とが結合された状態では、圧力センシングデバイス７１から導出された金属端子片７１ａ，７１ｂが半田付け部８ｂ，８ｃでプリント基板８に半田付け固定されることと、端子導出部材９から導出された金属端子片９１，９２が半田付け部８ｄ，８ｅでプリント基板８に半田付け固定されることによって、コイル５が巻回されたフェライトコア６及び筆圧検出用モジュール７とが、プリント基板８に対して接続固定される。
【００６５】
なお、図１に示すように、プリント基板８は、プリント基板載置台部３ａに対して、係止部３２により係止されると共に、半田付け部８ｂ，８ｃ，８ｄ，８ｅにより固定される状態では、ケース本体２ａの内壁面とは接触せずにケース本体２ａとは離間している状態となっている。
【００６６】
また、図１（Ａ）に示すように、この例では、基板ホルダー３は、プリント基板載置台部３ａの長手方向の芯体４側とは反対側の端部の結合部３ｃにおいてケースキャップ２ｂと結合されており、ケースキャップ２ｂと基板ホルダー３とは一体のものとして扱うことができるように構成されている。
【００６７】
したがって、この例においては、基板ホルダー３のプリント基板載置台部３ａにプリント基板８を載置して固定すると共に、この基板ホルダー３に、筆圧検出用モジュール７及びコイル５が巻回されたフェライトコア６が端子導出部材９に結合されたコイルモジュールを固定保持させたものを、一つのモジュール部品（ペンモジュール部品という）として扱うことができる。そして、そのペンモジュール部品を、ケース本体２ａの中空部内に収納させ、芯体４をケース本体２ａの開口２１から挿入し、フェライトコア６の貫通孔６ａ及び端子導出部材９の貫通孔９ｂを通じて筆圧検出用モジュール７に係合させることで、位置指示器１を完成させることができる。
【００６８】
この場合に、ケースキャップ２ｂがケース本体２ａと結合されることで、基板ホルダー３は、ケース本体２ａの中空部において、軸心方向には移動しないように係止される。そして、この基板ホルダー３に、筆圧検出用モジュール７が固定されることにより、筆圧検出用モジュール７もケース本体２ａの中空部において、軸心方向には移動しないように係止され、芯体４に印加される筆圧を受けることが可能となる。
【００６９】
なお、基板ホルダー３に対して、筆圧検出用モジュール７及びコイルモジュール５Ｍが結合されるときに、筆圧検出用モジュールの軸心方向の中心線位置と、コイルモジュール５Ｍの軸心方向の中心線位置とが一致するように構成されている。また、ペンモジュール部品を、ケース本体２ａの中空部内に収納した状態では、筆圧検出用モジュールの軸心方向の中心線位置及びコイルモジュール５Ｍの軸心方向の中心線位置が、当該ケース本体２ａの中空部の軸心方向の中心線位置と一致するように、基板ホルダー３がケースキャップ２ｂに結合されている。
【００７０】
［筆圧検出用モジュールの構成例］
次に、この実施形態における筆圧検出用モジュール７の構成について、図３、図４及び図６を用いて説明する。
【００７１】
筆圧検出用モジュール７は、圧力センシングデバイス７１と、第１のホルダーとしての外側ホルダー７２と、第２のホルダーとしての内側ホルダー７３とを備える。外側ホルダー７２は、硬質の樹脂、例えばＰＯＭ（polyoxymethylene；ポリアセタール）樹脂やポリカーボネートで構成されている。
【００７２】
この外側ホルダー７２（図６参照）は、筒状の形状を有し、その筒状の中空部に、内側ホルダー７３用の第１の収納空間７２１と、圧力センシングデバイス７１用の第２の収納空間７２２とを備える。
【００７３】
図４は、外側ホルダー７２の第１の収納空間７２１に、内側ホルダー７３を収納した状態を示す断面図である。また、図６は、図４のＡ−Ａ線で、外側ホルダー７２を切断したときの断面図であり、この図６では、内側ホルダー７３を収納していない、外側ホルダー７２の断面の状態を示している。
【００７４】
図６に示すように、外側ホルダー７２は、端子導出部材９と同様の扁平形状の筒状体の構成である。そして、第１の収納空間７２１は、所定の径Ｒ１の円筒状空間であり、また、第２の収納空間７２２は、後述する圧力センシングデバイス７１の外形形状に応じた扁平形状の凹部空間である。第１の収納空間７２１の軸方向の中心線位置と、第２の収納空間７２２の軸方向の中心線位置とは一致しており、かつ、この例では、第２の収納空間７２２の断面の短辺方向の長さは、第１の収納空間７２１の径Ｒ１と略一致するように構成されている。
【００７５】
そして、外側ホルダー７２の第２の収納空間７２２側は、その収納空間７２２の全体分が開口とされる。一方、外側ホルダー７２の第１の収納空間７２１の、芯体４の芯体本体部４１が挿入される側は、後述する内側ホルダー７３の径Ｒ２よりも小径であり、かつ、芯体本体部４１の径よりも大きい径の開口７２３が形成されている。したがって、外側ホルダー７２の第１の収納空間７２１の、芯体４の芯体本体部４１が挿入される側には、段差部７２４が形成され、この段差部７２４により、図４に示すように、第１の収納空間７２１内に収納された内側ホルダー７３が、外側ホルダー７２から芯体本体部４１側には抜け落ちないように構成されている。
【００７６】
内側ホルダー７３は、図４に示すように、芯体４の芯体本体部４１と係合して芯体本体部４１を内側ホルダー７３に係止する第１の部材の例としての係止部材７３１と、後述するように、圧力センシングデバイス７１と当接して、圧力センシングデバイス７１に、芯体４に印加された圧力を伝達する第２の部材の例としての押圧部材７３２とからなる。
【００７７】
係止部材７３１は、外観が円柱形状とされており、硬質の樹脂、例えばＰＯＭ樹脂やポリカーボネートで構成されている。この係止部材７３１の円柱形状部の外径Ｒ２は、外側ホルダー７２の第１の収納空間７２１の径Ｒ１よりも小さい値とされており、係止部材７３１は、外側ホルダー７２の第１の収納空間７２１の内壁と擦れ合うことなく、第１の収納空間７２１内を軸心方向に移動可能とされている。
【００７８】
そして、係止部材７３１の軸心方向の芯体本体部４１側の中心部には、芯体本体部４１が挿入される凹穴７３１１が軸心方向に形成されている。この凹穴７３１１は、芯体本体部４１の外径よりも僅かに大きい円柱形状である。この円柱形状の凹穴７３１１の軸心方向の所定の位置の内壁面には、この内壁面から凹穴７３１１の空間に、この例では円弧状に突出する環状突部７３１２が形成されている。
【００７９】
一方、芯体本体部４１の端部の所定位置には、図４に示すように、軸心方向に直交する方向に、この例では円弧状に突出する環状突部４１１が形成されている。凹穴７３１１の環状突部７３１２と、芯体本体部４１の環状突部４１１とは、以下のような係合状態を満足するように、凹穴７３１１及び芯体本体部４１の所定位置に形成される。
