(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸心方向の一端側であるペン先側が開口とされている電子ペンの筐体内に設けられる嵌合部に嵌合され、前記嵌合部を前記筐体の軸心方向に移動させる移動機構により、前記筐体の中空部内で移動可能とされる状態で収納される電子ペン本体部であって、
前記移動機構により移動されることで、前記開口を通じて外部に突出可能とされる導電性の芯体を備えるペン先部と、
軸心方向の前記ペン先側に前記ペン先部が結合され、前記芯体を通じて外部に送出する信号を発生する信号発生回路を含む電子回路を収納する本体筒状部と、
軸心方向において前記本体筒状部の前記ペン先部とは反対側の後端部に設けられ、前記電子回路に接続されている端子を具備すると共に、前記筐体の前記嵌合部に設けられる結合用コネクタに結合される後端部コネクタと、
を備えることを特徴とする電子ペン本体部。
【請求項２】
前記後端部コネクタは、前記電子回路に電気的にそれぞれ接続され、互いに絶縁されている複数個の端子部を備え、
前記後端部コネクタと前記結合用コネクタとは、一方の嵌合凹部に、他方の嵌合突部が軸心方向に挿入されて結合されるものであり、前記後端部コネクタと前記結合用コネクタとのいずれかは、端子部が円環状の導体接触部を有するものにより構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の電子ペン本体部。
【請求項３】
前記後端部コネクタは前記嵌合突部を構成するものであり、前記複数個の端子部は、それぞれ中心位置が同一の円環状の導体接触部を備えると共に、前記導体接触部が軸心方向に異なる位置となるように構成されている
ことを特徴とする請求項２に記載の電子ペン本体部。
【請求項４】
前記結合用コネクタは前記嵌合突部を構成するものであり、その複数個の端子部は、それぞれ中心位置が同一の円環状の導体接触部を備えると共に、前記導体接触部が軸心方向に異なる位置となるように構成されており、
前記後端部コネクタの前記複数個の端子部は、前記結合用コネクタの前記複数個の端子部の前記円環状の導体接触部のそれぞれに接触する
ことを特徴とする請求項２に記載の電子ペン本体部。
【請求項５】
前記ペン先部は、
軸心方向の一端側がペン先となる導電性の前記芯体を構成する中心電極と、
少なくとも前記ペン先を除いて前記中心電極の周囲に配設され、前記中心電極とは絶縁されている周辺電極と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の電子ペン本体部。
【請求項６】
前記中心電極の前記ペン先となる前記一端側が前記筐体の前記開口から外部に突出する使用時には、前記周辺電極の前記ペン先側の一部も前記筐体の前記開口から外部に突出する
ことを特徴とする請求項５に記載の電子ペン本体部。
【請求項７】
前記本体筒状部内には、前記信号発生回路を含む電子回路に電源電圧を供給するための蓄電素子が設けられており、
前記後端部コネクタの前記複数の端子部は、前記結合用コネクタを通じて送られてくる充電電流を前記蓄電素子に供給するための端子部を含む
ことを特徴とする請求項１に記載の電子ペン本体部。
【請求項８】
前記筐体内には、前記電子ペン本体部の外部において電池が備えられており、
前記後端部コネクタの前記複数の端子部は、前記電池の電圧を、前記電子回路の電源電圧として受け取るための端子部を含む
ことを特徴とする請求項１に記載の電子ペン本体部。
【請求項９】
前記筐体の中空部内には、前記電子回路部品を含む、前記電子ペン本体部の記電子回路とは別の電子回路が備えられており、
前記後端部コネクタの前記複数の端子部は、前記本体筒状部内に収納されている前記電子回路と前記別の電子回路とを接続するための端子部を含む
ことを特徴とする請求項１に記載の電子ペン本体部。
【請求項１０】
前記後端部コネクタの前記複数の端子部は、前記筐体に使用者により操作可能に設けられるサイドスイッチに接続される端子部を含む
ことを特徴とする請求項１に記載の電子ペン本体部。
【請求項１１】
前記後端部コネクタは、コネクタプラグまたはコネクタジャックの一方であり、前記結合用コネクタは、コネクタプラグまたはコネクタジャックの他方である
ことを特徴とする請求項１に記載の電子ペン本体部。
【請求項１２】
ペン先側となる軸心方向の一端側に開口が設けられている筒状の筐体を有し、少なくとも１本の電子ペン本体部が前記筒状の筐体内に収納される電子ペンであって、
前記電子ペン本体部のペン先側とは反対側の後端部側が嵌合される嵌合部と、
前記嵌合部を前記筐体の軸心方向に移動させる移動機構と、
を備え、前記嵌合部は、前記筐体に配設される電子回路部品に電気的に接続されている端子を備える結合用コネクタを具備し、
前記電子ペン本体部は、
前記移動機構により前記嵌合部が移動されることで、前記開口を通じて外部に突出可能とされる導電性の芯体を備えるペン先部と、
軸心方向の前記ペン先側に前記ペン先部が結合され、前記芯体を通じて外部に送出する信号を発生する信号発生回路を含む電子回路を収納する本体筒状部と、
軸心方向において前記本体筒状部の前記ペン先部とは反対側の後端部に設けられ、前記電子回路に接続されている端子を具備すると共に、前記筐体の前記嵌合部の前記結合用コネクタに結合される後端部コネクタと、
を備えることを特徴とする電子ペン。
【請求項１３】
前記筐体には、外部と接続される充電用電極が設けられていると共に、
前記電子ペン本体部の前記本体筒状部には、前記信号発生回路を含む電子回路に電源電圧を供給するための蓄電素子が設けられており、
前記充電用電極が前記結合用コネクタの第１の端子部に接続され、
前記後端部コネクタは、前記蓄電素子に充電電流を供給するように前記電子回路に接続される第２の端子部を備え、
前記結合用コネクタに前記後端部コネクタが結合されたときには、前記第１の端子部と前記第２の端子部とが電気的に接続される
ことを特徴とする請求項１２に記載の電子ペン。
【請求項１４】
前記筐体には、電磁誘導により充電用電流を発生する充電用コイルが装着されており、
前記電子ペン本体部の前記本体筒状部には、前記信号発生回路を含む電子回路に電源電圧を供給するための蓄電素子が設けられており、
前記充電用コイルが前記結合用コネクタの第１の端子部に接続され、
前記後端部コネクタは、前記蓄電素子に充電電流を供給するように前記電子回路に接続される第２の端子部を備え、
前記結合用コネクタに前記後端部コネクタが結合されたときには、前記第１の端子部と前記第２の端子部とが電気的に接続される
ことを特徴とする請求項１２に記載の電子ペン。
【請求項１５】
前記筐体内には、電池が設けられており、
前記電池が前記結合用コネクタの第１の端子部に接続され、
前記後端部コネクタは、前記電子ペン本体部の本体筒状部内の前記電子回路の電源供給路に接続される第２の端子部を備え、
前記結合用コネクタに前記後端部コネクタが結合されたときには、前記第１の端子部と前記第２の端子部とが電気的に接続される
ことを特徴とする請求項１２に記載の電子ペン。
【請求項１６】
前記電池は、充電可能な電池であり、前記筐体には、前記電池を充電する際に用いられる充電用電極が設けられている
ことを特徴とする請求項１５に記載の電子ペン。
【請求項１７】
前記筐体には、使用者により操作可能に設けられるサイドスイッチが設けられていると共に、
前記電子ペン本体部の前記本体筒状部の前記電子回路は、前記サイドスイッチの状態を判別して、前記サイドスイッチの状態を位置検出装置に伝達するための情報を生成する情報生成回路を含み、
前記サイドスイッチが前記結合用コネクタの第１の端子部に接続され、
前記後端部コネクタは、前記電子回路の前記情報生成回路に接続される第２の端子部を備え、
前記結合用コネクタに前記後端部コネクタが結合されたときには、前記第１の端子部と前記第２の端子部とが電気的に接続される
ことを特徴とする請求項１２に記載の電子ペン。
【請求項１８】
前記筐体内には、位置検出装置との間で無線通信する無線通信部が設けられており、
前記電子ペン本体部内には、前記電子ペン本体部のペン先に印可される筆圧を検出する筆圧検出部又は前記電子ペン本体部の識別情報を発生する識別情報発生部を備え、
前記筆圧検出部で検出された筆圧の情報又は前記識別情報発生部からの前記識別情報が、前記後端部コネクタ及び前記結合用コネクタを通じて前記無線通信部に供給され、前記無線通信部を通じて送信される
ことを特徴とする請求項１２に記載の電子ペン。
【請求項１９】
前記移動機構は、ノック式ボールペンのノック機構の構成とされている
ことを特徴とする請求項１２に記載の電子ペン。
【請求項２０】
前記移動機構は、複数の嵌合部の内の１個の嵌合部を選択的に移動させるようにするノック式多色ボールペンの機構の構成とされており、
前記複数の嵌合部の少なくとも一つが、前記結合用コネクタを備える前記嵌合部とされている
ことを特徴とする請求項１２に記載の電子ペン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、位置検出センサと電界結合により信号の授受を行う静電容量方式の電子ペン及び電子ペン本体部に関する。
【背景技術】
【０００２】
静電容量方式の電子ペンとして、位置検出装置の位置検出センサとの間の電界結合を通じて信号の授受（インタラクション）を行うことで、位置検出センサで電子ペンにより指示された位置を検出するようにする、いわゆるアクティブ静電容量方式の電子ペンが賞用されている。【０００３】
この種のアクティブ静電容量方式の電子ペンは、一次電池や二次電池を用いた電源回路と信号発信回路とを内蔵すると共に、芯体を導体で構成し、信号発信回路からの信号を、導体の芯体から、位置検出センサに対して静電結合により送信するようにするものである（例えば特許文献１（特許第５６８７３９８号公報）参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５６８７３９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、近年の小型化の嗜好により、携帯型の電子機器も、より小型化の要求が強くなっている。そして、電子ペンは、この種の小型の電子機器に搭載される位置検出センサと共に使用されるようになっており、より細型のものが求められている。【０００６】
さらに、最近は、電子ペンは、文具の延長として捉えられ、その内部構成をモジュール化して、ボールペンの替え芯（リフィルやカートリッジ）と同様に取り扱えるようにする要望もある。以下、この明細書では、電子ペンの内部構成部品をモジュール化して一体化し、ボールペンの替え芯のように交換可能に構成したものを電子ペン本体部と称することとする。【０００７】
アクティブ静電容量方式の電子ペンを、このような電子ペン本体部を電子ペンの筐体内に収納して構成しようとした場合に、電子ペン本体部内に収納される信号発信回路への電源の供給手段が問題となる。すなわち、この場合の電子ペン本体部は非常に細型となり、大型の一次電池を当該電子ペン本体部内に設けることは困難である。もしも一次電池を電子ペン本体部内に搭載することが可能であっても、その電池容量が小さく、頻繁に交換する必要が生じ、その煩に堪えない。そのため、電子ペン本体部には、充電可能な小型の蓄電素子あるいは二次電池を設けて、外部から充電をする必要があるが、その充電をどのようにして行うかが課題となる。【０００８】
