JP5647715B1 - 位置指示器 - Google Patents

Abstract

【課題】位置指示器の筐体の細型化を、位置検出装置のセンサとの間における信号の送受信の劣化を防止しながら、実現することができるようにする。
【解決手段】筒状の筐体内に、筐体の軸心方向を中心軸方向として設けられる柱状の磁性体コアを備える。この柱状の磁性体コアには、その中心軸を中心としてコイルが巻回される。筒状の筐体の軸心方向の一端側に形成されている開口から、先端部が外部に露呈するように芯体が設けられる。磁性体コアは、扁平な横断面形状であると共に、当該磁性体コアの中心軸方向の、芯体の先端部側に、芯体の先端部に向かって先細となるように形成されたテーパ部を備える。
【選択図】図１

Description

この発明は、位置検出装置と共に使用される、例えばペン形状の電磁誘導方式の位置指示器に関し、特に、コイルが巻回される磁性体コアの構成に関する。

近年、タブレット型ＰＣ（パーソナルコンピュータ）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。

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、磁性体コアの例としての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のセンサとの間で送受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。

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ンデンサの静電容量や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が知られている。

図１２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用モジュールを備える位置指示器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。この図１２は、この位置指示器の構成例を説明するための縦断面図である。

図１２に示すように、この位置指示器１００は、筒状の筐体（ケース）１０１内に、芯体１０２と、円柱形状のフェライトコア１０３に巻回された位置指示コイル１０４と、可変容量コンデンサ１０５と、プリント基板１０６とを備えて構成されている。

筐体１０１は、軸方向の一端側に開口部１０１ａを有し、軸方向の他端側が閉じられた円筒形をなしている。そして、この筐体１０１の円筒型の中空部内の軸方向の他端側寄りに、電子部品が実装されたプリント基板１０６が接着剤や固定ねじ等の固着手段によって固定されている。そして、筐体１０１の開口部１０１ａが形成されている一端側寄りにフェライトコア１０３が収納されている。

フェライトコア１０３は、図１２（Ｂ）に示すように、断面が真円の円柱の中心軸位置に、軸心方向に貫通孔１０３ａを備える例えば円筒形をなしており、フェライトコア１０３の外周には、共振回路を構成する位置指示コイル１０４が巻回して装着されている。位置指示コイル１０４の図示しない両端は、プリント基板１０６上に実装される共振回路を構成する電子部品に電気的に接続されている。そして、フェライトコア１０３の貫通孔１０３ａに芯体１０２が挿通されている。

芯体１０２は、太さ（径）がほぼ一定の棒状の部材からなり、ガラス面などからなる入力面を傷付けないようにするために、弾性を有する材料で構成されている。この芯体１０２の軸心方向の一端はペン先の役割を有する先端部１０２ａとされ、図１２の例では略円錐状に形成され、芯体１０２を、フェライトコア１０３の貫通孔１０３ａを挿通して筐体１０１内に収納した際に、開口部１０１ａから外部に露呈するように突出する。また、芯体１０２の軸心方向の他端１０２ｂは、可変容量コンデンサ１０５に結合されている。

可変容量コンデンサ１０５は、図１２では、詳細な図示は省略するが、芯体１０２の先端部１０２ａに軸心方向の圧力が印加されると、その圧力に応じた静電容量を呈する。すなわち、可変容量コンデンサ１０５は、芯体１０２に印加される圧力に応じた静電容量を呈する。可変容量コンデンサ１０５は、共振回路の一部を構成しているので、この共振回路の共振周波数を、位置検出装置側に、位置指示器１００から伝達することで、位置検出装置側で、位置指示器１００の芯体１０２に印加される筆圧を検出することができる。

特開２０１１−１８６８０３号公報

位置指示器は、上述のように、磁性体コアに巻回されたコイルを備えているが、筆記用具は断面が円形の棒状であることが多いこと、磁束を均一に受け取り、または送出することが望ましいこと、コイルを巻回するという作業工程が容易であること、などの理由から、コイルは円形に巻回されていた。そのため、位置指示器に用いられる磁性体コアは、断面が真円の円柱状となっていた。

近年、例えばスマートホンと呼ばれる高機能の携帯電話端末のように、小型化する携帯端末に位置検出装置を内蔵するものが増えてきている。そして、電磁誘導方式の位置検出装置を用いる場合には、当該位置検出装置と共に使用する位置指示器を、携帯端末の筐体内に、着脱自在に収納する携帯端末も多い。このように、携帯端末に位置指示器を収納する場合には、小型の携帯端末の筐体の薄型化に対応して、位置指示器の形状も、細さを求められるようになっている。

位置指示器を細型にするためには、筒状の筐体内に収納するコイルが巻回された磁性体コアを細くする必要がある。つまり、断面の真円の磁性体コアの径を小さくする必要がある。ところが、磁性体コアの断面積は、半径の二乗に比例して小さくなる。コイルは、磁性体コアに密着して巻回されるので、コイルの断面積は、磁性体コアの断面積にほぼ等しい。

電磁誘導方式の位置指示器では、位置検出装置のセンサからの信号を受信する場合、磁性体コアに巻回されたコイルに、当該コイルと鎖交する磁束数の変化に応じた誘導電流として受信することになるが、コイルの断面積が小さくなると、誘導電流の大きさが小さくなるので、位置検出装置のセンサからの信号を位置指示器が受信できなくなる恐れがある。そのため、従来の断面が真円の円柱状の磁性体コアを用いる場合には、位置指示器の筐体を細くすることには限界があった。

また、図１２の従来例のように、磁性体コアの中心軸位置に、芯体を挿通する貫通孔を設ける場合には、筒状の磁性体コアの肉厚が薄くなるため、位置指示器が落下したとき、その衝撃により位置指示器の筐体にストレスが掛かることに起因する磁性体コアの破損が生じ易くなるという問題もある。

この発明は、以上の問題点を解決することができるようにした位置指示器を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、この発明は、
筒状の筐体と、
前記筒状の筐体内に、前記筐体の軸心方向を中心軸方向として設けられる柱状の磁性体コアと、
前記柱状の磁性体コアの前記中心軸を中心として巻回されるコイルと、
前記筒状の筐体の軸心方向の一端側に形成されている開口から、先端部が外部に露呈するように設けられる芯体と、
を具備する位置指示器であって、
前記磁性体コアは、扁平な横断面形状であると共に、前記磁性体コアの中心軸方向の前記芯体の前記先端部側に、前記芯体の前記先端部に向かって先細となるように形成されたテーパ部を備える
ことを特徴とする位置指示器を提供する。

上述の構成の請求項１の発明による位置指示器の磁性体コアは、柱状の形状であって、かつ、扁平な断面形状とされており、これにコイルが巻回されている。したがって、位置指示器の筐体も、横断面形状を磁性体コアに対応した扁平とすることにより、当該位置指示器を収納する携帯端末の薄型化に対処することができる。

この場合に、磁性体コアの扁平な横断面形状の短い方の長さを、できるだけ短くすることで、これに応じた扁平形状の筐体とすることで、位置指示器を、薄型の携帯端末に収納することようにすることが容易になる。

そして、磁性体コアの扁平な横断面形状の短い方の長さと同じ半径の真円を断面とする磁性体コアの場合に比べて、この発明の位置指示器の磁性体コアは扁平形状である分、断面積が大きくなり、その分、コイルと鎖交する磁束数を多くして、位置検出装置のセンサとこの発明の位置指示器との間における信号の送受信の劣化を防止することができる。

しかも、この発明の位置指示器の磁性体コアは、信号の送受信に関わる芯体側の端部にテーパ部が形成されているので、位置指示器と位置検出装置のセンサとの間でやり取りする磁束を、テーパ部で絞られた断面積部分に集中させることができる。したがって、センサは、位置指示器により指示された位置検出を良好に行うことができると共に、筆圧検出特性も良好なものとすることができる。

そして、この発明の位置指示器の磁性体コアは、横断面が扁平であって、横断面形状の短い方の長さは薄型の携帯端末に収納するために制約があるが、長手方向は制約がない。したがって、磁性体コアの中心軸に貫通孔を形成する場合であっても、制約がない長手方向の肉厚が、断面が真円の場合よりも大きくなるので、位置指示器が落下したときの磁性体コアの破損をしにくくすることができる。

