电磁感应方式的位置指示器以及电子墨盒的制作方法

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电磁感应方式的位置指示器以及电子墨盒的制作方法
【专利摘要】一种电磁感应方式的位置指示器以及电子墨盒,位置指示器的框体内的部件结构简单且调整简单,也适合细型化以及大量生产。电子墨盒沿着筒状体内的中心轴方向包括从筒状体的一端延伸的芯体、在筒状体的另一端侧配置的连接部件、在芯体与连接部件之间且在筒状体中容纳的具有预定的电感的线圈以及静电电容根据对芯体施加的压力而变化的压力检测部件。线圈的一端以及另一端分别电连接到压力检测部件的一端以及另一端而构成谐振电路,且在连接部件的与芯体相对一侧的相反侧的端面侧,设置有与构成谐振电路的一端以及另一端的至少一方电连接的连接端子。
【专利说明】电磁感应方式的位置指示器以及电子墨盒
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电磁感应方式的位置指示器以及在该电磁感应方式的位置指示器中容纳的电子墨盒。
【背景技术】
[0002]例如在专利文献I (日本特开2002-244806号公报)中所公开,电磁感应方式的坐标输入装置由笔形状的位置指示器构成,该笔形状的位置指示器具有:位置检测装置,包括将多个环路线圈配置在坐标轴的X轴方向以及Y轴方向而构成的传感器;谐振电路,由作为卷绕在磁性体芯上的电感元件的例子的线圈和电容器构成的谐振电路。
[0003]并且,位置检测装置将预定的频率的发送信号提供给传感器的环路线圈,环路线圈作为电磁能而发送到位置指示器。位置指示器的谐振电路构成为具有与发送信号的频率对应的谐振频率,基于与传感器的环路线圈之间的电磁感应作用而储存电磁能。并且,位置指示器将在谐振电路中储存的电磁能返到位置检测装置的传感器的环路线圈。
[0004]传感器的环路线圈检测来自该位置指示器的电磁能。位置检测装置根据提供发送信号的环路线圈的位置和检测出来自位置指示器的谐振电路的电磁能的环路线圈的位置,检测由位置指示器所指示的位置的传感器上的X轴方向以及Y轴方向的坐标值。
[0005]并且,在这种位置指示器中,具有如下结构:通过将对笔形状的位置指示器的芯体施加的力即笔压作为谐振电路的谐振频率(或者相位)的变化而传递到位置检测装置,从而在位置检测装置中能够检测笔压。作为根据该笔压而改变谐振电路的谐振频率的结构的一例,已知改变构成谐振电路的电容器的静电电容的结构。
[0006]作为根据构成谐振电路的电容器的静电电容的变化来检测笔压的现有的位置指示器,已知使用了例如在专利文献2 (日本特开平4-96212号公报)中记载的电容可变型电容器的位置指示器。在该专利文献2中记载的电容可变型电容器作为在筒状的框体内容纳的机构性的构造部件,具有第一导电体和第二导电体,该第一导电体安装在圆柱状的电介质的一个端面,该第二导电体配置在电介质的与所述一个端面相对的另一个端面侧且具有可进行弹性偏倚的挠性。第二导电体的、与电介质的相对面成为以例如圆顶形状向电介质侧膨出的形状。
[0007]并且,在专利文献2中记载的电容可变型电容器包括:将第二导电体和电介质的另一个端面之间除了其一部分之外以些许间隔分离的间隔物单元、以及对第二导电体和电介质之间施加相对的压力或者位移的部件。该施加相对的压力或者位移的部件与笔形状的位置指示器的芯体结合。若对位置指示器从其框体的一个端部施加笔压,则根据对芯体施加的轴方向的力,挠性的第二导电体向电介质侧进行位移,从而第二导电体进行偏倚,使得接触电介质的另一个端面。并且,挠性的第二导电体的圆顶形状的膨出端面以与按压力对应的面积与电介质的另一个端面接触。因此,经由电介质的在第二导电体和第一导电体之间形成的静电电容发生变化。
[0008]现有技术文献[0009]专利文献
[0010]专利文献1:日本特开2002-244806号公报
[0011]专利文献2:日本特开平4-96212号公报
[0012]上述现有的位置指示器在筒状的框体的内侧的空间内,除了容纳芯体、卷绕了线圈的铁氧体芯、印刷电路板、保持印刷电路板的基板支架等构成部件之外,还直接容纳电容可变型电容器的构成部件。因此,存在如下问题:为了组装位置指示器,必须在框体内沿着中心轴方向逐步组装上述部件,不利于大量生产。
[0013]尤其,在专利文献2的位置指示器的电容可变型电容器中,还存在如下问题:如电介质、第一电极、第二电极、间隔物、弹性体、保持电介质的保持体、用于第一及第二电极与印刷布线电路板的连接的端子部件等,部件数多,此外,由于各自为不同的机构部件,所以位置指示器的构成变得较复杂,且位置指示器的组装花费工夫,成为高成本。
[0014]此外,在现有的结构的情况下,需要在筒状的框体内容纳构成部件并定位之后,进行由线圈和电容器决定的谐振电路的谐振频率的调整。因此,经由用于在位置指示器的框体上设置的按钮开关(侧开关)的贯通孔,调整在印刷电路板上设置的微调电容器,存在调整花费工夫的问题。此外,需要在结束了位置指示器的组装之后进行这样的谐振频率的调整,花费工夫,在这一点上也难以进行大量生产。
[0015]此外,存在将笔的形状设为细型化的要求,但在现有的构成中,在设为了细型化的情况下,进一步存在部件之间的连接花费工夫,花费更多的工时的问题。
实用新型内容
[0016]本实用新型鉴于上述问题点,其目的在于,提供一种框体内的部件结构简单且容易调整,也适合细型化以及大量生产的电磁感应式的位置指示器。
[0017]为了解决上述课题,本实用新型提供一种电磁感应方式的电子墨盒,其特征在于,包括:筒状体;从所述筒状体的一端延伸的芯体;在所述筒状体的另一端侧配置的连接部件;在所述芯体与所述连接部件之间且在所述筒状体中容纳的具有预定的电感的线圈;以及静电电容根据对所述芯体施加的压力而变化的压力检测部件,所述线圈的一端以及另一端分别电连接到所述压力检测部件的一端以及另一端而构成谐振电路,且在所述连接部件的与所述芯体相对一侧的相反侧的端面侧,设置有与构成所述谐振电路的所述一端以及所述另一端的至少一方电连接的连接端子。
[0018]此外,优选在所述连接部件的与所述芯体相对一侧的相反侧的端面侧,设置有与构成所述谐振电路的所述一端以及所述另一端分别电连接的一对连接端子。
[0019]此外,优选在所述连接部件的与所述芯体相对一侧的相反侧的端面侧设置的连接端子上连接有电容器电路,通过所述电容器电路与所述谐振电路并联连接,能够变更所述谐振电路的谐振频率。
[0020]此外,优选所述电容器电路容纳在所述筒状体中。
[0021]此外,优选所述电容器电路由第一电容器电路和第二电容器电路构成,通过第一电容器电路和第二电容器电路,能够设定多个谐振频率。
[0022]此外,优选在所述芯体侧配置有所述线圈,在所述连接部件侧配置有所述压力检测部件,至少所述线圈和所述压力检测部件容纳在所述筒状体中。[0023]此外,优选至少所述压力检测部件和所述连接部件具有成为单元化的构造。
[0024]此外,优选在所述芯体侧配置有所述压力检测部件,在所述连接部件侧配置有所述线圈,至少所述压力检测部件和所述线圈容纳在所述筒状体中。
[0025]此外,优选至少所述压力检测部件和所述线圈具有成为单元化的构造。
[0026]此外,优选所述筒状体通过多个筒状体相互连接而构成,从一个筒状体的一端延伸所述芯体且对所述一个筒状体的另一端侧插入所述连接部件而配置。
[0027]此外,优选所述压力检测部件由半导体设备构成。
[0028]此外,优选在所述筒状体的所述芯体延伸的所述一端的一侧的内侧,配置有用于向与所述芯体延伸的方向相反的方向对所述芯体施力的施力部件。
[0029]此外,优选所述芯体具有棒形状,所述芯体以从所述筒状体更换自如的方式延伸。
[0030]此外,优选在所述连接部件的与所述芯体相对一侧的相反侧的端面侧,设置有与构成所述谐振电路的所述一端电连接的连接端子,所述筒状体为具有导电性的非磁性体,且通过构成所述谐振电路的所述另一端连接到具有导电性的所述筒状体,从而由所述连接端子和所述筒状体构成一对连接端子。
[0031]此外,优选包括存储有预定的信息的信息发送电路,所述信息发送电路与所述谐振电路的所述一端以及所述另一端连接,从而所述预定的信息经由所述线圈而发送。
[0032]本实用新型提供一种电磁感应方式的位置指示器,通过具备具有预定的电感的线圈和静电电容根据对芯体施加的压力而变化的压力检测部件相互以并联方式电连接的谐振电路,从而检测对所述芯体施加的压力,所述电磁感应方式的位置指示器的特征在于,包括:筒状体;从所述筒状体的一端延伸的芯体;在所述筒状体的另一端侧配置的连接部件;在所述芯体与所述连接部件之间且在所述筒状体中容纳的具有所述预定的电感的线圈;以及静电电容根据对所述芯体施加的压力而变化的压力检测部件,所述线圈的一端以及另一端分别与所述压力检测部件的一端以及另一端电连接而构成所述谐振电路,且在所述连接部件的与所述芯体相对一侧的相反侧的端面侧,设置有与构成所述谐振电路的所述一端以及所述另一端的至少一方电连接的连接端子,从而容纳在所述位置指示器的框体内,并且,电容器电路容纳在所述位置指示器的框体内,该电容器电路通过与所述连接部件连接而与所述谐振电路连接从而能够变更所述谐振电路的谐振频率。
[0033]此外,优选所述电容器电路由第一电容器电路和第二电容器电路构成,且所述第二电容器电路通过在所述位置指示器的框体中设置的开关电路而控制与所述第一电容器电路的连接。
[0034]这里,在本说明书中,电子墨盒是用于在位置指示器的构成部件中,至少将芯体、线圈、压力检测部件和连接部件容纳在筒状体的中空部内,并容纳在位置指示器的框体内的构造物。将位置指示器的主要的构成部件的全部容纳在筒状体的中空部内的电子墨盒,与文具的圆珠笔的墨盒相同地,仅容纳在位置指示器的框体内就能够构成位置指示器。因此,在本说明书中,将在筒状体内电磁感应方式的位置指示器的一部分或者主要的构成部件容纳在内部的墨盒称为电子墨盒。
[0035]在上述结构的本实用新型的电子墨盒中,沿着筒状体的中心轴方向,配置有芯体、线圈、静电电容根据对芯体施加的压力而变化的压力检测部件、连接部件,且至少线圈和压力检测部件容纳在筒状体中。并且,该电子墨盒容纳在位置指示器的框体内而构成本实用新型的电磁感应方式的位置指示器。
[0036]如以上所述,根据本实用新型,由于是作为电磁感应方式的位置指示器所需的构成部件即芯体、线圈、压力检测部件以及连接部件全部沿着电子墨盒的筒状体的中心轴方向排列,且至少线圈和压力检测部件容纳在电子墨盒中的结构,所以对于位置指示器的框体的容纳变得简单。此外,由于电子墨盒能够进行细型化,所以作为位置指示器整体也能够进行细型化。
[0037]并且,在本实用新型的电子墨盒中,在连接部件的与芯体侧相反一侧的端面侧,设置有与构成谐振电路的线圈的一端或者另一端中的至少一方、和/或压力检测部件的一端或者另一端中的至少一方电连接的各个连接端子。
[0038]因此,在电子墨盒的筒状体中容纳了芯体、线圈以及压力检测部件时,在连接部件的与电容器相对的端面配置的连接端子成为在与筒状体的中心轴方向的芯体相反一侧露出的状态。使用在该连接部件的端面配置的连接端子,能够测定由在电子墨盒内配置的线圈以及压力检测部件构成的谐振电路的谐振频率(或者,线圈的电感以及压力检测部件的静电电容中的至少一方的特性值)。谐振电路的谐振频率由线圈的电感和压力检测部件的静电电容所决定,所以通过测定由在电子墨盒内与作为实际的位置指示器的使用状态相同的状态配置的线圈以及压力检测部件构成的谐振电路的谐振频率,能够计算用于将位置指示器设定为期望的谐振频率的电容器的静电电容。