【００８０】
すなわち、芯体本体部４１は、外側ホルダー７２の開口７２３を通じて、内側ホルダー７３の係止部材７３１の凹穴７３１１内に挿入される。そして、芯体本体部４１の環状突部４１１が、凹穴７３１１の環状突部７３１２を乗り越えたとき、芯体本体部４１の先端面４１ａが、凹穴７３１１の底部７３１１ａに衝合するようにされる。そして、この芯体本体部４１の先端面４１ａと凹穴７３１１の底部７３１１ａとの衝合状態では、環状突部７３１２と環状突部４１１との係合により、芯体本体部４１は、係止部材７３１の凹穴７３１１内に係止される。この場合に、芯体本体部４１を所定の力で引き抜くようにしない限り、芯体本体部４１は係止部材７３１の凹穴７３１１内に係止される状態を維持する。
【００８１】
なお、芯体本体部４１の環状突部４１１が、凹穴７３１１の環状突部７３１２を乗り越えたとき、芯体本体部４１の先端面４１ａが、凹穴７３１１の底部７３１１ａに衝合するように係合されているので、芯体本体部４１は、凹穴７３１１内で軸心方向にガタつかないようにされる。このことを実現するために、凹穴７３１１の環状突部７３１２と底部７３１１ａとの距離は、芯体本体部４１の先端面４１ａと環状突部４１１との距離よりも、環状突部４１１が環状突部７３１２を乗り越える分だけ大きい値となるように設定されている。
【００８２】
ここで、図１９に示した従来例と同様に、芯体本体部４１を、内側ホルダー７３の係止部材７３１に対して圧入嵌合するようにすることも考えられる。しかし、圧入嵌合するようにした場合には、芯体本体部４１を、係止部材７３１の凹穴７３１１に対してどこまで圧入してよいのか分かりにくいという問題がある。また、芯体本体部４１を係止部材７３１に圧入する構成の場合には、係止部材７３１と芯体本体部４１との摩擦力により嵌合力を得るようにするために、芯体本体部４１の径及び係止部材７３１の凹穴７３１１の径の寸法管理を厳格にする必要があるという問題もある。
【００８３】
さらに、芯体本体部４１を圧入嵌合する場合には、圧入される凹穴７３１１を備える内側ホルダー７３の係止部材７３１には、軸心方向にスリットを設けて、圧入嵌合をし易くするのが一般的であり、その場合には、内側ホルダー７３の係止部材７３１が軸心方向に直交する方向に膨らんだ状態になる。このため、内側ホルダー７３の係止部材７３１の外壁面が、外側ホルダー７２の内壁面に接触してしまい、芯体４に筆圧が印加されて、押圧力により内側ホルダー７３の係止部材７３１が圧力センシングデバイス７１側に変位するときに、外側ホルダー７２と内側ホルダー７３の係止部材７３１との間に摩擦力が生じ、筆圧が正しく圧力センシングデバイス７１に印加されなくなる恐れがある。
【００８４】
これに対して、上述の実施形態においては、芯体本体部４１は、内側ホルダー７３の係止部材７３１の凹穴７３１１には、圧入嵌合されるのではなく、互いの環状突部４１１及び７３１２の係合により、芯体本体部４１が、係止部材７３１に係止されるので、上述のような圧入の問題は生じない。
【００８５】
すなわち、この実施形態においては、芯体本体部４１を内側ホルダー７３の係止部材７３１の凹穴７３１１内に挿入し、芯体本体部４１の環状突部４１１が、凹穴７３１１の環状突部７３１２を乗り越えたところで、いわゆるクリック感が生じ、芯体本体部４１が係止部材７３１の凹穴７３１１に対して、確実に係合されたことを感覚的に感知することができる。
【００８６】
芯体本体部４１の環状突部４１１が、凹穴７３１１の環状突部７３１２を乗り越えた係合関係で、芯体本体部４１を係止部材７３１の凹穴７３１１に係止させるので、芯体本体部４１の径及び係止部材７３１の凹穴７３１１の径は、圧入の場合ほど、厳格でなくてよい。圧入の場合のような係止部材７３１が軸心方向に直交する方向に膨らむようなことはないので、内側ホルダー７３の係止部材７３１の外壁面が、外側ホルダー７２の内壁面に接触することによる摩擦は生じず、芯体４に印加される筆圧が、圧力センシングデバイス７１に、正確に伝達される。
【００８７】
次に、内側ホルダー７３の第２の部材の例としての押圧部材７３２について説明する。押圧部材７３２は、この実施形態では、弾性部材で構成されている。押圧部材７３２を構成する弾性部材は、第１の部材としての係止部材７３１の材料よりも弾性係数（弾性率）が小さい、つまり、高い弾性を有する、例えばシリコン樹脂、この例では特にシリコンゴムとされている。
【００８８】
この押圧部材７３２は、円柱状基部７３２１の軸心方向の端面には、当該端面から凸形状に突出する突部、この例では、円柱状基部７３２１よりも小径の円柱状突部７３２２が形成されている。そして、押圧部材７３２の円柱状基部７３２１の、円柱状突部７３２２が形成される側とは反対側の端面の中心部には、軸心方向の凹部７３２１ａが形成されている。
【００８９】
内側ホルダー７３の第１の部材の例としての係止部材７３１の軸心方向の、圧力センシングデバイス７１と対向する側には、押圧部材７３２の円柱状基部７３２１が嵌合される凹部７３１３が形成されている。そして、この凹部７３１３には、押圧部材７３２の円柱状基部７３２１の凹部７３２１ａに嵌合する突部７３１４が形成されている。
【００９０】
そして、図４に示すように、押圧部材７３２の円柱状基部７３２１が、係止部材７３１の凹部７３１３に挿入されると、円柱状基部７３２１の凹部７３２１ａが、係止部材７３１の凹部７３１３の突部７３１４と嵌合して、押圧部材７３２が、係止部材７３１に結合される。この時、押圧部材７３２の円柱状基部７３２１の端面に形成されている円柱状突部７３２２の端面は、第２の収納空間７２２に収納される圧力センシングデバイス７１側を向いて、圧力センシングデバイス７１と当接することが可能な状態とされる。この場合に、押圧部材７３２の円柱状基部７３２１の端面に形成されている円柱状突部７３２２の端面の中心位置は、内側ホルダー７３の中心線位置と一致する状態とされている。
【００９１】
以上のようにして、係止部材７３１に押圧部材７３２が嵌合されて結合されることにより、内側ホルダー７３が形成される。この内側ホルダー７３は、図４に示すように、係止部材７３１の端面よりも、押圧部材７３２に形成されている円柱状突部７３２２が凸形状に突出して、後述する圧力センシングデバイス７１に当接する状態となる。
【００９２】
次に、外側ホルダー７２の第２の収納空間７２２に収納される圧力センシングデバイス７１について説明する。図７は、この例の圧力センシングデバイス７１を説明するための図である。
【００９３】