この発明によれば、位置指示器に収納する柱状の形状の磁性体コアの横断面を扁平形状にすることで、位置指示器の筐体の細型化を、位置検出装置のセンサとの間における信号の送受信の劣化を防止しながら、実現することができる。

また、磁性体コアは、信号の送受信に関わる芯体側の端部にテーパ部が形成されているので、位置指示器と位置検出装置のセンサとの間でやり取りする磁束を、テーパ部で絞られた端面部分に集中させることができる。このため、位置検出装置のセンサで、位置指示器により指示された位置検出を良好に行うことができると共に、筆圧検出特性も良好なものとすることができるという効果を奏する。

さらに、磁性体コアの横断面を扁平形状としたことにより、磁性体コアの中心軸位置に、芯体を挿通する貫通孔を設ける場合であっても、位置指示器が落下したときの衝撃により位置指示器の筐体にストレスが掛かることに起因する磁性体コアの破損を生じにくくすることができる。

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。 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。 この発明による位置指示器の第１の実施形態の要部であるフェライトコアの構成例を示す図である。 この発明による位置指示器の第１の実施形態の要部の断面図及び斜視図を示す図である。 この発明による位置指示器の第２の実施形態の構成例を説明するための図である。 この発明による位置指示器の第２の実施形態の要部であるフェライトコアの構成例を説明するための図である。 この発明による位置指示器の第２の実施形態で用いる芯体の構成例を説明するための図である。 この発明による位置指示器の第２の実施形態で用いる部品の構成例を説明するための図である。 この発明による位置指示器の第２の実施形態で用いる部品の構成例を説明するための図である。 この発明による位置指示器の第３の実施形態の構成例を説明するための図である。 この発明による位置指示器の要部であるフェライトコアの他の構成例を説明するための図である。 従来の位置指示器の構成例を説明するための図である。

以下、この発明による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。

［第１の実施形態］
図１〜図４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。

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。

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。

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側から軸心方向に見た図である。

図１（Ａ）に示すように、位置指示器１は、軸心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。

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、３４（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。

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、細長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部２１を通じて外部に突出して露呈するようにされる。

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Ｒ０よりも若干大きい径Ｒ１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。

図３は、この実施形態の位置指示器１のフェライトコア６の構成例を示すものである。図３（Ａ）は、この例のフェライトコア６の斜視図である。また、図３（Ｂ）は、この例のフェライトコア６を、ケース本体２ａ内に収納したときに、ケース本体２ａの外形形状の２直線２３，２４に直交する方向となる方向から見た上面図である。また、図３（Ｃ）は、この例のフェライトコア６を、ケース本体２ａ内に収納したときに、ケース本体２ａの外形形状の２直線２３，２４に平行な方向となる方向から見た側面図である。そして、図３（Ｄ）は、この例のフェライトコア６を、軸心方向の芯体４側から見た図である。さらに、図３（Ｅ）は、図３（Ｂ）のＡ−Ａ線断面図（フェライトコア６の縦断面図）であり、また、図３（Ｆ）は、図３（Ｃ）のＢ−Ｂ線断面図（フェライトコア６の横断面図）である。

この実施形態では、フェライトコア６は、柱状の構成を備えると共に、その中心軸位置に直径Ｒ１の貫通孔６ａを有する。そして、このフェライトコア６の中心軸に直交する方向の外形形状は、図３（Ｄ）に示すように、ケース本体２ａの横断面の輪郭形状に応じた扁平形状とされている。すなわち、フェライトコア６は、半径がｒ２の円形断面の円柱の側面部を、当該円柱の中心軸から半径ｒ２よりも短い距離ｄ２（ｄ２＜ｒ２）の位置であって、かつ、当該円柱の中心軸を挟んで対向する２つの位置を含む軸心方向の平面（図３（Ｄ）及び図３（Ｆ）の直線６１及び６２を含む平面）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、柱状のフェライトコア６は、側面部に、中心軸を挟んで互いに平行な平面６１Ｐ及び６２Ｐを備えると共に、この平行な２つの平面６１Ｐ，６２Ｐの間を、曲面６３Ｃ及び６４Ｃで連結した形状を有する。この曲面６３Ｃ及び６４Ｃの存在により、フェライトコア６は、扁平形状であっても、コイル５の線材をフェライトコア６の外表面にぴったりと密着させて巻回させることができる。

すなわち、フェライトコア６の外表面と、当該フェライトコア６に巻回されるコイル５の線材との間に隙間が生じると、
（１）生じた隙間の分だけ、透磁率が下がるため、コイル５に鎖交する磁束に応じた誘導電流が生起しにくくなる
（２）生じた隙間に水分が付着することによる特性の変化を引き起こし、透磁率が変化してしまう
（３）隙間のために、コイルの断面の形状が変化しやすく、透磁率が変化してしまう
などの不具合を生じる。

これに対して、この実施形態のフェライトコア６は、曲面６３Ｃ及び６４Ｃによりコイル５の線材はフェライトコア６の外表面との密着性が向上し、上記のような不具合を軽減することができる。

なお、曲面６３Ｃ及び６４Ｃは、上述の例のような円弧の一部である必要はなく、例えば楕円の一部や、その他の任意の曲面であってもよいし、また、曲面ではなく、折れ線状に、複数個の角部を備えるものであってもよい。ただし、フェライトコア６の中心軸から当該曲面までの距離は、常に、中心軸から平面６１Ｐ及び６２Ｐまでの距離よりも大きいものであることが望ましい。

フェライトコア６の平行な２つの平面６１Ｐ，６２Ｐの間の距離Ｄ０（＝２×ｄ２）は、このフェライトコア６を中空部に収納するケース本体２ａの２直線２３，２４間の距離（２×ｄ１）が、図２の電子機器２００の厚さに応じて設定される収納凹穴２０１の、当該厚さ方向の長さよりも短くなるような値に選定される。

一方、フェライトコア６の横断面において、平面６１Ｐ，６２Ｐに沿う長手方向の長さは、電子機器２００の厚さによる制約はなく、位置指示器１の持ちやすさ、使用しやすさと、フェライトコア６の強度を考慮した長さであって、電子機器２００の収納凹穴２０１の大きさに応じたものに選定される。

そして、この実施形態では、貫通孔６ａに芯体４が挿通されたときに、芯体４の先端部４２側となるフェライトコア６の軸心方向の端部には、芯体４の先端部４２側に向かって先細となるように形成されたテーパ部６５が形成されている。

この実施形態においては、図３（Ｄ）に示すように、芯体４の先端部４２側となるフェライトコア６の軸心方向の端面には、貫通孔６ａの径Ｒ１より大きい径であって、貫通孔６ａと同心円の外周円６６との間で形成される円環状平面６７が形成されている。この円環状平面６７は、フェライトコア６の中心軸方向とは直交する方向の平面（端面）となっている。

テーパ部６５は、図３（Ｂ）に示すように、柱状のフェライトコア６の側周面から、この円環状平面６７の外周円に、所定角度で直線的に向かう傾斜面を備える。このテーパ部６５の傾斜面は、この例では、その稜線の延長方向がフェライトコア６の中心軸位置に集中するように形成されている。したがって、テーパ部６５は、円錐形の周側面の一部であり、当該円錐形の頂角θに応じた傾斜面となっているものである。この例では、前記頂角θは、例えば６０度とされている。

そして、この実施形態では、図３（Ｄ）に示すように、円環状平面６７の外周円６６の半径は、ほぼ距離ｄ２と等しくされている。このため、この実施形態では、テーパ部６５は、曲面６３Ｃ及び６４Ｃから円環状平面６７の外周円に向かうように形成されている。つまり、この例のテーパ部６５は、フェライトコア６の横断面方向において、長手方向にのみ形成されている。

