(57)【要約】      （修正有）【課題】異物の侵入に対処できるスイッチ構成とすることで、意図した描画が行える電子ペンを提供する。【解決手段】電子ペン１は、導電板３３と、移動用電極部３２の電極３２１と、双方の電極の間に位置する移動用電極部３２の誘電体３２２とを有し、先端部となるペン先の押圧により、電極３２１が移動することにより静電容量を変化させるスイッチ部３と、赤外線を発する発光部２と、スイッチ部３の静電容量の変化に対応して発光部２を発光させる制御部を有する回路ユニットと、を備えている。【選択図】図３
2016004344.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端部が押圧されることにより赤外線を発する電子ペンであって、
電極と、当該電極間に位置する誘電性部材とを有し、前記先端部の押圧により前記電極が移動することにより静電容量を変化させるスイッチ部と、
前記赤外線を発する発光部と、
前記スイッチ部の前記静電容量の変化に対応して前記発光部を発光させる制御部を有する回路部と、
を備えていることを特徴とする電子ペン。
【請求項２】
請求項１に記載の電子ペンであって、
前記スイッチ部は、
一方の前記電極が、前記先端部の押圧に従動して移動することにより、他方の前記電極との距離、または他方の前記電極との重なる面積を変化させることを特徴とする電子ペン。
【請求項３】
請求項２に記載の電子ペンであって、
前記スイッチ部の前記誘電性部材は、いずれか一方の前記電極に固定されていることを特徴とする電子ペン。
【請求項４】
請求項２に記載の電子ペンであって、
前記スイッチ部の前記誘電性部材は、一方の前記電極と他方の前記電極とに固定され、前記電極の移動に従動して伸縮することを特徴とする電子ペン。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の電子ペンであって、
棒状に延びて形成され、前記先端部の押圧に従動していずれか一方の前記電極を移動させるシャフトを備え、
前記スイッチ部の前記電極と前記誘電性部材とは、前記シャフトの中心軸を中心として同心円状に等間隔で複数設置されていることを特徴とする電子ペン。
【請求項６】
請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の電子ペンであって、
いずれか一方の前記電極は、前記先端部の押圧に従動するシャフトの軸部の外周面に設けられていることを特徴とする電子ペン。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の電子ペンであって、
前記誘電性部材は、フッ素系樹脂材料を用いていることを特徴とする電子ペン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子ペンに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プロジェクターにより投写される画像に対して、図形や文字等を重ねて表示できるように、画像が投写される投写面に先端を押圧することによって赤外線等を発する電子ペンを備えたシステムが知られている。このような電子ペンを用いたシステムは、電子ペンから射出される赤外線を検知して赤外線の射出位置（電子ペンのペン先の位置）をプロジェクターが検出する。そして、プロジェクターは、元の画像情報に、電子ペンによる赤外線の射出位置（ペン先の位置）の軌跡に関する情報を画像情報として重ねて投写する。これにより、投写面には、元の画像に電子ペンの軌跡（図形や文字等）による画像が重なった重畳画像が投写される。
【０００３】
特許文献１に記載の電子ペンは、筆記する際に用いられる、いわゆるペンを模した外形状を有し、シャフトと、赤外線を発する発光ダイオードと、ペン先となるキャップと、押圧スイッチ部等を有して構成されている。そして、押圧スイッチ部は、キャップの押圧によるシャフトの傾倒により接触状態が切り替わるように構成されている。詳細には、押圧スイッチ部は、２つの電極（導電板、プローブ）を有し、押圧されない状態では２つの電極は接触し、押圧された状態では２つの電極が非接触となる。このように、押圧スイッチ部は、電極の接触/非接触による電気導通を検出する構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−４５２０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に記載の電子ペンは、押圧スイッチ部を構成する電極の間に異物が侵入すると接触/非接触の検出が正確に行われなくなるという課題がある。これにより、電子ペンによる描画が、意図した描画とならないという不具合が発生する。
従って、異物の侵入に対処できるスイッチ構成とすることで、意図した描画が行える電子ペンが要望されていた。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述した課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］本適用例に係る電子ペンは、先端部が押圧されることにより赤外線を発する電子ペンであって、電極と、電極間に位置する誘電性部材とを有し、先端部の押圧により電極が移動することにより静電容量を変化させるスイッチ部と、赤外線を発する発光部と、スイッチ部の静電容量の変化に対応して発光部を発光させる制御部を有する回路部と、を備えていることを特徴とする。
【０００８】
このような電子ペンによれば、スイッチ部は、先端部の押圧により電極が移動することにより静電容量を変化させ、回路部（制御部）は、その静電容量の変化に対応して発光部を発光させる。この構成は、従来のように、電極の接触/非接触による電気導通を検出する構成ではなく、電極間の静電容量の変化を検出する構成であるため、異物が電子ペンの内部に侵入しても対処できるスイッチ構成とすることができる。これにより、意図した描画が行える電子ペンを実現することができる。
【０００９】
［適用例２］上記適用例に係る電子ペンにおいて、スイッチ部は、一方の電極が、先端部の押圧に従動して移動することにより、他方の電極との距離、または他方の電極との重なる面積を変化させることが好ましい。
【００１０】
このような電子ペンによれば、スイッチ部は、一方の電極が、他方の電極との距離、または他方の電極との重なる面積を変化させることにより静電容量を変化させることができ、静電容量を変化させるための電極移動のさせ方の自由度が向上する。
【００１１】
［適用例３］上記適用例に係る電子ペンにおいて、スイッチ部の誘電性部材は、いずれか一方の電極に固定されていることが好ましい。
【００１２】
このような電子ペンによれば、スイッチ部の誘電性部材は、いずれか一方の電極に固定されることにより、誘電性部材を安定して設置することができる。また、例えば、先端部の押圧がない場合（電極の移動がない場合）、他方の電極とで誘電性部材を挟む状態とすることができるため、電極間の距離（位置）を固定させ、静電容量を変化させないようにすることができる。
【００１３】
［適用例４］上記適用例に係る電子ペンにおいて、スイッチ部の誘電性部材は、一方の電極と他方の電極とに固定され、電極の移動に従動して伸縮することが好ましい。
【００１４】
このような電子ペンによれば、誘電性部材と電極との間に異物が侵入することを防止でき、異物の侵入に対処できるスイッチ構成とすることができる。
【００１５】
［適用例５］上記適用例に係る電子ペンにおいて、棒状に延びて形成され、先端部の押圧に従動していずれか一方の電極を移動させるシャフトを備え、スイッチ部の電極と誘電性部材とは、シャフトの中心軸を中心として同心円状に等間隔で複数設置されていることが好ましい。
【００１６】
このような電子ペンによれば、電極と誘電性部材とは、シャフトの中心軸を中心として同心円状に複数設置されているため、電子ペンの持ち方や押圧の仕方が異なっても、シャフトの傾倒を、いずれかの電極で静電容量の変化として確実に検出することができる。また、更に、等間隔で設置されているため、押圧された方向による非検出がなくなり、全周においてバランスよく検出することができる。
【００１７】
［適用例６］上記適用例に係る電子ペンにおいて、いずれか一方の電極は、先端部の押圧に従動するシャフトの軸部の外周面に設けられていることが好ましい。
【００１８】
このような電子ペンによれば、先端部の押圧に従動するシャフトの軸部の外周面に、いずれか一方の電極が設けられることにより、他方の電極との距離、または他方の電極との重なる面積を変化させることができることで、静電容量を変化させることができる。また、スイッチ部の構成を容易とすることができる。
【００１９】
［適用例７］上記適用例に係る電子ペンにおいて、誘電性部材は、フッ素系樹脂材料を用いていることが好ましい。
【００２０】