図７（Ａ）に示すように、圧力センシングデバイス７１は、静電容量方式の圧力感知部を構成する半導体チップ８０と、この半導体チップ８０を収納すると共に、前述した金属端子片７１ａ，７１ｂを備えるソケット７１０からなる。
【００９４】
図７（Ｃ）は、半導体チップ８０の断面図を示している。そして、図７（Ｄ）は、この半導体チップ８０を、図７（Ｃ）に示す圧力Ｐの印加方向から見た平面図である。図７（Ｃ）は、図７（Ｄ）におけるＢ−Ｂ線断面図となっている。
【００９５】
この例の半導体チップ８０は、印加される圧力を、静電容量の変化として検出するものであり、この例では、図７（Ｃ）に示すような構成を備える。この例の半導体チップ８０は、図７（Ｄ）に示すように、例えば縦及び横の長さＬが１．５ｍｍ、高さＨが０．５ｍｍの直方体形状とされている。この例の半導体チップ８０は、図７（Ｃ）に示すように、第１の電極８１と、第２の電極８２と、第１の電極８１及び第２の電極８２の間の絶縁層（誘電体層）８３とからなる。第１の電極８１および第２の電極８２は、この例では、単結晶シリコン（Ｓｉ）からなる導体で構成される。
【００９６】
そして、この絶縁層８３の第１の電極８１と対向する面側には、この例では、当該面の中央位置を中心とする円形の凹部８４が形成されている。この凹部８４により、絶縁層８３と、第１の電極８１との間に空間８５が形成される。この例では、凹部８４の底面は平坦な面とされ、その直径Ｄは、例えばＤ＝１ｍｍとされている。また、凹部８４の深さは、この例では、数十ミクロン〜数百ミクロン程度とされている。
【００９７】
空間８５の存在により、第１の電極８１は、第２の電極８２と対向する面とは反対側の上面８１ａ側から押圧されると、当該空間８５の方向に撓むように変位可能となる。第１の電極８１の例としての単結晶シリコンの厚さｔは、印加される圧力Ｐによって撓むことが可能な厚さとされ、第２の電極８２よりも薄くされている。
【００９８】
以上のような構成の圧力感知チップの例としての半導体チップ８０においては、第１の電極８１と第２の電極８２との間に静電容量Ｃｄが形成される。そして、第１の電極８１の第２の電極８２と対向する面とは反対側の上面８１ａ側から第１の電極８１に対して圧力が印加されると、第１の電極８１は、空間８５側に撓むように変位し、第１の電極８１と、第２の電極８２との間の距離が短くなり、静電容量Ｃｄの値が大きくなるように変化する。第１の電極８１の撓み量は、印加される圧力の大きさに応じて変化する。したがって、静電容量Ｃｄは、半導体チップ８０に印加される圧力Ｐの大きさに応じた可変容量となる。なお、第１の電極８１として例示した単結晶シリコンでは、圧力Ｐにより数ミクロンの撓みを生じる。その撓みを引き起こす圧力Ｐにより、静電容量Ｃｄは、０〜１０ｐＦ（ピコファラッド）の変化を呈する。
【００９９】
ソケット７１０は、例えば樹脂からなるもので、図７（Ａ）及び（Ｂ）に示すような扁平形状を有する。このソケット７１０には、前述したように、金属端子片７１ａ，７１ｂが樹脂モールドされることにより、固定されている。
【０１００】
そして、ソケット７１０は、上述したような構成の半導体チップ８０の収納凹部７１１を、金属端子片７１ａ及び７１ｂが導出される面とは反対側の前面部に備える。この収納凹部７１１の底部には、金属端子片７１ｂの、前述した折り曲げ部とは反対側の端部に形成されている端子板７１２が露呈するように構成されている。なお、収納凹部７１１の底部の端子板７１２は、金属端子片７１ｂの一部とするのではなく、金属端子片７１ｂと電気的に接続されていても勿論よい。
【０１０１】
また、ソケット７１０の前面の収納凹部７１１の周囲の面の一部には、金属端子片７１ａの、前述した折り曲げ部とは反対側の端部に形成されている端子板７１３が露呈するように構成されている。なお、この端子板７１３も、金属端子片７１ａの一部とするのではなく、金属端子片７１ａと電気的に接続されていても勿論よい。
【０１０２】
ソケット７１０の収納凹部７１１内には、例えば導電性接着材が第２の電極８２に付着された半導体チップ８０が、第２の電極８２側が、収納凹部７１１の底部側となるように収納される。この収納状態で、半導体チップ８０の第２の電極８２と端子板７１２とが電気的に接続、すなわち、第２の電極８２と金属端子片７１ｂとが電気的に接続される。
【０１０３】
そして、収納凹部７１１内への収納状態では、半導体チップ８０の第１の電極８１が前面側に露呈される。そして、半導体チップ８０の、この露呈されている第１の電極８１と、収納凹部７１１の周囲の所定位置に露呈している端子板７１３とが、図７（Ｂ）に示すように、金属線８６により互いに半田付け接続される。これにより、半導体チップ８０の第１の電極８１と金属端子片７１ａとが電気的に接続される。
【０１０４】
以上のようにして、圧力センシングデバイス７１は、ソケット７１０の収納凹部７１１に半導体チップ８０が収納されることで構成される。
【０１０５】
そして、この例では、圧力センシングデバイス７１のソケット７１０の前面の収納凹部７１１を挟む上下の位置には、それぞれ上方向及び下方向の突出部７１４ａ及び７１５ａ（図７では、突出部７１５ａは省略する）を有する係止爪７１４及び７１５が形成されている。
【０１０６】
一方、外側ホルダー７２の第２の収納空間７２２の部分の上下の壁面には、図４に示すように、圧力センシングデバイス７１のソケット７１０の係止爪７１４及び７１５の突出部７１４ａ及び７１５ｂが係合する開口７２５ａ及び７２５ｂが形成されている。
【０１０７】
圧力センシングデバイス７１は、外側ホルダー７２の第２の収納空間７２２に、その開口側から、半導体チップ８０の第１の電極８１が、押圧部材７３２の円柱状突部７３２２と当接するように挿入される。そして、ソケット７１０の係止爪７１４及び７１５の突出部７１４ａ及び７１５ｂが、外側ホルダー７２の開口７２５ａ及び７２５ｂに係合することで、圧力センシングデバイス７１は、外側ホルダー７２の第２の収納空間７２２内に収納固定される。この収納固定状態のとき、圧力センシングデバイス７１に収納保持されている半導体チップ８０の第１の電極８１の上面８１ａは、押圧部材７３２の円柱状突部７３２２の先端面と当接する状態になる。
【０１０８】
そして、この状態では、押圧部材７３２の円柱状突部７３２２の先端面の中心位置と、半導体チップ８０の第１の電極８１の下方の円形空間８５の中心位置とが一致する。押圧部材７３２の円柱状突部７３２２の径は、０．７ｍｍであり、第１の電極８１の下方の円形空間８５の径は１ｍｍであって、押圧部材７３２の円柱状突部７３２２の径の方が、円形空間８５の径よりも小さくされている。なお、押圧部材７３２の円柱状突部７３２２の径の方が、円形空間８５の径の寸法は、一例であるが、押圧部材７３２の円柱状突部７３２２の径の方が、円形空間８５の径よりも小さくされる関係は維持されるように構成される。