フェライトコアを扁平形状にした場合には、当該フェライトコアの端面が横広がりとなり、従来の真円の端面の場合よりも、磁束を芯体４の先端部４２に集中させにくくなる恐れがある。しかし、この例のフェライトコア６の場合には、芯体４の先端部４２側の端部は、テーパ部６５を備えると共に、テーパ部６５は、円環状平面６７で終端するように構成されているので、磁束を円環状平面６７に集中させることができ、延いては、磁束を芯体４の先端部４２に集中させることができる。すなわち、この実施形態のフェライトコア６においては、扁平形状にしたことにより磁束が広がってしまうという問題を、テーパ部６５を設けることにより解消している。

図４（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４（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（Ｃ）は、基板ホルダー３の特にホルダー部３ａに注目した斜視図である。

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の軸心方向となる長手方向に、感圧用部品ホルダー部３ａと、プリント基板載置台部３ｂとが連続するように構成されている。感圧用部品ホルダー部３ａには、感圧用部品（筆圧検出用の複数個の部品）７が収納され、プリント基板載置台部３ｂには、プリント基板８が載置され、保持される。以下、説明の簡単のため、感圧用部品ホルダー部３ａは、ホルダー部３ａと略称する。ホルダー部３ａは、基板ホルダー３において、最も芯体４側に形成されている。

芯体４の芯体本体部４１が、フェライトコア６の貫通孔６ａを挿通して、ホルダー部３ａに収納されている感圧用部品７と結合されている。感圧用部品７の一部の部品は、軸心方向に移動可能な状態でホルダー部３ａ内に収納されており、芯体本体部４１は、感圧用部品７の当該軸心方向に移動可能な一部の部品と結合されている。したがって、芯体４は、フェライトコア６の貫通孔６ａを通して、軸心方向に移動可能の状態で、ホルダー３ａの感圧用部品７と結合されている。

この実施形態では、図１、図２、図４に示すように、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、コイル５と共振回路を構成するコンデンサ１２，１３が設けられている。更に、プリント基板８には、ＩＣ１４が設けられている。

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。

共振回路の一部を構成するコンデンサ１２，１３、また、ＩＣ１４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。

そして、基板ホルダー３のホルダー部３ａには、図１及び図４に示すような複数個の部品からなる感圧用部品７が収納される。ホルダー部３ａに感圧用部品７が収納されることで、筆圧検出用モジュールが構成される。この筆圧検出用モジュールに、芯体４の芯体本体部４１が結合されることで、芯体４の先端部４２に印加される筆圧が筆圧検出用モジュールの感圧用部品７で検出される。この場合に、筆圧検出用モジュールは、これを構成する感圧用部品７の一部が、芯体４の先端部４２に印加される筆圧に応じて、芯体４と共に軸心方向に移動することで、筆圧を検出する。

なお、芯体４は、基板ホルダー３に対して着脱自在に結合されている。すなわち、この実施形態の位置指示器１では、芯体４は、交換可能の構成とされている。

芯体４の芯体本体部４１は、この例では断面が円形の細長の棒状体とされており、前述したように、フェライトコア６の貫通孔６ａの内径Ｒ１よりも小さい外径Ｒ０を備える（図４（Ｂ）参照）。また、先端部４２は、いわゆる砲弾型の円柱状形状を備え、その外径Ｒ２（図１（Ｂ）参照）は、フェライトコア６の貫通孔６ａの内径Ｒ１よりは大きく、ケース本体２ａの開口部２１の径Ｒ３よりは小さく選定されている。先端部４２の外径Ｒ２は、例えば１．０ｍｍ〜２．０ｍｍとされている。

この実施形態では、芯体４の芯体本体部４１に対して、外径が先端部４２の外径Ｒ２と等しい円柱状形状を有する基台部４３（図４（Ａ）参照）が一体に形成されている。基台部４３は、図４（Ａ）に示すように、先端部４２と対向する端面側に開口を備える凹部４３ａを、その中心軸方向に備える。一方、先端部４２の基台部４３と対向する端面には、図４（Ａ）に示すように、基台部４３の凹部４３ａと嵌合する突部４２ａが形成されている。そして、この実施形態では、芯体４は、一体に構成される芯体本体部４１及び基台部４３と、先端部４２とを、２色成形により結合させた構成とする。

この例の場合、芯体本体部４１及び基台部４３は、芯体本体部４１が、フェライトコア６の貫通孔６ａを挿通して基板ホルダー３の感圧用部品７に結合して、先端部４２に印加される圧力（筆圧）を、感圧用部品７に十分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、例えばポリカードネート、合成樹脂やＡＢＳ（acrylonitrile−butadiene−styrene）樹脂等からなる。

一方、先端部４２は、電子機器２００の表示画面２００Ｄに接触しても、表示画面２００Ｄを傷つけることがないように、芯体本体部４１及び基台部４３よりも軟質の弾性材料、例えばエラストマー、好ましくは熱硬化性エラストマーで構成する。

次に、筆圧検出用モジュールを構成する基板ホルダー３のホルダー部３ａ及び感圧用部品７について説明する。この例の筆圧検出用モジュールは、冒頭で特許文献１を用いて説明したものと同様に、芯体４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る。

この例の感圧用部品７は、図１（Ａ）に示すように、誘電体７１と、端子部材７２と、保持部材７３と、導電部材７４と、弾性部材７５との複数個の部品からなる。端子部材７２は、感圧用部品７で構成される容量可変コンデンサの第１の電極を構成する。また、導電部材７４と弾性部材７５とは電気的に接続されて、前記容量可変コンデンサの第２の電極を構成する。

一方、基板ホルダー３のホルダー部３ａは、図４（Ｃ）に示すように、中空部を備える筒状体３４により構成され、感圧用部品７を、その中空部内において軸心方向に並べて収納する構成とされている。

感圧用部品７のうち、ホルダー部３ａ内で、軸心方向に移動しない部品である誘電体７１と、端子部材７２は、ホルダー部３ａを構成する筒状体３４の側周面の一部に形成された軸心方向に直交する方向を開口とする開口部３５を通じて、当該筒状体３４内に挿入されて、図４（Ｃ）に示すように収納される。

なお、筒状体３４の側周面の壁部３７との連結部には、軸心方向に、端子部材７２の厚さより若干大きい所定の幅を有するスリット３８ａ、３８ｂが形成されており、端子部材７２は、当該端子部材７２に形成されている張り出し部７２ａ，７２ｂが、この筒状体３４のスリット３８ａ，３８ｂに嵌合することで、軸心方向には移動しないように筒状体３４内で係止される。

また、筒状体３４の内壁には、スリット３８ａ，３８ｂと軸心方向に隣り合う位置において、筒状体３４の開口部３５が形成されている部分の内径よりも大きい内径の凹溝３９（図４（Ａ）参照）が形成されている。誘電体７１は、凹溝３９に嵌合する外形を有し、凹溝３９の軸心方向の幅に対応した厚さを有する板状体の構成とされており、開口部３５を通じて筒状体３４の凹溝３９に挿入して嵌合させられることで、嵌合状態では、筒状体３４内で軸心方向には移動しないようにされる。

また、ホルダー部３ａを構成する筒状体３４は、その軸心方向の芯体４側は開口３６ａとされている。一方、ホルダー部３ａを構成する筒状体３４のプリント基板載置台部３ｂ側は、壁部３７により閉塞されている。

そして、保持部材７３に対して、その軸心方向に、弾性部材７５を介して導電部材７４が結合されたものが、開口３６側から筒状体３４内に挿入される。そして、保持部材７３の円柱状形状部７３ａの側周面に形成されている係合突部７３ｅ及び７３ｆが、ホルダー部３ａを構成する筒状体３４の側周面に形成されている係合孔３４ａ及び３４ｂ（図４（Ｂ）及び（Ｃ）参照）に係合することで、保持部材７３が筒状体３４に対して係止する。ただし、保持部材７３は、筒状体３４の中空部内に収納された状態において、筒状体３４の中空部内を、その軸心方向に移動可能となるように、係合突部７３ｅ、７３ｆ及び係合孔３４ａ及び３４ｂは構成されている。

容量可変コンデンサの第１の電極の役割を果たす端子部材７２は、リード部７２ｄを備える。このリード部７２ｄは、ホルダー部３ａ内に収納されたときに、筒状体３４の壁部３７を跨いで、プリント基板載置台部３ｂ上に載置されているプリント基板８の基板面８ａのランド部８ｂ（図４（Ｃ）参照）に半田付け接続される。