このような電子ペンによれば、誘電性部材として、フッ素系樹脂材料を用いることにより、誘電性部材を摩擦係数が低く滑りやすい部材として構成することができ、異物が誘電性部材に付着することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１実施形態に係る電子ペンの外観斜視図。
【図２】電子ペンの概略の分解斜視図。
【図３】スイッチ部の構成を示す斜視図。
【図４】移動用電極部を示す外観斜視図。
【図５】シャフトが軸に対して傾倒していない状態を示す概断面図。
【図６】シャフトが軸に対して傾倒した状態を示す概断面図。
【図７】第２実施形態に係る移動用電極部を示す図。
【図８】導電板を示す斜視図。
【図９】シャフトが軸に対して傾倒していない状態を示す概断面図。
【図１０】シャフトが軸に対して傾倒した状態を示す概断面図。
【図１１】第３実施形態に係る電子ペンを示す概断面図。
【図１２】電子ペンを示す概断面図。
【図１３】第４実施形態に係る電子ペンを示す概断面図。
【図１４】電子ペンを示す概断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２３】
〔第１実施形態〕
図１は、本実施形態に係る電子ペン１の外観斜視図である。
電子ペン１は、図１に示すように、筆記具を模して形成されており、一方の端部には、筆記具のペン先に相当する先端を有するキャップ１０が設けられている。キャップ１０は、先端に向かう程細く形成されており、電子ペン１は、このキャップ１０が押圧されることによってシャフト３１（図２参照）が傾倒して赤外線を射出する。
なお、以下では、説明の便宜上、キャップ１０の先端を「ペン先」、また、ペン先の方向を「ペン先側」、ペン先とは反対側を「後端側」として記述する。
【００２４】
電子ペン１は、図示省略するプロジェクターおよびＰＣ（Personal Computer）と組み合わされることで、プロジェクターにより投写面に投写される画像に対して、投写面に描画した軌跡（図形や文字等）を重ねて表示できる表示システムを構成している。
【００２５】
詳細には、プロジェクターは、描画時に電子ペン１から射出される赤外線を検知し、赤外線の射出位置（電子ペン１のペン先の位置）の軌跡に関する情報をＰＣに送信する。ＰＣは、受信した情報に基づいて赤外線の射出位置の解析を行い、この射出位置の軌跡を示す線の画像を元の画像に重畳した重畳画像を生成し、この重畳画像を画像情報としてプロジェクターに送信する。そして、プロジェクターは、電子ペン１の軌跡を示す線の画像が反映されたこの重畳画像を投写面に投写する。なお、プロジェクターは、通常、上述するＰＣとしての機能を兼ね備えて構成されている。
【００２６】
〔電子ペン１の主な構成〕
図２は、電子ペン１の概略の分解斜視図である。図３は、スイッチ部３の構成を示す斜視図である。図４は、移動用電極部３２を示す外観斜視図である。
電子ペン１は、図２、図３に示すように、キャップ１０に加え、発光部２、スイッチ部３、回路ユニット４、ベース部５、電池（図示省略）、電池端子７、および外装筐体８等を備えている。
【００２７】
キャップ１０は、上述したように、ペン先を形成する部材であり、発光部２から射出される赤外線を透過する材料から形成されている。キャップ１０は、図２に示すように、先端が曲面の略円錐形状を有し、内部が中空に形成されている。キャップ１０の内側には、後述するシャフト３１のネジ溝３１１１に螺合するネジ溝１０１が形成されている。
【００２８】
発光部２は、赤外線を射出する発光ダイオードで構成され、キャップ１０の内側に配置される。そして、発光部２は、回路ユニット４に設けられた制御部（図示省略）の制御に基づいて赤外線を射出する。
【００２９】
〔スイッチ部３の構成〕
スイッチ部３は、キャップ１０に接続され、キャップ１０が押圧されることによって傾倒し、発光部２を発光させるスイッチとしての機能を有する。スイッチ部３は、図２、図３に示すように、シャフト３１、移動用電極部３２、導電板３３、第１支持部３４、端子３５、固定部材３６、およびコイルバネ３７等を備えている。なお、スイッチ部３には、コイルバネ３７を支持する後述するベース部５の第２支持部５１等も含まれる。
【００３０】
〔シャフト３１の構成〕
シャフト３１は、図２、図３に示すように、電子ペン１の略中心を通る仮想の軸Ａｘに沿って棒状に延出する円筒状の軸部３１１、および軸部３１１の後端側に設けられて軸Ａｘに対して垂直方向に張り出した略円板状の張出部３１２を有している。シャフト３１は、軸Ａｘに対して傾倒可能に、ベース部５、第１支持部３４、および外装筐体８等に支持される。
なお、以降では、仮想の軸Ａｘを、説明の便宜上、シャフト３１の中心軸としても適宜使用する。
【００３１】
ここで、発光部２は、図示省略するリード線が接続されており、リード線がシャフト３１の挿通孔３１１３に挿通された状態でシャフト３１のペン先側の端部に取り付けられる。また、リード線は、シャフト３１（挿通孔３１１３）の後端側から外部に引き出され、回路ユニット４に電気的に接続する。
【００３２】
軸部３１１のペン先側の外周面には、ネジ溝３１１１が形成され、キャップ１０のネジ溝１０１と螺合する。また、ネジ溝３１１１の後端側には、後述するリング３８を挿通させて保持するリング保持部３１１２が形成されている。
【００３３】
張出部３１２の側面には、軸Ａｘを中心として回転対称となる各位置に、軸Ａｘに向けて窪む３つの凹部３１２１が形成されている。張出部３１２の後端側の端面には、軸Ａｘを中心として回転対称となる各位置に、後端側に突出する３つの凸部３１２２が形成されている。
【００３４】
張出部３１２には、軸Ａｘを中心として回転対称となる各位置に、軸Ａｘに平行して張出部３１２を貫通する３つの貫通孔３１２３が形成されている。言い換えると、貫通孔３１２３は、シャフト３１の中心軸（軸Ａｘ）を中心として同心円状に等間隔で３つ形成されている。なお、上述する３つの凹部３１２１、３つの凸部３１２２、３つの貫通孔３１２３は、それぞれ同一形状を有している。
【００３５】
〔移動用電極部３２の構成〕
移動用電極部３２は、図４に示すように、金属製の導電性部材で形成される電極３２１と、誘電性部材で形成されて電極３２１の端面に固定される誘電体３２２とで構成されている。なお、電極３２１はスイッチ部３の電極として機能する。電極３２１は、円板形状の電極部３２１１と、円柱状の挿通部３２１２と、円柱状のネジ部３２１３等が中心軸Ａｍに沿って延出して繋がって形成されている。
【００３６】
電極部３２１１の端面には、誘電体３２２が固定される。挿通部３２１２は、移動用電極部３２を張出部３１２に挿通する際に用いる部分である。ネジ部３２１３は、外周面にネジ溝が形成され、張出部３１２に移動用電極部３２を挿通した際に、後述する固定部材３６（図３参照）に羅合して張出部３１２に移動用電極部３２を固定する際に用いる部分である。
【００３７】
誘電体３２２は、本実施形態では、フッ素系樹脂材料を用いて円柱形状に形成されている。誘電体３２２は、電極部３２１１の端面に接着剤により固定される。この場合、フッ素系樹脂材料はプラズマ処理等の表面処理を行うことが好ましい。なお、誘電体３２２は、本実施形態では、電子ペン１内部において、ペン先が押圧されない状態での電極３２１と、後述する導電板３３との位置を決めるスペーサーとしての機能を有する。移動用電極部３２は、ペン先が押圧された場合に、後述する導電板３３との距離が変化することで静電容量を変化させる。なお、移動用電極部３２の機能に関する詳細は後述する。
【００３８】
〔移動用電極部３２のシャフト３１（張出部３１２）への組立て〕
最初に、各移動用電極部３２は、張出部３１２の上述した３つの貫通孔３１２３に対し、誘電体３２２をペン先側に向けた状態でペン先側からそれぞれ挿通される。移動用電極部３２を貫通孔３１２３に挿通した場合、電極３２１の挿通部３２１２は貫通孔３１２３内に位置し、電極部３２１１は張出部３１２のペン先側の端面に当接し、ネジ部３２１３は張出部３１２の後端側の端面から延出した状態となる。
【００３９】
この状態で、金属製の板状に形成される端子３５を、電極３２１の後端側からネジ部３２１３に挿通し、次に、固定部材３６を電極３２１の後端側から挿入してネジ部３２１３に羅合させる。なお、固定部材３６は、いわゆるナットで構成され、内面にはネジ部３２１３に羅合するネジ溝（図示省略）が形成されている。
【００４０】
これにより、移動用電極部３２は、張出部３１２に固定される。併せて、端子３５が、電極３２１と電気的に接続して固定される。なお、各端子３５には、図示省略するリード線が電気的に接続されている。そして、リード線は、後端側に設置される回路ユニット４に電気的に接続する。以上の組立てにより、移動用電極部３２（電極３２１、誘電体３２２）は、本実施形態では、シャフト３１の中心軸（軸Ａｘ）を中心として同心円状に等間隔で３つ設置される。