【０１０９】
なお、この実施形態においては、外側ホルダー７２の第２の収納空間７２２の内壁面には、軸心方向に沿う方向の複数個、この例では６個のリブ（突条）７２２ａ，７２２ｂ，７２２ｃ，７２２ｄ，７２２ｅ，７２２ｆが形成されている。これらのリブ７２２ａ〜７２２ｆは、外側ホルダー７２の第２の収納空間７２２における圧力センシングデバイス７１の位置規制用である。すなわち、これらのリブ７２２ａ〜７２２ｆが、圧力センシングデバイス７１のソケット７１０の外周側面に当接することで、圧力センシングデバイス７１に収納されている半導体チップ８０第１の電極８１の下方の円形空間８５の中心位置と、押圧部材７３２の円柱状突部７３２２の先端面の中心位置とが一致するように、圧力センシングデバイス７１を位置規制する。
【０１１０】
なお、複数個のリブ７２２ａ〜７２２ｆは、外側ホルダー７２の第２の収納空間７２２の内壁面に設ける代わりに、圧力センシングデバイス７１のソケット７１０の外周側面に設けるようにしてもよい。
【０１１１】
図１９を用いて説明した従来の容量可変方式の筆圧検出用機構部の構成においては、誘電体に対して弾性変形可能な導電部材を押し付けて、誘電体と導電部材との接触面積を、芯体に印加される圧力に応じて変化させて、静電容量を可変にする構成である。このために、導電部材に対する圧力の印加ポイントの位置は、それほど問題とならなかった。
【０１１２】
しかし、半導体チップ８０からなる圧力感知部においては、円形空間８５を介して互いに対向する第１の電極及び第２の電極の、前記円形空間８５の中心位置で圧力を印加しないと、圧力対静電容量の変化特性が変わってしまう。この点、上述の実施形態の筆圧検出用モジュール７においては、圧力センシングデバイス７１に収納されている半導体チップ８０第１の電極８１の下方の円形空間８５の中心位置と、押圧部材７３２の円柱状突部７３２２の先端面の中心位置とが一致性が確保されるので、所望の圧力対静電容量の変化特性を得ることが容易にできる。
【０１１３】
なお、外側ホルダー７２の互いに対向する両側面部には、フェライトコア６に結合される端子導出部材９を両脇から挟んで保持するようにする保持片７２６及び７２７（図４及び図３（Ａ）参照）が、端子導出部材９側に突き出るように構成されている。そして、この保持片７２６及び７２７の先端部の互いに対向する面には、互いの面方向に突出するように形成されている突部７２６ａ及び７２６ｂ（図３（Ａ）参照）が形成されている。一方、端子導出部材９の側部には、図５に示すように、保持片７２６及び７２７の突部７２６ａ及び７２７ａが嵌合する凹溝９３，９４が形成されている。
【０１１４】
そして、外側ホルダー７２の保持片７２６及び７２７の間に、端子導出部材９を挿入し、突部７２６ａ及び７２７ａを、凹溝９３，９４に嵌合させることにより、外側ホルダー７２に、端子導出部材９が係合保持されて結合される。これにより、筆圧検出用モジュール７に対して、コイルモジュール５Ｍが結合される。
【０１１５】
以上のような構成を有する第１の実施形態の位置指示器１において、芯体４に筆圧が印加されると、筆圧検出用モジュール７においては、芯体４の芯体本体部４１が係合されている内側ホルダー７３の係止部材７３１が、外側ホルダー７２内を、印加された筆圧に応じて軸心方向に、外側ホルダー７２内を、圧力センシングデバイス７１の半導体チップ８０側に変位する。このため、係止部材７３１に嵌合されている押圧部材７３２により、圧力センシングデバイス７１の半導体チップ８０の第１の電極８１が、空間８５を介して、第２の電極８２側に撓み、これにより、半導体チップ８０の第１の電極８１と第２の電極８２との間で構成されるコンデンサの静電容量Ｃｄが、筆圧に応じて変化する。そして、この静電容量Ｃｄの変化により、位置指示器１の共振回路の共振周波数が変化し、この共振周波数の変化を、位置検出装置２０２で検出することにより、位置検出装置２０２は、位置指示器１の芯体４に印加される筆圧を検出する。
【０１１６】
［第１の実施形態における位置検出装置２０２による位置検出及び筆圧検出のための回路構成］
次に、上述の第１の実施形態の位置指示器１を用いて指示位置の検出および筆圧の検出を行う電子機器２００の位置検出装置２０２における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１及び電子機器２００が備える位置検出装置２０２の回路構成例を示すブロック図である。
【０１１７】
位置指示器１は、コイル５とコンデンサ１２，１３及び半導体チップ８０で構成されるコンデンサ（静電容量Ｃｄ）とからなる共振回路を備える。この共振回路は、図８に示すように、インダクタンス素子としてのコイル５と、チップ部品により構成されるトリマーコンデンサ１２と、半導体チップ８０で構成されるコンデンサ（静電容量Ｃｄ）が互いに並列に接続されると共に、サイドスイッチ１１とチップ部品からなるコンデンサ１３との直列回路が、さらに並列に接続されて構成される。
【０１１８】
この場合、サイドスイッチ１１のオン・オフに応じて、コンデンサ１３の、並列共振回路への接続が制御され、共振周波数が変化する。また、半導体チップ８０で構成されるコンデンサ（静電容量Ｃｄ）印加された筆圧に応じた半導体チップ８０で構成されるコンデンサの静電容量Ｃｄの変化により、筆圧に応じて、共振周波数が変化する。位置検出装置２０２では、位置指示器１からの信号の位相変化を検出することより周波数変化を検出して、サイドスイッチ１１が押されたか否かと、位置指示器１の芯体４に印加された筆圧を検出するようにする。
【０１１９】
電子機器２００の位置検出装置２０２には、Ｘ軸方向ループコイル群２１１と、Ｙ軸方向ループコイル群２１２とが積層されて位置検出コイル２１０が形成されている。また、位置検出装置２０２には、Ｘ軸方向ループコイル群２１１及びＹ軸方向ループコイル群２１２が接続される選択回路２１３が設けられている。この選択回路２１３は、２つのループコイル群２１１，２１２のうちの一のループコイルを順次選択する。
【０１２０】
さらに、位置検出装置２０２には、発振器２３１と、電流ドライバ２３２と、切り替え接続回路２３３と、受信アンプ２３４と、検波器２３５と、ローパスフィルタ２３６と、サンプルホールド回路２３７と、Ａ／Ｄ変換回路２３８と、同期検波器２３９と、ローパスフィルタ２４０と、サンプルホールド回路２４１と、Ａ／Ｄ変換回路２４２と、処理制御部２４３とが設けられている。処理制御部２４３は、マイクロコンピュータにより構成されている。
【０１２１】