なお、端子部材７２は、誘電体７１と端子部材７２とがホルダー部３ａ内に収納されたときに、誘電体７１の開口側端部を押さえるようにするＬ字状突起７２ｅを備える。

保持部材７３は、その軸心方向の芯体４側となる側に、芯体４の芯体本体部４１を圧入嵌合させる凹穴７３ｂが設けられている円柱状形状部７３ａと、凹穴７３ｂ側とは軸心方向の反対側に、導電部材７４を嵌合する凹穴７３ｄが設けられているリング状突部７３ｃとを備えている。

導電部材７４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るものとされており、例えば、シリコン導電ゴムや、加圧導電ゴムにより構成される。導電部材７４は、保持部材７３のリング状突部７３ｃの凹穴７３ｄに嵌合する突部７４ａを備える。また、弾性部材７５は、例えば導電性を有するコイルバネで構成され、弾性を有する巻回部７５ａと、この巻回部７５ａの一端部に端子片７５ｂを有し、巻回部７５ａの他端部に接続部７５ｃを有している。

弾性部材７５は、保持部材７３のリング状突部７３ｃをその巻回部７５ａ内に収納するようにして、保持部材７３の軸心方向に組み合わされる。そして、導電部材７４の突部７４ａが、保持部材７３のリング状突部７３ｃの凹穴７３ｄに嵌合される。このとき、弾性部材７５の接続部７５ｃは、保持部材７３のリング状突部７３ｃのスリット部からリング状突部７３ｃに形成されている凹穴７３ｄの底部に挿入するようにされる（図４（Ａ）及び図４（Ｂ）参照）。したがって導電部材７４の径小部７４ｂが保持部材７３のリング状突部７３ｃに圧入嵌合されたときには、導電部材７４の径小部７４ｂの端面が、導電性を有する弾性部材７５の接続部７５ｃと接触して、電気的に接続される状態となる。

そして、弾性部材７５の端子片７５ｂは、筒状体３４内に挿入された時には、誘電体７１、端子部材７２及び壁部３７を跨いで、プリント基板載置台部３ｂ上に載置されているプリント基板８の基板面８ａの導電パターンに、半田付け接続されるように構成されている。

以上のようにして感圧用部品７を、ホルダー部３ａを構成する筒状体３４内に収納した後、筒状体３４の開口３６ａには、図４（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、落下対策用部材９を圧入嵌合する。この落下対策用部材９は、図４（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、筒状体３４の開口３６ａ側の部分３６の内径にほぼ等しい、あるいは若干小さい外径の円柱状部９ｂを備える。そして、落下対策用部材９は、その円柱状部９ｂを、筒状体３４の開口３６ａ側の部分３６内に圧入嵌合することで、ホルダー部３ａに結合する。

また、落下対策用部材９には、軸心方向において、円柱状部９ｂの反対側に、フェライトコア６の断面形状に対応した凹部９ｃが形成されている。フェライトコア６は、その芯体４の先端部４２側とは反対側の端部が、この落下対策用部材９の凹部９ｃ内に圧入嵌合されることで、ホルダー部３ａに、落下対策用部材９を介して結合する。そして、落下対策用部材９は、フェライトコア６の貫通孔６ａに連通するように構成された貫通孔９ａを有する。図４（Ａ）の例では、貫通孔９ａの径は、フェライトコア６の貫通孔６ａよりも大きいものとされている。

次に、以上のように基板ホルダー３にフェライトコア６を結合した状態において、芯体４の芯体本体部４１を、フェライトコア６の貫通孔６ａに挿通させる。すると、芯体４の芯体本体部４１の端部は、フェライトコア６の貫通孔６ａ及び落下対策用部材９の貫通孔９ａを通して、保持部材７３側に突出する。この芯体４の芯体本体部４１の端部は、ホルダー部３ａに収納されている保持部材７３の円柱状形状部７３ａの凹穴７３ｂに圧入嵌合される。この場合に、芯体４を円柱状形状部７３ａの凹穴７３ｂに圧入嵌合させた状態においても、芯体４の芯体本体部４１は、図４（Ａ）に示すように、フェライトコア６から芯体４の先端部４２側にも露呈する状態とされていて、芯体４の先端部４２に印加される圧力（筆圧）によって、芯体４が、弾性部材７５の偏倚力に抗して、軸心方向にケースキャップ２ｂ側に変位可能とされている。

芯体４は、保持部材７３の円柱状形状部７３ａの凹穴７３ｂに圧入嵌合した後、この凹穴７３ｂから引き抜くことが可能である。したがって、前述したように、芯体４は、交換が可能である。

以上のようにして、ケースキャップ２ｂに結合された基板ホルダー３のプリント基板載置台部３ｂにプリント基板８が載置され、ホルダー部３ａに感圧用部品７が収納され、さらに、ホルダー部３ａにフェライトコア６が結合されると共に、芯体４が結合されることで、モジュール部品が形成される。

次に、このモジュール部品を、芯体４の先端部４２がケース本体２ａの開口部２１から外部に突出するようにして、ケース本体２ａの中空部内に挿入する。そして、ケース本体２ａとケースキャップ２ｂとを結合することで、位置指示器１が完成となる。

この位置指示器１において、芯体４の先端部４２に圧力が印加されると、その圧力に応じて、芯体４は、軸心方向にケース本体２ａ内の方向に変位する。そして、この芯体４の変位により、芯体本体部４１が結合されているホルダー部３ａ内の保持部材７３が弾性部材７５の弾性偏倚力に抗して、誘電体７１側に変位する。その結果、保持部材７３に嵌合されている導電部材７４が、誘電体７１側に変位し、導電部材７４と誘電体７１との間の距離、さらには、導電部材７４と誘電体７１との接触面積が、芯体４に印加される圧力に応じて変化する。

これにより、第１の電極を構成する端子部材７２と、第２の電極を構成する導電部材７４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４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、位置指示器１から位置検出装置２０２に伝達されることで、位置検出装置２０２では、位置指示器１の芯体４に印加される筆圧を検出する。

この第１の実施形態の位置指示器１と電磁誘導結合により位置検出及び筆圧検出を行う位置検出装置２０２の回路構成は、例えば特開２００５-１０８４４号公報や特開２００７-１６４３５６号公報に記載された構成を用いるなど、従来から知られているものを適用可能であるので、この明細書では、その詳細な説明は省略する。

上述した位置指示器１においては、磁性体コアの例としてのフェライトコア６を扁平形状としたことにより、このフェライトコア６を収納するケース本体２ａの形状も扁平とすることができるので、当該位置指示器１を収納する電子機器の筐体が薄型化になっても、当該薄型化に対応することができる。

そして、フェライトコア６は扁平形状としたので、電子機器の筐体の薄型化により短い長さに制約される方向とは直交する方向には、広がりを持たせることができ、断面積をその分だけ大きくすることができる。そのため、位置指示器１の細型化によるコイルの断面積の減少分を、扁平の長手方向の長さ分により補うようにすることできて、位置指示器の筐体の細型化を、位置検出装置のセンサとの間における信号の送受信の劣化を防止しながら、実現することができるという効果がある。

また、フェライトコア６は、信号の送受信に関わる芯体４の先端部４２側の端部にテーパ部６５が形成されているので、位置指示器１と位置検出装置２０２のセンサとの間でやり取りする磁束を、テーパ部６５で絞られた円環状平面６７の部分に集中させることができる。このため、位置検出装置２０２のセンサで、位置指示器１により指示された位置検出を良好に行うことができると共に、筆圧検出特性も良好なものとすることができるという効果を奏する。

さらに、フェライトコア６の横断面を扁平形状としたことにより、フェライトコア６の中心軸位置に、芯体４の芯体本体分４１を挿通する貫通孔６ａが存在していても、当該横断面の長手方向の肉厚部を厚くすることができるため、位置指示器が落下したときの衝撃により位置指示器の筐体にストレスが掛かることに起因する磁性体コアの破損を生じにくくすることができるという効果もある。