また、電子ペンにおいては、サイドスイッチなど、使用者による操作可能な状態で電子ペンの筐体に設ける必要がある電子回路部品も存在し、その電子回路部品と、電子ペン本体部の電子回路との間の電気的な接続をどのように実現するかも課題である。【０００９】
そして、このような電子ペン本体部を用いて電子ペンを構成する場合に、細い先端部を保護するために、例えばノック式ボールペンと同様に、電子ペンの使用時にのみ、電子ペン本体部の先端部を電子ペンの筐体の開口から外部に突出させるようにすることも肝要であるが、そのように、電子ペン本体部が電子ペンの筐体内で軸心方向に移動する場合において、上述のような電子ペン本体部と電子ペンの筐体に設けられる電子回路部品との電気的な接続をどのようにするかが大きな課題となる。【００１０】
この発明は、以上のような課題を解決することができるようにした電子ペン及び電子ペン本体部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】
【００１１】
上記の課題を解決するために、
軸心方向の一端側であるペン先側が開口とされている電子ペンの筐体内に設けられる嵌合部に嵌合され、前記嵌合部を前記筐体の軸心方向に移動させる移動機構により、前記筐体の中空部内で移動可能とされる状態で収納される電子ペン本体部であって、
前記移動機構により移動されることで、前記開口を通じて外部に突出可能とされる導電性の芯体を備えるペン先部と、
軸心方向の前記ペン先側に前記ペン先部が結合され、前記芯体を通じて外部に送出する信号を発生する信号発生回路を含む電子回路を収納する本体筒状部と、
軸心方向において前記本体筒状部の前記ペン先部とは反対側の後端部に設けられ、前記電子回路に接続されている端子を具備すると共に、前記筐体の前記嵌合部に設けられる結合用コネクタに結合される後端部コネクタと、
を備えることを特徴とする電子ペン本体部を提供する。【００１２】
また、
ペン先側となる軸心方向の一端側に開口が設けられている筒状の筐体を有し、少なくとも１本の電子ペン本体部が前記筒状の筐体内に収納される電子ペンであって、
前記電子ペン本体部のペン先側とは反対側の後端部側が嵌合される嵌合部と、
前記嵌合部を前記筐体の軸心方向に移動させる移動機構と、
を備え、前記嵌合部は、前記筐体に配設される電子回路部品に電気的に接続されている端子を備える結合用コネクタを具備し、
前記電子ペン本体部は、
前記移動機構により前記嵌合部が移動されることで、前記開口を通じて外部に突出可能とされる導電性の芯体を備えるペン先部と、
軸心方向の前記ペン先側に前記ペン先部が結合され、前記芯体を通じて外部に送出する信号を発生する信号発生回路を含む電子回路を収納する本体筒状部と、
軸心方向において前記本体筒状部の前記ペン先部とは反対側の後端部に設けられ、前記電子回路に接続されている端子を具備すると共に、前記筐体の前記嵌合部の前記結合用コネクタに結合される後端部コネクタと、
を備えることを特徴とする電子ペンを提供する。【００１３】
上述の構成の電子ペン本体部は、電子ペンの移動機構により移動する嵌合部に嵌合されて、電子ペンの筐体の中空部内を軸心方向に移動して、そのペン先部が、筐体の開口から外部に突出可能に構成されている。【００１４】
そして、電子ペン本体部のペン先側とは反対側の後端部に、電子ペン本体部の内部に設けられる電子回路に接続されている後端部コネクタが設けられている。また、電子ペンの筐体の嵌合部には、電子ペンの筐体に配設されている充電用電極やサイドスイッチなどの電子回路部品が接続されている結合用コネクタが設けられている。【００１５】
したがって、電子ペン本体部の後端部が電子ペンの筐体の嵌合部に嵌合されると、後端部コネクタと結合用コネクタとが結合する。これにより、例えば、充電用電極に外部から供給された充電電流が、結合用コネクタ及び後端部コネクタを通じて電子ペン本体部の内部に設けられる電子回路に含まれる蓄電素子に供給され、当該蓄電素子が充電される。また、例えばサイドスイッチの端子が、結合用コネクタ及び後端部コネクタを通じて電子ペン本体部の内部に設けられる電子回路に接続されることで、電子回路ではサイドスイッチの状態を把握することができる。【００１６】
上記の構成においては、結合用コネクタが移動機構により移動させられる嵌合部に設けられ、この嵌合部に嵌合する電子ペン本体部の後端部に後端部コネクタが設けられるので、電子ペン本体部が電子ペンの筐体内で軸心方向に移動したとしても、電気的な接続は常に確保されるという特徴を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】この発明による電子ペンの第１の実施形態の構成例を説明するための図である。
【図２】この発明による電子ペン本体部の第１の実施形態の構成例を説明するための図である。
【図３】この発明による電子ペン本体部の第１の実施形態のペン先側の構成例を説明するための図である。
【図４】この発明による電子ペン本体部の第１の実施形態の構成例を説明するための図である。
【図５】この発明による電子ペン本体部の第１の実施形態の電子回路の構成例を説明するためのブロック図である。
【図６】この発明による電子ペンの第１の実施形態と共に使用する静電容量方式の位置検出装置の構成例を説明するための図である。
【図７】図６の例の位置検出装置における電子ペンの傾き角の検出方法を説明するために用いる図である。
【図８】この発明による電子ペン本体部の第１の実施形態の変形例の構成を説明するための図である。
【図９】この発明による電子ペンの第２の実施形態に用いる電子ペン本体部の構成例を説明するための図である。
【図１０】この発明による電子ペン本体部の他の実施形態の構成例を説明するための図である。
【図１１】この発明による電子ペンの他の実施形態の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】
【００１８】
以下、この発明による電子ペン及び電子ペン本体部の実施形態を、図を参照しながら説明する。
【００１９】
［第１の実施形態］
第１の実施形態の電子ペンでは、カートリッジ式の構成とされ電子ペン本体部を、電子ペンの筒状の筐体内に着脱可能に収容する構成を備えている。
【００２０】
ところで、近年のアクティブ静電容量方式の電子ペンにおいては、電子ペンによる指示位置を検出する位置検出センサ側からの信号を受信して、その受信した信号の要求に基づいたフォーマットの信号を発信する双方向通信型の電子ペンも登場してきている。
【００２１】
この種の双方向通信型電子ペンにおいては、位置検出センサからの信号を受信するための受信部の位置が重要である。静電容量方式の電子ペンの場合、位置検出センサから送信される信号は、静電容量結合により受信可能な電界によるものであり、信号の到達距離は非常に短い。そのため、双方向通信型電子ペンの受信部は、位置検出センサからの信号を大きい強度で受信することができるように、ペン先に近い位置に配置すべきである。
【００２２】
そこで、この実施形態の電子ペンでは、電子ペン本体部の構成を、上述の双方向通信型電子ペン用として最適なものとなるように考慮している。すなわち、以下に説明する実施形態では、電子ペン本体部に、位置検出センサからの信号の受信部を設けるが、この受信部は、導電性材料で構成されている中心電極との電気的な絶縁を考慮しつつ、この中心電極の周囲を、中心電極の先端部の近傍まで覆うように囲んで設けられた筒状の導体からならる周辺電極により構成される。
【００２３】
また、最近は、電子ペンの位置検出センサ面に対する傾き角（電子ペンの軸心方向と位置検出センサ面との成す角度。以下、電子ペンの傾き角と略称する）を、位置検出装置で検出し、検出した傾き角を電子ペンの指示軌跡（筆記跡）の太さなどに反映するようにすることが提案されている。この実施形態の電子ペンの電子ペン本体部においては、上記の周辺電極を、この電子ペンの傾き角の検出にも用いることができるように構成する。
【００２４】
また、この第１の実施形態では、周辺電極を、位置検出用信号を送出する中心電極に対するシールド電極の役割をするようにも構成する。
【００２５】
図１は、この発明による電子ペンの第１の実施形態の構成例を示す図である。この第１の実施形態の電子ペン１は、筒状の筐体２（以下、ペン筐体２と称する）の中空部２ａ内に、電子ペン本体部３が収納され、移動機構の例としてのノックカム機構部４により、電子ペン本体部３のペン先側が、ペン筐体２の長手方向の一端側の径Ｒ０の開口２ｂ側から出し入れされるノック式の構成を備える。
【００２６】
図１（Ａ）は、電子ペン本体部３の全体がペン筐体２の中空部２ａ内に収容されている状態を示し、図１（Ｂ）は、ノックカム機構部４により電子ペン本体部３のペン先側が、ペン筐体２の開口２ｂから突出した状態を示している。なお、図１の例では、電子ペン１のペン筐体２が透明の合成樹脂で構成されていて、その内部が透けて見える状態として示している。
【００２７】
この実施形態では、ペン筐体２及び当該ペン筐体２内に設けられるノックカム機構部４は、周知の市販のノック式ボールペンと同様に構成される。
【００２８】
ノックカム機構部４は、図１に示すように、カム本体４１と、ノック棒４２と、回転子４３とが組み合わされた周知の構成とされている。カム本体４１は、筒状のペン筐体２の内壁面に形成されている。ノック棒４２は、使用者のノック操作を受け付けることができるように、端部４２ａが、ペン筐体２のペン先側とは反対側の開口２ｃから突出するようにされている。回転子４３は、電子ペン本体部３のペン先側とは反対側の後端部が嵌合される嵌合部４３ａを備える。
【００２９】
ただし、この嵌合部４３ａには、電子ペン本体部３との電気的な接続の構成が追加されている点が、通常の文具のノック式ボールペンの筐体の嵌合部とは異なっている。すなわち、電子ペン本体部３は、後述するように、内部に、位置検出センサに中心電極又は周辺電極を通じて送出する信号を発生する信号発信回路を備えており、当該信号発信回路には電源電圧を供給する必要がある。
【００３０】
この実施形態では、後述するように、電子ペン本体部３の内部には、信号発信回路及び当該信号発信回路に電源を供給する蓄電素子が設けられている。そして、蓄電素子は、電子ペン本体部３の外部から充電をする必要がある。そのため、この実施形態の電子ペン本体部３の嵌合部４３ａに嵌合される端部には、前記蓄電素子と接続される端子導体（電極）が設けられており、前記嵌合部４３ａには、当該蓄電素子と接続される端子導体と接続される導体が形成される。なお、電子ペン本体部３との結合部の構成は、電気的な構成が追加されるだけ、ボールペンの替え芯が結合されて装着される構成であることに変化はない。電子ペン本体部３の嵌合部４３ａに嵌合される端部の構成例については、嵌合部４３ａの構成例と共に後述する。
【００３１】
そして、ペン筐体２の、この例ではペン先側とは反対側の外周側面の部分に、図１に示すように、嵌合部４３ａに設けられる導体に接続される充電用電極２ｄ，２ｅが形成されている。
【００３２】