【００４１】
〔導電板３３の構成〕
導電板３３は、金属製の導電性部材で板状に形成され、スイッチ部３の電極として機能する。導電板３３は、図３に示すように、平面視で、張出部３１２と略同一の径寸法を有して形成されている。そして、導電板３３は、図２、図３に示すように、シャフト３１の軸部３１１が挿通される挿通孔３３１が形成され、後述する第１支持部３４と共に、張出部３１２に対向してペン先側に配設される。
【００４２】
導電板３３の側面には、図３に示すように、張出部３１２の各凹部３１２１に対向するように、各凹部３１２１と同様の凹部３３２がそれぞれ形成されている。また、導電板３３には、軸Ａｘを中心として回転対称となる各位置に、導電板３３を第１支持部３４に第１固定ネジＳＣ１で固定するための３つのネジ孔３３３が形成されている。なお、導電板３３には、図示省略するリード線が電気的に接続されている。そして、リード線は、後端側に設置される回路基板４１に電気的に接続する。
【００４３】
〔コイルバネ３７の構成〕
コイルバネ３７は３つで構成されている。コイルバネ３７は、図２、図３に示すように、同一の形状を有し、導電性部材で構成されている。そして、各コイルバネ３７は、張出部３１２と、後述する第２支持部５１（支持部本体５１１）との間に配設され、張出部３１２をペン先側に付勢する。コイルバネ３７は、一端側が張出部３１２の凸部３１２２に掛止され、他端側が支持部本体５１１の凸部５１２に掛止されて取り付けられる。
【００４４】
〔第２支持部５１の構成〕
第２支持部５１は、ベース部５のペン先側を構成し、第１支持部３４とで、シャフト３１やコイルバネ３７を傾倒可能に支持する。第２支持部５１の支持部本体５１１は、図３に示すように、張出部３１２と略同一の径寸法を有する略円板状に形成されている。支持部本体５１１のペン先側の端面には、図３に示すように、張出部３１２の各凸部３１２２に対向するように、各凸部３１２２と同様の凸部５１２がそれぞれ形成されている。そして、第２支持部５１（支持部本体５１１）は、上述したように、凸部５１２で各コイルバネ３７の他端側を掛止して支持する。
【００４５】
また、支持部本体５１１のペン先側の端面には、軸Ａｘを中心として回転対称となる外周側に、図３に示すように、第１支持部３４の３つの後述する貫通孔３４４に対応した位置で、軸Ａｘに沿ってペン先側に突出し、第２固定ネジ（図示省略）が螺合する固定部５１３がそれぞれ形成されている。第２固定ネジ（図示省略）は、第１支持部３４（支持部本体３４１）のペン先側の端面から貫通孔３４４に挿通する。なお、第２支持部５１以外のベース部５の構成に関しては後述する。
【００４６】
〔第１支持部３４の構成〕
第１支持部３４は、導電板３３を支持（固定）すると共に、第２支持部５１とで、シャフト３１やコイルバネ３７を傾倒可能に支持する。第１支持部３４は、図３に示すように、軸Ａｘに垂直方向に延びる円板状の支持部本体３４１を備えている。支持部本体３４１には、シャフト３１の軸部３１１が挿通される挿通孔３４２が形成され、導電板３３と共に、張出部３１２に対向してペン先側に配設される。
【００４７】
また、支持部本体３４１には、導電板３３の３つのネジ孔３３３に対応した位置に、貫通孔３４３がそれぞれ形成されている。また、支持部本体３４１には、第２支持部５１の３つの固定部５１３に対応した位置に、貫通孔３４４がそれぞれ形成されている。
【００４８】
また、支持部本体３４１のペン先側の端面には、軸Ａｘを中心として回転対称となる外周側に、図３に示すように、軸Ａｘに沿ってペン先側に突出し、第３固定ネジＳＣ３が螺合する固定部３４５がそれぞれ形成されている。
【００４９】
〔リング３８の構成〕
リング３８は、ゴム等の弾性部材で構成され、円筒状に形成される。リング３８は、シャフト３１の軸部３１１にペン先側から挿通して、軸部３１１のリング保持部３１１２の外周面に設置する。
【００５０】
リング３８は、緩衝部材として機能する。詳細には、リング３８は、ユーザーが電子ペン１で描画する際に、シャフト３１が傾倒して軸部３１１の外周面が後述する第５筐体８５の挿通孔８５２に直接当接することを防止し、描画時の衝撃を和らげる。これにより、ユーザーは、描画時に不自然な衝撃を感じることがなく、違和感なく描画することができる。
【００５１】
〔スイッチ部３の組立て〕
最初に、第１支持部３４（支持部本体３４１）の後端側の端面に導電板３３を設置し、支持部本体３４１のペン先側から第１固定ネジＳＣ１を貫通孔３４３に挿通して導電板３３のネジ孔３３３に羅合する。これにより、第１支持部３４に導電板３３を固定する。
【００５２】
次に、導電板３３を固定した第１支持部３４の挿通孔３４２にシャフト３１の軸部３１１を挿通する。この時、シャフト３１には、張出部３１２に移動用電極部３２が上述したように固定されているものとする。
【００５３】
そして、張出部３１２の凸部３１２２と第２支持部５１の凸部５１２とにコイルバネ３７を掛止するようにして、シャフト３１を挿通した第１支持部３４を第２支持部５１の固定部５１３に当接させる。この時、第２支持部５１の固定部５１３は、張出部３１２の凹部３１２１と、導電板３３の凹部３３２とを通過して、第１支持部３４（支持部本体３４１）の貫通孔３４４の位置に当接する。
【００５４】
次に、第１支持部３４（支持部本体３４１）のペン先側から貫通孔３４４に、図示省略する第２固定ネジを挿通して、第２支持部５１の固定部５１３に羅合させる。以上の組立てにより、図２に示すように、スイッチ部３が組立てられる。その後、リング３８を、シャフト３１（軸部３１１）のリング保持部３１１２に設置する。
【００５５】
〔ベース部５の構成〕
ベース部５は、スイッチ部３を支持すると共に、回路ユニット４、電源スイッチ（図示省略）の電源キー５５、表示部５６、電池端子７等を支持する。ベース部５は、図２、図３に示すように、上述した第２支持部５１と、回路支持部５２と、電池支持部５３とが一体に繋がって構成されている。なお、以降では、上述した第２支持部５１の説明は省略し、回路支持部５２および電池支持部５３を説明する。
【００５６】
回路支持部５２は、第２支持部５１の後端側に接続して形成され、軸Ａｘに沿って延びて形成されている。回路支持部５２の下側には、後述する回路ユニット４を係止する係止部５２１が形成されている。回路支持部５２の上側には、電源キー５５の移動を案内する案内部５２２や、電池残量を表示する表示部５６を案内する案内部５２３が形成されている。
【００５７】
なお、電源キー５５は、回路ユニット４に実装された電源スイッチ（図示省略）の上部に当接する状態で案内部５２２に案内される。そして、電源スイッチは、電源キー５５の押圧により、押圧力が伝達されて、サイクリックにＯＮ/ＯＦＦを繰り返す。また、表示部５６は、導光部材で形成され、回路ユニット４に実装される図示省略するＬＥＤ（Light emitting diode）素子の上部に位置するように案内部５２３に案内される。表示部５６は、ＬＥＤ素子から射出される光を導光する機能を有する。
【００５８】
電池支持部５３は、回路支持部５２の後端側に接続して形成されている。電池支持部５３は、後端側の端面に、電池端子７を固定する溝部５３１が形成されている。この溝部５３１には、図２に示すように、電池端子７を構成する陽極側端子７１が挿入され、陽極側端子７１を保持する。
【００５９】
〔回路ユニット４の構成〕
回路ユニット４は、図２に示すように、回路部として構成され、平面視矩形状に形成される回路基板４１に、図示省略するＣＰＵ（Central Processing Unit）等の素子で構成された制御部が実装されている。回路基板４１は、素子の実装面が軸Ａｘに沿うように配置されている。回路ユニット４は、回路支持部５２の係止部５２１等に係止されて、第２支持部５１と電池支持部５３とに挟まれる状態で、回路支持部５２の下側に設置される。
【００６０】
回路基板４１には、制御部の他、上述した、ＬＥＤ素子や電源スイッチ等が実装されている。また、回路基板４１には、発光部２からのリード線、導電板３３からのリード線、移動用電極部３２からの各リード線等が接続されている。また、回路基板４１には、電池端子７（陽極側端子７１、陰極側端子７２）に接続するリード線等が接続されている。
【００６１】
電源スイッチは、電源キー５５が押圧される毎に、ＯＮとＯＦＦの状態をサイクリックに切り替える。なお、電子ペン１による描画は、電源スイッチがＯＮの状態で行う。なお、制御部は、電源スイッチがＯＮの状態で、キャップ１０が押圧された場合に、発光部２を発光させて赤外線を射出させる。
【００６２】
制御部は、電源スイッチがＯＮの状態で、電池電圧の残量レベルを検出し、残量レベルに応じ、ＬＥＤ素子に対して点灯や点滅による表示パターンで発光を行わせる。電源スイッチがＯＦＦの場合には、消灯状態となる。なお、このＬＥＤ素子から射出された光は、表示部５６の内部を導光して表示部５６の先端部から外部に射出される。