発振器２３１は、周波数ｆ０の交流信号を発生する。そして、発振器２３１は、発生した交流信号を、電流ドライバ２３２と同期検波器２３９に供給する。電流ドライバ２３２は、発振器２３１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２３３へ送出する。切り替え接続回路２３３は、処理制御部２４３からの制御により、選択回路２１３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Ｒ）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２３２が、受信側端子Ｒには受信アンプ２３４が、それぞれ接続されている。
【０１２２】
選択回路２１３により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２１３及び切り替え接続回路２３３を介して受信アンプ２３４に送られる。受信アンプ２３４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２３５及び同期検波器２３９へ送出する。
【０１２３】
検波器２３５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、ローパスフィルタ２３６へ送出する。ローパスフィルタ２３６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２３５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２３７へ送出する。サンプルホールド回路２３７は、ローパスフィルタ２３６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２３８へ送出する。Ａ／Ｄ変換回路２３８は、サンプルホールド回路２３７のアナログ出力をディジタル信号に変換し、処理制御部２４３に出力する。
【０１２４】
一方、同期検波器２３９は、受信アンプ２３４の出力信号を発振器２３１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ローパスフィルタ２４０に送出する。このローパスフィルタ２４０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２３９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２４１に送出する。このサンプルホールド回路２４１は、ローパスフィルタ２４０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２４２へ送出する。Ａ／Ｄ変換回路２４２は、サンプルホールド回路２４１のアナログ出力をディジタル信号に変換し、処理制御部２４３に出力する。
【０１２５】
処理制御部２４３は、位置検出装置２０２の各部を制御する。すなわち、処理制御部２４３は、選択回路２１３におけるループコイルの選択、切り替え接続回路２３３の切り替え、サンプルホールド回路２３７、２４１のタイミングを制御する。処理制御部２４３は、Ａ／Ｄ変換回路２３８、２４２からの入力信号に基づき、Ｘ軸方向ループコイル群２１１及びＹ軸方向ループコイル群２１２から一定の送信継続時間をもって電波を送信させる。
【０１２６】
Ｘ軸方向ループコイル群２１１及びＹ軸方向ループコイル群２１２の各ループコイルには、位置指示器１から送信される電波によって誘導電圧が発生する。処理制御部２４３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１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、処理制御部２４３は、送信した電波と受信した電波との位相差に応じた信号のレベルに基づいて、サイドスイッチ１１が押下されたか否かと筆圧を検出する。
【０１２７】
このようにして、位置検出装置２０２では、接近した位置指示器１の位置を処理制御部２４３で検出することができる。しかも、受信した信号の位相（周波数偏移）を検出することにより、位置指示器１において、サイドスイッチ１１の押下操作子１６が押下されたか否かを検出することができると共に、位置指示器１の芯体４に印加された筆圧を検出することができる。
【０１２８】
以上説明したように、上述の実施形態の位置指示器１における筆圧検出用モジュールは、第１のホルダーの例としての外側ホルダー７２と、第２のホルダーの例としての内側ホルダー７３と、静電容量方式の圧力感知部として半導体チップ８０を備える圧力センシングデバイス７１とにより構成したことにより、簡単な構成となり、量産にも好適となる。
【０１２９】
そして、半導体チップ８０を備える圧力センシングデバイス７１は、小型とすることが容易であると共に、外側ホルダー７２の中空部内に配される内側ホルダー７３は、芯体本体部４１と係合させるだけの構成でよく、図１９に示した従来の筆圧検出用機構部のようなコイルバネや、弾性偏倚をさせるように形状を工夫した電極が不要であるので、第１のホルダーの例としての外側ホルダー７２と、第２のホルダーの例としての内側ホルダー７３も細型化も容易である。したがって、位置指示器を、より細型化することが可能となる。
【０１３０】
また、芯体本体部４１と内側ホルダー７３との係合は、突部同士の係合であって、従来例のような圧入ではないので、芯体本体部４１の内側ホルダー７３への係合状態の確認が容易であると共に、寸法精度や圧入による内側ホルダー７３の変形の問題を回避することができるという効果を奏する。
【０１３１】
［第１の実施形態の変形例］
＜芯体本体部４１と内側ホルダー７３の係止部材７３１の凹穴７３１１での係合関係の他の例＞
上述の第１の実施形態では、芯体４の芯体本体部４１に環状突部４１１を設けると共に、内側ホルダー７３の係止部材７３１の凹穴７３１１に環状突部７３１２を設け、芯体本体部４１の環状突部４１１が、凹穴７３１１の環状突部７３１２を乗り越えたところで両者を係合させるようにした。しかし、芯体本体部４１と、係止部材７３１との係合は、上述の例のような突部同士の係合に限られるものではない。
【０１３２】
すなわち、図９（Ａ）は、この芯体本体部４１と係止部材７３１との係合状態の他の第１の例を示すもので、この第１の例においては、芯体本体部４１には、環状突部の代わりに、環状窪部４１２を形成する。この芯体本体部４１に形成された環状窪部４１２は、内側ホルダー７３の係止部材７３１の凹穴７３１１に形成された環状突部７３１２と嵌合する状態になる。そのため、この第１の例では、係止部材７３１の凹穴７３１１においては、環状突部７３１２と底部７３１１ａとの距離が、芯体本体部４１の環状窪部４１２と先端面４１ａとの距離に等しくされる。その他の構成は、上述した第１の実施形態の例と同様である。