[0039]并且,具有预定的静电电容以使在位置指示器中被设定期望的谐振频率的电容器经由连接部件电连接为与线圈构成并联谐振电路,并容纳在电子墨盒内。或者,与电子墨盒连接而配置在电子墨盒的外部。并且,该电子墨盒容纳在位置指示器的框体内而构成本实用新型的电磁感应方式的位置指示器。
[0040]因此,根据本实用新型的位置指示器,能够以在位置指示器的框体内容纳的电子墨盒的状态,求出用于对位置指示器设定期望的谐振频率的电容器的静电电容。因此,与为了将位置指示器的谐振频率设定为期望的值而在组装位置指示器之后需要调整电容器的静电电容的作业的以往的位置指示器不同,在将电子墨盒容纳在位置指示器的框体之后不需要进行位置指示器的谐振频率的调整。此外,在本实用新型中,在电子墨盒中,通过各构成部件沿着中心轴方向容纳就能够进行机械式的结合,且通过连接部件,线圈的一端以及另一端、压力检测部件的一端以及另一端、电容器的一端以及另一端分别连接而成为以并联的方式电连接的结构,所以具有适合大量生产的结构。
[0041]根据本实用新型,在电子墨盒的筒状体内,将作为电磁感应方式的位置指示器所必要的构成部件即至少芯体、压力检测部件、线圈沿着中心轴方向排列容纳即可,构成变得简单。并且,在电子墨盒内,由于各个构成部件以与作为位置指示器的实际的使用状态相同的状态配置,所以在各个构成部件在电子墨盒中容纳的时刻,能够计算对于作为位置指示器而应设定的期望的谐振频率的电容器的静电电容。因此,不需要作为位置指示器而组装之后调整电容器的静电电容,具有适合大量生产的结构。此外,由于电子墨盒能够进行细型化,所以作为位置指示器整体也能够进行细型化。
【专利附图】

【附图说明】
[0042]图1 (A)、l (B)是用于说明本实用新型的电子墨盒的第一实施方式的构成例的图。[0043]图2 (A)、2 (B)、2 (C)是表示本实用新型的位置指示器的第一实施方式的构成例的图。
[0044]图3 (A)、3 (B)是用于说明本实用新型的电子墨盒的第一实施方式的一部分构成例的图。
[0045]图4是用于说明本实用新型的电子墨盒的第一实施方式的一部分构成例的图。
[0046]图5 (A)、5 (B)、5 (C)是用于说明本实用新型的电子墨盒的第一实施方式的一部分构成例的图。
[0047]图6 (A)、6 (B)、6 (C)、6 (D)是用于说明本实用新型的电子墨盒的第一实施方式的一部分构成例的图。
[0048]图7 (A)、7 (B)、7 (C)是用于说明本实用新型的电子墨盒的第一实施方式的一部分构成例的图。
[0049]图8是表示本实用新型的电子墨盒的第一实施方式的等效电路的图。
[0050]图9是用于将本实用新型的位置指示器的第一实施方式的等效电路与位置检测装置一同进行说明的图。
[0051]图10 (A)UO (B)是用于说明本实用新型的电子墨盒的第二实施方式的构成例的图。
[0052]图11 (A)Ul (B)是用于说明本实用新型的电子墨盒的第二实施方式的一部分构成例的图。
[0053]图12 (A)、12 (B)、12 (C)是用于说明本实用新型的电子墨盒的第二实施方式的一部分构成例的图。
[0054]图13是用于将本实用新型的位置指示器的第三实施方式的等效电路与位置检测装置一同进行说明的图。
[0055]图14是用于说明本实用新型的第三实施方式的位置指示器的主要部分的处理动作的流程图。
[0056]图15是用于说明与本实用新型的第三实施方式的位置指示器一同使用的位置检测装置的主要部分的处理动作的流程图。
[0057]图16 (A)、16 (B)、16 (C)是用于说明本实用新型的电子墨盒的第四实施方式的构成例的图。
【具体实施方式】
[0058][第一实施方式]
[0059]图1 (A)、l (B)?图9是用于说明本实用新型的电磁感应方式的位置指示器的第一实施方式的构成例的图。在该第一实施方式的位置指不器中,将根据对芯体施加的按压力而变化的静电电容与作为电感元件的线圈并联连接而构成谐振电路。并且,该第一实施方式的位置指示器通过将根据其谐振电路的静电电容的变化而变化的谐振频率传递到位置检测装置,使得在该位置检测装置中能够检测对芯体施加的按压力即笔压。并且,在该第一实施方式的位置指示器中,具有根据对芯体施加的按压力而变化的静电电容的压力检测部件由通过MEMS (Micro Electro Mechanical System,微电子机械系统)技术而被制作的静电电容方式的压力传感半导体设备构成。[0060]此外,该第一实施方式的位置指示器具有如下结构:具有通过在框体的周面设置的按下操作元件而被接通(ON)/断开(OFF)的按钮开关(push switch),通过该按钮开关的接通/断开而变更谐振电路的谐振频率。另外,该按钮开关设置在接近芯体的位置且框体的周部,也被称为侧开关(side switch)。
[0061]如后所述,按钮开关通过切换作为与线圈一同构成谐振电路的电容器而设置的多个电容器,改变谐振电路的谐振频率。该实施方式的位置指示器将与按钮开关的接通/断开对应的谐振频率的变化,从谐振电路的线圈作为电磁感应信号的相位(谐振频率)而传递到位置检测装置。
[0062]位置检测装置通过检测在环路线圈中接收的来自位置指示器的电磁感应信号的相位(频率)的变化,能够检测位置指示器的按钮开关的操作。另外,在位置检测装置中内置的或者从外部对位置检测装置进行了连接的个人计算机等的电子機器中,在位置检测装置中检测出的按钮开关的接通/断开操作被分配给例如决定操作输入等各种功能。
[0063]图2 (A)表示该第一实施方式的位置指示器I的整体的构成的概要。位置指示器I具有笔形状,且在圆筒状的框体2内的内部空间容纳了位置指示器的构成部件。在图2(A)中,为了容易理解框体2的内部结构,用剖面示出位置指示器I的框体2。
[0064]该第一实施方式的位置指示器I的框体2由非磁性体材料例如树脂构成,且由在框体2的笔尖侧具有开口 3a的圆筒状的第一壳体部件3和与该第一壳体部件3以同心圆状嵌合而结合的圆筒状的第二壳体部件4构成。
[0065]在第一壳体部件3的内部设置有剖面形状为例如圆形的中空部3b,在该中空部3b内,如图1 (A)、l (B)所示,容纳了电磁感应方式的位置指示器的基本的构成部件的筒状体5以其中心轴方向成为框体2的中心轴方向的状态容纳。筒状体5由非磁性体金属、树脂材料、玻璃、陶瓷等非磁性体构成,在该例中例如由SUS305、SUS310S等原材料构成。
[0066]在筒状体5中容纳的电磁感应方式的位置指示器的基本的构成部件包括:芯体
11、作为构成谐振电路的电感元件的例子而卷绕在作为磁性体的铁氧体芯14上的线圈13、作为压力检测部件的例子的静电电容方式的压力传感半导体设备15、以及包括与线圈13构成谐振电路的电容器的电容器电路16。
[0067]在该第一实施方式中,与文具的圆珠笔的墨盒相同地,仅将该筒状体5容纳在框体2内就能够构成位置指示器I。此外,还能够对框体2更换筒状体5。因此,如上所述,在该说明书中,将在筒状体内作为电磁感应方式的位置指示器的主要的构成部件在内部容纳的墨盒称为电子墨盒。
[0068][电子墨盒的构成例]
[0069]参照图1 (A)、l (B)以及图3 (A)、3 (B)?图9说明该第一实施方式中的电子墨盒10的构成例。图1 (A)是用于说明电子墨盒10的内部构成的剖视图。其中,为了便于说明,关于电子墨盒10的筒状体5的内部的一部分构成部件(压力传感半导体设备15以及电容器电路16),在图1 (A)中没有作为剖面,而是如后所述那样,另外准备了剖视图。此夕卜,图1 (B)是用于说明电子墨盒10的整体结构的分解立体图。
[0070]在该第一实施方式中,筒状体5由沿着中心轴方向被分成两个的第一筒状体5A和第二筒状体5B构成。在该例中,该第一筒状体5A以及第二筒状体5B分别成为外径为例如
2.5mm、内径为例如1.5mm?2mm的细型形状。[0071]在第一筒状体5A的中心轴方向的一端侧,设置有用于将芯体11的前端延伸的开口 5Aa。该开口 5Aa的直径小于第一筒状体5A的内径。另一方面,在第一筒状体5A的中心轴方向的另一端侧,其内径的整体成为开口 5Ab。此外,第二筒状体5B在其中心轴方向的两端侧,其内径的整体成为开口。
[0072]并且,如图1 (A)所示,在第一筒状体5A的开口 5Ab侧的外周侧面,形成了与在第二筒状体5B的一端侧的开口的内壁面形成的螺纹部5Ba螺合的螺纹部5Ac。此外,在第二筒状体5B的另一端侧的开口附近的内壁面,与在由非磁性体例如树脂构成的盖体17的外周的一部分形成的环状槽部17a嵌合的环状突部5Bb如通过第二筒状体5B在该位置被挤压而形成。此外,在第二筒状体5B的另一端侧的开口侧的周侧面的周向的预定位置,沿着中心轴方向形成了周向的定位用的槽5Bc。
[0073]并且,在盖体17上,形成了与第二筒状体5B的槽5Bc卡合的突部17c。盖体17通过以突部17c插入槽5Bc内的方式压入第二筒状体5B内,从而能够进行周向的定位,并且环状槽部17a与环状突部5Bb嵌合而在第二筒状体5B内卡定,从而位置限制为不能向中心轴方向移动。
[0074]并且,图1 (A)以及图1 (B)所示,在第一筒状体5A内,从开口 5Aa看,按照螺旋弹簧12、芯体11、作为卷绕了线圈13的磁性体的例子的铁氧体芯14以及压力传感半导体设备15的顺序,沿着第一筒状体5A的中心轴方向,以各部件的中心轴一致的方式依次排列而容纳。
[0075]在该第一实施方式中,压力传感半导体设备15除了如后所述那样内置静电电容方式的压力检测芯片100之外,还起到将铁氧体芯14和电容器电路16以机构方式结合,且用于将线圈13和电容器电路16电连接的连接部件的作用。
[0076]并且,如图1 (A)、l (B)以及图3 (A)、3 (B)所示,压力传感半导体设备15具有圆柱状形状,在其外周面的预定的中心轴方向的位置上形成了环状凹槽15a、15b。另一方面,在第一筒状体5A中,在容纳了压力传感半导体设备15时在所述环状凹槽15a、15b所对应的其中心轴方向的位置中例如外周面被挤压成环状,从而形成了向其内壁面侧突出的环状突部5Ad、5Ae。
[0077]因此,若将压力传感半导体设备15沿第一筒状体5A内的中心轴方向插入,贝U压力传感半导体设备15通过其外周面的环状凹槽15a、15b与第一筒状体5A的内壁面的环状突部5Ad、5Ae嵌合而卡定,进行在第一筒状体5A内的其中心轴方向的定位。另外,在该例中,第一筒状体5A的内壁面的环状突部5Ad、5Ae的形成位置成为压力传感半导体设备15的与电容器电路16结合的侧的端面与第一筒状体5A的开口 5Ab的端面成为一面的位置。
[0078]并且,在该第一实施方式中,对压力传感半导体设备15沿着中心轴方向连接了电容器电路16,在该实施方式中容纳了电容器电路16的第二筒状体5B在螺纹部5Ac、5Ba中与第一筒状体5A螺合。并且,通过在第二筒状体5B中插入盖体17而第二筒状体5B的开口被堵塞,筒状体5的组装完成。
[0079][电子墨盒的筒状体内的各部分的构成]
[0080]在该实施方式中的芯体11例如由树脂构成,且具有从第一筒状体5A的开口 5Aa延伸的前端部。此外,芯体11具有凸缘部11a,该凸缘部Ila的直径大于开口 5Aa的直径以使不会从开口 5Aa脱落,并且,该凸缘部Ila的直径比第一筒状体5A的内径稍微小以使能够在第一筒状体5A内在中心轴方向上移动。并且,芯体11在该凸缘部Ila的上表面的大致中央具有突部lib。