【００６３】
〔外装筐体８の構成〕
外装筐体８は、図２に示すように、電子ペン１の外装を構成し、内部にスイッチ部３等の部材を収容する。外装筐体８は、本実施形態では、第１筐体８１、第２筐体８２、第３筐体８３、第４筐体８４、第５筐体８５の５つの筐体で構成されている。
【００６４】
〔第１筐体８１の構成〕
第１筐体８１は、図２に示すように、軸Ａｘに沿って延出するように形成され、外装筐体８のベースとなる部材である。第１筐体８１は、外装筐体８の軸Ａｘに沿う水平面で分割され、その上側（図１での上側）を構成し、分割された開口部８１０を有して半円筒状に形成される。そして、第１筐体８１は、スイッチ部３を収容する第１収容部８１１と、回路ユニット４や電池を収容する第２収容部８１２とで構成されている。なお、スイッチ部３、回路ユニット４、ベース部５、電池等は、開口部８１０から収容される。
【００６５】
第１収容部８１１は、ペン先側が後端側より大きい径で形成され、ペン先側に開口部８１１１が形成されている。
【００６６】
第２収容部８１２は、第１収容部８１１の後端側に繋がり、後端側端部の領域は、円筒形状に構成されている。なお、第２収容部８１２の後端側端部には、開口部８１２１が形成されている。また、第２収容部８１２には、後端側の円筒状の外周面から水平方向に延出する延出部８１２２が形成され、この延出部８１２２には、ストラップ取付け用の孔が設けられている。また、第２収容部８１２のペン先側には、電源キー５５を挿通する開口部８１２３、表示部５６を挿通する開口部８１２４が形成されている。
【００６７】
〔第２筐体８２の構成〕
第２筐体８２は、図２に示すように、軸Ａｘに沿って延出するように形成され、第１筐体８１のペン先側に対応する部材である。第２筐体８２は、外装筐体８の軸Ａｘに沿う水平面で分割され、その下側（図１での下側）を構成し、分割された開口部８２０を有して半円筒状に形成される。第２筐体８２は、スイッチ部３を収容する第１収容部８２１と、回路ユニット４、ベース部５を収容する第２収容部８２２とで構成されている。
【００６８】
第１収容部８２１は、ペン先側が後端側より大きい径で形成され、ペン先側に開口部８２１１が形成されている。第１収容部８２１は、第１筐体８１の第１収容部８１１と同様の外形形状となる。
【００６９】
第２収容部８２２は、第１収容部８２１の後端側に繋がり、後端側端部には開口部８２２１が形成されている。また、第２収容部８２２の開口部８２２１近傍には、第２筐体８２を第１筐体８１に固定する固定部８２２２が形成されている。また、第２収容部８２２の開口部８２２１近傍には、第３筐体８３を着脱可能に係合する係合部（図示省略）が形成されている。
【００７０】
〔第２筐体８２の第１筐体８１への固定〕
第２筐体８２を第１筐体８１に固定する際には、第１筐体８１に、スイッチ部３、回路ユニット４、ベース部５等を収容した後、第１筐体８１の開口部８１０に、第２筐体８２の開口部８２０を重ねて設置する。その後、固定部８２２２にネジ（図示省略）を挿通して第１筐体８１のネジ孔（図示省略）に羅合することで、第２筐体８２を第１筐体８１に固定する。
【００７１】
なお、第１筐体８１に、スイッチ部３、回路ユニット４、ベース部５等を収容し、第２筐体８２を第１筐体８１に固定した場合、ベース部５が第１筐体８１、第２筐体８２双方に形成される係合部（図示省略）により係合されて固定される。また、この状態で、スイッチ部３は第１筐体８１、第２筐体８２に支持される状態となる。
【００７２】
〔第３筐体８３の構成〕
第３筐体８３は、図２に示すように、軸Ａｘに沿って延出するように形成され、第１筐体８１の後端側に対応する部材である。第３筐体８３は、外装筐体８の軸Ａｘに沿う水平面で分割され、その下側（図１での下側）を構成し、分割された開口部８３０を有して半円筒状に形成される。第３筐体８３は、電池カバーとしての機能を有する。
【００７３】
第３筐体８３は、第２筐体８２の第２収容部８２２と同様の外形形状に形成される。第３筐体８３は、後端側端部に開口部８３０１が形成されている。第３筐体８３の開口部８３０１には、第３筐体８３を第１筐体８１に引掛ける引掛部８３０２が形成されている。第３筐体８３のペン先側端部には、第３筐体８３を第２筐体８２に着脱可能に係合する断面Ｕ字状の係合部８３０３が形成されている。
【００７４】
〔第３筐体８３の第１筐体８１および第２筐体８２への固定〕
第３筐体８３を第１筐体８１および第２筐体８２に着脱可能に固定する際には、第１筐体８１に第２筐体８２が設置されていることが前提となる。なお、この状態で、第１筐体８１の開口部８１０から電池を挿入することになる。
【００７５】
最初に、第３筐体８３の引掛部８３０２を、第１筐体８１（第２収容部８１２）に形成される溝部（図示省略）に引掛け、その状態で、ペン先側を第２筐体８２の後端側に位置させる。そして、そのまま、第３筐体８３のペン先側を第１筐体８１側に押し込む。これにより、第３筐体８３のＵ字状の係合部８３０３が撓んで第２筐体８２の係合部（図示省略）に係合し、係合後には、撓みが元に戻る。これにより、第３筐体８３が、第１筐体８１および第２筐体８２に固定される。なお、この状態で、第１筐体８１の開口部８１０と第３筐体８３の開口部８３０とが重なる。
【００７６】
なお、第３筐体８３を取り外す場合（電池交換などを行う場合）には、第３筐体８３の係合部８３０３の先端部に形成される把持部（図示省略）を把持し、係合部８３０３を撓ませることにより、第２筐体８２の係合部（図示省略）との係合を解除する。これにより、第３筐体８３を取り外すことができる。
【００７７】
〔第４筐体８４の構成〕
第４筐体８４は、図２に示すように、第１筐体８１の開口部８１２１に挿通して固定する部材である。そして、第４筐体８４は、電池端子７を構成する陰極側端子７２を支持固定する機能を有する。第４筐体８４は、ペン先側の端部に開口部８４０を有し、後端側の端部は若干、後端側に盛り上がる球面を有して形成される。第４筐体８４には、陰極側端子７２を第４筐体８４に固定する固定部８４０１と、第４筐体８４を第１筐体８１に固定する固定部８４０２とが形成されている。
【００７８】
なお、陰極側端子７２には、リード線（図示省略）が電気的に接続され、このリード線は、第１筐体８１内面に沿って配設されて、回路ユニット４に電気的に接続される。
【００７９】
〔第４筐体８４の第１筐体８１への固定〕
最初に、第４筐体８４の固定部８４０１に陰極側端子７２を固定する。次に、陰極側端子７２を固定した第４筐体８４を第１筐体８１の後端側から挿入する。詳細には、陰極側端子７２を第１筐体８１の開口部８１２１に挿入し、第４筐体８４の開口部８４０を第１筐体８１の開口部８１２１に位置させ、第４筐体８４をペン先側に挿入する。次に、第１筐体８１内部に形成される孔部（図示省略）に、第１筐体８１の開口部８１０を介して、ネジ（図示省略）を挿通して固定部８４０２に羅合する。これにより、第４筐体８４が第１筐体８１に固定される。
【００８０】
〔電池の着脱〕
電池（図示省略）は、回路基板４１を駆動するための電力を供給している。本実施形態では、電池として、乾電池（アルカリ電池、マンガン電池）等の一次電池を使用しているが、二次電池を採用してもよい。なお、電池を装着する場合、第３筐体８３を、第２筐体８２および第１筐体８１との係合を解除して取り外す。そして、電池の陽極を陽極側端子に当接させ、併せて、陰極を陰極側端子に当接させ、電池を、第１筐体８１の第２収容部８１２の内面側に当接させる。これにより、電池を第１筐体８１内部に固定する。その後、第３筐体８３を取り付ける。電池を取り外す場合は、逆の動作を行う。
【００８１】
〔第５筐体８５の構造〕
第５筐体８５は、図２に示すように、第１筐体８１のペン先側端部となる開口部８１１１と、第２筐体８２のペン先側端部となる開口部８２１１とに渡って設置され、第１筐体８１および第２筐体８２に固定する部材である。第５筐体８５は、キャップ１０の後端側に位置してキャップ１０の移動を当接して受ける部材となる。
【００８２】
第５筐体８５は、キャップ１０の外面に倣う形状を有し、更に、第１筐体８１の第１収容部８１１および第２筐体８２の第１収容部８２１に繋がる形状を有している。第５筐体８５は、後端側に開口部８５１を有し、側断面が台形となる筒状に形成されている。第５筐体８５は、発光部２および軸部３１１が挿通される挿通孔８５２（図５参照）が形成されている。また、第５筐体８５のペン先側には、第１支持部３４の固定部３４５に対応して孔部（図示省略）が形成される。
【００８３】
〔第５筐体８５の第１筐体８１および第２筐体８２への固定〕
第５筐体８５を、第１筐体８１、第２筐体８２へ固定するには、最初に、スイッチ部３、回路ユニット４、ベース部５が、第１筐体８１に収容され、その後、第２筐体８２から第４筐体８４までが第１筐体８１に固定された状態で行う。
【００８４】