【０１３３】
そして、この第１の例においては、芯体本体部４１と係止部材７３１との係合状態が上述の第１の実施形態の例と異なるのみで、その作用効果は、全く同様である。そして、この第１の例においては、芯体本体部４１の環状窪部４１２が、係止部材７３１の凹穴７３１１の環状突部７３１２に嵌合するときのクリック感により、両者が係合したことを確認することができる。
【０１３４】
次に、図９（Ｂ）は、芯体本体部４１と係止部材７３１との係合状態の他の第２の例を示すものである。この第２の例においては、上述した第１の例における環状突部と、環状窪部との関係を、芯体本体部４１側と、係止部材７３１の凹穴７３１１側とで逆にした例である。
【０１３５】
すなわち、図９（Ｂ）に示すように、この第２の例においては、図４に示した上述の第１の実施形態の例と同様に、芯体本体部４１には、環状突部４１１を形成する。一方、係止部材７３１の凹穴７３１１は、環状窪部４３１５を形成するようにする。この第２の例の場合も、第１の例の場合と同様にして、係止部材７３１の凹穴７３１１においては、環状窪部７３１５と底部７３１１ａとの距離が、芯体本体部４１の環状突部４１１と先端面４１ａとの距離に等しくされる。
【０１３６】
この第２の例の場合は、芯体本体部４１と係止部材７３１との係合状態が第１の例と同様となるので、その作用効果は、上述の第１の例と全く同様である。
【０１３７】
なお、以上の例では、芯体本体部４１と、係止部材７３１の凹穴７３１１に形成する係合部は、環状突部あるいは環状窪部としたが、突部が突部を乗り越えたり、突部が窪部と嵌合したりすることにより係合することが可能に構成されていれば、環状に連続している形状と必要はなく、環状突部や環状窪部を、それぞれ複数個に分割した不連続の突部や窪部を設ける形態であってもよい。
【０１３８】
＜内側ホルダー７３の他の構成例＞
上述の第１の実施形態の説明では、内側ホルダー７３は、第１の部材の例としての係止部材７３１と、第２の部材の例としての押圧部材７３２とからなる構成とし、両者を嵌合させるようにした。しかし、係止部材７３１に押圧部材７３２を一体的に形成するようにしてもよい。
【０１３９】
すなわち、図１０（Ａ）は、その第１の例を示すものである。この例においては、内側ホルダー７３を、係止部材７３１０のみからなるものとする。したがって、この係止部材７３１０には、押圧部材７３２を嵌合させる凹部は形成されない。そして、この係止部材７３１０の、凹穴７３１１側とは反対側の端面には、上述の例の押圧部材７３２に形成されている円柱状突部７３２２に対応する凸形状の円柱状突部７３１６が形成される。
【０１４０】
したがって、この図１０（Ａ）の例においては、係止部材７３１と同一部材の円柱状突部７３１６が圧力センシングデバイス７１に保持される半導体チップ８０の第１の電極に当接する。なお、この円柱状突部７３１６と半導体チップ８０の第１の電極８１との間に、弾性体を介在させるようにしてもよい。その弾性体は、例えば芯体本体部４１の先端面に被着してもよいし、また、半導体チップ８０の第１の電極８１に被着するようにしてもよい。
【０１４１】
図１０（Ｂ）は、内側ホルダー７３の第２の他の例を示すもので、この例では、押圧部材７３２に対応する、弾性体からなる押圧部材部７３２０を、２色成形により形成するようにした場合である。すなわち、凹穴７３１１を有すると共に、凹部７３１３を有する、ＰＯＭやポリカーボネートなどの硬質樹脂からなる係止部材７３１を、まず成形し、その後、凹部３１３に、シリコン樹脂、例えばシリコンゴムなどの弾性体からなる押圧部材部７３２０を成形する。押圧部材部７３２０には、凸形状の円柱状突部７３２３が形成され、この円柱状突部７３２３が、圧力センシングデバイス７１の半導体チップ８０の第１の電極８１に当接する。
【０１４２】
＜内側ホルダー７３の圧力センシングデバイス７１側の端面の凸形状の突部の形状の他の例＞
上述の実施形態においては、内側ホルダー７３の圧力センシングデバイス７１側の端面の凸形状の突部、すなわち、押圧部材７３２に設けられた円柱状突部７３２２や、図１０（Ａ）及び（Ｂ）に示した突部７３１６及び７３２３は、先端面が平面形状とした。しかし、これらの凸形状の突部の先端面の形状は、これに限られるものではない。
【０１４３】
例えば、図１１は、押圧部材７３２に適用した例であり、図１１（Ａ）の例は、押圧部材７３２に、先端面の形状をテーパー状に尖らせた円柱状突部７３２４を形成した場合である。また、図１１（Ｂ）の例は、押圧部材７３２に、先端面の形状を半球状、あるいはドーム状の曲面形状とした円柱状突部７３２５を形成した場合である。
【０１４４】
この図１１の例のように、内側ホルダー７３の圧力センシングデバイス７１側の端面の凸形状の突部の形状を変えることにより、半導体チップ８０の静電容量の、印加圧力に対する特性を変えることができる。なお、内側ホルダー７３の圧力センシングデバイス７１側の端面の凸形状の突部の形状は、図１１の例に限られるものではなく、半導体チップ８０の静電容量の、印加圧力に対する特性として、所望する特性に応じて、その他種々の形状とすることができる。
【０１４５】
また、上述の実施形態では、凸形状の突部は、円柱状としたが、円柱状に限られるものではなく、多角形状であってもよい。
【０１４６】
また、内側ホルダー７３の圧力センシングデバイス７１側の端面の凸形状の突部としては、押圧部材７３２に形成される突部に限らず、図１０（Ａ），（Ｂ）の場合の突部７３１６，７３２３の場合にも、その先端面の形状について、図１１に示したような例が適用することができるものである。
【０１４７】
＜圧力伝達部材の他の例＞
上述の実施形態では、圧力伝達部材としては、芯体４そのものとしたが、芯体４に印加される圧力を、圧力センシングデバイス７１に伝達することができるものであれば、芯体４に限られるものではない。
【０１４８】
図１２は、その一例を示すものである。この例においては、芯体４３は、コイル５が巻回されたフェライトコア６０の一端側に形成された凹部６０ａに、芯体４３に形成された突部４３ａを嵌合させることにより、フェライトコア６０の一端に結合される。そして、このフェライトコア６０の他端側にも凹部６０ｂが形成されており、この凹部６０ｂに、筆圧検出用モジュール７に係合される棒状の圧力伝達部材４４の一端部に形成された突部４４ａが嵌合されて、フェライトコア６０に、圧力伝達部材４４が結合される。
【０１４９】