また、ペン筐体２の、使用者が電子ペン１の使用時に操作可能となる外周側面位置に、サイドスイッチ２Ｓが設けられている。サイドスイッチ２Ｓは、押し釦スイッチやスライドスイッチの構成であり、電子ペンにおいては周知のものであるので、ここでは、その詳細な構造の例については省略する。
【００３３】
この第１の実施形態の電子ペン１においては、サイドスイッチ２Ｓの操作情報を、電子ペン本体部３に対して、嵌合部４３ａを通じて伝達する。この第１の実施形態の電子ペン本体部３は、位置検出用信号及び筆圧情報に加えて、このサイドスイッチ２Ｓの操作情報を、位置検出装置に送出する。位置検出装置には、このサイドスイッチ２Ｓの操作情報に対応する機能が設定されており、電子ペン本体部３から受信したサイドスイッチ２Ｓの操作情報に応じて、設定されている機能に応じた処理を行う。
【００３４】
そして、この実施形態では、ペン筐体２の、使用者が使用時に把持する外周側面位置に導体帯２ｆが設けれらている。この導体帯２ｆは、例えば導電ゴム等の導電材料からなる筒状体からなるもので、ペン筐体２の軸心方向の一部の外周を覆うように設けれらている。この第３の実施形態では、嵌合部４３ａを通じて、電子ペン本体部３のアース電極に接続されるように構成されている。使用者が使用時に、この導体帯２ｆの部分を把持することで、当該導体帯２ｆ及び、これに接続される電子ペン本体部３のアース電極（後述する本体筒状部３１の金属パイプ部３１ａも接続されている）は、使用者の人体を通じて、大地に接続（接地）される。
【００３５】
以上のような構成の電子ペン１において、図１（Ａ）の状態において、ノック棒４２の端部４２ａが押下されると、ノックカム機構部４により、電子ペン本体部３は、ペン筐体２内において図１（Ｂ）の状態にロックされ、電子ペン本体部３のペン先側が、ペン筐体２の開口２ｂから突出する状態になる。そして、この図１（Ｂ）の状態から、ノック棒４２の端部４２ａが再度押下されると、ノックカム機構部４によりロック状態が解除され、復帰用バネ５により、電子ペン本体部３のペン筐体２内の位置は、図１（Ａ）の状態に戻る。ノックカム機構部４の詳細な構成及びその動作は、周知であるので、ここでは、その説明を省略する。
【００３６】
［電子ペン本体部３の実施形態］
図２（Ａ）は、この実施形態の電子ペン本体部３の外観構成例を示す図である。また、図２（Ｂ）は、この実施形態の電子ペン本体部３と電子ペン１の筐体２の嵌合部４３ａとの結合部における電気的な接続例を示している。そして、図２（Ｃ）は、電子ペン本体部３が嵌合部４３ａに嵌合されたときに、電子ペン本体部３の内部の電子回路と、電子ペン１のペン筐体２に配置されている電子回路部品とが電気的に接続される状態を模式的に示した図である。
【００３７】
第１の実施形態の電子ペン１の電子ペン本体部３は、ペン筐体２の嵌合部４３ａに嵌合される後端側の構成を除き、ボールペンの替え芯と互換性を取れる構成を備えるようにされている。図３は、この実施形態の電子ペン本体部３のペン先側の構成例を示す図で、図３（Ａ）は、その外観を示す図、図３（Ｂ）は、その縦断面図である。また、図４は、図３に示した、この実施形態の電子ペン本体部３のペン先側の構成例を説明するための分解斜視図である。
【００３８】
この実施形態の電子ペン本体部３においては、図２（Ａ）及び図３（Ａ），（Ｂ）に示すように、本体筒状部３１のペン先側に、筒状結合部材３２を介して、導電部材、例えば導電性金属からなる周辺電極３３が結合されて、電子ペン本体部３の筐体３０（以下、本体筐体３０と称する）が構成されている。
【００３９】
本体筒状部３１は、この例では、図２（Ａ）に示すように、金属パイプ部３１ａのペン先側とは反対側の後端側に樹脂パイプ部３１ｂが結合されて構成されている。そして、この例では、本体筒状部３１は、金属パイプ部３１ａのペン先側に、周辺電極３３が、筒状結合部材３２を介して結合されている。筒状結合部材３２は、金属パイプ部３１ａと周辺電極３３との間の絶縁の役割もする。そして、樹脂パイプ部３１ｂの後端部に、電子ペン１のペン筐体２内に設けられている嵌合部４３ａに嵌合される後端部コネクタ、この例ではコネクタプラグ５０が設けられる。一方、ペン筐体２の嵌合部４３ａには、電子ペン本体部３の後端部コネクタと結合される結合用コネクタ、この例ではコネクタジャック９０が設けられる。
【００４０】
本体筐体３０の中空部３０ａ内には、図２（Ａ）及び図３（Ａ）において点線で示すように、芯体保持部材７、筆圧検出部８、信号発信回路が搭載されるプリント基板９、電源電圧供給用の蓄電素子の例としての充電可能なコンデンサ１０が、ペン先側から順に、軸心方向に並べられて収納されて、配設されている。
【００４１】
このコネクタプラグ５０は、電子ペン本体部３内に収納されているコンデンサ１０及びプリント基板９に形成されている電子回路に電気的に接続されていると共に、互いに絶縁されている複数個の端子部、この例では、５個の端子部５１ａ，５２ａ，５３ａ，５４ａ，５５ａを備える。
【００４２】
この実施形態の電子ペン本体部３においては、コネクタプラグ５０の５個の端子部５１ａ，５２ａ，５３ａ，５４ａ，５５ａは、以下のように構成されている。すなわち、この例においては、端子部５１ａが、中心の心棒を構成する導体金属で構成される。そして、コネクタプラグ５０は、図２（Ａ）の例では、この端子部５１ａの棒状の導体金属に対して、それぞれの内壁面に絶縁層が形成されている円筒状の端子部５２ａ，５３ａ，５４ａ，５５ａが同心円状に組合されて構成されている。
【００４３】
この場合に、中心の心棒を構成する導体金属の端子部５１ａが軸心方向の先端部とされて、軸心方向に所定長さだけその環状周面及び先端が露出するようにされると共に、円筒状の端子部５２ａ，５３ａ，５４ａ，５５ａは、それぞれが、軸心方向に所定長さだけその環状周面が露出するようにされる。すなわち、コネクタプラグ５０の５個の端子部５１ａ，５２ａ，５３ａ，５４ａ，５５ａは、軸心方向の異なる位置に円環状の導体接触部が露出する状態となっている。なお、端子部５１ａは、円柱状形状であるが、その環状周側面及び先端部が導体接触部を構成する。
【００４４】
このコネクタプラグ５０は、電子ペン１のペン筐体２の中空内に配置されている回転子４３に設けられている嵌合部４３ａに形成されている結合用コネクタを構成するコネクタジャック９０の嵌合凹部に挿入されると、図２（Ｂ）に示すように、コネクタジャック９０に設けられている５個の接点端子９１，９２，９３，９４，９５のそれぞれに弾性的に接続される状態となる。５個の接点端子９１，９２，９３，９４，９５のそれぞれは、導電性の弾性金属からなり、ペン筐体２に設けられている充電用電極２ｄ，２ｅ，サイドスイッチ２Ｓおよび導体帯２ｆのそれぞれに電気的に接続されている（図２（Ｃ）参照）。
【００４５】
したがって、コネクタプラグ５０が、コネクタジャック９０に挿入されて結合されることで、電子ペン本体部３の内部の電子回路部品と、電子ペン１のペン筐体２に配置されている電子回路部品とが、電気的に接続される。
【００４６】
図２（Ｃ）に示すように、この実施形態では、コネクタプラグ５０の端子部５１ａ，５２ａ，５３ａ，５４ａ，５５ａは、それぞれは、コネクタジャック９０に設けられている５個の接点端子９１，９２，９３，９４，９５（図２（Ｃ）ではコネクタジャック９０の接点端子の図示は省略）を通じて、充電用電極２ｅ，２ｄ、サイドスイッチ２Ｓの両端２Ｓａ及び２Ｓｂ、導体帯２ｆのそれぞれに電気的に接続されている。
【００４７】
このとき、コネクタプラグ５０の端子部５１ａ，５２ａ，５３ａ，５４ａ，５５ａの円環状の導体接触部が、コネクタジャック９０の接点端子９１，９２，９３，９４，９５のそれぞれと接続されるので、電子ペン本体部３が、軸心方向の中心線を中心として回転をしても、電気的な接続は常に保たれていて、電気的な非接触を回避することができる。
【００４８】
以上の構成により、電子ペン本体部３が、電子ペン１のペン筐体２のノックカム機構部４の回転子４３の嵌合部４３ａと嵌合されたときには、電子ペン本体部３に収納されているコンデンサ１０の両端は、電子ペン１のペン筐体２の充電用電極２ｄ，２ｅと接続される。これにより、コンデンサ１０に電源電圧が蓄積していないときには、充電用電極２ｄ，２ｅを通じて、コンデンサ１０が充電されて十分な電源電圧が蓄積される。
【００４９】
また、電子ペン本体部３の電子回路は、サイドスイッチ２Ｓの状態を検出可能となり、検出したサイドスイッチ２Ｓの状態の情報を、芯体３５が送出する信号に含めて送信することができる。さらに、電子ペン本体部３のアース電極とペン筐体２の導体帯２ｆとが電気的に接続されるので、使用者が導体帯２ｆの部分を把持することで、電子ペン本体部３のアース電極を人体を通じて接地することができ、電子ペン本体部３からの信号の送受を安定して行うことができる。
【００５０】
次に、この実施形態の電子ペン本体部３のペン先側の構成例を、図３及び図４を参照して、さらに説明する。
【００５１】
本体筒状部３１のペン先側に設けられる周辺電極３３は、この例では、図２及び図３に示すように、外径が一定の円筒形状部３３ａと、ペン先側に向かって徐々に先細となるようにテーパー状に形成されているテーパー部３３ｂとを有する形状とされている。本体筒状部３１の金属パイプ部３１ａは、周辺電極３３の円筒形状部３３ａの外径Ｒ２（＞Ｒ１）と等しい外径の円筒形状を有している。例えばＲ２＝２．２ミリメートルとされている。
【００５２】
筒状結合部材３２は、絶縁性材料、この例では樹脂で構成されており、図３（Ｂ）に示すような筒状体であって、その外周面の軸心方向の中ほどの位置には、当該外周側面から軸心方向に直交する方向に突出するリング状鍔部３２Ｆが形成されている。このリング状鍔部３２Ｆは、軸心方向に所定の幅Ｗ（図３参照）を有し、その端面は、図３（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、本体筒状部３１及び周辺電極３３と段差を生じることなく面一となって本体筐体３０の一部を構成するようにされている。つまり、リング状鍔部３２Ｆの外周部の径は、周辺電極３３及び本体筒状部３１の金属パイプ部３１ａの外径と等しく選定されている。
【００５３】
そして、この筒状結合部材３２の、リング状鍔部３２Ｆよりも軸心方向の一方側であるペン先側は、周辺電極３３の円筒形状部３３ａと嵌合される第１の嵌合筒状部３２ａとされており、周辺電極３３の円筒形状部３３ａが第１の嵌合筒状部３２ａに、リング状鍔部３２Ｆのところまで圧入嵌合されて結合されるように構成されている。
【００５４】
また、筒状結合部材３２のリング状鍔部３２Ｆよりも軸心方向に後端側は、本体筒状部３１の金属パイプ部３１ａと嵌合される第２の嵌合筒状部３２ｂとされ、本体筒状部３１の金属パイプ部３１ａが第２の嵌合筒状部３２ｂに、リング状鍔部３２Ｆのところまで圧入嵌合されて結合されるように構成されている。
【００５５】
本体筒状部３１の金属パイプ部３１ａと、周辺電極３３とが、筒状結合部材３２に対して結合された状態では、図２（Ｂ）及び図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、１本の筒状体の本体筐体３０が形成される。そして、導電性材料からなる本体筒状部３１の金属パイプ部３１ａと、周辺電極３３とは、筒状結合部材３２のリング状鍔部３２Ｆの存在により接触することなく互いに電気的に分離（絶縁）されている状態となっている。