第５筐体８５を、第１筐体８１、第２筐体８２へ固定するには、第５筐体８５の後端側から、発光部２が固定された軸部３１１を、挿通孔８５２（図５参照）に挿通する。軸部３１１を挿通孔８５２に挿通した状態では、第５筐体８５のペン先側端部から、発光部２および軸部３１１に形成されたネジ溝３１１１が突出した状態となる。また、第５筐体８５の開口部８５１が、第１筐体８１の開口部８１１１および第２筐体８２の開口部８２１１と重なる状態となる。
【００８５】
次に、第５筐体８５のペン先側から、第３固定ネジＳＣ３を孔部（図示省略）に挿通し、第１支持部３４の固定部３４５に羅合させる。これにより、第５筐体８５は、第１筐体８１および第２筐体８２へ固定でき、併せて、第１支持部３４を固定する。
【００８６】
なお、最後に、第５筐体８５から突出しているシャフト３１（軸部３１１）のネジ溝３１１１に、キャップ１０のネジ溝１０１を羅合させることにより、電子ペン１の組立てが終了し、電子ペン１が完成する。
【００８７】
〔電子ペン１の動作状態〕
図５は、シャフト３１が軸Ａｘに対して傾倒していない状態を示す概断面図である。図６は、シャフト３１が軸Ａｘに対して傾倒した状態を示す概断面図である。言い換えると、図５は、ユーザーが描画していない状態（以降、通常状態と呼称する）での電子ペン１の概断面図を示し、図６は、ユーザーが描画している状態（以降、押圧状態と呼称する）での電子ペン１の概断面図を示している。
【００８８】
なお、図６では、キャップ１０のペン先が軸Ａｘ方向に平行に押圧された状態を示している。従って、シャフト３１は、傾倒の一形態として、軸Ａｘに平行に後端側に移動した状態を示している。ここで、通常状態および押圧状態は、電子ペン１の電源スイッチがＯＮされている状態を前提としている。
【００８９】
〔シャフト３１の動作〕
スイッチ部３を構成するシャフト３１の電子ペン１内部での動作を簡単に説明する。
第１支持部３４（導電板３３）と第２支持部５１とは、外装筐体８に固定されている。そして、シャフト３１（張出部３１２）は、固定された導電板３３と第２支持部５１との間で、ペン先からの押圧力と、コイルバネ３７の付勢力との力のバランスにより、軸Ａｘ方向を含めて移動（傾倒）可能となる。
【００９０】
また、シャフト３１（軸部３１１）は、第５筐体８５の挿通孔８５２、第１支持部３４の挿通孔３４２、導電板３３の挿通孔３３１に挿通し、この各挿通孔の内部で、上記力により軸Ａｘ方向を含めて移動（傾倒）可能となっている。なお、軸部３１１には緩衝部材としてのリング３８が設置されているため、シャフト３１が傾倒した場合には、リング３８の外周面と第５筐体８５の挿通孔８５２の内周面とが当接する。
【００９１】
〔通常状態および押圧状態での電子ペン１の動作〕
以降では、電子ペン１の電源スイッチがＯＮの場合を前提として説明する。
図５に示すように、通常状態では、シャフト３１が、コイルバネ３７に付勢されることにより、ペン先側に移動している。そのため、シャフト３１（張出部３１２）に固定された移動用電極部３２の誘電体３２２は、電極としての導電板３３に当接した状態となっている。また、シャフト３１がペン先側に移動しているため、キャップ１０と第５筐体８５との間には、隙間Ｓが形成されている。
【００９２】
なお、回路ユニット４の制御部は、通常状態での導電板３３と、移動用電極部３２の電極３２１（電極部３２１１）との間に発生する静電容量を検出する。そして、制御部は、検出した静電容量と、記憶部（図示省略）に初期的に記憶される基準となる静電容量とを比較する。そして、静電容量の変化が「無い」と判断した場合、制御部は、発光部２を駆動（発光）させない。
【００９３】
詳細には、基準となる静電容量として、本実施形態では、誘電体３２２を両側から電極（導電板３３と電極部３２１１）で隙間を有さずに挟んだ状態での静電容量を、ある範囲を持って初期的に記憶している。そして、制御部は、検出した静電容量が、この記憶される静電容量の範囲に入るか否かを比較判断し、入る場合には、静電容量の変化が「無い」と判断する。なお、本実施形態では、移動用電極部３２を３つ備えているため、３つとも静電容量を検出して比較する。そして、検出した３つの静電容量の全てが、記憶される静電容量の範囲に入る場合に、静電容量の変化が「無い」と判断する。
【００９４】
図６に示すように、通常状態から、キャップ１０のペン先が押圧され、その押圧力がコイルバネ３７の付勢力に勝った場合には、コイルバネ３７の付勢力に抗し、ペン先の押圧に従動し、キャップ１０に接続するシャフト３１が後端側に移動して押圧状態となる。
【００９５】
なお、シャフト３１が後端側に移動することにより、シャフト３１（張出部３１２）に固定された移動用電極部３２（電極３２１、誘電体３２２）も移動する。これにより、押圧状態では、図６に示すように、移動用電極部３２の電極３２１が、通常状態に比べ、電極としての導電板３３との距離を変化させる。詳細には、電極３２１は、導電板３３との相対する面に対して垂直方向に距離を変化させる。そして、移動用電極部３２の誘電体３２２は、導電板３３との間に隙間Ｇを有した状態となる。
【００９６】
回路ユニット４の制御部は、押圧状態での導電板３３と、移動用電極部３２の電極３２１（電極部３２１１）との間に発生する静電容量を検出する。そして、制御部は、検出した静電容量と、初期的に記憶される基準となる静電容量とを比較する。そして、静電容量の変化が「有る」と判断した場合、制御部は、発光部２を駆動（発光）させる。発光部２の発光により、赤外線が電子ペン１から射出される。
【００９７】
詳細には、制御部は、検出した静電容量が、記憶される静電容量の範囲に入るか否かを比較し、入らない場合には、静電容量の変化が「有る」と判断する。本実施形態では、上述したように、３つの移動用電極部３２における静電容量を検出して比較判断する。そして、検出した３つの静電容量のうち１つでも、記憶される静電容量の範囲に入らない場合に、静電容量の変化が「有る」と判断する。
【００９８】
なお、図６では、ペン先が軸Ａｘ方向に平行に押圧された状態を示しているため、導電板３３と誘電体３２２との隙間は、３つとも同様の隙間Ｇとなる。そのため、３つとも静電容量の変化が「有る」と判断される。
【００９９】
しかし、描画によるペン先に印加される押圧力の方向は、殆どが軸Ａｘに交差する方向となり、シャフト３１は、コイルバネ３７の付勢力に抗し、ペン先の押圧に従動して、軸Ａｘに対して傾倒する。シャフト３１が傾倒することにより、３つの移動用電極部３２のうち、少なくとも１つの移動用電極部３２は隙間Ｇを有する状態（導電板３３と電極３２１との距離が離れる状態）となる。これにより、制御部は、静電容量の変化が「有る」と判断（押圧状態であると判断）することができ、発光部２を発光（赤外線を射出）させることができる。
【０１００】
上述したように、本実施形態の制御部は、少なくとも１つの移動用電極部３２と導電板３３との静電容量が変化した場合に、静電容量の変化が「有る」と判断（シャフト３１が軸Ａｘに対して傾倒している押圧状態と判断）して発光部２を発光させる。また、制御部は、全ての移動用電極部３２と導電板３３との静電容量が変化していない場合に、静電容量の変化が「無い」と判断（シャフト３１が軸Ａｘに対して傾倒していない通常状態と判断）して発光部２を発光させない。
【０１０１】
本実施形態の電子ペン１によれば、以下の効果が得られる。
【０１０２】
本実施形態の電子ペン１によれば、スイッチ部３が、電極としての導電板３３と、移動用電極部３２の電極３２１と、双方の電極の間に位置する移動用電極部３２の誘電体３２２とを有し、先端部となるペン先の押圧により電極３２１が移動する。そして、回路ユニット４の制御部が、電極３２１の移動による導電板３３と電極３２１との間に発生した静電容量を検出し、その静電容量の変化に対応して発光部２を発光させる。このように、本実施形態の構成は、従来のように、電極の接触/非接触による電気導通を検出する構成ではなく、電極間の静電容量の変化を検出する構成であるため、異物が電子ペン１の内部に侵入しても対処できるスイッチ構成とすることができる。これにより、意図した描画が行える電子ペン１を実現することができる。
【０１０３】
本実施形態の電子ペン１によれば、スイッチ部３は、移動用電極部３２の電極３２１が、ペン先の押圧に従動して、導電板３３との相対する面に対して垂直方向に距離を変化させることにより静電容量を変化させることができる。
【０１０４】
本実施形態の電子ペン１によれば、誘電体３２２は、電極３２１に固定されている。これにより、誘電体３２２を安定して設置することができる。また、ペン先の押圧がなく、電極３２１の移動がない場合（通常状態）には、電極３２１と導電板３３とで誘電体３２２を挟む状態とすることができるため、電極間の距離（位置）を固定させ、静電容量を変化させないようにすることができる。
【０１０５】