次に、この発明による位置指示器の第２の実施形態を、図５〜図９を参照して説明する。第１の実施形態の位置指示器１は、筆圧検出用として容量可変コンデンサを用いた場合であるが、この第２の実施形態の位置指示器１Ｂは、筆圧検出のために、共振回路を構成するコイルのインダクタンス値の変化を検出する場合である。

この第２の実施形態の位置指示器１Ｂも、第１の実施形態と同様に、図２に示した電子機器２００に搭載されている位置検出装置２０２Ｂと共に使用されるものである。ただし、この第２の実施形態の位置指示器１Ｂが、筆圧検出を、共振回路のコイルのインダクタンス値の変化を利用することに対応して、位置検出装置２０２Ｂは、位置検出装置２０２とは、筆圧検出の方法が異なる。なお、この第２の実施形態の説明において、第１の実施形態と同一部分には、同一参照符号を付して、その詳細な説明は省略する。また、以下の第２の実施形態の説明において、第１の実施形態の各部と対応するが、第１の実施形態とは異なる部分には、同一参照符号にサフィックスＢを付加して示す。

図５は、この第２の実施形態の位置指示器１Ｂの全体の概要を示すものである。この図５は、説明のために、上述の第１の実施形態の場合の図１と同様に、位置指示器１Ｂのケース２Ｂのケース本体２Ｂａのみを破断して、その内部を示したものである。

そして、この第２の実施形態においては、ケース本体２Ｂａの中空部内に、第１の実施形態と同様に、芯体４Ｂと、コイル５Ｂが巻回されているフェライトコア６Ｂと、感圧用部品（筆圧検出用部品）７Ｂと、プリント基板８Ｂとを保持した、例えば樹脂により構成される基板ホルダー３Ｂが収納される。基板ホルダー３Ｂの長手方向の端部は、第１の実施形態の基板ホルダー３と同様に、基板ホルダー３Ｂの結合部３Ｂｃにおいてケースキャップ２Ｂｂに結合されている。

この第２の実施形態の位置指示器１Ｂにおいては、フェライトコア６Ｂには貫通孔は設けられず、芯体４Ｂはフェライトコア６Ｂに挿脱自在に結合される。この場合に、この第２の実施形態では、芯体４Ｂは、後述するように、台座部材４５を介して、フェライトコア６Ｂに挿脱自在に装着されて結合される。そして、芯体４Ｂに筆圧が印加されたときには、芯体４Ｂとフェライトコア６Ｂとが一体に変位して、感圧用部品７Ｂに圧力を伝達するように構成されている。

図６は、この第２の実施形態におけるフェライトコア６Ｂの構成を説明するための図である。図６（Ａ）は、フェライトコア６Ｂの斜視図、また、図６（Ｂ）は、図６（Ａ）のＣ−Ｃ線断面図であり、図３（Ｅ）に対応する断面図である。

この図６に示すように、この第２の実施形態におけるフェライトコア６Ｂは、前記貫通孔６ａの代わりに、芯体４Ｂを挿脱自在に結合するための凹穴６Ｂａが形成されている点を除くと、第１の実施形態におけるフェライトコア６と同様に構成されている。凹穴６Ｂａは、フェライトコア６Ｂの中心軸方向の芯体４Ｂの先端部側の端部に設けられている。この凹穴６Ｂａの内径は、後述するように、芯体４Ｂの芯体本体部４１Ｂの径よりも若干大きな値に選定されている。

次に、図７は、この第２の実施形態における芯体４Ｂの構成を説明するための図である。図７（Ａ）は、この第２の実施形態の芯体４Ｂを、その軸心方向に、先端部４２Ｂとは反対側から見た図、図７（Ｂ）は、芯体４Ｂの側面図、図７（Ｃ）は、図７（Ａ）におけるＤ−Ｄ線断面図である。また、図７（Ｄ）は、この第２の実施形態の芯体４Ｂの組立構成図である。更に、図７（Ｅ）は、図５に示した第２の実施形態の位置指示器１Ｂにおける芯体４Ｂ近傍の拡大断面図である。

この第２の実施形態においては、芯体４Ｂは、図７（Ａ）〜（Ｅ）に示すように、第１の実施形態の芯体４と同様に、芯体本体部４１Ｂと、先端部４２Ｂとからなり、芯体本体部４１Ｂは、先端部４２Ｂと結合される基台部４３Ｂを備えている。そして、第１の実施形態の芯体４と同様にして、２色成形により、先端部４２Ｂが、芯体本体部４１Ｂと一体の基台部４３Ｂに対して溶着、特に熱溶着されて結合される。この場合に、図７（Ｃ）に示すように、基台部４３Ｂの嵌合凹部４３Ｂａに、先端部４２Ｂの突部４２Ｂａが嵌合するようにして、基台部４３Ｂと先端部４２Ｂとが２色成形により結合されて、芯体４Ｂが形成される。

この第２の実施形態においても、先端部４２Ｂは、弾性材料、例えば熱可塑性のエラストマーで構成され、基台部４３Ｂ及びこの基台部４３Ｂと一体の芯体本体部４１Ｂとは、硬質の樹脂、例えばＰＯＭ（polyoxymethylene；ポリアセタール）樹脂とされる。基台部４３Ｂ及び芯体本体部４１Ｂは、ＡＢＳ樹脂で構成してもよい。

この第２の実施形態の芯体４Ｂにおいては、芯体本体部４１Ｂは、フェライトコア６Ｂを軸心方向に挿通せずに、フェライトコア６Ｂに嵌合して結合されるため、その軸心方向の長さが、第１の実施形態の場合の芯体４よりは短い。また、台座部材４５を介して、フェライトコア６Ｂに結合されるようにされるために、この芯体本体部４１Ｂの断面形状が、第１の実施形態の場合の芯体４とは異なる。

芯体本体部４１Ｂは、この例では、図７（Ａ）に示すように、全体として四角柱形状を有すると共に、その４角柱の４個の側面により形成される４個の角部４１Ｂａ，４１Ｂｂ，４１Ｂｃ，４１Ｂｄのそれぞれが、中心軸方向に沿って矩形状に切り欠かれた形状を有する。すなわち、芯体本体部４１Ｂの断面は、２個の長方形をその重心位置を同じにした状態で、互いの長辺方向が直交するように十字型に交差させた形状に等しい（図７（Ａ）参照）。

そして、芯体本体部４１Ｂは、図７（Ｂ）〜（Ｅ）に示すように、その先端側に向かって徐々に細くなるように形成されている。すなわち、図７（Ｃ）に示すように、芯体本体部４１Ｂの基台部４３Ｂとの結合部位置における、互いに対向する側面間の距離Ｔａよりも、芯体本体部４１Ｂの先端側における、互いに対向する同じ側面間の距離Ｔｂの方が小さくなるように、芯体本体部４１Ｂは形成されている。そして、この芯体本体部４１Ｂの軸心方向の長さｄ２（図７（Ｃ）参照）は、台座部材４５の高さ（厚さ）ｄ３（図８（Ｂ）参照）よりも大きく選定されていると共に、フェライトコア６Ｂの凹穴６Ｂａの深さと等しい、あるいは深さより短く選定されている。

次に、台座部材４５について説明する。図８は、台座部材４５の構成例を示す図で、図８（Ａ）は、その軸心方向から見た上面図、図８（Ｂ）は、図８（Ａ）におけるＥ−Ｅ線断面図である。

台座部材４５は、図８（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、高さ（厚さ）がｄ３（ｄ３＜ｄ２）の中空円柱（リング状円板）である。ここで、台座部材４５の高さ（厚さ）ｄ３は、例えば０．３〜０．４ｍｍとされている。台座部材４５の外周円の径Ｒ５は、芯体４Ｂの先端部４２Ｂの径Ｒ２よりも大きい値とされている。

この台座部材４５の中心位置には、断面形状が、当該台座部材４５の外周円と同心円の円形であって、径がＲ６の貫通孔４５ａを有する。この例では、この台座部材４５は、ＰＯＭ樹脂やＡＢＳ樹脂からなる芯体４Ｂの基台部４３Ｂ及び芯体本体部４１Ｂよりも硬度が大である材料、例えばポリカーボネートで構成されている。