【００５６】
本体筐体３０の内部には、図３（Ｂ）に示すように、中空部３０ａが存在する。そして、本体筐体３０の周辺電極３３のペン先側には、図２（Ａ）及び図３（Ａ），（Ｂ）に示すように、絶縁材からなるフロントキャップ３４が装着される。フロントキャップ３４は、その先端側に中心電極３５の径よりも大きな径の開口３４ａ（図３（Ｂ）参照）を備えており、その開口３４ａは、本体筐体３０の中空部３０ａに連通している。
【００５７】
中心電極３５は、この実施形態の電子ペン本体部３の芯体を構成するもので、導電性の部材、この例では、導電性金属で構成されている。そして、この中心電極３５が、図３（Ｂ）に示すように、フロントキャップ３４の開口３４ａから、本体筐体３０内に挿入され、ペン先側とは反対側の端部が、芯体保持部材７に着脱可能に装着される。
【００５８】
導電性材料からなる芯体３５と周辺電極３３とは、図３（Ｂ）に示すように、絶縁材であるフロントキャップ３４により、電気的に分離（絶縁）される。この実施形態の電子ペン本体部３おいては、中心電極３５が装着されたときには、周辺電極３３は、図３（Ｂ）に示すように、中心電極３５のペン先となる先端部３５ａよりも後端側を囲むように配されている。なお、以下の説明においては、中心電極３５は、芯体３５と記すこととする。
【００５９】
本体筐体３０の周辺電極３３の、ペン先側のテーパー部３３ｂは、ペン先側に近づくにしたがって徐々に小さくなる径を有し、この実施形態では、図２（Ａ）に示すように、当該テーパー部３３ｂの軸心方向の中ほどの位置からペン先側は、ペン筐体２のペン先側の開口２ｂの径Ｒ０以下となるように構成されている。
【００６０】
以上のような構成の電子ペン本体部３は、その本体筒状部３１をノックカム機構部４の回転子４３の嵌合部４３ａに嵌合させることにより、ペン筐体２内に収納することができる。そして、この実施形態の電子ペン１においては、使用者は、位置検出装置と共に使用するときには、ノック棒４２の端部４２ａを押下する。すると、電子ペン１においては、図１（Ｂ）に示すように、芯体３５の先端部３５ａと、フロントキャップ３４の一部と、周辺電極３３のテーパー部３３ｂのペン先側の一部とが、ペン筐体２の開口２ｂから外部に突出する状態となる。
【００６１】
電子ペン１の使用が終了したら、ノック棒４２の端部４２ａを再押下することで、図１（Ａ）に示すように、電子ペン本体部３の全体はペン筐体２の中空部２ａ内に収容させる状態とすることができる。このときには、電子ペン本体部３の全体がペン筐体２の中空部２ａ内に収容されて、電子ペン本体部３の芯体３５の先端部３５ａは、ペン筐体２により保護される状態となる。
【００６２】
そして、この実施形態では、本体筐体３０の中空部３０ａ内には、図３（Ｂ）に示すように、基板載置台部３０１にプリント基板９が載置された基板ホルダー３００が収納されている。
【００６３】
基板ホルダー３００は、絶縁性の樹脂により構成され、電子ペン本体部３の軸心方向となる長手方向において、基板載置台部３０１側とは反対側に、筆圧検出部８を収納保持するための筆圧検出部保持部３０２を有している。基板ホルダー３００は、図３（Ｂ）に示すように、本体筐体３０の中空部内に収納されたときに、電子ペン本体部３の軸心方向となる長手方向に、筆圧検出部保持部３０２と、基板載置台部３０１とが連続する構成とされている。筆圧検出部保持部３０２は、内部の中空部に筆圧検出部８の複数個の部品を収納する中空部を備える円筒形状とされる。基板載置台部３０１は、プリント基板９を載置して保持するボート状の形状であって、筒状体を軸芯方向に略半分切断したような形状とされている。
【００６４】
基板ホルダー３００は、筆圧検出部保持部３０２がペン先側となるように、本体筐体３０内に収納される。そして、この筆圧検出部保持部３０２に保持されている筆圧検出部８に対して、芯体３５と嵌合して当該芯体３５を保持する芯体保持部材７が結合され、芯体３５に印加される圧力（筆圧）が、筆圧検出部８に伝達されるように構成されている。
【００６５】
基板ホルダー３００は、図３（Ｂ）に示すように、筆圧検出部保持部３０２が、軸心方向において、筒状結合部材３２の第２の嵌合筒状部３２ｂと嵌合結合されることで、本体筐体３０内において軸心方向に移動しないように位置規制されている。
【００６６】
そして、図示は省略するが、基板ホルダー３００の基板載置台部３０１の、筆圧検出部保持部３０２とは反対側に配設されているコンデンサ１０の両端と、プリント基板９の電源ライン及びアースラインの銅箔パターンとが電気的に接続されている。これにより、コンデンサ１０の電圧が、プリント基板９に形成されている回路に、電源電圧として供給される。
【００６７】
この実施形態では、導電性材料からなる本体筒状部３１の金属パイプ部３１ａは、電気的に、プリント基板９のアースラインの銅箔パターンと接続されている。
【００６８】
この実施形態では、プリント基板９上には、芯体３５及び周辺電極３３から送出する信号を発生する信号発信回路および当該信号発信回路からの信号の芯体３５及び周辺電極３３への送信を制御する制御回路を構成するＩＣ（Integrate  Circuit）１００（図３（Ａ）及び（Ｂ）参照）及びその周辺回路部品からなる回路部が設けられている。周辺回路部には、図示を省略するが、コンデンサ１０の充電回路が含まれる。コンデンサ１０の充電回路は、電子ペン１の外部に設けられていてもよい。
【００６９】
芯体３５を嵌合保持する芯体保持部材７は、図３（Ｂ）及び図４の分解斜視図に示すように、導電性弾性部材７１と、芯体ホルダー７２と、コイルばね７３と、導体端子部材７４とから構成されている。芯体保持部材７は、筆圧検出部８に対して、芯体３５に印可される筆圧の伝達部材の役割もする。
【００７０】
芯体３５は、この実施形態では、図３（Ｂ）及び図４（Ｂ）に示すように、導電性弾性部材７１を介して導電性材料からなる芯体ホルダー７２に嵌合されることにより、芯体ホルダー７２に対して結合保持されている。導電性弾性部材７１は、例えば導電性ゴムからなり、芯体３５の先端部３５ａとは反対側の端部が嵌合される貫通孔７１ａを備える円筒状形状に形成されている。
【００７１】
芯体ホルダー７２は、導電性材料、例えばＳＵＳ（Steel Special Use Stainless）からなり、導電性弾性部材７１を収納嵌合する凹穴７２１ａを有する収納嵌合部７２１と、筆圧検出部８の後述する保持部材８３に嵌合する棒状部７２２とが一体に形成されたものである。
【００７２】
そして、芯体ホルダー７２の棒状部７２２の先端部７２２ａが、筆圧検出部保持部３０２に保持される筆圧検出部８の保持部材８３に嵌合されることにより、芯体３５に印加される圧力（筆圧）が筆圧検出部８に伝達されるように構成されている。この場合に、芯体ホルダー７２は、導電性金属などの導電性材料からなる弾性部材の例としてのコイルばね７３により、基板ホルダー３００に対して常に芯体３５側に付勢されるように構成されている。
【００７３】
コイルばね７３は、導体端子部材７４と共に、プリント基板９に配設されているＩＣ１００からの信号を芯体３５に伝達するための電気的接続用部材を構成する。この実施形態の電子ペン本体部３においては、このコイルばね７３と導体端子部材７４とで構成される電気的接続用部材を通じて、プリント基板９上に構成されている信号発信回路で生成される送信信号が芯体３５に供給される。
【００７４】
すなわち、この実施形態では、基板ホルダー３００の筆圧検出部保持部３０２には、図４（Ａ）に示すように、芯体ホルダー７２の棒状部７２２が挿入される開口部３０２ａ側を覆うように、導電性を有する材料、例えばＳＵＳからなる導体端子部材７４が装着されている。
【００７５】
この導体端子部材７４は、図４（Ａ），（Ｂ）に示すように、基板ホルダー３００の筆圧検出部保持部３０２の開口部３０２ａ側を覆い、かつ、芯体ホルダー７２の棒状部７２２が挿通する貫通孔７４１ａを備える当接板部７４１を有する。
【００７６】
また、基板ホルダー３００の筆圧検出部保持部３０２の部分を跨いで、基板載置台部３０１の部分まで延伸する延伸部７４２が設けられている。そして、導体端子部材７４が基板ホルダー３００の筆圧検出部保持部３０２に装着された状態においては、図３（Ｂ）に示すように、導体端子部材７４から延伸する延伸部７４２の先端の端子部７４２ａは、基板ホルダー３００の基板載置台部３０１に載置されているプリント基板９の裏面側の導体と当接し、例えば半田付けされる。これにより、導体端子部材７４とプリント基板９に設けられている信号発信回路と電気的に接続される。
【００７７】
導電性弾性部材７１が嵌合された芯体ホルダー７２の棒状部７２２は、コイルばね７３を介在させた状態で、基板ホルダー３００の筆圧検出部保持部３０２の中空部内に、導体端子部材７４の当接板部７４１の貫通孔７４１ａを通して挿入されて、筆圧検出部保持部３０２に嵌合される。コイルばね７３の内径は、芯体ホルダー７２の棒状部７２２の外形よりも大きいものとされている。
【００７８】
コイルばね７３は、芯体ホルダー７２に弾性的に接触すると共に、導体端子部材７４の当接板部７４１に当接して弾性的に接触する。コイルばね７３は、導電性材料で構成され、導電性弾性部材７１及び芯体ホルダー７２は導電性を有するので、導体端子部材７４を介して、プリント基板９に配設されている信号発信回路と、芯体ホルダー７２に嵌合されている導電性弾性部材７１は、電気的に接続される。したがって、導電性弾性部材７１に芯体３５が嵌合されると、プリント基板９に配設されている信号発信回路からの信号が、芯体３５に供給される状態となる。
【００７９】
次に、基板ホルダー３００の筆圧検出部保持部３０２及び筆圧検出部８の構成、さらに、筆圧検出部８の保持部材８３と、芯体ホルダー７２との嵌合について説明する。
【００８０】
筆圧検出部保持部３０２に筆圧検出部８が収納されて図３（Ｂ）に示すように構成されることで、筆圧検出用モジュールが構成される。そして、この筆圧検出用モジュールに、芯体ホルダー７２を介して芯体３５が結合されることで、芯体３５の先端部３５ａに印加される筆圧が筆圧検出用モジュールの筆圧検出部８で検出される。この場合に、筆圧検出用モジュールは、これを構成する筆圧検出部８の部品の一部が、芯体３５の先端部３５ａに印加される筆圧に応じて、芯体３５及び芯体ホルダー７２と共に軸心方向に移動することで、筆圧を検出する。
【００８１】
この例の筆圧検出部８は、芯体３５に印加される筆圧に応じて静電容量が変化する容量可変コンデンサを用いた場合であり、図３（Ｂ）に示すように、誘電体８１と、端子部材８２と、保持部材８３と、導電部材８４と、弾性部材８５との複数個の部品からなる。
【００８２】
以上のように基板ホルダー３００の筆圧検出部保持部３０２に芯体ホルダー７２が嵌合されている状態において、芯体３５を、芯体ホルダー７２に嵌合されている導電性弾性部材７１の貫通孔７１ａに圧入させる。これにより、芯体３５は、前述したように、導電性弾性部材７１により芯体ホルダー７２に対してしっかりと保持される。なお、芯体３５は、芯体ホルダー７２に嵌合されて保持された状態から、先端部３５ａ側の方向に引き抜くことが可能であって、前述したように、交換が可能である。