[0081]铁氧体芯14具有圆柱状形状,且构成为以卷绕线圈13的状态也包含该线圈13的部分的直径与第一筒状体5A的内径相等或者稍微小。在该铁氧体芯14的中心轴方向的芯体11侧的端面,具有供在芯体11的凸缘部Ila的上表面形成的突部Ilb嵌合的凹部14a。芯体11通过该凸缘部Ila的突部Ilb与铁氧体芯14的凹部14a嵌合,进一步通过粘合材料来粘合而固定在铁氧体芯14上。
[0082]此外,在铁氧体芯14的中心轴方向的压力传感半导体设备15侧的端面的中央,如后所述,形成了用于对内置在压力传感半导体设备15中的压力检测芯片100施加按压力的按压突部14b。
[0083][压力传感半导体设备的构成例]
[0084]如上所述,该第一实施方式的位置指示器I作为与线圈一同构成谐振电路的压力检测部件具有的电容器的静电电容的变化而检测笔压。但是,在该第一实施方式的位置指示器I中,不是如在【背景技术】的栏中说明的、使用基于多个机构部件的组合的可变电容器而检测笔压,而是 申请人:作为日本特愿2012-15254而先提出的、通过MEMS技术而制作的半导体设备(压力检测芯片)被用作压力检测部件。
[0085]图3 (A)、3 (B)是用于说明该例的压力传感半导体设备15的构成的图。图3 (A)是芯体11、卷绕了线圈13的铁氧体芯14以及压力传感半导体设备15结合而构成为谐振电路单元的部分的纵剖视图。此外,图3 (B)是用于说明在压力传感半导体设备15中容纳的压力检测芯片100的图。
[0086]如图3 (A)所示,压力传感半导体设备15构成为,在例如由树脂构成的封装部件151内,以能够通过来自外部的按压部件按压的状态容纳了压力检测芯片100。在该例中,按压部件成为铁氧体芯14的按压突部14b。并且,该例的压力传感半导体设备15成为芯体11被结合且卷绕了线圈13的铁氧体芯14在封装部件151中保持而成为了一体化构造的单元结构。
[0087]如上所述,在中实的圆柱状形状的铁氧体芯14的压力传感半导体设备15侧的端面,形成了按压突部14b。在该例中,铁氧体芯14的线圈13的卷绕部的直径例如为2mm,按压突部14b的直径例如为1mm。
[0088]并且,铁氧体芯14的按压突部14b作为传递与笔压对应的压力的按压部件而插入压力传感半导体设备15内。并且,在该例中,如图3 (A)以及图3 (B)所示,卷绕线圈13的铁氧体芯14的一部分也以能够沿着筒状体的中心轴方向移动地保持在压力传感半导体设备15的封装部件151内。
[0089]接着,说明该例的压力传感半导体设备15的构成。
[0090]该例的压力传感半导体设备15是将作为例如通过MEMS技术而制作的半导体元件而构成的压力检测芯片100例如密封在圆柱形状的封装部件151内的设备(参照图3(A))。并且,在该例中,压力传感半导体设备15的封装部件151具有作为卷绕了线圈13的铁氧体芯14和电容器电路16的机构以及电连接部件的功能。
[0091]如图3 (B)所示,该例的压力检测芯片100由第一电极101、第二电极102、第一电极101及第二电极102之间的绝缘层(电介质层)103构成。第一电极101及第二电极102通过由单晶硅(Si)构成的导体构成。在该例中,绝缘层103通过由氧化膜(SiO2)构成的绝缘膜构成。
[0092]并且,在该绝缘层103上形成了例如圆形的凹部104,且在绝缘层103和第一电极101之间形成了空间105。凹部104的底面成为平坦的面,其直径R例如为R= 1mm。此外,在该例中,凹部104的深度为几十微米?几百微米左右。第一电极101若从面IOla侧被按压,则能够以向空间105的方向弯曲的方式进行位移。
[0093]如上所述的结构的压力检测芯片100为在第一电极101和第二电极102之间形成了静电电容Cv的电容器。并且,如图3 (B)所不,若从第一电极101的面IOla侧对第一电极101施加压力P,则第一电极101如在图3 (B)中用虚线所示那样弯曲,第一电极101和第二电极102之间的距离变短,静电电容Cv的值变化为增大。第一电极101的弯曲量根据被施加的压力P的大小而变化。因此,静电电容Cv根据对压力检测芯片100施加的压力P的大小而变化。通过测定该静电电容Cv,能够检测压力。
[0094]在该实施方式的压力传感半导体设备15中,具有如上所述的结构的压力检测芯片100的受到压力的第一电极101的面IOla在图3(A)中以与封装部件151的上表面151a相对的状态容纳在封装部件151内。
[0095]在该例中,封装部件151由陶瓷材料或树脂材料等电绝缘性材料构成。在封装部件151内的、压力检测芯片100受到压力的第一电极101的面IOla侧的上部,设置有与第一电极101的面积对应的凹部152,在该凹部152内充填而配置了弹性部件153。在该例中,弹性部件153由硅树脂构成。
[0096]并且,在封装部件151中,形成了从上表面151a连通至弹性部件153的一部分的连通洞154。S卩,在封装部件151中,形成了构成连通洞154的一部分的贯通孔151b,且在弹性部件153中,设置了构成连通洞154的端部的凹洞153a。此外,在封装部件151的连通洞154的开口部侧(上表面151a侧)形成了锥形部152c,连通洞154的开口部成为喇叭状形状。
[0097]如图3 (A)所不,在连通洞154中,相对于压力传感半导体设备15,铁氧体芯14的按压突部14b被锥形部152c引导而插入。并且,与对成为笔尖部的芯体11施加的笔压对应的压力P沿着铁氧体芯14的中心轴方向传递,该压力P经由弹性部件153施加到压力传感半导体设备15的压力检测芯片100。
[0098]另外,在该例中,封装部件151的贯通孔151b的内径比铁氧体芯14的按压突部14b抵接到贯通孔151b的部分的直径稍微大,且弹性部件153的凹洞153a的内径比铁氧体芯14的按压突部14b抵接到凹洞153a的部分的直径稍微小。因此,铁氧体芯14的按压突部14b通过弹性部件153弹性地保持在弹性部件153的凹洞153a中。S卩,铁氧体芯14的按压突部14b保持为若插入到压力传感半导体设备15的连通洞154则不会容易脱离压力传感半导体设备15。
[0099]此外,在该例中,压力传感半导体设备15的封装部件151在其上表面151a侧,具有用于将铁氧体芯14的线圈卷绕部的一部分嵌合而保持的凹部151c。并且,封装部件151作为铁氧体芯14的按压突部14b插通在封装部件151的连通洞154内,并且将铁氧体芯14的线圈卷绕部的一部分嵌合到凹部151c的状态,保持铁氧体芯14。
[0100]此时,在铁氧体芯14的线圈卷绕部和按压突部14b的台阶部与压力传感半导体设备15的封装部件151的凹部151c的底部之间设置有缓冲部件155,使得限制通过被施加的压力而铁氧体芯14的按压突部14b将压力检测芯片100的第一电极101向空间105的方向弯曲。另外,封装部件151也可以由与弹性部件153相同的原材料例如硅树脂构成。
[0101]此外,如上所述,在封装部件151的外周面形成了与第一筒状体5A的内周面的环状突部5Ad以及5Ae嵌合的环状凹槽15a、15b。并且,如图1 (A)所示,若与接合有芯体11且卷绕了线圈13的铁氧体芯14 一同进行单元化的压力传感半导体设备15插入第一筒状体5A内,则压力传感半导体设备15成为以相对于第一筒状体5A不会沿着中心轴方向移动的方式卡定的状态。其结果,被单元化的压力传感半导体设备15进行在第一筒状体5A内的其中心轴方向的定位。此时,在该例中,压力传感半导体设备15的与电容器电路16结合一侧的端面位于与第一筒状体5A的开口 5Ab的端面成为一个面的位置,成为凹部156的底面的端子部件157的端部157a以及端子部件158的端部158a的插入孔158b向外部露出的状态。
[0102]如上所述,若在第一筒状体5A内被单元化的压力传感半导体设备15被卡定的状态下,对芯体11沿着中心轴方向施加按压力即施加笔压,则通过与该笔压对应的压力,铁氧体芯14经由压力传感半导体设备15的弹性部件153而按压压力检测芯片100。如上所述,压力检测芯片100的静电电容Cv根据传递到压力检测芯片100的笔压而变化。
[0103]此时,在该例中,压力检测芯片100并不是被铁氧体芯14的按压突部14b直接按压,而是弹性部件153介入设置在铁氧体芯14的按压突部14b和压力检测芯片100之间。通过该弹性部件153的介入设置,压力检测芯片100受到压力的面侧中的耐压性、耐冲击性提高,能够防止压力检测芯片100的面IOla侧因过大的压力、意想不到的瞬间压力等而损坏。
[0104]在封装部件151的与铁氧体芯14的卡合侧的相反侧,形成了将电容器电路16向中心轴方向嵌合的凹部156。该凹部156具有与后述的圆柱状形状的电容器电路16的外径大致相同的内径,在其侧壁上,形成了与在电容器电路16的后述的第一电容器电路161中形成的环状突部161a嵌合的环状凹槽156a。
[0105]并且,在封装部件151内,由具有弹性的导电体构成的端子部件157、158插入成型而设置。这些端子部件157及158构成为,与线圈13的两端13a及13b、压力检测芯片100的第一电极101及第二电极102、进而电容器电路16的一端及另一端分别连接。
[0106]S卩,在凹部156的底面,与压力检测芯片100的第一电极101连接的端子部件157的端部157a以露出的方式导出。如图3 (A)所示,该端子部件157与压力检测芯片100的第一电极101的电连接例如由金线进行。该端子部件157的端部157a用于与后述的电容器电路16的一个端子电连接。
[0107]此外,在封装部件151的凹部156的底面形成了凹洞156b。并且,与压力检测芯片100的第二电极102连接的端子部件158的一端158a位于该凹洞156b内。端子部件158通过与压力检测芯片100的第二电极102接触而安装,从而与第二电极102电连接。
[0108]并且,在端子部件158的位于该凹洞156b内的端部158a中,形成了可插入棒状体且配合具有弹性的导电金属的弯曲部的插入孔158b。另一方面,如后所述,在电容器电路16中,作为另一个端子而设置有第一电容器电路161的端子部件1615的一个端部1615a(棒状体)。并且,通过在位于凹洞156b内的端子部件158的端部158a的插入孔158b中插入作为电容器电路16的另一个端子的棒状体,两者电连接。
[0109]并且,在该例中,如图3 (A)所示,在封装部件151的上表面151a,设置有与端子部件157、158的每个例如通过金线电连接(用细实线图示)的端子159a、159b。并且,在这些端子159a及端子15%上,分别连接了在铁氧体芯14上卷绕的线圈13的一端13a及另一端 13b。
[0110]在电容器电路16插入压力传感半导体设备15的封装部件151的凹部156内时,作为电容器电路16的一个端子的后述的端子部件1614的一端1614a通过与端子部件157的端部157a抵接而相互电连接。此外,与此同时,成为电容器电路16的另一个端子的构成端子部件1615的棒状突部的一端1615a以与具有弹性的导电金属的弯曲部接触的方式插入插入孔158b内,从而电容器电路16的另一个端子与端子部件158电连接。并且,通过电容器电路16的环状突部161a与压力传感半导体设备15的封装部件151的凹部156的环状凹槽156a嵌合,从而电容器电路16对封装部件151卡定。