台座部材４５は、この例では、フェライトコア６Ｂの芯体４Ｂ側の円環状平面６７に、軸心方向の一方の板面が接着材により接着されて固定される。フェライトコア６Ｂの芯体４Ｂ側の円環状平面６７の中央に形成されている凹穴６Ｂａの径は、図７（Ｅ）に示すように、台座部材４５の貫通孔４５ａと同じ径Ｒ６、あるいは径Ｒ６よりわずかに大きい径とされている。そして、この凹穴６Ｂａの深さｄ４は、芯体４Ｂの芯体本体部４１Ｂの軸心方向の長さｄ２から台座部材４５の高さｄ３を差し引いた長さよりも大きくされている（ｄ４＞ｄ２−ｄ３）。台座部材４５は、その貫通孔４５ａの中心位置と、フェライトコア６Ｂの凹穴６Ｂａの中心位置とが一致するように位置合わせして、フェライトコア６Ｂに接着される。

この第２の実施形態においても、図５及び図７（Ｅ）に示すように、第１の実施形態と同様に、ケース本体２Ｂａの軸心方向の一端側に、芯体４Ｂの先端部４２Ｂを外部に突出させるための開口部２１Ｂを備える。この場合に、ケース本体２Ｂａの中空部は、図７（Ｅ）に示すように、第１の実施形態と同様に、開口部２１Ｂの径Ｒ３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部２１Ｂ側には段部２２Ｂが形成されている。

そして、図５及び図７（Ｅ）に示すように、ケース本体２Ｂａの中空部内の開口部２１Ｂ側において、フェライトコア６Ｂに接着された台座部材４５の端面が段部２２Ｂと係合し、かつ、台座部材４５の貫通孔４５ａの中心位置と、ケース本体２Ｂａの開口部２１Ｂの中心位置とが一致するように、フェライトコア６Ｂが、ケース本体２Ｂａ内に配設される。

この場合に、台座部材４５の外径Ｒ５（図８参照）は、図７（Ｅ）に示すように、位置指示器１のケース本体２Ｂａの開口部２１Ｂが形成されている側の中空部の径Ｒ４よりも小さく、且つ、ケース本体２Ｂａの開口部２１Ｂの径Ｒ３よりは大きいものとされている。すなわち、台座部材４５の外径Ｒ５は、Ｒ３＜Ｒ５＜Ｒ４とされている。したがって、台座部材４５は、ケース本体２Ｂの開口部２１Ｂから脱落してしまうことはなく、ケース本体２Ｂ内の段部２２Ｂにより係止する。

台座部材４５の貫通孔４５ａの径Ｒ６は、芯体４Ｂの芯体本体部４１Ｂが圧入嵌合される径とされている。すなわち、この例では、図７（Ａ）に示すように、芯体本体部４１Ｂの断面の形状において、４つの角部の切り欠き部４１Ｂａ〜４１Ｂｄのうちの対角にある切り欠き部、図７（Ａ）の例では、切り欠き部４１Ｂｂと切り欠き部４１Ｂｄとの間の最も長い対角線距離をＤ１、最も短い対角線距離をＤ２としたときに、貫通孔４５ａの径Ｒ６は、
Ｄ２＜Ｒ６＜Ｄ１ ・・・ （式１）
に選定されている。ここで、芯体本体部４１Ｂは、その先端側ほど細くなるような形状とされており、切り欠き部４１Ｂｂと切り欠き部４１Ｂｄとの間の最も長い対角線距離Ｄ１は、芯体本体部４１Ｂの基台部４３Ｂとの結合部における値であり、また、最も短い対角線距離Ｄ２は、芯体本体部４１Ｂの先端部における値である。

以上のように、台座部材４５の貫通孔４５ａの形状が円形とされ、芯体本体部４１Ｂの断面形状が角部を有する形状とされると共に、台座部材４５の貫通孔４５ａの径Ｒ６と、芯体本体部４１Ｂの大きさの寸法関係が定められた結果、芯体本体部４１Ｂが、図９（Ａ）に示すように、台座部材４５の貫通孔４５ａ内に挿入されると、台座部材４５よりも硬度が小さい芯体本体部４１Ｂが一部変形をすることにより、芯体本体部４１Ｂは、図９（Ｂ）に示すように台座部材４５と嵌合して、台座部材４５に圧入保持される状態となる。

もしも、台座部材４５の貫通孔４５ａの断面が円形であると共に、芯体本体部４１Ｂの断面形状が円形である場合に、上述したように、芯体本体部４１Ｂを先端ほど細くなるように形成したときには、台座部材４５の貫通孔４５ａと芯体本体部４１Ｂとが円形の線で接触するので、弾性変形ができずに、芯体本体部４１Ｂを基台部４３Ｂとの結合部（付け根部）まで、台座部材４５の貫通孔４５ａ内に押し込めない場合がある。特に、この実施形態のように、細い芯体本体部４１Ｂの付け根まで押し込んでしっかりと嵌合するように、貫通孔４５ａを高精度で形成することは非常に困難である。

これに対して、この例の芯体本体部４１Ｂの断面形状は、複数個の角部を有する形状とされていると共に、台座部材４５の貫通孔４５ａの断面形状は、円形であって、形状が異なる。

そして、この例の芯体本体部４１Ｂは、図７（Ａ）に示すように、４つの角部の切り欠き部４１Ｂａ〜４１Ｂｄを有するので、芯体本体部４１Ｂを台座部材４５の円形の貫通孔４５ａに挿入すると、貫通孔４５ａの内壁面と、８点で接触するようになる。この接触位置は、図７（Ｃ）にも示したように、芯体本体部４１Ｂは、先端ほど細くなるように構成されているので、芯体本体部４１Ｂの基台部４３Ｂとの結合部よりも手前の位置となる。

しかし、その位置から更に、芯体本体部４１Ｂを、基台部４３Ｂとの結合部まで、貫通孔４５ａに圧入すると、芯体本体部４１Ｂの材質は、台座部材４５の材質よりも硬度が小さいことと、芯体本体部４１Ｂの、台座部材４５の貫通孔４５ａとの接触部が、前記８点の角部であるので変形が容易となるため、前記圧入により、当該角部がつぶれるように変形し、芯体本体部４１Ｂは、台座部材４５の貫通孔４５ａと、しっかりと嵌合する。これにより、芯体４Ｂは、台座部材４５により圧入保持される。

ただし、以上のようにしてしっかりとした保持状態において、芯体４Ｂに対して、台座部材４５から引き抜くような力を与えると、台座部材４５による芯体４Ｂの芯体本体部４１Ｂとの圧入保持は解除され、芯体４Ｂは、容易に台座部材４５から引き抜くことができる。よって、この第２の実施形態の位置指示器１Ｂにおいても、芯体４Ｂは交換可能となっている。

以上のようにして、上述した第２の実施形態によれば、芯体４Ｂを、直接にフェライトコアに圧入させるのでなく、台座部材４５を用いて芯体４Ｂを保持するようにする構成することで、芯体４Ｂが挿脱可能になる位置指示器１Ｂを実現できる。この場合に、この第２の実施形態によれば、フェライトコア６Ｂには、第１の実施形態の場合のような芯体本体部４１を挿通させる貫通孔６ａを設ける構成とする必要はないので、貫通孔６ａを設ける必要がない分、フェライトコア６Ｂを細くすることが容易となり、位置指示器１Ｂは、より細型化の構成とすることができる。

［基板ホルダー３Ｂ及び感圧用部品７Ｂの構成］
図５に示すように、基板ホルダー３Ｂは、第１の実施形態の基板ホルダー３と同様に、芯体４Ｂ側に感圧用部品ホルダー部３Ｂａ（以下、ホルダー部３Ｂａと略称する）を備えると共に、芯体４Ｂ側とは反対側において、このホルダー部３Ｂａに連続するように形成されているプリント基板載置台部３Ｂｂを備える。

そして、この第２の実施形態の感圧用部品７Ｂは、フェライトチップ７０１と、コイルバネ７０２と、弾性体、この例ではシリコンゴム７０３とで構成されている。なお、フェライトコア６Ｂは、第１の磁性体の一例であり、フェライトチップ７０１は、第２の磁性体の一例である。