【００８３】
この電子ペン本体部３において、芯体３５の先端部３５ａに圧力が印加されると、その圧力に応じて、芯体３５は、軸心方向に後端側に変位し、この変位により、筆圧検出部保持部３０２内の保持部材８３が弾性部材８５の弾性偏倚力に抗して、誘電体８１側に変位する。その結果、保持部材８３に嵌合されている導電部材８４が、誘電体８１側に変位し、導電部材８４と誘電体８１との間の距離、さらには、導電部材８４と誘電体８１との接触面積が、芯体３５に印加される圧力に応じて変化する。
【００８４】
これにより、第１の電極を構成する端子部材８２と、第２の電極を構成する導電部材８４との間で形成される容量可変コンデンサの静電容量が、芯体３５に印加される圧力に応じて変化する。この容量可変コンデンサの静電容量の変化が、プリント基板９に設けられているＩＣ１００で検出されて筆圧が検出される。
【００８５】
なお、筆圧検出部８は、上述ような構成のものに限られるものではなく、例えば容量可変コンデンサをＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）素子からなる半導体チップで構成したもの（例えば特許文献（特開２０１３−１６１３０７号公報）参照）を用いてもよい。
【００８６】
次に、周辺電極３３と、プリント基板９の回路部との電気的な接続について説明する。筒状結合部材３２の外周面には、凹溝（図示は省略）が、当該筒状結合部材３２の軸心方向に沿った方向に、第１の嵌合筒状部３２ａから、リング状鍔部３２Ｆの下部を通って、第２の嵌合筒状部３２ｂに亘って形成されている。
【００８７】
そして、基板ホルダー３００の筆圧検出部保持部３０２の周側面にも、第２の嵌合筒状部３２ｂの凹溝と連続するような凹溝（図示は省略）が形成されている。この連続する凹溝内には、図３（Ｂ）に示すように、導電体材料、この例では、導電体金属からなる接続端子導体１１が配設される。そして、図３（Ｂ）に示すように、筒状結合部材３２の第１の嵌合筒状部３２ａ側の凹溝に配設される接続端子導体１１の端部１１ａは、少なくとも一部が、当該第１の嵌合筒状部３２ａの外周面よりも若干膨出するように配設される。ただし、当該端部１１ａの部分の凹溝の深さは、当該端部１１ａを上から押下したときには、端部１１ａが弾性的に下方に押下できるような深さに構成されている。
【００８８】
これにより、筒状結合部材３２の第１の嵌合筒状部３２ａに周辺電極３３が嵌合されたときに、接続端子導体１１の端部１１ａと、周辺電極３３の内壁とが確実に接触して、周辺電極３３と接続端子導体１１とが電気的に接続される状態となるように構成されている。そして、接続端子導体１１のプリント基板９側に伸びている端部１１ｂは、図３（Ｂ）に示すように、プリント基板９の裏面９ｂ側に電気的に接続される。図示は省略してあるが、接続端子導体１１の端部１１ｂは、プリント基板９の表面側の回路部とはスルーホールを介して、電気的に接続されている。
【００８９】
なお、接続端子導体１１が配設される凹溝の深さは、第２の嵌合筒状部３２ｂに本体筒状部３１の金属パイプ部３１ａが嵌合されたときに、接続端子導体１１と金属パイプ部３１ａとが接触しない深さとされる。あるいは、接続端子導体１１と金属パイプ部３１ａとの間に絶縁物を介在させるようにしてもよい。
【００９０】
［電子ペン本体部３の電子回路構成例］
次に、この実施形態の電子ペン本体部３の電気的な構成例を図５に示す。この例では、図５に示すように、プリント基板９に載置されているＩＣ１００により制御回路１０１が構成される。そして、この制御回路１０１に対して、信号発信回路１０２と信号受信回路１０３とが接続されると共に、筆圧検出部８で構成される可変容量コンデンサ８Ｃが接続されている。可変容量コンデンサ８Ｃには、並列に抵抗８Ｒが接続されている。
【００９１】
そして、信号発信回路１０２の信号出力端が、スイッチ回路１０４を通じて、芯体３５に接続されている。この場合、芯体３５と、スイッチ回路１０４との間には、導体端子部材７４及び芯体ホルダー７２並びに導電性弾性部材７１が介在するのは前述した通りである。
【００９２】
また、この例では、信号発信回路１０２の信号出力端は、切替スイッチ回路１０５の端子Ｓに接続されている。この切替スイッチ回路１０５の可動端子Ｍは、周辺電極３３に接続されている。この場合、周辺電極３３と切替スイッチ回路１０５との間には、接続端子導体１１が介在する。
【００９３】
切替スイッチ回路１０５の端子Ｒは、信号受信回路１０３の入力端に接続されている。また、切替スイッチ回路１０５の端子Ｇは、アース電極（グランド電極）に接続されている。
【００９４】
そして、制御回路１０１は、スイッチ回路１０４に対して、当該スイッチ回路１０４をオンオフ制御する制御信号ＳＷ１を供給する。また、制御回路１０１は、切替スイッチ回路１０５に対して、可動端子Ｍを、端子Ｓ、端子Ｒ、端子Ｇのいずれに接続するかを切り替える切替制御信号ＳＷ２を供給する。
【００９５】
なお、図示は省略するが、コンデンサ１０の電圧が、電源電圧として、制御回路１０１、信号発信回路１０２、信号受信回路１０３、スイッチ回路１０４、切替スイッチ回路１０５のそれぞれに対して供給されている。
【００９６】
信号受信回路１０３は、周辺電極３３で、位置検出装置の位置検出センサとの間での静電容量結合（電界結合）を介して受信した信号を受け取り、当該受信した信号に応じた復調等の処理をして、その処理結果の信号を制御回路１０１に送る。
【００９７】
制御回路１０１は、信号受信回路１０３からの信号を解析して、相手の位置検出装置の仕様を判断すると共に、相手の位置検出装置の位置検出センサと信号のインタラクションをするタイミングを定める。そして、制御回路１０１は、信号発信回路１０２から出力する信号のフォーマットを、相手の位置検出装置の仕様に合致するものとなるように制御し、定めたタイミングで位置検出センサとのインタラクションを行う。
【００９８】
信号発信回路１０２は、基本的には、位置検出装置での位置検出のための所定周波数の位置検出用信号（バースト信号）と、筆圧検出部８で検出した筆圧に応じた筆圧情報とを含む信号を、制御回路１０１の制御の下に出力する。また、信号発信回路１０２は、電子ペン１の傾き角の検出用の信号も出力する。すなわち、信号発信回路１０２は、制御回路１０１による制御の下に、位置検出のための、また、電子ペン１の傾き角の検出用のバースト信号を送出する。
【００９９】
そして、制御回路１０１は、信号発信回路１０２から位置検出用のバースト信号を送出している期間に、筆圧検出部８で構成される可変容量コンデンサ８Ｃの静電容量に基づいて筆圧を検出する動作を実行する。
【０１００】
この例では、制御回路１０１は、まず、可変容量コンデンサ８Ｃを満充電の状態まで充電し、その後、充電を停止させることで、可変容量コンデンサ８Ｃを、抵抗８Ｒを通じて放電する状態にする。そして、その放電開始時点から、可変容量コンデンサ８Ｃの両端電圧が予め定められている所定の電圧になるまでの時間を計測し、その時間から、可変容量コンデンサ８Ｃのその時の静電容量を検出する。可変容量コンデンサ８Ｃの静電容量は、その時に芯体３５に印加されている筆圧に対応してものとなっているので、その検出した静電容量に基づき筆圧を検出する。
【０１０１】
制御回路１０１は、検出した筆圧を、この例では複数ビットのデジタル信号に変換し、このデジタル信号に応じた筆圧情報を、信号発信回路１０２から出力するように、この信号発信回路１０２を制御する。
【０１０２】
そして、コンデンサ１０に蓄電された電源電圧Ｖｃｃが、制御回路１０１、信号発信回路１０２、信号受信回路１０３、スイッチ回路１０４及び切替スイッチ回路１０４のそれぞれに供給される。この実施形態では、プリント基板９には、コンデンサ１０の充電回路１０６が設けられており、充電用電極２ｄ，２ｅが接続されるコネクタジャック５０の端子５２ａ及び５２１ａに接続されている。したがって、充電用電極２ｄ，２ｅが、図示は省略するが、充電用アダプタを通じてＡＣ電源に接続されると、充電回路１０６によりコンデンサ１０への充電がなされる。
【０１０３】
また、ペン筐体２に設けられているサイドスイッチ２Ｓは、コネクタジャック５０の端子５３ａ及び５４ａを通じて制御回路１０１に接続されている。制御回路１０１は、サイドスイッチ２Ｓのオン、オフ状態を判別し、判別したサイドスイッチ２Ｓの状態の情報を生成し、その生成したサイドスイッチ２Ｓの状態の情報を、信号発信回路１０２を通じて位置検出装置に送信する。
【０１０４】
なお、電子ペン本体部３のアース電極（グランド導体）は、コネクタジャック５０の端子５５ａを通じて導体帯２ｆに接続されている。
【０１０５】
［位置検出装置の回路構成例］
次に、位置検出装置及び位置検出センサの回路構成例について説明する。図６は、静電容量方式の位置検出装置２００の電子ペン１からの信号の受信処理回路の構成例を説明するためのブロック図である。
【０１０６】
この例の位置検出装置２００は、図６に示すように、位置検出センサ２１０と、この位置検出センサ２１０に接続されるペン検出回路２２０とからなる。位置検出センサ２１０は、この例では、横方向（Ｘ軸方向）に延在した複数の第１の導体２１１Ｙ1、２１１Ｙ2、…、２１１Ｙm（ｍは１以上の整数）を互いに所定間隔離して並列に、Ｙ軸方向に配置した第１の導体群と、縦方向（Ｙ軸方向）に延在した複数の第２の導体２１２Ｘ1、２１２Ｘ2、…、２１２Ｘn（ｎは１以上の整数）を互いに所定間隔離して並列に、Ｘ軸方向に配置した第２の導体群とで構成される。
【０１０７】
なお、以下の説明において、第１の導体群の複数の第１の導体及び第２の導体群の複数の第２の導体のそれぞれを区別する必要がないときには、第１の導体２１１Ｙ及び第２の導体２１２Ｘと称することとする。
【０１０８】
ペン指示検出回路２２０は、位置検出センサ２１０との入出力インターフェースとされる選択回路２２１と、増幅回路２２２と、バンドパスフィルタ２２３と、検波回路２２４と、サンプルホールド回路２２５と、ＡＤ（Analog  to  Digital）変換回路２２６と、制御回路２２７とからなる。
【０１０９】
選択回路２２１は、制御回路２２７からの制御信号に基づいて、第１の導体群および第２の導体群の中から１本の導体２１１Ｙまたは２１２Ｘを選択する。選択回路２２１により選択された導体は増幅回路２２２に接続され、電子ペン１（の電子ペン本体部３）からの信号が、選択された導体により検出されて増幅回路２２２により増幅される。この増幅回路２２２の出力はバンドパスフィルタ２２３に供給されて、電子ペン１から送信される信号の周波数の成分のみが抽出される。
【０１１０】
バンドパスフィルタ２２３の出力信号は検波回路２２４で検波され、その出力信号はサンプルホールド回路２２５に供給されて、制御回路２２７からのサンプリング信号によりサンプルホールドされた後、ＡＤ変換回路２２６によってデジタル値に変換される。ＡＤ変換回路２２６からのデジタルデータは制御回路２２７によって読み取られ、処理される。
【０１１１】
制御回路２２７は、サンプルホールド回路２２５、ＡＤ変換回路２２６、および選択回路２２１に、それぞれ制御信号を送出すると共に、ＡＤ変換回路２２６からのデジタルデータから、電子ペン１によって指示された位置検出センサ２１０上の位置座標を算出すると共に、筆圧情報を検出する。