[0111]通过以上的结构,通过在配置有芯体11且卷绕了线圈13的铁氧体芯14和压力传感半导体设备15 —体构成的谐振电路单兀的凹部156插入电容器电路16而嵌合,电容器电路16的一个端子及另一个端子与线圈13的一端13a及另一端13b分别连接,且与压力检测芯片100的第一电极101及第二电极102分别连接。
[0112][电容器电路16的结构例]
[0113]接着,说明电容器电路16的结构。图4?图6 (A)、6 (B)、6 (C)、6 (D)是用于说明在该实施方式中的电容器电路16的结构例的图。
[0114]在该第一实施方式中,图1 (A)、l (B)以及图4所示,电容器电路16具有将第一电容器电路161和第二电容器电路162在中心轴方向上结合的结构。第一电容器电路161与线圈13并联连接而构成谐振电路。此外,第二电容器电路162在按钮开关7例如成为接通时,与第一电容器电路161并联连接而构成谐振电路。为了与按钮开关7的操作状态对应地生成第一及第二谐振频率而设置第一电容器电路161及第二电容器电路162。在该例中,没有必要在位置指示器I中设置按钮开关7时,由第一电容器电路161设定为作为位置指示器I所期望的谐振频率。此外,在位置指示器I中配置了按钮开关7的情况下,在按钮开关7断开的状态下,由第一电容器电路161设定第一谐振频率,在按钮开关7接通的状态下,通过第二电容器电路162与第一电容器电路161并联连接而设定第二谐振频率。
[0115]如图4所示,通过在例如由树脂构成的筒状的支架1610及1620各自的内部中,多个片式电容器(chip capacitor) 163相互层叠而容纳,从而第一电容器电路161及第二电容器电路162并联连接。
[0116]在该例子的情况下,每个片式电容器163使用例如在日本特开2009-124155号公报中记载的多层陶瓷电容器。该例子的片式电容器163形成为长方体形状,如在图4中涂抹为黑色所示,在与电容器的层叠方向正交的方向的端面并且是相互相对的端面,跨过其层叠方向的整体,片式电容器163的一个电极164及另一个电极165露出而形成。
[0117]通过将片式电容器163重叠,从而多个片式电容器的一个电极164及另一个电极165分别连接,各片式电容器163相互并联连接。第一电容器电路161及第二电容器电路162的各个静电电容由在支架1610及1620内容纳的各片式电容器163的静电电容的值和其数目来决定。[0118]另外,如后所述,考虑线圈13的电感以及压力传感半导体设备15具有的电容器的静电电容的值的偏差的程度,设定第一电容器电路161以及第二电容器电路162具有的各自的静电电容的值。作为通过将片式电容器163重叠而将静电电容值最佳化的结果,在中空部1611、1621内容纳的片式电容器163的数目未达到预定数时,在该例中,容纳实质上不具有静电电容的虚拟的片式电容器,使得在中空部1611、1621内始终成为预定的数目。
[0119]图5 (A)、5 (B)、5 (C)表不第一电容器电路161的构成例。图5 (A)是表不第一个电容器电路161的、与压力传感半导体设备15相对的端面的图,此外,图5 (B)是图5(A)的B-B剖视图。此外,图5 (C)是表示第一电容器电路161的、与第二电容器电路162相对的端面的图。此外,图6 (A)、6 (B)、6 (C)、6 (D)表不第二电容器电路162的构成例。图6 (A)是表示第二电容器电路162的、与第一电容器电路161的端面相对的端面的图,此夕卜,图6 (B)是图6 (A)的C-C剖视图。此外,图6 (C)是表示第二电容器电路162的与盖体17相对的端面的图。
[0120]如图4、图 5 (A)、5 (B)、5 (C)以及图 6 (A)、6 (B)、6 (C)、6 (D)所示,第一电容器电路161的支架1610以及第二电容器电路162的支架1620在其中心轴方向上分别具有与片式电容器163的形状对应的有底的中空部1611以及1621。
[0121]在该例的情况下,在支架1610及1620的中空部1611及1621的开口侧,设置有形成为从相互相对的壁面向中空部1611及1621侧突出的、可进行弹性变形的爪部1612、1613及1622、1623。片式电容器163通过将该爪部1612、1613及1622、1623进行弹性偏倚而越过,容纳在中空部1611,1621内。并且,爪部1612、1613及1622、1623对在中空部1611及1621中容纳的多个片式电容器163的最上表面的电容器的上表面卡合,从而在中空部1611及1621内将多个片式电容器163的整体卡定。
[0122]并且,如图5 (B)所示,在第一电容器电路161的支架1610上,以穿过其中心轴方向的两端面之间的方式设置了成对的端子部件1614及1615。端子部件1614设置为与在中空部1611中容纳的全部片式电容器163的一个电极164连接。此外,端子部件1615设置为与在中空部1611中容纳的全部片式电容器163的另一个电极165连接。
[0123]并且,如图5 (A)所示,端子部件1614的一端1614a作为环状电极导体而构成,向与压力传感半导体设备15相对的端面侧导出。作为该环状电极导体的端子部件1614的一端1614a构成为与压力传感半导体设备15的凹部156的电极导体157a对接而电连接。此夕卜,如图5 (B)以及5 (C)所示,第一电容器电路161的端子部件1614的另一端1614b在与第二电容器电路162相对的端面侧,比中空部1611的开口向外侧弯曲而设置。
[0124]此外,如图5 (A)以及5 (B)所示,第一电容器电路161的端子部件1615的一端1615a构成为,作为从与压力传感半导体设备15相对的端面的中央部突出的棒状体而导出,并插入在端子部件158中形成的插入孔158b而电连接,该端子部件158在压力传感半导体设备15的凹部156的凹洞156b中形成。此外,如图5 (B)以及5 (C)所示,端子部件1615的另一端1615b在与第二电容器电路162相对的端面侧,比中空部1611的开口向外侧弯曲而设置。
[0125]并且,在第一电容器电路161的支架1610的外周面的、与压力传感半导体设备15的连接部分,形成了与在压力传感半导体设备15的凹部156的内壁形成的环状凹槽156a嵌合的环状突部161a。[0126]此外,在第二电容器电路162的支架1620上,如图6 (B)所示,以穿过其中心轴方向的两端面之间的方式设置了端子部件1624及1625。此外,在支架1620上,进一步设置了端子部件1626。
[0127]端子部件1624设置为与在中空部1621中容纳的全部片式电容器163的一个电极164连接。端子部件1625设置为不与中空部1621的片式电容器163连接而穿过支架1620的中心轴方向的两端面之间。此外,端子部件1626设置为与在中空部1621中容纳的全部片式电容器163的另一个电极165连接。其中,该端子部件1626的一端在支架1620内存在而没有向外部露出,只有另一端1626b向外部露出。
[0128]图6 (A)以及6 (B)所不,端子部件1624的一端1624a构成为,向与第一电容器电路161相对的端面侧导出,从而与第一电容器电路161的端子部件1614的另一端1614b对接而电连接。此外,图6 (B)以及6 (C)所示,端子部件1624的另一端1624b在与盖体17的端面相对的端面侧,比中空部1621的开口向外侧弯曲而设置。
[0129]图6 (A)以及6 (B)所不,端子部件1625的一端1625a构成为,向与第一电容器电路161相对的端面侧导出,从而与第一电容器电路161的端子部件1615的另一端1615b对接而电连接。此外,图6 (B)以及6 (C)所示,端子部件1625的另一端1625b在与盖体17相对的端面侧,以向中空部1621的开口的侧部露出的方式导出而设置。
[0130]如图6 (B)以及6 (C)所示,与在中空部1621中容纳的全部片式电容器163的另一个电极165连接的端子部件1626的另一端1626b在与盖体17的端面相对的端面侧,比中空部1621的开口向外侧弯曲而设置。
[0131]此外,在第二电容器电路162的支架1620的外周部的预定位置,形成了沿着中心轴方向的突部162a。该突部162a用于该第二电容器电路162在第二筒状体5B内的周向的定位。此外,在第二电容器电路162的支架1620的、与盖体17嵌合的部分的周面,形成了环状关部162b。
[0132]进而,如图4以及图5 (C)所示,在第一电容器电路161的支架1610的、与第二电容器电路162的支架1620相对的端面形成了嵌合凹洞1616以及1617。此外,如图6(A)以及图6(B)所示,在第二电容器电路162的支架1620的、与第一电容器电路161的支架1610相对的端面形成了与支架1610的嵌合凹洞1616以及1617嵌合的突部1627以及1628。
[0133]此时,如图6 (D)所示,支架1610的嵌合凹洞1616以及1617以L字型弯曲,且支架1620的突部1627以及1628的前端以L字型弯曲,若对支架1610的嵌合凹洞1616以及1617嵌合支架1620的突部1627以及1628,则支架1620的突部1627以及1628进行弹性偏倚而插入嵌合凹洞1616以及1617,通过相互的弯曲部,第一电容器电路161和第二电容器电路162连接为相互的结合不容易解除。
[0134][盖体17的构成例]
[0135]接着,图7 (A)、7 (B)、7 (C)表示盖体17的构成例。图7 (A)是从与电容器电路16的相对面侧看盖体17的图,图7 (C)是图7 (A)的D-D剖视图。此外,图7 (B)是从与电容器电路16的相对面侧相反一侧看盖体17的图。
[0136]盖体17是在由非磁性体在该例中由树脂构成的主体171中由导电体构成的端子部件172、173插入成型而设置。此外,盖体17包括后述的从按钮开关7导出的软引线部9的前端嵌合的连接器174。[0137]如图1 (A)、I (B)以及图7 (C)所示,盖体17的主体171作为整体而成为圆柱状形状,与电容器电路16的相对面侧成为插入电子墨盒10的第二筒状体5B内的直径的小径部175,其他部分成为直径大于筒状体5的外径的大径部176。并且,盖体17的大径部176的、与电容器电路16的相对面侧相反一侧的部分具有圆柱状形状部分沿着中心轴方向一部分被切出的形状。在图的例子中,大径部176的圆柱状形状部分的一半被切出而形成与中心轴方向平行的平面177。
[0138]连接器174设置于在该大径部176中形成的平面177上。并且,端子部件172以及173设置为进行电容器电路16和设置于在大径部176中形成的平面177上的连接器174之间的电连接。
[0139]在盖体17的小径部175的圆周部,形成了与在第二筒状体5B的开口内壁设置的环状突部5Bb嵌合的环状槽部17a。此外,在盖体17的小径部175中,与在第二筒状体5B的开口端侧形成的定位用槽5Bc卡合的突部17c沿着盖体17的中心轴方向形成。进而,在盖体17的大径部176中,如后所述,形成了与在位置指示器I的框体的内壁面形成的螺纹部螺合的螺纹部17b。
[0140]并且,如图7 (A)以及7 (C)所示,在盖体17的小径部175中,形成了使电容器电路16的第二电容器电路162嵌合的凹部178。凹部178为与第二电容器电路162的直径大致相等的直径的圆形凹洞。在该凹部178的侧壁,形成了第二电容器电路162的环状突部162b嵌合的环状凹槽178a,且形成了在第二电容器电路162中形成的中心轴方向突部162a卡合的中心轴方向凹槽178b。