そして、ホルダー部３Ｂａには、感圧用部品７Ｂを構成するフェライトチップ７０１、コイルバネ７０２及びシリコンゴム７０３が、プリント基板載置台部３Ｂｂ側から芯体４Ｂ側に向かう方向に沿う軸線方向に、順次並べられて保持される。更に、基板ホルダー３Ｂのプリント基板載置台部３Ｂｂには、プリント基板８Ｂが載置される。

この第２の実施形態の位置指示器１Ｂにおいては、プリント基板８Ｂの基板面８Ｂａには、サイドスイッチ１１と、コンデンサ１２及び１３と、その他の部品及び導体パターンが、第１の実施形態と同様にして設けられている。しかし、この第２の実施形態においては、第１の実施形態とは異なり、プリント基板８Ｂには、ＩＣ１４及びその周辺回路は設けられない。なお、図５に示すように、この第２の実施形態においても、プリント基板載置台部３Ｂｂに載置されて係止されている状態では、プリント基板８Ｂは、ケース本体２Ｂａの内壁面とは接触せずに離間している状態となっている。

フェライトコア６Ｂは、コイル５Ｂの巻回部分よりも径が大きい鍔部６Ｂｂを、芯体４Ｂ側とは反対側に備え、この鍔部６Ｂｂの部分がホルダー部３Ｂａで係止されることにより、基板ホルダー３Ｂに対して係止されて保持される。

この第２の実施形態においては、位置指示器１Ｂの使用者により、芯体４Ｂの先端部４２Ｂに押圧力（筆圧）が印加されると、その押圧力に応じて、芯体４Ｂが結合されているフェライトコア６Ｂの鍔部６Ｂｂの端面が、コイルバネ７０２の偏倚力に抗して、フェライトチップ７０１側に偏倚して接近する。すると、これに応じてコイル５Ｂのインダクタンスが変化し、共振回路のコイル５Ｂから送信される電波の位相（共振周波数）が変化する。

そして、更に、押圧力が大きくなると、フェライトチップ７０１の端面が、シリコンゴム７０３に当接し、このシリコンゴム７０３を弾性偏倚させる。これにより、シリコンゴム７０３の弾性係数に応じた変化特性で、コイル５Ｂのインダクタンスが変化し、共振回路のコイル５Ｂから送信される電波の位相（共振周波数）が変化する。

なお、この第２の実施形態において、コイルバネ７０２は、シリコンゴム７０３よりも弾性係数の小さなものとされている。すなわち、コイルバネ７０２の弾性係数をｋ１とし、シリコンゴム７０３の弾性係数をｋ２とすると、ｋ１＜ｋ２という関係になっている。したがって、コイルバネ７０２の方が小さな押圧力で弾性変形し、シリコンゴム７０３はコイルバネ７０２よりも大きな押圧力を加えないと弾性変形しない。

この第２の実施形態の位置指示器１Ｂと電磁誘導結合により位置検出及び筆圧検出を行う位置検出装置２０２Ｂの回路構成は、例えば特開２０１０-１２９９２０号公報に記載された構成を用いるなど、従来から知られているものを適用可能であるので、この明細書では、その詳細な説明は省略する。

なお、上述の第２の実施形態では、筆圧を検出するために共振回路のコイルのインダクタンスを変える方法として、第１の磁性体としてのフェライトコアを第２の磁性体としてのフェライトチップに対して筆圧の印加に応じて移動させる構成であるため、芯体４Ｂは、台座部材４５を介して第１の磁性体としてのフェライトコア６Ｂに嵌合する構成であった。

しかし、筆圧を検出するために共振回路のコイルのインダクタンスを変える方法として、第２の磁性体としてのフェライトチップを、コイルが巻回される第１の磁性体としてのフェライトコアに対して筆圧の印加に応じて移動させる構成もある。その場合には、フェライトチップをフェライトコアと芯体の先端部との間に配置する構成と、フェライトチップを、フェライトコアの芯体の先端部とは反対側に配置する構成との両方の形態が可能である。

この発明は、このようにフェライトチップを移動させるようにする位置指示器にも適用できる。

前者のフェライトチップをフェライトコアと芯体の先端部との間に配置する構成の場合には、芯体４Ｂは、台座部材４５を介して第２の磁性体としてのフェライトチップに嵌合する構成とする。その場合には、フェライトチップの台座部材を接合する端面には、芯体４Ｂの芯体本体部４１Ｂが挿入される凹穴が形成されるが、フェライトチップが第１の磁性体としてのフェライトコアの芯体側に設けられる場合には、第１の磁性体としてのフェライトコアには、芯体の芯体本体部を挿入するための凹穴は形成する必要はない。

また、後者の場合には、芯体の先端部に印加される圧力を、フェライトチップに伝達するために、第１の実施形態と同様にして、フェライトコアには貫通孔を設ける必要がある。そして、後者の構成の場合にも、芯体は、台座部材４５を介して第２の磁性体としてのフェライトチップに嵌合する構成とすることができる。なお、後者の構成の場合には、台座部材を用いずに、芯体の芯体本体部をフェライトチップに着脱自在に圧入嵌合する構成とすることもできる。

以上説明した第２の実施形態の位置指示器１Ｂも、前述した第１の実施形態と同様の効果を奏し、位置指示器の筐体の細型化を、位置検出装置のセンサとの間における信号の送受信の劣化を防止しながら、実現することができる。しかも、この第２の実施形態の場合には、フェライトコアには、貫通孔を設ける必要がないので、位置指示器が落下したときの衝撃に基づく破損を生じにくく、より細型化（扁平化）が可能である。

［第３の実施形態］
上述した第１の実施形態では、筆圧の検出方法として、共振回路を構成するコンデンサの静電容量を可変にするが、その静電容量の可変の方法として、軸心方向に並べた複数個の部品からなる感圧用部品７の一部を、芯体の先端部に印加される圧力に応じて軸心方向に移動させる機構的な構成であった。しかし、共振回路を構成するコンデンサの静電容量を可変にする構成としては、上述の例に限られる訳ではなく、例えば、いわゆるＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）と呼ばれる半導体デバイスにより、感圧用部品を構成するようにすることもできる。第３の実施形態の位置指示器は、感圧用部品として、このＭＥＭＳを用いる場合である。

図１０は、このＭＥＭＳを用いた感圧用部品の一例を説明するための断面図である。なお、この感圧用部品を、以下、静電容量方式圧力センシング半導体デバイス（以下、圧力センシングデバイスという）と呼ぶ。

この圧力センシングデバイスは、例えば、ＭＥＭＳ技術により製作されている半導体デバイスとして構成される圧力感知チップ８００を、例えば立方体あるいは直方体の箱型のパッケージ８１０内に封止したものである。圧力感知チップ８００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る。

この例の圧力感知チップ８００は、縦及び横の長さが、例えば１．５ｍｍ、高さが０．５ｍｍの直方体形状とされている。この例の圧力感知チップ８００は、図１０に示すように、第１の電極８０１と、第２の電極８０２と、第１の電極８０１及び第２の電極８０２の間の絶縁層（誘電体層）８０３とからなる。第１の電極８０１および第２の電極８０２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。

そして、この絶縁層８０３の第１の電極８０１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８０４が形成されている。この凹部８０４により、絶縁層８０３と、第１の電極８０１との間に空間８０５が形成される。

以上のような構成の圧力感知チップ８００においては、第１の電極８０１と第２の電極８０２との間に静電容量Ｃｄが形成される。そして、第１の電極８０１の第２の電極８０２と対向する面とは反対側の上面８０１ａ側から第１の電極８０１に対して圧力が印加されると、第１の電極８０１は、空間８０５側に撓み、第１の電極８０１と、第２の電極８０２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８０１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、圧力感知チップ８００に印加される圧力の大きさに応じた可変容量となる。

そして、この例では、パッケージ８１０の圧力感知チップ８００で圧力を受ける第１の電極８０１の面８０１ａ側には、圧力感知チップ８００で圧力を受ける部分の面積をカバーするような凹部８１１が設けられており、この凹部８１１内に、弾性部材８１２が充填される。そして、パッケージ８１０には、上面８１０ａから弾性部材８１２の一部にまで連通する連通穴８１３が形成されている。