【０１１２】
また、制御回路２２７は、以下に説明するようにして、電子ペン１の傾き角を検出する。この位置検出装置２００での電子ペン１の傾き角の検出の方法について、図７を参照して説明する。
【０１１３】
図７（Ａ）の模式図に示すように、位置検出センサ２１０の入力面に対して、電子ペン１の電子ペン本体部３の芯体３５が垂直の状態にあるときには、位置検出期間Ｔａでは、芯体３５の先端部３５ａと位置検出センサ２１０との間で静電結合し、その静電結合する領域ＯＢａは、図７（Ｂ）に示すように、真円の領域となる。一方、傾き検出期間Ｔｂでは、周辺電極３３と位置検出センサ２１０との間で静電結合し、その静電結合する領域ＯＢｂは、図７（Ｃ）に示すように、リング状の領域となる。
【０１１４】
また、図７（Ｄ）の模式図に示すように、位置検出センサ２１０の入力面に対して、電子ペン１の電子ペン本体部３の芯体３５が傾いている状態にあるときには、位置検出期間Ｔａにおいて芯体３５の先端部３５ａと位置検出センサ２１０との間で静電結合する領域ＯＢａは、図７（Ｅ）に示すように、ほぼ真円の領域のままとなる。一方、傾き検出期間Ｔｂにおいて周辺電極３３と位置検出センサ２１０との間で静電結合する領域ＯＢｂは、図７（Ｆ）に示すように、傾き角に応じると共に傾きの方向に長く伸びた楕円形状の領域となる。
【０１１５】
したがって、位置検出装置２００の制御回路２２７では、図７（Ｆ）に示した領域ＯＢｂの楕円形状の長円方向の長さから電子ペン１の傾き角の大きさを検出することができ、また、図７（Ｅ）に示した電子ペン１の指示位置を起点とした領域ＯＢｂの楕円形状の長円方向を検出することにより、電子ペン１の傾きの方向を検出することができる。
【０１１６】
なお、上述の例では、傾き角を検出する用途とされる周辺電極３３には、芯体３５に供給する信号と同一の周波数の信号を用いるようにしたが、芯体３５に供給する信号の周波数と、周辺電極３３に供給する信号の周波数とを異ならせてもよい。その場合には、位置検出装置２００では、芯体３５からの信号と、周辺電極３３からの信号とを区別することができる。そのため、電子ペン１の電子ペン本体部３では、上述のように、位置検出期間Ｔａと傾き検出期間Ｔｂとを時分割で実行するのではなく、芯体３５からの信号と、周辺電極３３からの信号とを同時に位置検出センサ２１０に送出するように構成してもよい。
【０１１７】
［第１の実施形態の効果］
上述した第１の実施形態の電子ペン本体部３によれば、電子ペン本体部３の後端部がペン筐体２の嵌合部４３ａに嵌合されると、電子ペン本体部３のコネクタプラグ５０と、嵌合部４３ａコネクタジャック９０とが結合する。これにより、電子ペン本体部３のコネクタプラグ５０に接続されている電子ペン本体部３の内部の電子回路と、ペン筐体２のコネクタジャック９０に接続されている、ペン筐体２の充電用電極２ｄ，２ｅ、サイドスイッチ２Ｓ及び導体帯２ｆなどの電子回路部品とが電気的に接続される。
【０１１８】
そして、コネクタジャック９０は、ペン筐体２に設けられている移動機構としてのノックカム機構部４により移動させられる嵌合部４３ａに設けられており、この嵌合部に電子ペン本体部３の後端部にコネクタプラグ５０が設けられるので、電子ペン本体部３がペン筐体２内で軸心方向に移動したとしても、電気的な接続は常に確保される。
【０１１９】
また、上述の実施形態では、コネクタプラグ５０の端子部５１ａ，５２ａ，５３ａ，５４ａ，５５ａの円環状の導体接触部が、コネクタジャック９０の接点端子９１，９２，９３，９４，９５のそれぞれと接続されるので、電子ペン本体部３が、軸心方向の中心線を中心として回転をしても、電気的な接続は常に保たれていて、電気的な非接触を回避することができる。
【０１２０】
また、この第１の実施形態の電子ペン１おいては、電子ペン１のペン筐体２の開口２ｂから電子ペン本体部３のペン先側が外部に突出する電子ペン１の使用時には、芯体３５の先端部３５ａのみではなく、周辺電極３３のペン先側のテーパー部３３ｂの一部もペン筐体２の開口２ｂから突出する。
【０１２１】
したがって、この第１の実施形態の電子ペン１によれば、芯体３５の先端部３５ａのみではなく、周辺電極３３のペン先側のテーパー部３３ｂと、位置検出センサ２１０の入力面までの距離が短くなり、両者の静電容量結合（電界結合）が強くなる。さらに、この実施形態では、周辺電極３３のペン先側は、テーパー部３３ｂとされているので、そのペン先側の先端部の断面積が小さくなり、より位置検出センサ２１０と強く電界結合するようになる。
【０１２２】
したがって、この第１の実施形態の電子ペン１は、細型化された場合であっても、位置検出センサ２１０と強く電界結合することができ、位置検出装置２００においては、電子ペン１による指示位置の検出を感度良く検出することができるようになる。しかも、この第１の実施形態の電子ペン１の電子ペン本体部３では、周辺電極３３で位置検出装置２００からの信号を受信して、その受信した信号により指示されるタイミングで、電子ペン本体部３が信号の送出を開始する。これにより、位置検出装置は、電子ペン１の電子ペン本体部３からの信号の送出を予測しながら、電子ペン本体部３からの信号の受信待ちをすることができ、電磁誘導方式に比べて結合強度が小さい電界結合であっても、良好な動作を実現することができる。
【０１２３】
［電子ペン本体部とペン筐体の嵌合部との嵌合構成の他の例］
電子ペン本体部３の後端部コネクタの例のコネクタプラグ５０と、ペン筐体２の嵌合部４３ａの結合用コネクタの例のコネクタジャック９０は、電子ペン本体部の後端部コネクタとペン筐体の嵌合部の結合用コネクタの一例であり、これに限られるものではない。
【０１２４】
図８は、電子ペン本体部の後端部コネクタとペン筐体の嵌合部の結合用コネクタの他の例を示すものである。この例の電子ペン本体部３Ｂは、後端部コネクタの構成が図２（Ａ）の例と異なるだけで、他は上述の第１の実施形態の電子ペン本体部３と同様である。そこで、以下の説明においては、電子ペン本体部３Ｂにおいて、電子ペン本体部３と同様の構成部分については、同一の参照符号を付して、その詳細な説明は省略する。
【０１２５】
この例の電子ペン本体部３Ｂにおいては、本体筒状部３１の樹脂パイプ部３１ｂの後端部に、後端部コネクタの例としてのコネクタプラグ５０Ｂを備える。このコネクタプラグ５０Ｂは、オーディオ用のピンプラグ（例えばノイズキャンセル機能付の５極のピンプラグ）と同様の構成を有するもので、この例においては、５個の端子部５１ｂ，５２ｂ，５３ｂ，５４ｂ，５５ｂは、軸心方向に異なる位置において、同一の径の円環状の導体接触部が露出する状態となっている。
【０１２６】
すなわち、５個の端子部５１ｂ，５２ｂ，５３ｂ，５４ｂ，５５ｂの内の先端の端子部５１ｂはチップ端子とされ、中間の３個の端子部５２ｂ，５３ｂ，５４ｂは、それぞれ絶縁リング５６ａ，５６ｂ，５６ｃ，５６ｄにより、他の端子部と絶縁されているリング端子とされ、電子ペン本体部３Ｂの根元側の端子部５５ｂはスリーブ端子とされている。
【０１２７】
この例の電子ペン本体部３Ｂのコネクタプラグ５０Ｂと結合される、ペン筐体２の嵌合部４３ａに設けられる結合用コネクタの例としてのコネクタジャックは、ここでは図示は省略するが、図２（Ｂ）と同様に、５個の端子部５１ｂ，５２ｂ，５３ｂ，５４ｂ，５５ｂの円環状の導体接触部のそれぞれに接触して電気的な接続を構成する５個の接点端子を備える。なお、この例においても、コネクタプラグ５０Ｂの端子部５１ｂ，５２ｂ，５３ｂ，５４ｂ，５５ｂは、それぞれは、コネクタジャックに設けられている５個の接点端子を通じて、ペン筐体２の充電用電極２ｅ，２ｄ、サイドスイッチ２Ｓの両端２Ｓａ及び２Ｓｂ、導体帯２ｆのそれぞれに電気的に接続されている。
【０１２８】
この例においても、コネクタプラグ５０Ｂの端子部５１ｂ，５２ｂ，５３ｂ，５４ｂ，５５ｂの円環状の導体接触部が、嵌合部４３ａのコネクタジャックの５個の接点端子のそれぞれと接続されるので、電子ペン本体部３Ｂが、軸心方向の中心線を中心として回転をしても、電気的な接続は常に保たれていて、電気的な非接触を回避することができる。
【０１２９】
なお、上述の例では、電子ペン本体部３又は電子ペン本体部３Ｂの本体筒状部３１のペン先側とは反対側の後端部の後端部コネクタはコネクタプラグの構成とし、ペン筐体２の嵌合部４３ａの結合用コネクタはコネクタジャックの構成としたが、逆に、電子ペン本体部３又は電子ペン本体部３Ｂの後端部コネクタをコネクタジャックの構成とし、ペン筐体２Ｂの嵌合部４３ａの結合用コネクタはコネクタプラグの構成としてもよい。
【０１３０】
［第２の実施形態］
この第２の実施形態の電子ペンは、第１の実施形態の変形例である。上述した第１の実施形態では、電子ペン本体部３又は電子ペン本体部３Ｂを電子ペン１のペン筐体２内に１本のみを収納するようにした。この第２の実施形態では、電子ペンのペン筐体内に複数本の電子ペン本体部を収納させ、移動機構の例としてのノック機構により、その複数本の電子ペン本体部の内の１本を選択して、その選択した電子ペン本体部のペン先部の先端を、筐体のペン先側の開口から突出させて使用するようにする。
【０１３１】
第１の実施形態の電子ペン１の電子ペン本体部３又は電子ペン本体部３Ｂは、ペン筐体２の嵌合部４３ａに嵌合される後端側の構成を除き、ボールペンの替え芯と互換性を取れる構成を備えるようにされている。市販のボールペンとしては、インク色の異なる替え芯を装着した多色ボールペンが存在する。この第２の実施形態は、電子ペン本体部３を、この多色ボールペンの筐体と同様の構成の筐体に収納することで構成される電子ペンを提供するものである。
【０１３２】
図９は、この第２の実施形態の電子ペン１Ｍの外観を示す構成図である。この図９の例も、電子ペン１Ｍのペン筐体２Ｍが透明の合成樹脂で構成されていて、その内部が透けて見える状態として示している。
【０１３３】
電子ペン１Ｍのペン筐体２Ｍは、市販のノック式の多色ボールペンの筐体及びノック機構とほぼ同様の構成を備えている。ただし、第１の実施形態の電子ペン１のペン筐体２及びノックカム機構部４と同様に、ペン筐体２Ｍに充電用電極２Ｍｄ及び２Ｍｅとサイドスイッチ２ＭＳと導体帯２Ｍｆが設けられる構成と、ノック機構の、電子ペン本体部３ＡＥＳを嵌合させる嵌合部の構成とが、市販のノック式の多色ボールペンの筐体及びノック機構とは異なる。
【０１３４】
この図９の例では、ペン筐体２Ｍ内には、１本の電子ペン本体部３ＡＥＳが収納されるとともに、２色のボールペンの替え芯、例えば赤色のボールペンの替え芯６Ｒと黒色のボールペンの替え芯６Ｂとが収納されている。電子ペン本体部３ＡＥＳは、多色ボールペンの替え芯と同寸法に構成されている点を除けば、第１の実施形態の電子ペン本体部３又は電子ペン本体部３Ｂと同様に構成され、本体筒状部３１の後端側に、例えばコネクタプラグ５０又は５０Ｂと同様の構成の後端部コネクタを備える。
【０１３５】