[0141]此外,在盖体17的凹部178的底面,端子部件172、173的一个端部172a、173a以与第二电容器电路162的端面的端子部件1625的另一端1625b以及端子部件1626的另一端1626b弹性地对接的方式露出而设置。端子部件172的另一端172b连接到连接器174的一端,此外,端子部件173的另一端173b连接到连接器174的另一端。另外,连接器174的一端连接到后述的按钮开关7的一端,连接器174的另一端连接到按钮开关7的另一端。
[0142][等效电路]
[0143]图8表示包括以上说明的电子墨盒10的线圈13、构成压力检测芯片100的电容器100C、电容器电路I6以及按钮开关7的电子电路部分的等效电路。此时,如上所述,线圈13的一端13a以及另一端13b通过在压力传感半导体设备15的封装部件151的上表面151a设置的端子159a以及端子159b而连接到端子部件157以及端子部件158。并且,在这些端子部件157以及端子部件158之间,如上所述,连接了与线圈13并联地构成压力检测芯片100的电容器100C。
[0144]如上所述,在对压力传感半导体设备15结合了电容器电路16的第一电容器电路161的状态下,压力传感半导体设备15的凹部156的端子部件157的一端157a连接到电容器电路16的第一电容器电路161的端子部件1614的一端1614a。此外,压力传感半导体设备15的端子部件158通过在其插入孔158b中被插入第一电容器电路161的端子部件1615的棒状的一端1615a而连接到端子部件1615。
[0145]如上所述,在第一电容器电路161的端子部件1614与端子部件1615之间,并联连接了构成第一电容器电路161的多个片式电容器163。因此,如图8所不,构成该第一个电容器电路161的多个片式电容器163与线圈13相互并联连接。在图8中,表不五个片式电容器163的静电电容Ca?Ce与线圈13的电感并联连接的状态。另外,多个片式电容器163的静电电容Ca?Ce既可以相互相等,也可以相互不同。由于静电电容Ca?Ce相互并联连接,所以第一电容器电路161的整体的静电电容成为将构成该第一电容器电路161的多个片式电容器163各自的静电电容单纯地相加的电容。
[0146]接着,在对第一电容器电路161进一步结合了第二电容器电路162的状态下,第一电容器电路161的端子部件1614的另一端1614b与第二电容器电路162的端子部件1624的一端1624a电连接,此外,第一电容器电路161的端子部件1615的另一端1615b与第二电容器电路162的端子部件1625的一端1625a电连接。并且,如图8所示,在第二电容器电路162的端子部件1626的另一端1626b与端子部件1625的另一端1625b之间,通过盖体17的连接器174而连接按钮开关7。
[0147]因此,在将端子部件1626的另一端1626b与端子部件1625的另一端1625b之间短路时,成为与按钮开关7接通等效的状态,在该状态下,成为构成第二电容器电路162的多个片式电容器163加上第一电容器电路161的多个片式电容器163而与线圈13相互并联连接的状态。另外,在图8中,表示构成第二电容器电路162的四个片式电容器163的静电电容Cf?Ci与线圈13的电感并联连接的状态。此时,多个片式电容器163的静电电容Cf?Ci也既可以相互相等,也可以相互不同。
[0148][电子墨盒10的组装以及谐振频率的调整]
[0149]如下组装电子墨盒10。此外,通过与线圈13的电感以及构成压力检测芯片100的电容器100C对应地,将电容器电路16的静电电容值最佳化,从而被调整成为期望的谐振频率。此时,电子墨盒10的组装以及谐振频率的调整能够使用自动机而自动进行。
[0150]首先,在第一筒状体5A的中空部内,以开口 5Aa侧作为前端,从开口 5Ab侧沿着中心轴方向插入螺旋弹簧12。接着,芯体11被结合且卷绕了线圈13的铁氧体芯14和压力传感半导体设备15 —体化而成的谐振电路单元(参照图3 (A))从开口 5Ab侧插入第一筒状体5A内。并且,通过在压力传感半导体设备15的封装部件151中形成的环状凹槽15a以及15b与第一筒状体5A的内壁面的环状突部5Ad以及5Ae卡合,从而由芯体11、卷绕了线圈13的铁氧体芯14、压力传感半导体设备15构成的谐振电路单元以在第一筒状体5A内不会沿着中中心轴方向移动的方式卡定。
[0151]此时,芯体11以在其凸缘部Ila与在第一筒状体5A的开口 5Aa侧形成的台阶部之间插入螺旋弹簧12的状态,前端侧从第一筒状体5A的开口 5Aa延伸。并且,通过螺旋弹簧12,由芯体11、卷绕了线圈13的铁氧体芯14、压力传感半导体设备15构成的单元始终向与开口 5Aa侧相反一侧施力,防止单元化部件在第一筒状体5A内的晃动。
[0152]在该状态下,压力传感半导体设备15的与电容器电路16连接的侧的端面成为在第一筒状体5A的开口 5Ab露出的状态。因此,能够从外部接触压力传感半导体设备15的在该端面的凹部156形成的端子部件157的端部157a和在凹部156的凹洞156b中设置的端子部件158的端部158a的插入孔158b (参照图3 (A))。
[0153]在该实施方式中,使用这样能够从外部接触的端子部件157以及端子部件158,如下确定电容器电路16的第一电容器电路161的静电电容以及第二电容器电路162的静电电容,配置具有该静电电容的电容器电路16。另外,如上所述,与在位置指示器I中配置按钮开关7的情况对应地配置第二电容器电路162,在位置指示器I中没有配置按钮开关7的情况下,配置实质上不具有静电电容的第二电容器电路162或者电容器电路16由第一电容器电路161构成。
[0154]参照图8的等效电路说明该电容器电路16的静电电容的设定。如上所述,在压力传感半导体设备15的端子159a以及15%所连接的端子部件157以及端子部件158之间,连接有在铁氧体芯14上卷绕的线圈13和构成在压力传感半导体设备15中容纳的压力检测芯片100的电容可变的电容器100C的并联电路。此时,成为在芯体11上没有施加笔压的状态,此时的线圈13的电感Lc、构成压力检测芯片100的电容器100C的静电电容CVo分别成为包含了由制造所引起的偏差的值。
[0155]因此,首先,使用端子部件157和端子部件158测定由线圈13的电感Lc、构成压力检测芯片100的电容器100C的静电电容CVo构成的谐振电路的谐振频率f\。接着,将电容值Co已知的电容器连接到端子部件157和端子部件158,同样地测定谐振频率f2。另外,设为想要设定的谐振频率&为已知,将应在电容器电路16的第一电容器电路161中设定的电容值设为Cx。
[0156]f/ = I/ {4.η2.Lc.CVo}
[0157]f22 = I/ {4.π 2.Lc.(CVo+Co)}
[0158]f02 = I/ {4.n2.Lc.(CVo+Cx)}
[0159]根据这些式,成为如下。
[0160]Cx = C0.(f2/f0)2.(?) / (?)
[0161]如上所述,即使线圈13的电感Lc以及构成压力检测芯片100的电容器100C的静电电容不清楚或者为包含偏差的值,也能够与想要设定的谐振频率对应地,计算对该线圈13和电容器100C的并联电路进一步并联连接的静电电容的值。换言之,能够计算将按钮开关7断开时的位置指示器I的谐振电路的谐振频率设为目标的频率A的静电电容(电容器电路16的第一电容器电路161的静电电容),将电容器电路16的第一电容器电路161由成为该计算出的静电电容的个数的片式电容器163构成,设定第一电容器电路161的静电电容。
[0162]此外,同样地,对由线圈13、压力检测芯片100、第一电容器电路161构成的谐振电路,如下计算用于将按钮开关7接通时的位置指示器I的谐振电路的谐振频率设为目标的频率f4的静电电容(电容器电路16的第二电容器电路162的静电电容Cx2)。
[0163]将在第一电容器电路161中设定的静电电容值作为Cxl (该值为与Cx相同的值或者近似值),取代电容值Co已知的电容器而将静电电容值被设定为Cxl的电容器电路16连接到端子部件157和端子部件158,同样地测定谐振频率f3。
[0164]f/ = I/ {4.π 2.Lc.CVo}
[0165]f32 = I/ {4.π 2.Lc.(CVo+CxI)}
[0166]f42 = I/ {4.n2.Lc.(CVo+Cxl+Cx2)}
[0167]根据这些式,成为如下。
[0168]Cx2 = Cxl.H1Zf4)2.(f32-f42) / Cf1^f32)
[0169]并且,设定电容器电路16的第二电容器电路162的静电电容值Cx2,以成为该计算出的静电电容Cx2。
[0170]如上所述,通过测定配置为与实际的使用状态相同的状态的、由芯体11、卷绕了线圈13的铁氧体芯14、压力传感半导体设备15构成的谐振电路单元的谐振频率,能够计算构成电容器电路16的第一电容器电路161的静电电容的值。实际上,第一电容器电路161的静电电容的值被设定与该计算出的静电电容的值相同或者接近的值。
[0171]此外,通过操作按钮开关(侧开关)7而位移的谐振频率为已知,所以还能够计算对电容器电路16的第一电容器电路161的静电电容的值具有依赖性的、第二电容器电路162的静电电容的值。
[0172]另外,第二电容器电路162为在位置指示器I中配置了按钮开关7时所需的电容器电路,且通过将第二电容器电路162的突部1627以及1628插入第一电容器电路161的嵌合凹洞1616以及1617而结合到第一电容器电路161。
[0173]并且,将如上所述那样设定了静电电容的值的电容器电路16插入在第一筒状体5A的开口部5Ab侧露出的压力传感半导体设备15的凹部156,如上所述那样,将第一电容器电路161连接到压力传感半导体设备15。
[0174]并且,以容纳第一电容器电路161和第二电容器电路162的方式,将在第二筒状体5B的一端侧的开口的内壁面形成的螺纹部5Ba和在第一筒状体5A的开口 5Ab的外周侧面形成的螺纹部5Ac螺合,形成一体的筒状体。
[0175]从图8的等效电路可知,在按钮开关7断开的状态下或者按钮开关7没有连接的状态下,即端部1625b和端部1626b没有连接的情况下,电容器电路16的第二电容器电路162的静电容量Cf?Ci被切断。因此,将露出的端部1625b、端部1626b之间作为非连接的状态,通过测定装置检查由线圈13、构成压力检测芯片100的电容器100C以及电容器电路16的第一电容器电路161的静电容量构成的谐振电路的谐振频率是否成为目标的频率。作为检查的结果,若没有成为目标的谐振频率,则再次设定电容器电路16的第一电容器电路161的静电电容值。
[0176]接着,与按钮开关7接通的状态同样地,将露出的端部1625b、端部1626b之间电连接,通过测定装置检查由线圈13、构成压力检测芯片100的电容器100C、电容器电路16的第一电容器电路161的静电电容及第二电容器电路162的静电电容构成的谐振电路的谐振频率是否成为目标的频率。作为检查的结果,若没有成为目标的谐振频率,则再次设定电容器电路16的第二电容器电路162的静电电容值。
[0177]在上述谐振频率的确认作业结束之后,将盖体17的小径部175插入第二筒状体5B内,使得突部17c卡合到定位用槽5Bc,且第二电容器电路162的突部162a卡合到盖体17的凹部178的凹槽178b。于是,盖体17的环状槽部17a和第二筒状部5B的环状突部5Bb嵌合,从而盖体17对第二筒状体5B内卡定。此时,第二电容器电路162的端子部件1625的另一端1625b以及端子部件1626的另一端1626b分别连接到盖体17的端子部件173的一端173a以及端子部件172的一端172a。