なお、本実施形態において、誘電体３２２と、誘電体３２２を固定しない導電板３３との間に隙間（隙間Ｇ）ができ、その隙間Ｇに異物が侵入する場合には、誘電体３２２の硬度を低くして軟らかくすることで、侵入する異物に対して誘電体３２２を変形させて吸収し、影響を低減することができる。また、電子ペン１を使用する際に、制御部が、記憶部に記憶していた静電容量をイニシャライズし、通常状態での静電容量を、新たな初期的な静電容量として測定することで、リファレンスを取り直す等により異物の侵入に対応させることができる。
【０１０６】
本実施形態の電子ペン１によれば、電極３２１と誘電体３２２とは、シャフト３１の中心軸（軸Ａｘ）を中心として同心円状に３つ設置されている。これにより、電子ペン１の持ち方や押圧の仕方がユーザーにより異なっても、シャフト３１の傾倒を、いずれかの電極３２１で静電容量の変化として確実に検出することができる。また、更に、等間隔で設置されているため、押圧された方向による非検出がなくなり、全周においてバランスよく検出することができる。
【０１０７】
本実施形態の電子ペン１によれば、誘電体３２２として、フッ素系樹脂材料を用いている。これにより、誘電体３２２を摩擦係数が低く滑りやすい部材として構成することができ、異物が誘電体３２２に付着することを防止することができる。
【０１０８】
本実施形態の電子ペン１によれば、電極３２１と誘電体３２２とで移動用電極部３２を構成している。これにより、スイッチ部３の組立てを含め、電子ペン１の組立てを容易とすることができる。
【０１０９】
〔第２実施形態〕
図７は、本実施形態に係る移動用電極部３２Ａを示す図であり、図７（ａ）は、移動用電極部３２Ａの外観斜視図であり、図７（ｂ）は、移動用電極部３２Ａの概断面図である。図８は、導電板３３Ａを示す斜視図である。
【０１１０】
〔電子ペン１Ａの構成〕
本実施形態の電子ペン１Ａは、後述する移動用電極部３２Ａと導電板３３Ａとが第１実施形態と異なり、その他の構成は第１実施形態の電子ペン１と同様に構成されている。従って、以降では、異なる構成の説明を行い、同様の構成の説明は省略する。
【０１１１】
〔移動用電極部３２Ａの構成〕
本実施形態の移動用電極部３２Ａは、図７に示すように、第１実施形態の移動用電極部３２と比較して、電極３２１Ａの電極部３２１１と、誘電体３２２Ａとの構成が異なっている。詳細には、電極部３２１１には、第１実施形態での電極部３２１１の外周端から突出する円筒状の側面電極部３２１１Ａが形成されている。そして、この側面電極部３２１１Ａの内面側に本実施形態の誘電体３２２Ａが収容される。なお、これ以外の構成は、第１実施形態と同様となる。なお、同様の構成には同様の符号を付記している。
【０１１２】
また、誘電体３２２Ａは、第１実施形態の誘電体３２２の中心軸Ａｍに沿って円柱状に切り欠いた挿入部３２２１が形成されている。これにより、本実施形態の誘電体３２２Ａは円筒状に構成されている。そして、誘電体３２２Ａは、電極部３２１１、側面電極部３２１１Ａに接着剤などにより固定されている。なお、この挿入部３２２１には、後述する本実施形態の導電板３３Ａに形成される円柱状に突出する電極部３３５が挿入される。
【０１１３】
〔移動用電極部３２Ａのシャフト３１への固定〕
移動用電極部３２Ａは、第１実施形態の移動用電極部３２と同様にシャフト３１に固定される。詳細には、移動用電極部３２Ａは、張出部３１２の貫通孔３１２３に挿通され、固定部材３６により固定される。
【０１１４】
〔導電板３３Ａの構成〕
本実施形態の導電板３３Ａは、第１実施形態と同様に電極として機能する。導電板３３Ａは、図８に示すように、第１実施形態の導電板３３と比較して、円柱状に突出する電極部３３５が形成されていることが異なる。詳細には、導電板３３Ａには、後端側の端面に円柱状に突出して電極部３３５が形成されている。また、電極部３３５は、シャフト３１の中心軸（軸Ａｘ）を中心として同心円状に等間隔で３つ形成されている。なお、これ以外の構成は、第１実施形態と同様となる。なお、同様の構成には同様の符号を付記している。
【０１１５】
〔導電板３３Ａの第１支持部３４への固定〕
導電板３３Ａは、第１実施形態の導電板３３と同様に第１支持部３４に固定される。詳細には、導電板３３Ａは、第１支持部３４（支持部本体３４１）の後端側の端面に設置され、支持部本体３４１のペン先側から第１固定ネジＳＣ１を貫通孔３４３に挿通して導電板３３Ａのネジ孔３３３に羅合することで固定される。
【０１１６】
〔電子ペン１Ａの動作状態〕
図９は、シャフト３１が軸Ａｘに対して傾倒していない状態（通常状態）を示す概断面図である。図１０は、シャフト３１が軸Ａｘに対して傾倒した状態（押圧状態）を示す概断面図である。
【０１１７】
〔通常状態および押圧状態での電子ペン１Ａの動作〕
以降では、電子ペン１Ａの電源スイッチがＯＮの場合を前提として説明する。
図９に示すように、通常状態では、シャフト３１が、コイルバネ３７に付勢されることにより、ペン先側に移動している。シャフト３１（張出部３１２）に固定された移動用電極部３２Ａの誘電体３２２Ａは、電極としての導電板３３Ａの後端側の端面に当接した状態となっている。この時、導電板３３Ａの電極部３３５は、移動用電極部３２Ａの誘電体３２２Ａに形成される挿入部３２２１に挿入され、電極部３３５の先端部が、移動用電極部３２Ａの電極部３２１１の近傍に位置した状態となっている。
【０１１８】
なお、回路ユニット４の制御部は、第１実施形態と同様に、通常状態での導電板３３Ａと、移動用電極部３２Ａの電極３２１Ａとの間に発生する静電容量を検出する。詳細には、制御部は、導電板３３Ａの電極部３３５と、移動用電極部３２Ａの側面電極部３２１１Ａとの、誘電体３２２Ａとを介して重なる状態での静電容量を検出する。そして、制御部は、第１実施形態と同様に、検出した静電容量と、記憶部に初期的に記憶される基準となる静電容量とを比較する。
【０１１９】
なお、記憶部には、本実施形態の通常状態での静電容量が記憶されている。そのため、図９に示すように、通常状態においては、制御部は、静電容量の変化が「無い」と判断する。そのため、制御部は、発光部２を駆動（発光）させない。
【０１２０】
図１０に示すように、通常状態から押圧状態となる場合、シャフト３１が後端側に移動することにより、シャフト３１（張出部３１２）に固定された移動用電極部３２Ａも移動する。この移動により、押圧状態では、図１０に示すように、電極部３３５の先端部が、側面電極部３２１１Ａの先端部近傍に位置する状態となる。
【０１２１】
これにより、押圧状態では、通常状態と比べ、移動用電極部３２Ａの側面電極部３２１１Ａが、導電板３３Ａの電極部３３５との重なる面積を変化させる。詳細には、側面電極部３２１１Ａは、電極部３３５との相対する面に対して水平方向に移動し、相対する面の重なる面積を変化させる。
【０１２２】
制御部は、第１実施形態と同様に、押圧状態での導電板３３Ａと、移動用電極部３２Ａの電極３２１Ａとの間に発生する静電容量を検出する。詳細には、制御部は、導電板３３Ａの電極部３３５と、移動用電極部３２Ａの側面電極部３２１１Ａとの、誘電体３２２Ａとを介して重なる状態での静電容量を検出する。
【０１２３】
そして、制御部は、第１実施形態と同様に、検出した静電容量と、初期的に記憶される基準となる静電容量とを比較する。そして、静電容量の変化が「有る」と判断した場合、制御部は、発光部２を駆動（発光）させ、赤外線を電子ペン１Ａから射出させる。なお、制御部による、検出した静電容量と基準となる静電容量との比較の仕方に関しては、第１実施形態と同様のため説明を省略する。
【０１２４】
なお、図１０では、ペン先が軸Ａｘ方向に平行に押圧された状態を示しているため、移動用電極部３２Ａの側面電極部３２１１Ａと、導電板３３Ａの電極部３３５との重なる面積が３つとも同様に変化する。そのため、３つとも静電容量の変化が「有る」と判断される。
【０１２５】
なお、描画時にシャフト３１が軸Ａｘに交差する方向に傾倒する場合、３つの移動用電極部３２Ａのうち、少なくとも１つの移動用電極部３２Ａは、導電板３３Ａの電極部３３５と電極３２１Ａの側面電極部３２１１Ａとの重なる面積を変化させる状態となる。これにより、制御部は、静電容量の変化が「有る」と判断（押圧状態であると判断）することができ、発光部２を発光（赤外線を射出）させることができる。
【０１２６】
上述したように、本実施形態の制御部は、少なくとも１つの移動用電極部３２Ａと導電板３３Ａの電極部３３５との静電容量が変化した場合に、静電容量の変化が「有る」と判断（シャフト３１が軸Ａｘに対して傾倒している押圧状態と判断）して発光部２を発光させる。また、制御部は、全ての移動用電極部３２Ａと導電板３３Ａの電極部３３５との静電容量が変化していない場合に、静電容量の変化が「無い」と判断（シャフト３１が軸Ａｘに対して傾倒していない通常状態と判断）して発光部２を発光させない。
【０１２７】
本実施形態の電子ペン１Ａによれば、第１実施形態での効果に加え、以下の効果が得られる。