そして、電子ペン１Ｍのノック機構には、電子ペン本体部３ＡＥＳ、赤色及び黒色のボールペンの替え芯６Ｒ及び６Ｂのそれぞれが嵌合されるノック棒４２ＡＥＳ，４２Ｒ及び４２Ｂが備えられている。ノック棒４２ＡＥＳに設けられる嵌合部４３ＡＥＳは、第１の実施形態におけるノックカム機構部４の嵌合部４３ａと同様に、電子ペン本体部３ＡＥＳの後端部に構成される後端部コネクタと結合する結合用コネクタを備える構成とされている。したがって、結合用コネクタの５個の端子に、充電用電極２Ｍｄ及び２Ｍｅとサイドスイッチ２ＭＳと導体帯２Ｍｆとが電気的に接続されている。
【０１３６】
なお、ノック棒４２Ｒ，４２Ｂの嵌合部４３Ｒ，４３Ｂは、多色ボールペンの嵌合部とされている。
【０１３７】
ノック棒４２ＡＥＳ，４２Ｒ，４２Ｂのいずれかが、ペン先側にスライド移動されることで、電子ペン本体部３ＡＥＳあるいは赤色、黒色のボールペンの替え芯６Ｒ，６Ｂのいずれかのペン先側が、ペン筐体２Ｍの開口２Ｍａが突出する。そして、ノック棒４２ＡＥＳが、ペン先側にスライド移動されることで、電子ペン本体部３ＡＥＳの芯体３５の先端部３５ａ及び周辺電極３３の一部が突出して、位置検出装置の位置検出センサと電界結合するようにされる。
【０１３８】
なお、第２の実施形態の電子ペン１Ｍの場合には、ペン筐体２Ｍ内に電子ペン本体部３ＡＥＳ及びボールペンの替え芯６Ｒ，６Ｂを収納するので、電子ペン本体部３ＡＥＳの軸心方向は、ペン筐体２Ｍの開口２Ｍａからずれている。このため、電子ペン本体部３ＡＥＳのペン先部を、ノック機構を用いて、ペン筐体２Ｍの開口２Ｍａから繰り出させて突出させるようにしたときに、押し出される電子ペン本体部３ＡＥＳは、ペン筐体２Ｍの嵌合部４３ＡＥＳに対して、若干屈曲する。
【０１３９】
しかし、この実施形態の電子ペン本体部３ＡＥＳの本体筒状部３１は、樹脂パイプ部３１ｂを備えているので、この樹脂パイプ部３１ｂの弾性により、電子ペン本体部３の先端部の繰り出し時の電子ペン本体部３の屈曲に対応することができる。樹脂パイプ部３１ｂの軸心方向の長さは、この第２の実施形態のような多色ボールペンの筐体の機構に対応する場合には、電子ペン本体部３ＡＥＳの先端部の繰り出し時の屈曲を、樹脂パイプ部３１ｂで良好に吸収できる長さに調整すると良い。
【０１４０】
なお、上述の第２の実施形態では、３個のノック棒４２ＡＥＳ，４２Ｒ，４２Ｂの内のノック棒４２ＡＥＳの嵌合部４３ＡＥＳのみのを、電子ペン本体部３又は電子ペン本体部３Ｂを嵌合させることができる、導体を備える構成とした。しかしながら、３個のノック棒４２ＡＥＳ，４２Ｒ，４２Ｂの嵌合部の内の２個又は全てを、電子ペン本体部３又は電子ペン本体部３Ｂ用として、その嵌合部を導体を備える構成のものとしてもよい。ただし、その場合の電子ペン本体部３又は電子ペン本体部３Ｂにおいては、電子回路部品が配設される本体筐体３０内には、自身の識別情報を位置検出装置に送信する機能を実現するためのＩＣ及びその周辺回路を設けるとよい。
【０１４１】
その場合、電子ペン本体部３又は電子ペン本体部３Ｂと共に使用される位置検出装置は、電子ペン本体部３又は電子ペン本体部３Ｂのそれぞれから送信されてくる識別情報を受信して、判別する機能を備える。そして、位置検出装置は、嵌合部４３ＡＥＳ，４３Ｒ，４３Ｂに嵌合される電子ペン本体部３ＡＥＳの違いを判別して、それぞれに割り当てられた機能を実現するようにする。例えば、３個のノック棒４２ＡＥＳ，４２Ｒ，４２Ｂの嵌合部の全てを、電子ペン本体部３又は電子ペン本体部３Ｂ用とする場合に、嵌合部４３Ｒに嵌合される電子ペン本体部は、その指示位置に応じて表示する筆記軌跡（文字や図形）を赤色で表す機能を割り当て、嵌合部４３Ｂに嵌合される電子ペン本体部は、その指示位置に応じて表示する筆記軌跡を黒色で表す機能を割り当て、嵌合部４３ＡＥＳに嵌合される電子ペン本体部は、その指示位置に応じて、先に指示入力された筆記軌跡を消去する機能を割り当てるようにすることができる。
【０１４２】
なお、電子ペン本体部に割り当てられる機能は、この例のような指示位置に応じた軌跡の表示色のみではなく、軌跡の太さや、実線、点線、一点鎖線などの表示する線の種別などであってもよい。
【０１４３】
なお、ペン筐体２Ｍに、複数個の電子ペン本体部３又は３Ｂを収納する場合において、充電用電極２Ｅｄ及び２Ｍｅと導体帯２ｆとは、それら複数個の電子ペン本体部３又は３Ｂに共通とすることができる。また、サイドスイッチ２ＭＳは、ペン筐体２Ｍ内に収納される複数個の電子ペン本体部３又は３Ｂに共通とするようにしてもよいし、ペン筐体２Ｍ内に収納される複数個の電子ペン本体部３又は３Ｂのそれぞれに対応して、複数個のサイドスイッチをペン筐体２Ｍに設けるようにしてもよい。
【０１４４】
また、第２の実施形態は、３個のノック棒を備える例であったが、ノック棒は２個でもよいし、４個以上であってもよい。
【０１４５】
［電子ペン本体部の他の実施形態］
図１０に、電子ペン本体部の他の実施形態を示す。図１０（Ａ）は、上述した第１の実施形態の図８に示した電子ペン本体部３Ｂの他の例の変形例を示すもので、この例は、第２の実施形態と同様に、ボールペンの替え芯との共用を考慮して構成されている例である。この実施形態の電子ペン本体部３Ｃの説明においては、前述の電子ペン本体部３Ｂと同様の構成部分については、同一の参照符号を付して、その詳細な説明は省略する。
【０１４６】
この実施形態の電子ペン本体部３Ｃにおいては、第１の実施形態の電子ペン本体部３Ｂの周辺電極３３とは形状が異なる周辺電極３３Ｃを用いる。すなわち、図１０（Ａ）に示すように、この実施形態の電子ペン本体部３Ｃの周辺電極３３Ｃは、外径が軸心方向に一定である筒状形状とされ、かつ、その外径が、電子ペンのペン筐体２の開口２ｂの径（図１参照）よりも小さい径Ｒ１とされている。
【０１４７】
このため、この実施形態の電子ペン本体部３Ｃにおいては、周辺電極３３Ｃの構成が、第１の実施形態の電子ペン本体部３とは異なることから、本体筒状部３１に対して周辺電極３３Ｃを結合する筒状結合部材３２Ｃは、周辺電極３３Ｃの構成に合わせて、当該周辺電極３３Ｃを本体筒状部３１にリング状鍔部３２ＣＦを介して結合することができるように構成されている。また、フロントキャップ３４Ｃも、周辺電極３３Ｃの構成に合わせて変更されて構成されている。その他は、第１の実施形態の電子ペン本体部３と同様の構成とされる。
【０１４８】
この図１０（Ａ）の例の電子ペン本体部３Ｃの後端側は、この例では電子ペン本体部３Ｂと同様に、後端部コネクタの例としてのコネクタプラグ５０Ｂが設けられている。そして、電子ペン本体部３Ｃは、電子ペン１のペン筐体２の嵌合部４３ａに嵌合されて、後端部コネクタの例としてのコネクタプラグ５０Ｂと、嵌合部４３ａの結合用コネクタの例としてのコネクタジャックと電気的に接続される。
【０１４９】
したがって、この図１０（Ａ）の例の電子ペン本体部３Ｃを用いた電子ペンにおいても、第１の実施形態の電子ペン１と同様の作用効果を得ることができ、使用時には、図１０（Ａ）において点線で示す電子ペンの筐体２Ｃの開口から、芯体３５と、フロントキャップ３４Ｃと、周辺電極３３Ｃのペン先側の一部が外部に突出する。この場合に、筐体２Ｃの開口の部分では、周辺電極３３Ｃの一定の外径の円筒状部が位置するようになるので、この周辺電極３３Ｃの円筒状部の外径を調整することで、筐体２Ｃの開口で、電子ペン本体部３Ｃのペン先側が、がたつくことがないようにすることが容易にできる。
【０１５０】
次に、図１０（Ｂ）の例も、上述した第１の実施形態の図８に示した電子ペン本体部３Ｂの他の例の変形例を示すものである、この実施形態の電子ペン本体部３Ｄの本体筒状部３１Ｄ及び筒状結合部材３２Ｄの部分が、上述した電子ペン本体部３Ｂとは異なり、その他の部分は同様の構成とされる。そこで、この実施形態の電子ペン本体部３Ｄにおいても、電子ペン本体部３Ｂと同様の構成部分については、同一の参照符号を付して、その詳細な説明は省略する。
【０１５１】
この実施形態の電子ペン本体部３Ｄの本体筒状部３１Ｄは、上述した電子ペン本体部３Ｂの本体筒状部３１の外径Ｒ２よりも大きい外径Ｒ３を備える。そして、この実施形態の電子ペン本体部３Ｄの本体筒状部３１Ｄの内径も、第１の実施形態の電子ペン本体部３の本体筒状部３１の内径よりも大きな径とされている。
【０１５２】
このため、この実施形態の電子ペン本体部３Ｄにおいては、本体筒状部３１Ｄの構成が、電子ペン本体部３Ｂとは異なることから、本体筒状部３１Ｄに対して周辺電極３３を結合する筒状結合部材３２Ｄは、本体筒状部３１Ｄの構成に合わせて、周辺電極３３を本体筒状部３１Ｄにリング状鍔部３２ＤＦを介して結合することができるように構成されている。
【０１５３】
この実施形態の電子ペン本体部３Ｄの本体筒状部３１Ｄは、大きなスペースの中空部を備える。そして、この実施形態の電子ペン本体部３Ｄにおいては、この本体筒状部３１Ｄの大きな中空部のスペースを利用して、上述の電子ペン本体部３Ｂで用いた蓄電素子としてのコンデンサ１０の代わりに、当該中空部内に、図１０（Ｂ）に示すように、一次電池（バッテリー）１０ＢＴを収納するように構成する。本体筒状部３１Ｄ内のその他の電子回路部品は、第１の実施形態と同様にして、当該本体筒状部３１Ｄ内に収納されており、必要な各部への電源電圧が、本体筒状部３１Ｄ内に内蔵の一次電池１０ＢＴから供給される。したがって、この実施形態の電子ペン本体部３Ｄを用いる電子ペン１のペン筐体２には、充電用電極２ｄ，２ｅを設ける必要がない。
【０１５４】
この実施形態の電子ペン本体部３Ｄの本体筒状部３１Ｄは、この例では、金属パイプで構成されていると共に、そのペン先側とは反対側の後端部には、樹脂基材３１Ｄａに後端部コネクタの例としてコネクタプラグ５０Ｂ´が形成されている部材３１ＤＥが着脱可能に装着されている。この実施形態の電子ペン本体部３Ｄでは、部材３１ＤＥを外して、本体筒状部３１Ｄに収納されている一次電池１０ＢＴの交換が可能に構成されている。
【０１５５】
この実施形態の電子ペン本体部３Ｄを収納する電子ペンの筐体は、上述の第１の実施形態の電子ペンの筐体２の径よりも太い径とされる。電子ペンの筐体のその他の構成は、上述の実施形態と同様とされ、ノックカム機構やノック機構などの移動機構を備え、当該移動機能により移動される嵌合部には、電子ペン本体部３Ｄの後端部のコネクタプラグ５０Ｂ´が結合して、サイドスイッチや導体帯２ｆに電気的に接続されているコネクタジャックが設けられている。
【０１５６】
なお、この実施形態の電子ペン本体部３Ｄのように本体筒状部３１Ｄを太型に構成する場合においても、一次電池１０ＢＴを本体筒状部３１Ｄの中空部に設ける代わりに、二次電池や、コンデンサなどの蓄電素子を設けるようにしてもよい。その場合には、電子ペン本体部３Ｄの本体筒状部３１Ｄの後端部コネクタの構成を、第１の実施形態の電子ペン本体部又は電子ペン本体部３Ｂと同様に構成し、電子ペンの筐体２には、充電用電極２ｄ，２ｅを設けるものである。
【０１５７】
この図１０（Ｂ）の例の電子ペン本体部３Ｃを用いた電子ペンにおいても、第１の実施形態の電子ペン１と同様の作用効果を得ることができ、使用時には、図１０（Ｂ）において点線で示す電子ペンの筐体２Ｄの開口から、芯体３５と、フロントキャップ３４と、周辺電極３３のペン先側のテーパー部の一部が外部に突出する。
【０１５８】