[0178]如上所述,电子墨盒10被组装。关于在按钮开关7断开以及接通的任一个状态中的状态,该电子墨盒10的由内置的线圈13、压力检测芯片100的静电电容和电容器电路16构成的并联谐振电路的谐振频率也都已被调整。因此,在该实施方式中,在将该电子墨盒10容纳在了位置指示器I的框体2中时,已经不需要谐振频率的调整。
[0179]并且,在该第一实施方式中,在第一筒状体5A的中空部内,容纳将芯体11、卷绕了线圈13的铁氧体芯14、压力传感半导体设备15结合而作为一体化构造的谐振电路单元而单元化的单元,在压力传感半导体设备15的端面,以能够从外部接触的状态形成用于与电容器电路16连接的端子,并且是与线圈13的一端以及另一端连接的端子部件157的端部157a、端子部件158的端部158a。
[0180]因此,能够将由在第一筒状体5A内容纳的状态的线圈13和压力传感半导体设备
15内置的压力检测芯片100的静电电容构成的谐振电路的谐振频率使用在其端面设置的端子而测定。由此,能够计算与线圈13 —同构成并联谐振电路的电容器电路16的静电电容值,使得谐振频率成为期望的值。
[0181]并且,在上述实施方式中,由于构成为与线圈13的一端以及另一端连接的压力传感半导体设备15中设置的端子从第一筒状体5A露出,所以仅仅将电容器电路16结合到压力传感半导体设备15,以使将被调整了静电电容的电容器电路16的一个电极以及另一个电极连接到在该线圈13的一端以及另一端连接的压力传感半导体设备15中设置的端子上,就能够构成位置指示器,结构变得非常简单。
[0182]此外,在该实施方式中,由芯体11、卷绕了线圈13的铁氧体芯14、作为压力检测部件的压力传感半导体设备15及电容器电路16的全部作为电子墨盒10而构成,且电子墨盒10能够以已进行了谐振频率的调整的状态来安装。因此,仅仅将电子墨盒10容纳在位置指示器的框体内,就能够构成位置指示器。因此,能够实现一种位置指示器,能够如所谓的圆珠笔等的更换芯那样处理电子墨盒10。
[0183]此外,如上所述,在该实施方式中,由于构成为在电子墨盒10的第一筒状体5A内,沿着其中心轴方向,将全部构成部件排列而依次配置并电连接,且还进行机构性的结合,所以还具有也能够容易实现如上述例子的例如2.5mm的直径的细型的电子墨盒的结构的效
果O
[0184]另外,在以上的说明中,与位置指示器I相同地,将电容器电路16用于与包括按钮开关7的结构的电磁感应方式的位置检测装置一同使用的位置指示器的谐振电路的谐振频率的调整。因此,设为在第二电容器电路162的端子部件1625和端子部件1626之间连接按钮开关7的结构。
[0185]在将电容器电路16应用于与不具有作为开关电路的按钮开关7的电磁感应方式的位置检测装置一同使用的位置指示器时,也可以将端子部件1625和端子部件1626之间作为非短路状态,不使用静电电容Cf?Ci的结构,但也可以将端子部件1625和端子部件1626之间作为短路状态,将电容器电路16的静电电容Ca?Ci的全部选择性地使用作为构成谐振电路的并联的静电电容。
[0186][对于位置指示器I的框体2的电子墨盒10的容纳]
[0187]如图2 (A)所示,该实施方式的电子墨盒10安装在位置指示器I的框体2的第一壳体部件3上,容纳在框体2内。在框体2的第一壳体部件3中,按钮开关7在插入电子墨盒10之前如下说明那样设置。
[0188]S卩,在第一壳体部件3的周侧面的一部分,设置有例如圆形或者楕圆形的贯通孔3d,在该贯通孔3d中设置有用于按下按钮开关7的按压操作件8。按压操作件8由例如弹性橡胶等弹性体构成。
[0189]如图2 (B)所示,按钮开关7配置在其外径与第一壳体部件3的内径大致相等的环状部件6的、周向的一部分被切出的部分6a内。该环状部件6具有大于电子墨盒10的筒状体5的外径的直径的贯通孔6b。并且,该环状部件6容纳在第一壳体部件3的中空部3b内,使得按钮开关7的被按下面7a成为能够经由按压操作件8按下的位置。
[0190]这里,在该实施方式中,通过第一壳体部件3的中空部3b的开口 3a侧的直径比其他部分稍微小,从而形成台阶部3e。通过环状部件6与该台阶部3e卡合而被进行中心轴方向的定位,从而该台阶部3e的位置成为如下位置:在第一壳体部件3的中空部3b内容纳的按钮开关7的被按下面7a成为与按下操作件8对应的中心轴方向位置的位置。
[0191]因此,通过将安装了按钮开关7的环状部件6插入至第一壳体部件3内的台阶部3e的位置,确定旋转方向位置,以使按钮开关7的被按下面7a与按压操作件8对应,从而能够进行按钮开关7的定位。在进行了定位之后,例如通过粘合材料,环状部件6固定在第一壳体部件3上。
[0192]在该例的情况下,如图2 (B)所示,从按钮开关7导出由用于其电连接的软布线电路板构成的引线部(以下,称为软引线部)9。并且,在与第一壳体部件3的电子墨盒10的盖体17螺合的圆周部的一部分,如作为图2 (A)的A-A剖视图的图2 (C)所示,形成了在与盖体17之间产生空隙的引导槽3f。如图2 (A)以及图2 (C)所示,从按钮开关7导出的软引线部9通过该引导槽3f能够向第一壳体部件3的外部导出。
[0193]如上所述,在该第一实施方式中,沿着按钮开关7安装在内部的框体2的第一壳体部件3的中心轴方向,从与芯体11侧相反一侧插入电子墨盒10。此时,如图2 (A)所示,电子墨盒10通过环状部件6的贯通孔6b沿着第一壳体部件3的中心轴方向插入,使得从筒状体5延伸的芯体11从框体2的第一壳体部件3的开口 3a向外部延伸。
[0194]第一壳体部件3的开口 3a大于芯体11的直径,但小于电子墨盒10的筒状体5的直径。因此,电子墨盒10通过其筒状体5的芯体11侧与第一壳体部件3的开口 3a侧的内壁的端部卡合,从而进行中心轴方向的定位。
[0195]并且,在将该电子墨盒10插入第一壳体部件3时,将从按钮开关7导出的软引线部9通过引导槽3f向电子墨盒10的盖体17侧导出。并且,通过将电子墨盒10的盖体17的螺纹部17b拧入第一壳体部件3的螺纹部3c,从而将电子墨盒10固定在第一壳体部件3上。
[0196]之后,将从按钮开关7导出的软引线部9的前端与在电子墨盒10的盖体17中形成的连接器174嵌合,从而电连接。之后通过将第二壳体部件4对第一壳体部件3压入嵌合,完成该实施方式的位置指示器I。
[0197]如上所述,该实施方式的位置指示器I能够对第一壳体部件3装卸自如地安装电子墨盒10,如上所述,能够容易更换电子墨盒10。并且,能够在将电子墨盒10安装在第一壳体部件3之后连接按钮开关7,还具有其连接也变得容易的效果。
[0198][指示位置检测以及笔压检测的电路结构]
[0199]在该实施方式的位置指示器I中,若对芯体11施加按压力(笔压),则压力传感半导体设备15的压力检测芯片100的静电电容变化,谐振频率根据静电电容的变化而变化。即,从谐振电路的线圈13发送的电磁感应信号的谐振频率(相位)变化。因此,通过使用该例子的位置指示器1,在具有图9所示的电路结构的位置检测装置300中,能够检测位置指示器I的指示位置和位置指示器I中的笔压。
[0200]参照图9,说明使用上述位置指示器I进行指示位置的检测以及笔压的检测的位置检测装置300的电路结构例。图9是表示位置指示器I以及位置检测装置300的电路结构例的框图。
[0201]位置指示器I包括由线圈13、构成压力检测芯片100的电容器100C以及电容器电路16构成的谐振电路。并且,通过按钮开关7来切换是否对电容器电路16的第一电容器电路161的静电电容16C1连接第二电容器电路162的静电电容16C2,切换该谐振电路的谐
振频率。
[0202]即,如上所述,位置指示器I根据按钮开关7的接通/断开而变更对线圈13并联连接的电容器电路16的静电电容,从而谐振电路的谐振频率变化。在位置检测装置300中,通过检测位置指示器I的谐振电路的谐振频率的频率偏移(相位),进行如后所述的笔压的检测和按钮开关7的操作状況的检测。
[0203]在位置检测装置300中,X轴方向环路线圈组311X和Y轴方向环路线圈组312Y层叠而形成位置检测线圈。各环路线圈组311X、312Y例如分别由n、m条矩形的环路线圈构成。构成各环路线圈组311X、312Y的各环路线圈配置成以等间隔排列而依次重合。
[0204]此外,在位置检测装置300中,设置有X轴方向环路线圈组31IX以及Y轴方向环路线圈组312Υ所连接的选择电路313。该选择电路313依次选择两个环路线圈组311Χ、312Υ中的一个环路线圈。
[0205]进一步,在位置检测装置300中,设置有振荡器321、电流驱动器322、切换连接电路323、接收放大器324、检波器325、低通滤波器326、采样保持电路327、A/D转换电路328、同步检波器329、低通滤波器330、采样保持电路331、A/D转换电路332、处理控制部333。处理控制部333例如由微型计算机构成。
[0206]振荡器321产生频率f0的交流信号。并且,在振荡器321中产生的交流信号被提供给电流驱动器322和同步检波器329。电流驱动器322将从振荡器321提供到的交流信号转换为电流后送出到切换连接电路323。切换连接电路323根据来自处理控制部333的控制,切换由选择电路313所选择的环路线圈所连接的连接目标(发送侧端子T、接收侧端子R)。在该连接目标中,在发送侧端子T中连接电流驱动器322,在接收侧端子R中连接接收放大器324。
[0207]在由选择电路313所选择的环路线圈中产生的感应电压经由选择电路313以及切换连接电路323而送到接收放大器324。接收放大器324对从环路线圈提供的感应电压进行放大,并送出到检波器325以及同步检波器329。
[0208]检波器325对在环路线圈中产生的感应电压、即接收信号进行检波,并送出到低通滤波器326。低通滤波器326具有比上述频率f0充分低的截止频率,将检波器325的输出信号转换为直流信号而送出到采样保持电路327。采样保持电路327保持在低通滤波器326的输出信号的预定的定时、具体而言是接收期间中的预定的定时中的电压值,并送出到A/D (模拟至数字)转换电路328。A/D转换电路328将采样保持电路327的模拟输出转换为数字信号,并输出到处理控制部333。
[0209]另一方面,同步检波器329使用来自振荡器321的交流信号,对接收放大器324的输出信号进行同步检波,并将与它们之间的相位差对应的电平的信号送出到低通滤波器330。该低通滤波器330具有比频率f0充分低的截止频率,将同步检波器329的输出信号转换为直流信号而送出到采样保持电路331。该采样保持电路331保持在低通滤波器330的输出信号的预定的定时中的电压值,并送出到A/d (模拟至数字)转换电路332。A/D转换电路332将采样保持电路331的模拟输出转换为数字信号,并输出到处理控制部333。
[0210]处理控制部333控制位置检测装置300的各部分。即,处理控制部333控制选择电路313中的环路线圈的选择、切换连接电路323的切换、采样保持电路327、331的定时。处理控制部333基于来自A/D转换电路328、332的输入信号,从X轴方向环路线圈组31IX以及Y轴方向环路线圈组312Y以一定的发送持续時间发送电磁感应信号。