【０１２８】
本実施形態の電子ペン１Ａによれば、スイッチ部３は、移動用電極部３２Ａの側面電極部３２１１Ａが、ペン先の押圧に従動して、導電板３３Ａの電極部３３５との相対する面に対して水平方向に移動し、相対する面の重なる面積を変化させる。これにより、第１実施形態での電極３２１の導電板３３に対する移動のさせ方を含め、静電容量を変化させるための電極移動のさせ方の自由度が向上する。
【０１２９】
本実施形態の電子ペン１Ａによれば、側面電極部３２１１Ａが電極部３３５との重なる面積を変化させて静電容量を変化させる場合（押圧状態）において、誘電体３２２Ａの挿入部３２２１に挿入された電極部３３５の先端部は、側面電極部３２１１Ａの先端部の近傍で、挿入部３２２１に挿入された状態で位置している。従って、静電容量を変化させる状態においても電極部３３５は、誘電体３２２Ａから外部には出ない状態となる。これにより、電極部３３５の先端部などに異物が侵入することを防止することができる。従って、異物の侵入に対処できるスイッチ構成とすることができ、意図した描画が行える電子ペン１Ａを実現することができる。
なお、導電板３３Ａの後端側の端面に誘電体３２２Ａの先端面が当接する状態（通常状態）において、この当接部に異物が侵入する場合には、第１実施形態と同様の対応をとることにより、異物の侵入に対応させることができる。
【０１３０】
本実施形態の電子ペン１Ａによれば、電極３２１Ａと誘電体３２２Ａとで移動用電極部３２Ａを構成している。これにより、スイッチ部３の組立てを含め、電子ペン１Ａの組立てを容易とすることができる。
【０１３１】
〔第３実施形態〕
図１１、図１２は、本実施形態に係る電子ペン１Ｂを示す概断面図である。そして、図１１は、シャフト３１が軸Ａｘに対して傾倒していない状態（通常状態）を示す概断面図であり、図１２は、シャフト３１が軸Ａｘに対して傾倒した状態（押圧状態）を示す概断面図である。
【０１３２】
〔電子ペン１Ｂの構成〕
本実施形態の電子ペン１Ｂは、移動用電極部３２Ｂの構成が、第１実施形態の移動用電極部３２の構成と異なっている。その他の構成は第１実施形態と同様となる。従って、以降では、異なる構成の説明を行い、同様の構成の説明は省略する。
【０１３３】
〔移動用電極部３２Ｂの構成〕
本実施形態の移動用電極部３２Ｂは、図１１に示すように、第１実施形態の移動用電極部３２と比較して、誘電体３２２Ｂの構成が異なっている。詳細には、誘電体３２２Ｂは、外形的には第１実施形態の誘電体３２２と同様に形成されている。異なるのは、第１実施形態の誘電体３２２は、硬度が高く剛性力が強い誘電性部材で形成されているが、本実施形態の誘電体３２２Ｂは、硬度が低く軟らかく、弾性力が強い誘電性部材で形成されていることである。
【０１３４】
また、誘電体３２２Ｂは、第１実施形態の移動用電極部３２（誘電体３２２）と同様に、電極３２１（電極部３２１１）に固定されている。そして、更に、本実施形態の誘電体３２２Ｂは、電子ペン１Ｂの組立てにおいて、導電板３３の後端側の端面に対し、誘電体３２２Ｂの先端部を当接させて双方を固定する構成となる。言い換えると、誘電体３２２Ｂは、電極３２１と導電板３３とに固定される。なお、本実施形態の誘電体３２２Ｂは、電極３２１の移動に従動して伸縮するように構成されている。
【０１３５】
〔通常状態および押圧状態での電子ペン１Ｂの動作〕
以降では、電子ペン１Ｂの電源スイッチがＯＮの場合を前提として説明する。
図１１に示すように、通常状態では、シャフト３１が、コイルバネ３７に付勢されることにより、ペン先側に移動している。シャフト３１（張出部３１２）に固定された移動用電極部３２Ｂは、誘電体３２２Ｂが、電極としての導電板３３の後端側の端面に固定されている。
【０１３６】
なお、回路ユニット４の制御部は、第１実施形態と同様に、通常状態での導電板３３と、移動用電極部３２Ｂの電極３２１との間に発生する静電容量を検出する。そして、制御部は、第１実施形態と同様に、検出した静電容量と、記憶部に初期的に記憶される基準となる静電容量とを比較する。なお、記憶部には、本実施形態の通常状態での静電容量が記憶されている。そのため、図１１に示すように、通常状態においては、制御部は、静電容量の変化が「無い」と判断する。そのため、制御部は、発光部２を駆動（発光）させない。
【０１３７】
図１２に示すように、通常状態から押圧状態となる場合、シャフト３１が後端側に移動することにより、シャフト３１（張出部３１２）に固定された移動用電極部３２Ｂも移動する。これにより、押圧状態では、移動用電極部３２Ｂの電極３２１が、通常状態に比べ、電極としての導電板３３との距離を変化させる。
【０１３８】
押圧状態において、移動用電極部３２Ｂの電極３２１が導電板３３との距離を変化させた場合、移動用電極部３２Ｂの誘電体３２２Ｂは、導電板３３に固定されているため、図１２に示すように、電極３２１が後端側に移動することに従動して、後端側に延びた状態となる。なお、押圧状態から通常状態に戻る場合、誘電体３２２Ｂは、図１１に示すように、コイルバネ３７の押圧力と誘電体３２２Ｂの有する弾性力とにより元の状態に戻る。
【０１３９】
制御部は、第１実施形態と同様に、押圧状態での導電板３３と、移動用電極部３２Ｂの電極３２１との間に発生する静電容量を検出する。そして、制御部は、検出した静電容量と、初期的に記憶される基準となる静電容量とを比較する。そして、静電容量の変化が「有る」と判断した場合、制御部は、発光部２を駆動（発光）させ、赤外線を電子ペン１Ｂから射出させる。なお、制御部による、検出した静電容量と基準となる静電容量との比較の仕方に関しては、第１実施形態と同様のため説明を省略する。
【０１４０】
なお、図１２では、ペン先が軸Ａｘ方向に平行に押圧された状態を示しているため、移動用電極部３２Ｂの電極３２１と、導電板３３との距離が３つとも同様に変化する。そのため、静電容量の変化が「有る」と判断される。
【０１４１】
なお、描画時にシャフト３１が軸Ａｘに交差する方向に傾倒する場合、３つの移動用電極部３２Ｂのうち、少なくとも１つの移動用電極部３２Ｂは、導電板３３と電極３２１との距離を変化させる状態となる。これにより、制御部は、静電容量の変化が「有る」と判断（押圧状態であると判断）することができ、発光部２を発光（赤外線を射出）させることができる。
【０１４２】
上述したように、本実施形態の制御部は、少なくとも１つの移動用電極部３２Ｂと導電板３３との静電容量が変化した場合に、静電容量の変化が「有る」と判断（シャフト３１が軸Ａｘに対して傾倒している押圧状態と判断）して発光部２を発光させる。また、制御部は、全ての移動用電極部３２Ｂと導電板３３との静電容量が変化していない場合に、静電容量の変化が「無い」と判断（シャフト３１が軸Ａｘに対して傾倒していない通常状態と判断）して発光部２を発光させない。
【０１４３】
本実施形態の電子ペン１Ｂによれば、第１実施形態での効果に加え、以下の効果が得られる。
【０１４４】
本実施形態の電子ペン１Ｂによれば、移動用電極部３２Ｂの誘電体３２２Ｂは、導電板３３に固定され、電極３２１の移動に従動して伸縮できるため、描画時にシャフト３１が軸Ａｘに交差する方向に傾倒し、導電板３３と、移動用電極部３２Ｂの電極３２１との距離が変化した場合に、誘電体３２２Ｂが延びる。これにより、誘電体３２２Ｂと導電板３３との間に異物が侵入することを防止することができる。従って、異物の侵入に対処できるスイッチ構成とすることができ、意図した描画が行える電子ペン１Ｂを実現することができる。
【０１４５】
〔第４実施形態〕
図１３、図１４は、本実施形態に係る電子ペン１Ｃを示す概断面図である。そして、図１３は、シャフト３１が軸Ａｘに対して傾倒していない状態（通常状態）を示す概断面図であり、図１４は、シャフト３１が軸Ａｘに対して傾倒した状態（押圧状態）を示す概断面図である。
【０１４６】
〔電子ペン１Ｃの構成〕
本実施形態の電子ペン１Ｃは、第１実施形態での移動用電極部３２は備えていない。このため、移動用電極部３２を固定するための構成が省かれている。そして、後述する導電板３３Ｃ、電極３２３、誘電体３２４が第１実施形態と異なり、また、移動用電極部３２を省いたことによる関連する構成が異なる。その他の構成は、第１実施形態の電子ペン１と同様に構成されている。従って、以降では、異なる構成の説明を行い、同様の構成の説明は省略する。
【０１４７】
〔導電板３３Ｃの構成〕
本実施形態の導電板３３Ｃは、第１実施形態と同様に電極として機能する。導電板３３Ｃは、図１３に示すように、第１実施形態の導電板３３と略同様に構成され、異なるのは、第１実施形態の挿通孔３３１（図３）の内径を大きくしていることである。なお、この新たな挿通孔を挿通孔３３１Ｃとする。
【０１４８】
〔誘電体３２４の構成〕
本実施形態の誘電体３２４は、誘電性部材により、リング状に形成されている。そして、誘電体３２４は、図１３に示すように、上述した導電板３３Ｃの挿通孔３３１Ｃの内周面に、誘電体３２４の外周面を接着して導電板３３Ｃに固定されている。なお、誘電体３２４の内周面側にシャフト３１を挿通させる。