そして、図１０に示すように、圧力感知チップ８００のパッケージ８１０からは、圧力感知チップ８００の第１の電極８０１と接続される第１のリード端子８２１が導出されると共に、圧力感知チップ８００の第２の電極８０２と接続される第２のリード端子８２２が導出される。第１のリード端子８２１及び第２のリード端子８２２は、プリント基板において、フェライトコアに巻回されているコイルと共振回路を構成するように電気的に接続される。

第３の実施形態の位置指示器においては、この圧力センシングデバイスを、フェライトコアと芯体の先端部との間に配置する構成と、フェライトコアの芯体の先端部とは反対側に配置する構成との両方の形態が可能である。

前者の、圧力センシングデバイスをフェライトコアと芯体の先端部との間に配置する構成の位置指示器の場合には、芯体の芯体本体部を、圧力センシングデバイスの連通穴８１３に挿入し、弾性部材８１２により弾性的に保持させる構成とする。これにより、圧力感知チップ８００の静電容量は、芯体の先端部に印加される圧力に応じて変化する。この場合には、フェライトコアには、芯体の芯体本体部を挿入するための凹穴は形成する必要はない。

また、後者の、圧力センシングデバイスをフェライトコアの芯体の先端部とは反対側に配置する構成の位置指示器の場合には、芯体の先端部に印加される圧力を、圧力センシングデバイスに伝達するために、第１の実施形態と同様にして、フェライトコアには貫通孔を設ける構成とする。そして、この後者の構成の場合、芯体の芯体本体部を、フェライトコアの貫通孔を挿通させた後、圧力センシングデバイスの連通穴８１３に挿入し、弾性部材８１２により弾性的に保持させるようにして、圧力感知チップ８００の静電容量が、芯体の先端部に印加される圧力に応じて変化するようにする。

なお、後者の構成の位置指示器の場合には、フェライトコアに、芯体の芯体本体部を挿通させる貫通孔を設けない構成とすることもできる。すなわち、第２の実施形態と同様にして、芯体を、フェライトコアの凹部に台座部材４５を介して嵌合させるようにする。そして、フェライトコアの軸心方向の芯体側とは反対側に、圧力センシングデバイスの連通穴８１３に挿入する突部を形成するようにする。この構成によれば、芯体の先端部に印加された圧力は、フェライトコアを通じて圧力センシングデバイスに伝達されることで、圧力センシングデバイスの静電容量が変わり、芯体の先端部に印加された圧力を検出することができる。

以上説明した第３の実施形態の位置指示器も、前述した第１の実施形態及び第２の実施形態と同様の効果を奏し、位置指示器の筐体の細型化を、位置検出装置のセンサとの間における信号の送受信の劣化を防止しながら、実現することができる。しかも、この第３の実施形態の場合には、感圧用部品を小型の半導体素子であるＭＥＭＳを用いるので、第１の実施形態や第２の実施形態の感圧用部品のような複数個の部品を用いる必要がなく、構成を簡単にすることができるという効果がある。

［その他の実施形態及び変形例］
上述した第１及び第２の実施形態に例を示したフェライトコア６及び６Ｂの横断面形状は、扁平形状の長手方向に沿う方向の平面６１Ｐ及び６２Ｐを備え、これらの２平面６１Ｐ，６２Ｐ間を、曲面６３Ｃ及び６４Ｃで連結する構成であったが、フェライトコアは、このような形状に限られるものではないことは言うまでもない。

例えば、図１１に、第１の実施形態に適用される、中心軸位置に貫通孔を有するフェライトコアのいくつかの例を示す。図１１（Ａ）の例のフェライトコア６Ｃは、横断面形状が楕円形の柱状のもので、その中心軸位置に貫通孔６Ｃａが設けられている。

また、図１１（Ｂ）の例のフェライトコア６Ｄは、横断面形状が長方形の柱状のもので、その中心軸位置に貫通孔６Ｄａが設けられている。この図１１（Ｂ）の例の横断面形状が長方形の柱状の場合には、角部を有する形状の場合には、その角部からの漏洩磁束が問題となるので、図１１（Ｂ）の例のように、４つの角部は、曲面形状に形成されて角部が生じないようにされている。

上述の実施形態で用いたフェライトコアの横断面の形状は、横断面において中心軸位置を通る長手方向の直線を中心として線対称であると共に、当該長手方向の直線に直交する方向の直線を中心として線対称である形状とした。しかし、フェライトコアの横断面形状は、そのような形状に限定される訳ではないことは言うまでもない。

図１１（Ｃ）のフェライトコア６Ｅは、横断面において中心軸位置を通る長手方向の直線Ｌａに対して非対称となっている場合であり、その中心軸位置には貫通孔６Ｅａが設けられている。また、図１１（Ｄ）のフェライトコア６Ｆは、横断面において中心軸位置を通る長手方向の直線Ｌａに直交する方向の直線Ｌｂに対して非対称となっている場合であり、その中心軸位置には貫通孔６Ｆａが設けられている。

なお、フェライトコアの横断面の形状は、図１１に挙げた例に限らず、その他種々の形状が可能であることは言うまでもない。

なお、磁性体コアは、上述の実施形態では、全てフェライトコアとしたが、フェライトコアに限らないことは言うまでもない。

１，１Ｂ…位置指示器、２…ケース、２ａ…ケース本体、２ｂ…ケースキャップ、４，４Ｂ…芯体、６，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄ，６Ｅ，６Ｆ…フェライトコア、２１，２１Ｂ…開口部、４１，４１Ｂ…芯体本体部、４２，４２Ｂ…先端部、４３，４３Ｂ…基台部、７，７Ｂ…感圧用部品

Claims (9)

1. 筒状の筐体と、
   前記筒状の筐体内に、前記筐体の軸心方向を中心軸方向として設けられる柱状の磁性体コアと、
   前記柱状の磁性体コアの前記中心軸を中心として巻回されるコイルと、
   前記筒状の筐体の軸心方向の一端側に形成されている開口から、先端部が外部に露呈するように設けられる芯体と、
   を具備する位置指示器であって、
   前記磁性体コアは、扁平な横断面形状であると共に、前記磁性体コアの中心軸方向の前記芯体の前記先端部側に、前記芯体の前記先端部に向かって先細となるように形成されたテーパ部を備える
   ことを特徴とする位置指示器。
2. 前記磁性体コアは、前記芯体が挿入される前記軸心方向の穴を備え、前記テーパ部は、前記軸心方向の穴に向かう傾斜を備える
   ことを特徴とする請求項１に記載の位置指示器。
3. 前記磁性体コアの横断面形状は、少なくとも一部に曲面を有する非円形の形状とされている
   ことを特徴とする請求項１に記載の位置指示器。
4. 前記磁性体コアの横断面形状は、楕円形である
   ことを特徴とする請求項１に記載の位置指示器。
5. 前記磁性体コアの横断面形状は、
   中心点を挟んで互いに対向する２つの平行な直線を有すると共に、前記２つの直線の間を曲線で結んだ形状である
   ことを特徴とする請求項１に記載の位置指示器。
6. 前記テーパ部は、前記磁性体コアの扁平な横断面形状の長手方向において形成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の位置指示器。
7. 前記テーパ部は、前記横断面形状において前記２つの直線の間を結ぶ曲線の部分において形成されている
   ことを特徴とする請求項５に記載の位置指示器。
8. 前記磁性体コアの前記軸心方向の穴は、断面が円形であって、前記磁性体コアの中心軸方向の前記芯体の前記先端部側の端面は、前記穴と同心円の形状とされている
   ことを特徴とする請求項１に記載の位置指示器。
9. 前記磁性体コアの前記軸心方向の穴は、貫通孔であり、
   前記芯体は、前記先端部に連なる芯体本体部が、前記磁性体コアの前記貫通孔を通して挿通され、
   前記磁性体コアの中心軸方向の前記芯体の先端部とは反対側には、前記芯体に印加される圧力を、前記芯体本体部を介して受けて前記圧力を感知する圧力感知部材が設けられている
   ことを特徴とする請求項１に記載の位置指示器。

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