[0211]在X轴方向环路线圈组311X以及Y轴方向环路线圈组312Y的各环路线圈中,根据从位置指示器I发送的电磁感应信号而产生感应电压。处理控制部333基于在该各环路线圈中产生的感应电压的电压值的电平,算出位置指示器I的X轴方向以及Y轴方向的指示位置的坐标值。此外,处理控制部333基于与发送的电磁感应信号和接收到的电磁感应信号的相位差对应的信号的电平,检测按钮开关7是否被按下。
[0212]这样,在位置检测装置300中,能够通过处理控制部333检测所接近的位置指示器I的位置。并且,位置检测装置300的处理控制部333通过检测接收到的信号的相位(频率偏移),能够检测对位置指示器I的芯体施加的笔压,且能够检测在位置指示器I中按钮开关7是否成为了接通。
[0213]如上,在位置检测装置300中,通过检测位置指示器I的谐振电路的谐振频率的频率偏移(相位),进行笔压检测和按钮开关7的接通/断开的检测。
[0214][第二实施方式]
[0215]图10 (A)UO (B)是表示该第二实施方式的位置指示器的电子墨盒20的构成例的图。图10 (A)是用于说明电子墨盒20的内部结构的剖视图。在该例子中,为了便于说明,关于电子墨盒20的筒状体50的内部的一部分构成部件,在图10 (A)中没有作为剖面,而是如后所述那样,另外准备了剖视图。此外,图10 (B)是用于说明电子墨盒20的整体结构的分解立体图。
[0216]另外,由于该第二实施方式的位置指示器的框体的构成以及按钮开关7对于该框体的安装构造与第一实施方式相同,所以省略其图示以及说明。此外,在该第二实施方式的说明中,对于与第一实施方式相同的构成兀素,赋予相同的参照符号并省略其说明。
[0217]该第二实施方式的位置指示器的电子墨盒20使用作为压力检测部件的例子而将与第一实施方式的情况相同的压力检测芯片100容纳在封装部件251中的压力传感半导体设备25。但是,在第二实施方式中,不同于第一实施方式,压力传感半导体设备25设置在芯体21侧,压力检测芯片100从芯体21直接受到对芯体21施加的按压力。
[0218]如图10 (A)UO (B)所示,在电子墨盒20中,电磁感应方式的位置指示器的构成部件也全部配置在筒状体50内,但在该第二实施方式中,筒状体50成为一体物的构成。并且,该第二实施方式的筒状体50也成为外径为例如2.5mm、内径为例如1.5mm?2mm的细型形状。此外,筒状体50由非磁性体金属、树脂材料、玻璃、陶瓷等非磁性体构成,在该例子中,例如由SUS305、SUS310S等的原材料构成。
[0219]在筒状体50的中心轴方向的一端侧,设置有用于将芯体21的前端延伸的开口50a。该开口 50a的直径小于筒状体50的内径。此外,在筒状体50的中心轴方向的另一端侦牝其内径的整体成为开口 50b。
[0220]并且,如图10 (A)以及图10 (B)所示,在筒状体50内,从开口 50a侧看,按照螺旋弹簧22、芯体21、压力传感半导体设备25、作为卷绕了线圈23的磁性体的例子的铁氧体芯24、连接部件26、电容器电路16的顺序,以这些各部件的中心轴方向成为筒状体50的中心轴方向的状态,依次排列而容纳。并且,在筒状体50的开口 50b中插入盖体17,从而筒状体50的开口 50b被堵住。
[0221]另外,在该第二实施方式中,在筒状体50中容纳了螺旋弹簧22、芯体21、压力传感半导体设备25、卷绕了线圈23的铁氧体芯24以及连接部件26为止的时刻,通过将与该连接部件26的周面对应的筒状体50的周面位置50c、50d沿着中心轴方向拧紧(铆接)而在筒状体50的内周面形成突部,从而通过筒状体50而将连接部件26压接挟持,连接部件26被位置限制为不能向中心轴方向移动。并且,通过在筒状体50的开口 50a侧和压力传感半导体设备25之间配置的螺旋弹簧22的偏倚力,压力传感半导体设备25以及卷绕了线圈23的铁氧体芯24不会向中心轴方向晃动。
[0222]此外,在筒状体50的开口 50b附近的内壁面,与在由非磁性体例如树脂构成的盖体17的小径部175的外周形成的环状槽部17a嵌合的环状突出部50e,通过将筒状体50的周部在该环状突出部50e的位置沿着中心轴方向拧紧(铆接)而形成。因此,在将盖体17插入筒状体50时,通过筒状体50的环状突部50e嵌合到在盖体17的小径部175的外周面形成的环状槽17a,盖体17被压接挟持,盖体17不会从筒状体50的开口 50b脱离。此外,在筒状体50的另一端侧的开口 50b侧的周面的周向的预定位置,周向的定位用的槽50f沿着中心轴方向形成。在该定位用的槽50f中卡合盖体17的中心轴方向的突部17c。
[0223]进一步说明在筒状体50的内部容纳的各部分的构成以及电子墨盒20的组装、以及谐振频率的调整。
[0224]如图10 (B)所示,该第二实施方式中的芯体21由例如由树脂构成的棒状的部件构成。并且,在该第二实施方式中,棒状的芯体21作为按压部件而插入压力传感半导体设备25。
[0225]在该第二实施方式中,铁氧体芯24具有直径一定的圆柱状形状,且被卷绕线圈23。并且,在压力传感半导体设备25的封装部件251的、被插入芯体21的上表面251a的相反侧设置有凹部252,铁氧体芯24的中心轴方向的一侧嵌合到该凹部252。
[0226]此外,铁氧体芯24的中心轴方向的另一侧与例如由树脂构成的连接部件26嵌合而结合。在铁氧体芯24的连接部件26侧的端面的中央,形成了后述的连接部件26的突部261嵌合的凹洞24a。
[0227]该第二实施方式的压力传感半导体设备25也能够作为与第一实施方式的压力传感半导体设备15相同的结构,但在该例中,成为如图11 (A)以及11 (B)所示的结构。
[0228]该第二实施方式的压力传感半导体设备25的封装仅由封装部件251构成,该封装部件251由具有弹性的树脂部件例如硅树脂构成,不具有在压力传感半导体设备15中独立配置的弹性部件153。
[0229]在该封装部件251中,形成了与上述压力传感半导体设备15的连通洞154对应的、剖面为预定形状例如圆形的凹洞253。并且,如图11 (B)所示,在该凹洞253的内壁面,设置有用于保持圆棒状的芯体21的O环状的突部254a以及254b。S卩,凹洞253的内径与圆棒状的芯体21抵接的部分的直径相等或者稍微大,此外,O环状的突部254a以及254b的内径被选定为小于芯体21抵接的部分的直径。[0230]因此,在芯体21被在封装部件251的开口部侧(上表面251a侧)设置的锥形部251c引导而插入凹洞253内时,芯体21被突部254a、254b保持。但是,能够以预定的力从凹洞253抽出芯体21。因此,芯体21能够容易更换。另外,在第二实施方式中,作为突状部件的芯体21也是对作为压力传递部件的封装部件251传递压力的按压部件。
[0231]并且,如图11 (A)Ul (B)所示,压力检测芯片100的第一电极101通过金线255连接到由导体构成的第一引线端子256,此外,第二电极102接触到由导体构成的第二引线端子257而连接。在该第二实施方式中,这些第一以及第二引线端子256以及257的前端部以与封装部件251的底面正交的方式导出。
[0232]如后所述,该压力传感半导体设备25的第一引线端子256以及第二引线端子257通过金线或引线等电连接到连接部件26的端子部件262、263。此外,卷绕在铁氧体芯24上的位置指示线圈23的一端以及另一端也电连接到连接部件26的端子部件262、263。压力传感半导体设备25的其他结构与压力传感半导体设备15相同。
[0233]在该第二实施方式中,由于压力传感半导体设备25配置在接近芯体21的位置,所以能够高精度地检测笔压。此外,在该第二实施方式中使用的压力传感半导体设备25中,由于封装部件251成为起到作为压力传递部件的功能的结构,所以能够非常简化压力传感半导体设备25的结构。
[0234]接着,图12 (A)、12 (B)、12 (C)表示连接部件26的构成例。图12 (A)是表示将连接部件26沿着其中心轴方向从与铁氧体芯24结合的侧看的端面的图,图12 (B)是图12(A)的F-F剖视图,图12 (C)是表示将连接部件26沿着其中心轴方向从电容器电路16侧看的端面的图。
[0235]如上所述,连接部件26具有例如由树脂构成且其外径与筒状体50的内径大致相同或者稍微小的圆柱状形状的主体部260。并且,如图12 (A)以及12 (B)所示,在连接部件26的主体部260的、与铁氧体芯24结合的侧的端面,设置有铁氧体芯24的圆柱状部分的一部分嵌合的凹洞264,且在该凹洞264的底面的中央,形成了对在铁氧体芯24的端面形成的凹洞24a嵌合的突部261。
[0236]此外,如图12 (A)、12 (B)所示,在连接部件26的主体部260的周面的、在该例中相互隔着180度角的间隔的位置,沿着圆柱的中心轴方向的方向形成了凹槽265以及266。在该凹槽265以及266内,端子部件262以及263的一个端部262a以及263a沿着与周向正交的方向竖立。并且,如图12 (A)所示,在该竖立的状态的端子部件262以及263的一个端部262a以及263a分别形成了 V字型切口 262c、262d以及263c、263d。
[0237]端子部件262的V字型切口 262c以及262d用于连接压力传感半导体设备25的压力检测芯片100的第一电极101以及线圈23的一端。此外,端子部件263的V字型切口263c以及263d用于连接压力传感半导体设备25的压力检测芯片100的第二电极102以及线圈23的另一端。
[0238]如图12 (B)所示,在连接部件26的端子部件262的另一个端部设置有电容器电路16的一部分嵌合的凹部268。并且,如图12 (B)以及12 (C)所示,在该凹部268的底面,形成了与电容器电路16的第一电容器电路161的端子部件1614的一端(环状的电极导体)1614a对接的环状的电极导体262b。并且,在连接部件26的凹部268的底面的中央,以与环状电极导体262b分离的状态形成了凹洞267。此外,在该凹部268的侧周面,形成了电容器电路16的环状突部161a嵌合的环状凹槽268a。
[0239]连接部件26的端子部件263的另一个端部263b形成为位于凹洞267内,且在位于该凹洞267内的端子部件263的端部263b,形成了由具有弹性的弯曲部构成的插入孔263e。在该插入孔263e中,插入电容器电路16的第一电容器电路161的端子部件1615的棒状的一端1615a。
[0240]连接部件26以在铁氧体芯24的端面的凹洞24a中嵌合突部261的状态,例如通过粘合剂粘合而与铁氧体芯24结合。并且,在对压力传感半导体设备25的压力检测芯片100的第一电极101以及第二电极102分别连接的引线端子256、257上连接有引线,通过将该引线分别插入到连接部件26的端子部件262的一个端部262a的V字型切口 262c或者262d以及端子部件263的一个端部263a的V字型切口 263c或者263d而连接。此外,通过将与线圈23的一端23a以及另一端23b连接的引线插入到连接部件26的端子部件262的一个端部262a的V字型切口 262c或者262d以及端子部件263的一个端部263a的V字型切口 263c或者263d而连接。
[0241]这样,在该第二实施方式中,通过芯体21、压力传感半导体设备25、卷绕了线圈23的铁氧体芯24以及连接部件26结合,能够作为谐振电路单元来处理。