図１０（Ｃ）は、図１０（Ａ）の電子ペン本体部３Ｃの変形例である。この図１０（Ｃ）の例の電子ペン本体部３Ｃ´の周辺電極３３Ｃ´は、ペン先側がテーパー部３３Ｃ´ｂとされている点が、図１０（Ａ）の例の電子ペン本体部３の周辺電極３３Ｃと異なる。すなわち、この例の電子ペン本体部３Ｃ´の周辺電極３３Ｃ´は、その外径が電子ペンのペン筐体２の開口２ｂの径Ｒ０（図１参照）よりも小さい径Ｒ１とされている円筒形状部３３Ｃ´ａのペン先側にテーパー部３３Ｃ´ｂが形成された形状とされている。この例では、フロントキャップ３４Ｃ´が、周辺電極３３Ｃ´のテーパー部３３Ｃ´ｂの先端部に設けれられる。その他は、図１０（Ａ）の例の電子ペン本体部３Ｃと同様に構成されている。
【０１５９】
この図１０（Ｃ）の例の電子ペン本体部３Ｃ´の場合においても、使用時には、電子ペンの筐体２Ｃの開口から、芯体３５と、フロントキャップ３４Ｃ´と、周辺電極３３Ｃ´のペン先側の一部が外部に突出する。この場合に、外部に突出する周辺電極３３Ｃ´の一部は、テーパー部３３Ｃ´ｂだけでなく、円筒形状部３３Ｃ´ａの一部も含み、筐体２Ｃの開口に位置するのは、円筒形状部３３Ｃ´ａとなるので、図１０（Ａ）の例と同様の作用効果を奏する。
【０１６０】
［電子ペンの他の実施形態］
上述のように、電子ペン本体部が備える後端部コネクタを、移動機構により筐体内で移動可能とされ、結合用コネクタを備える嵌合部に嵌合することで構成される電子ペンの他の構成例のいくつかを、図１１（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示す模式的な構成例により説明する。
【０１６１】
図１１（Ａ）に示す例の電子ペン１Ｅに収納される電子ペン本体部３Ｅは、電源電圧を筐体２Ｅ内に設けられる二次電池（充電式バッテリー）１２ＢＴから得る点が上述の実施形態の電子ペン本体部とは異なり、その他は同様の構成とされている。
【０１６２】
この例の電子ペン本体部３Ｅでは、ノック棒４２Ｅにより移動される嵌合部４３Ｅに結合用コネクタ９０Ｅが設けられている。この結合用コネクタ９０Ｅは、二次電池１２ＢＴからの電源電圧を電子ペン本体部３Ｅの内部の電子回路に供給するための端子と、この例では、サイドスイッチ２ＥＳが接続される端子が設けられている。なお、ペン筐体２Ｅに導体帯２ｆを設けて、この導体帯２ｆと電子ペン本体部３Ｅのアース電極とを接続するための端子を設けていてもよい。
【０１６３】
電子ペン本体部３Ｅの後端部コネクタ５０Ｅが、図１１（Ａ）に示すように、嵌合部４３Ｅに嵌合されると、当該嵌合部４３Ｅに設けられている結合用コネクタ９０Ｅと結合され、二次電池１２ＢＴからの電源電圧が、電子ペン本体部３Ｅの電子回路に供給されると共に、サイドスイッチ２ＥＳが電子回路に接続されて、その状態が検知可能とされる。
【０１６４】
この例では、二次電池１２ＢＴは、充電用端子２Ｅｄ，２Ｅｅを通じて外部から充電されるように構成されている。
【０１６５】
この例によれば、電子ペン本体部３Ｅの本体筒状部内に電源を設けなくてよいので、電子ペン本体部３Ｅの構成を簡略にすることができる。
【０１６６】
なお、図１１（Ａ）の例では二次電池１２ＢＴを用いたので、ペン筐体２Ｅに充電用電極２Ｅｄ及び２Ｅｅを設けるようにしたが、二次電池１２ＢＴではなく、一次電池を用いてもよい。その場合には、充電用電極２Ｅｄ及び２Ｅｅは不要となる。
【０１６７】
次に、図１１（Ｂ）は、図１１（Ａ）の例の電子ペン１Ｅの変形例であり、この図１１（Ｂ）の例の電子ペン１Ｆでは、ペン筐体２Ｆ内に設ける二次電池１２ＢＴの充電方法が、電子ペン１Ｅとは異なるだけで、その他の構成は電子ペン本体部３Ｅと同様である。
【０１６８】
この例の電子ペン１Ｆにおいては、図１１（Ｂ）に示すように、ペン筐体２Ｆの外周側面に、コア１３が嵌合されて取り付けられ、このコア１３に対して充電用コイル１４が巻回されて設けられる。そして、この例の電子ペン１Ｆでは、充電用コイル１４で、外部から供給される電磁エネルギを受信して二次電池１２ＢＴを充電するようにする構成とされる。
【０１６９】
この例の電子ペン１Ｆにおいては、移動機構は、スライド式のノック棒４２Ｆを用いる構成であり、このノック棒４２Ｆのスライド移動に応じて移動される嵌合部４３Ｆには、結合用コネクタ９０Ｆが形成され、電子ペン本体部３Ｆの後端部コネクタ５０Ｆと結合するように構成されている。なお、この例の電子ペン１Ｆにおいても、図１１（Ａ）に示したような、ペン筐体２Ｆの後端側から押し込むようにされるノック棒による移動機構を用いるようにしてもよい。また、図１１（Ａ）の例の電子ペン１Ｅにおいても、図１１（Ｂ）のようなスライド式のノック棒を用いた移動機構を用いるように構成することもできる。また、図１１（Ｂ）の例では、二次電池１２ＢＴは、電子ペン１Ｆの筐体２Ｆに設けるようにしたが、電子ペン本体部３３Ｆ内に二次電池を設けて、充電コイル１４からの充電電流で充電するように構成してもよい。
【０１７０】
また、図１１（Ｃ）の例の電子ペン１Ｇは、図１１（Ｂ）の例の電子ペン１Ｆとは、ペン筐体２Ｇ内に電子回路１５が設けられると共に、サイドスイッチ２Ｓが結合用コネクタではなく、例えばフレキシブルケーブルを介して電子回路１５に接続されている点が異なり、その他は同様の構成とされている。そして、この例の電子ペン１Ｇにおいては、結合用コネクタ９０Ｇと、電子ペン本体部３Ｇの後端部コネクタ５０Ｇとが結合されて、電子ペン本体部３Ｇとペン筐体２Ｇに設けられている電子回路部品との間の電気的がフレキシブルケーブルなどを介して接続される。
【０１７１】
この例の電子ペン１Ｇにおいては、上述の例の電子ペン１Ｅ，１Ｆと同様に、電子ペン本体部３Ｇの電子回路に、ペン筐体２Ｇに設けられている二次電池１２ＢＴからの電圧が電源電圧として供給される。また、この例の電子ペン１Ｇにおいては、二次電池１２ＢＴからの電圧が電源電圧として、電子回路１５に供給される。
【０１７２】
この電子回路１５には、ＩＣからなる制御部が設けられると共に、当該制御部に対して、例えばブルートゥース（登録商標）規格の無線通信を行う無線通信部が接続されて設けられる。この無線通信部は、上述の実施形態と同様に、電子ペン１Ｇと静電結合方式の位置検出装置との間で無線通信を行うためのものである。そして、電子回路１５の制御部が、コネクタプラグ９０Ｇの円環状の導体接触部を備える端子部に接続されている。
【０１７３】
そして、この例の電子ペン１Ｇにおいては、制御部にサイドスイッチ２Ｓが接続されており、このサイドスイッチ２Ｓの操作情報を、静電結合方式の位置検出装置に対して無線送信するように構成される。
【０１７４】
また、図１１（Ｃ）の例の電子ペン１Ｇにおいては、ペン筐体２Ｇに設けられている電子回路１５は、電子ペン本体部３Ｇの電子回路で検出される筆圧情報を、後端部コネクタ５０Ｇ及び結合用コネクタ９０Ｇを通じて取得して、静電結合方式の位置検出装置に対して無線送信するように構成される。したがって、この例の電子ペン本体部３Ｇの芯体３５から送出される位置検出用信号には、筆圧情報を含める必要はない。なお、この例の電子ペン１Ｇにおいても、電子ペン本体部３Ｇの芯体３５から送出される位置検出用信号に、筆圧情報を含めて送出してもよい。
【０１７５】
なお、この例の電子ペン１Ｇにおいても、図１１（Ａ）に示したような、ペン筐体２Ｆの後端側から押し込むようにされるノック棒による移動機構を用いるようにしてもよい。
【０１７６】
また、この図１１（Ｃ）の例の電子ペン１Ｇの構成においては、電子回路１５を利用することで、次のように構成することもできる。
【０１７７】
すなわち、電子ペン１Ｇの識別情報（ペンＩＤ）を記憶するメモリを、電子回路１５の制御部に接続して設けて、無線通信部を通じて位置検出装置に当該ペンＩＤを通知するようにしてもよい。
【０１７８】
また、電子ペン本体部３Ｇの電子回路に、電子ペン本体部３Ｇの識別情報（ペン本体部ＩＤ）を記憶するメモリを設け、このメモリのペン本体部ＩＤを後端部コネクタ５０Ｇ及び結合用コネクタ９０Ｇを通じて、ペン筐体２Ｇに設けられている電子回路１５に供給する。そして、この電子回路１５が、無線通信部を通じて位置検出装置に当該ペン本体部ＩＤを通知するようにしてもよい。
【０１７９】
また、電子ペン本体部３Ｇの電子回路で、周辺電極３３で位置検出装置の位置検出センサから送出される信号を受信し、その受信部で受信した信号の信号レベルを検出して、電子ペン１Ｇが位置検出センサと静電結合しているインレンジ状態か、非結合のアウトレンジの状態かを検出し、その検出信号を後端部コネクタ５０Ｇ及び結合用コネクタ９０Ｇを通じて、ペン筐体２Ｇに設けられている電子回路１５に供給する。そして、この電子回路１５が、無線通信部を通じて位置検出装置に当該インレンジ状態か、アウトレンジの状態かを通知するようにしてもよい。
【０１８０】
［その他の実施形態又は変形例］
上述の実施形態では、周辺電極は、筒状の導体により構成するようにしたが、円周方向に複数個に分割した導体により筒状に構成したものとしてもよい。
【０１８１】
また、芯体３５は、導電性金属で構成するようにしたが、導電性を有するものであればよいので、例えば、導体粉を混入した硬質の樹脂で構成するようにしてもよい。
【０１８２】
なお、電子ペン本体部の本体筒状部は、金属パイプ部と、樹脂パイプ部とを結合する構成ではなく、樹脂パイプ単体で構成してもよい。また、本体筒状部の後端側は、パイプ形状を備えなくても、樹脂材によりコネクタを備える構造とすることができればよい。
【符号の説明】
【０１８３】
１…電子ペン、２…電子ペンの筐体、３…電子ペン本体部、４…ノックカム機構、７…芯体保持部材、８…筆圧検出部、９…プリント基板、１０…蓄電用のコンデンサ、１０ＢＴ…二次電池、３０…電子ペン本体部の筐体、３１…本体筒状部、３２…筒状結合部材、３３…周辺電極、３４…フロントキャップ、３５…中心電極（芯体）
【要約】
カートリッジ化された電子ペン本体部を筐体内で移動可能に保持する場合において、電子ペン本体部と、筐体の電子回路部品との間の電気的接続を確実に行う。
電子ペン本体部は、ペン先側が開口とされている電子ペンの筐体内に設けられる嵌合部に嵌合され、嵌合部を筐体の軸心方向に移動させる移動機構により、筐体の中空部内で移動可能とされる状態で収納される。電子ペン本体部は、移動機構により移動されることで、開口を通じて外部に突出可能とされる導電性の芯体を備えるペン先部と、軸心方向のペン先側にペン先部が結合され、芯体を通じて外部に送出する信号を発生する信号発生回路を含む電子回路を収納する本体筒状部と、軸心方向において本体筒状部のペン先部とは反対側の後端部に設けられ、電子回路に接続されている端子を具備すると共に、筐体の嵌合部に設けられる結合用コネクタに結合される後端部コネクタとを備える。【図１】
0006865907.tif 000002
【図２】
0006865907.tif 000003
【図３】
0006865907.tif 000004
【図４】
0006865907.tif 000005
【図５】
0006865907.tif 000006
【図６】
0006865907.tif 000007
【図７】
0006865907.tif 000008
【図８】
0006865907.tif 000009
【図９】
0006865907.tif 000010
【図１０】
0006865907.tif 000011
【図１１】
0006865907.tif 000012