【０１４９】
〔電極３２３の構成〕
本実施形態の電極３２３は、金属製の導電部材で円筒状に形成され、スイッチ部３の電極として機能する。電極３２３は、図１３に示すように、シャフト３１の軸部３１１の外周面に固定されている。詳細には、電極３２３は、通常状態において、電極３２３の後端側の端面が、上述した導電板３３Ｃのペン先側の端面に、断面的に、若干重なる位置に固定されている。また、電極３２３には、図示省略するリード線が電気的に接続され、その先端は回路ユニット４に電気的に接続されている。
【０１５０】
〔シャフト３１の張出部３１２の構成〕
上述したように、本実施形態では、移動用電極部３２は使用していない。そのため、張出部３１２には、移動用電極部３２は設置されない。しかし、通常状態での軸Ａｘ方向における張出部３１２（シャフト３１）の位置を保持させるために、張出部３１２のペン先側の端面には、第１実施形態の貫通孔３１２３と同様の位置に、導電板３３Ｃと通常状態で当接する円柱状のスペーサー３２５が設置されている。
【０１５１】
〔通常状態および押圧状態での電子ペン１Ｃの動作〕
以降では、電子ペン１Ｃの電源スイッチがＯＮの場合を前提として説明する。
図１３に示すように、通常状態では、シャフト３１が、コイルバネ３７に付勢されることにより、ペン先側に移動している。シャフト３１（張出部３１２）に固定されたスペーサー３２５は、導電板３３Ｃの後端側の端面に当接した状態となっている。この時、上述したように、電極３２３の後端側の端面が、上述した導電板３３Ｃのペン先側の面に、断面的に、若干重なって位置した状態となっている。
【０１５２】
なお、回路ユニット４の制御部は、第１実施形態と同様に、通常状態での導電板３３Ｃと、電極３２３との間に発生する静電容量を検出する。詳細には、制御部は、導電板３３Ｃの挿通孔３３１Ｃと、電極３２３との、誘電体３２４とを介して重なる状態での静電容量を検出する。そして、制御部は、第１実施形態と同様に、検出した静電容量と、記憶部に初期的に記憶される基準となる静電容量とを比較する。なお、記憶部には、本実施形態の通常状態での静電容量が記憶されている。そのため、図１３に示すように、通常状態においては、制御部は、静電容量の変化が「無い」と判断する。そのため、制御部は、発光部２を駆動（発光）させない。
【０１５３】
図１４に示すように、通常状態から押圧状態となる場合、シャフト３１が後端側に移動することにより、本実施形態では、電極３２３が導電板３３Ｃの挿通孔３３１Ｃの全域に渡って位置する状態となる。これにより、押圧状態では、通常状態に比べ、電極３２３が、導電板３３Ｃの挿通孔３３１Ｃとの重なる面積を変化させる。詳細には、電極３２３は、挿通孔３３１Ｃとの相対する面に対して水平方向に移動し、相対する面の重なる面積を変化させる。
【０１５４】
制御部は、第１実施形態と同様に、押圧状態での導電板３３Ｃと、電極３２３との間に発生する静電容量を検出する。詳細には、制御部は、導電板３３Ｃの挿通孔３３１Ｃと、電極３２３との、誘電体３２４とを介して重なる状態での静電容量を検出する。
【０１５５】
そして、制御部は、第１実施形態と同様に、検出した静電容量と、初期的に記憶される基準となる静電容量とを比較する。そして、静電容量の変化が「有る」と判断した場合、制御部は、発光部２を駆動（発光）させ、赤外線を電子ペン１Ｃから射出させる。なお、制御部による、検出した静電容量と基準となる静電容量との比較の仕方に関しては、第１実施形態と同様のため説明を省略する。
【０１５６】
なお、図１４では、ペン先が軸Ａｘ方向に平行に押圧された状態を示しているため、電極３２３と、導電板３３Ｃの挿通孔３３１Ｃとの重なる面積が全周に渡って略均一に変化する状態となる。そのため、静電容量の変化が「有る」と判断される。
【０１５７】
なお、描画時にシャフト３１が軸Ａｘに交差する方向に傾倒する場合、電極３２３と、導電板３３Ｃの挿通孔３３１Ｃとの重なる面積は、全周に渡って不均一に変化する状態となる。これにより、制御部は、静電容量の変化が「有る」と判断（押圧状態であると判断）することができ、発光部２を発光（赤外線を射出）させることができる。
【０１５８】
本実施形態の電子ペン１Ｃによれば、第１実施形態での効果に加え、以下の効果が得られる。
【０１５９】
本実施形態の電子ペン１Ｃによれば、スイッチ部３は、電極３２３が、ペン先の押圧に従動して移動し、導電板３３Ｃの挿通孔３３１Ｃとの相対する面に対して水平方向に移動し、相対する面の重なる面積を変化させることにより静電容量を変化させることができる。
【０１６０】
本実施形態の電子ペン１Ｃによれば、ペン先の押圧に従動するシャフト３１の軸部３１１の外周面に、電極３２３を設ける構成により、スイッチ部３の構成を容易とすることができる。
【０１６１】
なお、上述した実施形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変更や改良などを加えて実施することが可能である。変形例を以下に述べる。
【０１６２】
前記第１実施形態の電子ペン１において、移動用電極部３２として、電極３２１、電極３２１に固定される誘電体３２２を構成し、導電板３３と電極３２１との距離を変化させることにより静電容量を変化させている。しかし、移動用電極部３２として構成せずに、誘電体３２２を電極３２１ではなく導電板３３に固定して、通常状態での電極間の位置を決め、導電板３３と電極３２１との距離を変化させる構成としてもよい。言い換えると、誘電体３２２は、電極３２１、導電板３３のいずれか一方の電極に固定されていればよい。これは、前記第２実施形態においても同様となる。
【０１６３】
前記第１実施形態の電子ペン１において、電極３２１と誘電体３２２とは、シャフト３１の中心軸（軸Ａｘ）を中心として同心円状に３つ設置されている。しかし、これに限定されず、電極３２１と誘電体３２２とは、シャフト３１の中心軸（軸Ａｘ）を中心として同心円状に２つ、または４つ以上設置されていてもよい。これにより、電子ペン１の持ち方や押圧の仕方がユーザーにより異なっても、シャフト３１の傾倒を、いずれかの電極３２１で静電容量の変化として確実に検出することができる。また、更に、等間隔で設置されているため、押圧された方向による非検出がなくなり、全周においてバランスよく検出することができる。これは、前記第２、第３実施形態においても同様となる。
【０１６４】
前記第２実施形態の電子ペン１Ａにおいて、誘電体３２２Ａは移動用電極部３２Ａの電極３２１Ａ（電極部３２１１および側面電極部３２１１Ａ）に固定され、導電板３３Ａには電極部３３５が形成されている。しかし、この構成に限られず、誘電体３２２Ａを、導電板３３Ａの電極部３３５に挿通して固定し、移動用電極部３２Ａの電極３２１Ａ（電極部３２１１および側面電極部３２１１Ａ）には固定しない構成としてもよい。
【０１６５】
前記第２実施形態の電子ペン１Ａにおいて、誘電体３２２Ａは円筒形状に形成されているが、円筒形状には限定されない。誘電体は、電極と電極とが重ならないようにスペーサーとして機能する形状であればよい。これは、前記第１、第３実施形態においても同様となる。
【０１６６】
前記第３実施形態の電子ペン１Ｂにおいて、誘電体３２２Ｂは、弾性力を有して構成されているため、ペン先からの押圧力との力のバランスがとれ、通常状態と押圧状態とを実現できるのであれば、コイルバネ３７は使用しなくてもよい。この構成により、スイッチ部３の構成を簡略化することができる。
【０１６７】
前記第３実施形態の電子ペン１Ｂは、コイルバネ３７を使用しているため、誘電体３２２Ｂは、強い弾性力を有していなくてもよい。従って、誘電体３２２Ｂとして、例えば、伸縮可能なケースの内部に液状の部材を封入した構造を用いることでもよい。
【０１６８】
前記第４実施形態の電子ペン１Ｃにおいて、電極３２３は円筒形状に形成されているが、円筒形状ではなく、分割して、複数の電極を軸部３１１に設置する構成としてもよい。
【符号の説明】
【０１６９】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ…電子ペン、２…発光部、３…スイッチ部、４…回路ユニット（回路部）、１０…キャップ（先端部、ペン先）、３１…シャフト、３２，３２Ａ，３２Ｂ…移動用電極部、３３，３３Ａ，３３Ｃ…導電板（電極）、３２１…電極、３２２，３２２Ａ，３２２Ｂ…誘電体（誘電性部材）、３２３…電極、３２４…誘電体（誘電性部材）、３３５…電極部、３２１１Ａ…電極部、Ａｘ…電子ペンの仮想の軸およびシャフトの中心軸。
【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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