この例の場合には、圧力伝達部材４４の端部に、前述した芯体本体部４１に形成される環状突部などの突部４４ｂが形成される。また、フェライトコア６０に巻回されたコイル５の一端５ａ及び他端５ｂは、この例の場合には、従来と同様に、線材として、プリント基板にまで延長して、プリント基板に半田付けするようにする。
【０１５０】
［第２の実施形態］
上述した第１の実施形態における筆圧検出用モジュールは、第１のホルダーと、第１のホルダー内に収納される第２のホルダーと、圧力センシングデバイスとで構成された。これに対して、第２の実施形態では、１個のホルダーと、圧力センシングデバイスとで構成される。
【０１５１】
図１３は、この第２の実施形態の場合の筆圧検出用モジュールの構成例を示す図である。この図１３において、上述の第１の実施形態の筆圧検出用モジュール７の構成と同一部分には、同一参照符号を付与して、その詳細な説明は省略する。
【０１５２】
この第２の実施形態においては、１個のホルダー７４と、上述と全く同様の構成の圧力センシングデバイス７１とで、筆圧検出用モジュール７０を構成する。また、図１３に示すように、芯体４の芯体本体部４１が、この例においても、圧力伝達部材の例である。しかし、図１２に示すような構成としても良いことは言うまでもない。
【０１５３】
ホルダー７４には、芯体４の芯体本体部４１が挿入される凹穴７４１と、圧力センシングデバイス７１が収納される収納空間を構成する凹部７４２が形成されている。凹穴７４１と、凹部７４２とは連通されている。凹部７４２の上下の壁には、圧力センシングデバイス７１のソケット７１０に形成されている係止爪７１４及び７１５が係合する開口７４３ａ及び７４３ｂが形成されている。また、この第２の実施形態においても、圧力センシングデバイス７１が、凹部７４２に挿入されるときの位置規制用の複数個のリブ（図１３ではリブ７４２ａのみを示している）が、凹部７４２の内壁に形成されている。
【０１５４】
この第２の実施形態では、凹穴７４１は、上述の第１の実施形態における係止部材７３１の凹穴７３１１と同様に形成されており、この例では、環状突部７４１１が形成されている。
【０１５５】
そして、この第２の実施形態においては、圧力センシングデバイス７１が、凹部７４２に挿入され、係止爪７１４及び７１５が、開口７４３ａ及び７４３ｂに嵌合することで、ホルダー７４の凹部７４２に係止される。
【０１５６】
そして、芯体４の芯体本体部４１が、凹穴７４１内に挿入されて、芯体本体部４１の環状突部４１１が、凹穴７４１の環状突部７４１１を乗り越したところで、芯体本体部４１の先端面４１ａが、圧力センシングデバイス７１の半導体チップ８０の第１の電極８１の面に当接する。ホルダー７４は、基板ホルダー３に対して固定されており、軸心方向には移動変位しないように構成されている。
【０１５７】
したがって、この第２の実施形態においては、芯体４に筆圧が印加されると、芯体本体部４１の先端面４１ａにより、半導体チップ８０の第１の電極８１が押圧されて、その静電容量Ｃｄが変化する動作をする。その他の作用効果は、第１の実施形態と同様である。
【０１５８】
この第２の実施形態の場合には、ホルダーが１個でよいので非常にシンプルな構成とすることができる。そして、ホルダーが１個であるので、筆圧検出用モジュールを、より細型化することが可能である。また、芯体本体部４１をホルダー７４の凹穴７４１に挿入したときには、第１の実施形態と同様にして、環状突部４１１と７４１１との間の係合により、クリック感が得られて、芯体本体部４１が確実にホルダー７４に係合されたことが確認できる。
【０１５９】
［第２の実施形態の変形例］
この第２の実施形態においても、上述の第１の実施形態と同様に、圧力伝達部材とホルダーとの係合関係についての変形例が可能である。
【０１６０】
すなわち、図１４は、第１の実施形態の図９の場合の変形例に対応している。図１４（Ａ）は、芯体本体部４１に環状突部４１１に代わって、環状窪部４１２を形成した場合である。この例の場合には、第１の実施形態と同様に、環状窪部４１２が凹穴７４１の環状突部７４１１に嵌合するので、凹穴７４１の深さが、第１の実施形態と同様に、図１３の例の場合の凹穴７４１よりも浅くなる。
【０１６１】
そして、この第２の実施形態の場合には、芯体本体部４１自身が、半導体チップ８０の第１の電極８１を押圧するように変位するが、ホルダー７４は、基板ホルダー３に固定されて、移動変位不可となっている。このため、この第２の実施形態における図１４（Ａ）の例においては、環状突部７４１１に嵌合する芯体本体部４１の環状窪部４１２の軸心方向の長さを、環状突部７４１１の軸心方向の長さよりも、芯体本体部４１の変位量分だけ大きく形成するようにする。
【０１６２】
図１４（Ｂ）の例は、芯体本体部４１には、環状突部４１１が形成されると共に、ホルダー７４に環状窪部７４１２を形成する場合である。この例の場合にも、第２の実施形態においては、芯体本体部４１の環状突部４１１に嵌合する凹穴７４１の環状窪部７４１２の軸心方向の長さを、環状突部４１１の軸心方向の長さよりも、芯体本体部４１の変位量分だけ大きく形成するようにする。
【０１６３】
以上の第２の実施形態の説明においては、芯体本体部４１の先端面４１ａが、直接、圧力センシングデバイス７１の半導体チップ８０の第１の電極８１の面に当接するようにしたが、芯体本体部４１と圧力センシングデバイスの半導体チップ８０の第１の電極８１の面との間に、弾性体を介在させるようにしてもよい。
【０１６４】
図１５（Ａ）は、弾性体を介在させる第１の例で、芯体本体部４１の先端面４１ａに、例えばシリコン樹脂などの弾性体４１３を設ける。この弾性体４１３は、芯体本体部４１の先端面４１ａに、例えば２色成形の手法で形成する。
【０１６５】
なお、弾性体４１３は、２色成形するのではなく、芯体本体部４１の先端面４１ａに、
接着してもよいし、また、図示は省略するが、芯体本体部４１の先端面４１ａと弾性体４１３の一方に突部、他方に凹部を設けて、嵌合させるようにしてもよい。
【０１６６】
また、図１５（Ｂ）は、弾性体を介在させる第２の例で、圧力センシングデバイス７１の半導体チップ８０の第１の電極８１の面の中央位置に、例えばシリコン樹脂からなる弾性体８７を、例えば接着材により接着するようにする。
【０１６７】
図１５（Ａ）及び図１５（Ｂ）のいずれの例においても、芯体４に印加される筆圧は、芯体本体部４１及び弾性体４１３または弾性体８７を介して、圧力センシングデバイスの半導体チップ８０の第１の電極の面に伝達される。したがって、弾性体４１３または弾性体８７の弾性係数や先端面の形状を変えるなどすることにより、印加される筆圧に対する半導体チップ８０の静電容量Ｃｄの変化特性を変えることができる。
【０１６８】
なお、図１５（Ａ）及び図１５（Ｂ）のいずれの例においても、芯体本体部４１に形成される係合部及びホルダー７４の凹穴７４１に形成される係合部について、それぞれを突部とするか、窪部とするかの関係は、第１の実施形態において図９を用いて説明した変形例が適用可能である。
【０１６９】
なお、この第２の実施形態においても、圧力伝達部材は、芯体４である場合に限られるものではなく、例えば図１２の示したように、芯体４に印加される筆圧を伝達することができる部材であれば、どのようなものであってもよい。
【０１７０】
また、芯体本体部４１及びホルダー７４の凹穴７４１に形成する突部及び窪部は、第１の実施形態と同様に、環状突部及び環状窪部とする必要はなく、複数個の不連続の突部及び窪部からなるものとしてもよい。
【０１７１】
また、芯体本体部４１及びホルダー７４の凹穴７４１に形成する突部及び窪部は、上述の説明においては、円弧状の断面形状とした、突部及び窪部の断面形状はこれに限られるものではない。例えば図１９に示すように、芯体本体部４１には、断面が三角形の形状の突部４１４を形成し、ホルダー７４の凹穴７４１にも、断面が三角形の形状の突部７４１３を形成するようにしてもよい。このことは、第２の実施形態のみならず、第１の実施形態における芯体本体部４１及び内側ホルダー７３の係止部材７３１の凹穴７３１１に形成される突部及び窪部にも適用可能であることは言うまでもない。
【０１７２】
［第３の実施形態］
以上は、電磁誘導方式の位置指示器に、この発明を適用した場合であるが、この発明は、静電容量方式の位置指示器にも適用可能である。
【０１７３】
図１７は、この発明による静電容量方式の位置指示器の実施形態を示す図である。この例の静電容量方式の位置指示器１Ｂは、例えば金属などの導電体からなるケース１０００の先端側に、スリーブ１００１がねじ止めされる構造である。そして、スリーブ１００１には芯体１００２を外部に露出させるための開口が設けられ、この開口から、芯体１００２の先端が外部に突出するように構成される。
【０１７４】
この場合に、芯体１００２は、例えば導電体の金属で構成され、その先端部には、導電性部材からなる弾性を有するキャップ１００３が被せられている。そして、スリーブ１００１の内側には、芯体１００２に被せられているキャップ１００３と接触して、電気的に接続される導電部材１００４が被着されており、これにより、芯体１００２と、ケース１０００とが電気的に接続される構成となっている。
【０１７５】
位置指示器１Ｂのケース１０００内には、上述した第１の実施形態または第２の実施形態で説明した筆圧検出用モジュールと同じ構成の筆圧検出用モジュール７Ｂを収納すると共に、筆圧信号送信部１０１０を収納する。そして、芯体１００２の外部に突出する側とは反対側の端部が、筆圧検出用モジュール７Ｂに、上述の実施形態と同様にして嵌合し、筆圧検出用モジュール７Ｂは、芯体１００２に印加される筆圧を、半導体チップ８０で構成されるコンデンサの静電容量Ｃｄにより検出するようにする。
【０１７６】
筆圧信号送信部１０１０は、ＩＣ１０１１と、例えばブルートゥース（登録商標）規格などの近距離無線通信方式で無線送信を行う送信回路１０１２を備える。筆圧検出用モジュール７Ｂの半導体チップ８０は、筆圧信号送信部１０１０のＩＣ１０１１に接続される。ＩＣ１０１１は、この半導体チップ８０で構成される容量可変コンデンサの静電容量Ｃｄに基づいて、筆圧の検出信号を生成し、送信回路１０１２に供給する。送信回路１０１２は、ＩＣ１０１１から受けた筆圧信号を、位置検出装置に無線送信する。
【０１７７】
図１８は、この第３の実施形態の位置指示器１Ｂと共に使用される位置検出装置２０００を説明するための図である。位置検出装置２０００は、センサ部２０１０と、筆圧信号受信部２００１と、制御回路２００２とを備える。
【０１７８】
センサ部２０１０は、周知のように、入力操作面２０１０ａにおいて、位置指示器１Ｂが接触あるいは近接した位置では、位置指示器１Ｂを通じて電荷が、位置指示器１Ｂ及び人体を通じてグラウンド（地球）に流れるので、当該位置指示器１Ｂが接触あるいは近接した位置の静電容量が他の位置の静電容量と異なることにより、位置指示器１Ｂが接触あるいは近接した位置を検出する。そして、センサ部２０１０は、検出した位置信号（入力操作面の位置座標）を、制御回路２００２に供給する。
【０１７９】
そして、筆圧信号受信部２００１は、位置指示器１Ｂからの筆圧信号を受けて、制御回路２００２に供給する。制御回路２００２は、センサ部２０１０からの位置信号と、筆圧信号受信部２００１からの筆圧信号を受けて、表示制御信号を生成し、センサ部２０１０と重ねて配置されているＬＣＤ（Liquid  Crystal  Display；液晶ディスプレイ）からなる表示装置に供給する。表示装置の画面には、筆圧に応じた線幅や濃さで、位置指示器１Ｂで指示された位置が表示される。
【０１８０】
この第３の実施形態の位置指示器１Ｂにおいては、コイルが巻回されたフェライトコアは存在しないので、例えば金属からなる芯体１００２が、筆圧検出用モジュール７Ｂの係合用凹穴に直接的に挿入される。もっとも、芯体１００２とは別体の圧力伝達部材を、芯体１００２に結合し、その圧力伝達部材を筆圧検出用モジュール７Ｂの係合用凹穴に挿入する構成であってもよい。
【０１８１】
［その他の実施形態または変形例］
上述の実施形態は、筆圧検出用モジュールの外側ホルダー７２（第１の実施形態の場合）、ホルダー７４（第２の実施形態の場合）は、位置指示器のケース本体２ａに対して軸心方向に移動不可となるように固定される場合である。しかし、第１の実施形態及び第２の実施形態の位置指示器の構成として、位置指示器の全ての部品を所定の細型の筒状ケース内に収納して、いわゆる替え芯のように、ケース本体２ａ内に収納するようにするカートリッジ式のものの可能であり、このカートリッジ式の細型の筒状ケース内に筆圧検出用モジュールを収納する場合にも、この発明は適用可能である。
【符号の説明】
【０１８２】
１…位置指示器、２…ケース、３…基板ホルダー、４…芯体、４１…芯体本体部、５…コイル、６…フェライトコア、７…筆圧検出用モジュール、８…プリント基板、７２…外側ホルダー（第１のホルダー）、７３…内側ホルダー（第２のホルダー）、７３１…係止部材（第１の部材）、７３２…押圧部材（第２の部材）
【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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