[0242]并且,在该第二实施方式中,在筒状体50的中空部内,以开口 50a侧作为前端,从相反侧的开口 50b侧插入螺旋弹簧22,接着,芯体21、压力传感半导体设备25、卷绕了线圈23的铁氧体芯24、连接部件26连接而一体化的构成部件作为谐振电路单元,以螺旋弹簧22的一端侧对接到压力传感半导体设备25的上表面251a侧的方式插入。芯体21既可以预先对压力传感半导体设备25插入嵌合而在筒状体50中容纳,也可以在后面从开口 50a侧插入嵌合到压力传感半导体设备25。
[0243]另外,由于与压力传感半导体设备25的压力检测芯片100的第一电极101以及第二电极102分别连接的引线、线圈23的一端23a以及另一端23b在连接部件26的凹槽265,266内通过端子部件262、263夹着而连接,所以与压力检测芯片100的第一电极101以及第二电极102连接的引线部、线圈23的一端以及另一端不会与筒状体50的内壁面接触。
[0244]在该第二实施方式中,这样在筒状体50内插入连接部件26为止之后,通过预定的夹具,将连接部件26侧抵抗螺旋弹簧22的偏倚力而稍微按压的状态,在筒状体50的上述位置50c、50d中拧紧,连接部件26在筒状体50内被卡定为不会沿着轴线方向移动。
[0245]在该状态中,通过在筒状体50的中空部内的开口 50a侧配置的螺旋弹簧22,压力传感半导体设备25、铁氧体芯24始终向连接部件26侧施力,防止了构成位置指示器的各部件的晃动。
[0246]此时,在筒状体50内的连接部件26的电容器电路16侧的端面的凹部268的底面,成为端子部件262的另一个端部的环状电极导体262b以及端子部件263的另一个端部263b的插入孔263e在筒状体50内露出的状态。因此,在该第二实施方式中,使用用于将连接部件26的端子部件262的另一端的环状电极导体262b以及端子部件263的另一端的插入孔263e向筒状体50的开口 50b侧露出的夹具。该夹具具有从开口 50b侧插入到筒状体50且与环状电极导体262b以及插入孔263e分别电连接并向筒状体50的开口 50b侧露出的电极端子。该夹具成为与电容器电路16相同的形状以及大小。
[0247]除了使用夹具之外,电子墨盒20中的电容器电路16的静电电容值的设定与电子墨盒10的情况相同地进行。
[0248]若算出构成电容器电路16的第一电容器电路161的静电电容值以及第二电容器电路162的静电电容值,则通过将被设定成为该算出的静电电容值的电容器电路16以与连接部件26的凹部268嵌合的方式插入到筒状体50内,电容器电路16的环状突部161a与连接部件26的凹部268的环状凹槽268a嵌合,从而电容器电路16与连接部件26卡定。
[0249]在该连接部件26和电容器电路16连接的状态下,电容器电路16的第一电容器电路161的端子部件1615的棒状的一端1615a插入到连接部件26的端子部件263的插入孔263e而电连接,且电容器电路16的第一电容器电路161的端子部件1614的一端1614a与连接部件26的环状电极导体262b对接而电连接,线圈23和电容器电路16以并联方式电连接。
[0250]之后,与第一实施方式相同地,将盖体17的小径部175以将突部17c与定位用槽50f卡合的状态从筒状体50的开口 50b侧插入,从而在盖体17的小径部175中形成的环状槽17a和在筒状体50中形成的环状突部50e嵌合,从而盖体17在筒状体50内安装并卡定。此时,如在第一实施方式中所说明,也进行在盖体17中设置的连接器174和电容器电路16的电连接。
[0251]如上,电子墨盒20被组装。在该电子墨盒20中,在对芯体21施加中心轴方向的按压力时,压力传感半导体设备25的压力检测芯片100的静电电容变化。并且,与第一实施方式相同地,根据该压力检测芯片100的静电电容的变化,从位置指示器的谐振电路的线圈23发送的电磁感应信号的谐振频率(相位)变化。由此,在具有如图9所示的电路结构的位置检测装置中,能够进行第二实施方式的位置指示器的指示位置和笔压的检测。
[0252]并且,与第一实施方式的电子墨盒10相同地,该电子墨盒20容纳在位置指示器I的框体2中,并通过将从按钮开关7导出的软引线部9的前端与在电子墨盒20的盖体17中形成的连接器部174嵌合而电连接。之后,通过对第一个壳体部件3将第二壳体部件4压入嵌合,从而完成该第二实施方式的位置指示器。该第二实施方式的位置指示器能够获得与上述第一实施方式完全相同的作用效果。
[0253][第三实施方式]
[0254]接着,在上述实施方式的位置指示器中,通过使用由线圈和电容器构成的并联谐振电路,与位置检测装置之间进行电磁感应信号的发送接收,从而位置检测装置能够检测指示体的指示位置以及位置指示器中的笔压。但是,通过在位置指示器中设置信息发送电路,能够作为与位置指示器或电子墨盒相关的信息,例如将位置指示器或电子墨盒的识别信息(ID),从位置指示器发送到位置检测装置。
[0255]识别信息(ID)是例如与电子墨盒相关的信息,且能够包含用于确定与电子墨盒或者位置指示器有关的制造者、制造号、制造日期、制造批号、电磁感应方式或者静电方式等位置检测方式、基于电感可变或者静电电容可变的笔压检测方式等的信息。该识别信息在信息发送电路具备的存储器、寄存器等半导体元件内注册。
[0256]第三实施方式是将电子墨盒的识别信息发送到位置检测装置的位置指示器IA的情形。
[0257]由于该第三实施方式的位置指示器IA中的电子墨盒20A具有与第二实施方式的电子墨盒20相同的结构,所以在这里省略其图示。但是,在该第三实施方式中,虽然省略图示,但在盖体17中,除了连接器174之外,还具有在第二电容器电路162的端面露出的端子部件1624的另一端1624b和端子部件1625的另一端1625b分别连接的连接器179,信息发送电路经由连接器179连接到电子墨盒20A。
[0258]图13是表示构成为将位置指示器或电子墨盒的识别信息(ID)发送到位置检测装置的第三实施方式的位置指示器IA和位置检测装置300A的电路结构的图。在该例中,信息发送电路成为ID发送电路。
[0259]在图13中,电子墨盒20A包括将线圈23、构成压力检测芯片100的静电电容根据笔压而变化的电容器Cv、电容器电路16的第一电容器电路的静电电容16C1、电容器电路16的第二电容器电路162的静电电容16C2及按钮开关7的串联电路并联连接的并联谐振电路。按钮开关7连接到电子墨盒20A的盖体17的连接器174。
[0260]如图13所示,电子墨盒20A的盖体17的连接器179的一个端子179a连接到线圈23的一端,连接器179的另一个端子179b连接到线圈23的另一端。并且,该连接器179的一个端子179a以及另一个端子17%分别连接到作为信息发送电路的例子的ID发送电路400的端子400a以及400b。
[0261]如图13所示,位置指示器IA的ID发送电路400包括作为ID产生控制电路的IC(Integrated Circuit ;集成电路)401。该IC401构成为通过电源Vcc动作,该电源Vcc通过使用由二极管402以及电容器403构成的整流电路(电源供给电路)404对在电子墨盒20A中从位置检测装置300A通过电磁耦合而接收到的交流信号进行整流而获得。并且,在该例中,在连接器179和电源供给电路404之间,设置有通常为接通(常开)的状态的开关电路405。该开关电路405例如由半导体开关电路构成,在接通的状态下,成为闻阻抗的状态。
[0262]该开关电路405被控制为根据来自开关控制电路406的开关控制信号而接通。开关控制电路406根据在电子墨盒20A中从位置检测装置300A通过电磁结合而接收到的交流信号生成开关控制信号。
[0263]此外,在ID发送电路400中,与线圈23并联地连接了开关电路407。该开关电路407构成为通过IC401被控制接通/断开。
[0264]在该例中,IC401存储位置指示器IA或者电子墨盒20A的制造者号以及产品号,并通过对开关电路407进行接通/断开控制,将包含这些制造者号以及产品号的ID信号作为例如8比特的数字信号,经由线圈23发送到位置检测装置300A。
[0265]另一方面,在图9所示的位置检测装置300的结构中,该图13的例子的位置检测装置300A构成为,代替增益固定的电流驱动器322,设置可根据来自外部的增益控制信号而进行增益的可变调整的电流驱动器322A,代替处理控制部333,设置处理控制部333A。其他的各部分与图9所示的位置检测装置300完全相同。
[0266]电流驱动器322A接收来自处理控制部333A的增益控制信号,可变更发送信号的信号电平。
[0267]此外,处理控制部333A例如由微型计算机构成,除了与上述处理控制部333相同地,通过与位置指示器IA之间的电磁感应信号的发送接收而进行由位置指示器IA指示的位置的检测以及对位置指示器IA施加的笔压的检测之外,还对电流驱动器322A提供用于对发送信号进行断续控制的信号以及用于进行发送信号电平控制的信号,且进行来自位置指示器IA的ID信号的接收处理。如后所述,处理控制部333A通过将来自位置指示器IA的断续信号作为数比特例如8比特的数字信号来检测,从而检测ID信号。
[0268]以下,说明在位置指示器IA及位置检测装置300A之间的ID信号的发送接收以及在位置检测装置300A中的位置检测动作及笔压检测动作。
[0269]图14是用于说明位置指示器IA的IC401的处理动作的流程图,如后所述,在开关电路405接通,从而从电源供给电路404对IC401提供电源电压Vcc时开始处理。
[0270]在开关电路405断开,从而没有从电源供给电路404提供电源电压Ncc的状态下,IC401停止动作,此时,从连接器179来看,等效于ID发送电路400成为高阻抗、在连接器179中什么也没有连接的状态。因此,此时,不会对电子墨盒20A并联连接电容成分,电子墨盒20A的谐振频率不会受到ID发送电路400的影响。另外,在IC401中,作为用于在与位置检测装置300A之间的电磁感应信号的收发的同步信号,经由电容器408被提供从位置检测装置300A发送的电磁感应信号。
[0271]图15是用于说明位置检测装置300A的处理控制部333A的处理动作的流程图,在对位置检测装置300A接通电源的时刻执行该处理。
[0272]S卩,首先,处理控制部333A对电流驱动器322A提供用于将发送信号的信号电平增大的增益控制信号。由此,来自振荡器321的频率f0的交流信号通过电流驱动器322A成为大电平,并经由选择电路313提供给环路线圈组311X、312Y (图15的步骤S21)。
[0273]在位置指示器IA中,电子墨盒20Α接收基于来自该位置检测装置300Α的大电平的交流信号的电磁感应信号。此时,与来自位置检测装置300Α的交流信号的信号电平大的情况相对应地,开关控制电路406根据电子墨盒20Α接收到的交流信号,生成将开关电路405接通的开关控制信号。由此,若开关电路405接通,则对电子墨盒20Α接收到的交流信号进行整流而生成的电源电压Vcc从电源供给电路404提供给IC401。
[0274]若对IC401提供电源电压Vcc则IC401开始动作。IC401作为数字信号而生成包含电子墨盒20Α的制造者号以及产品号的ID信号。通过该数字信号,开关电路407被进行接通/断开控制的电磁感应信号从位置指示器IA发送到位置检测装置300Α(图14的步骤Sn)。
[0275]S卩,在开关电路407断开时,电子墨盒20Α对从位置检测装置300Α发送的交流信号进行谐振动作,从而能够将电磁感应信号返送到位置检测装置300Α。位置检测装置300Α的环路线圈接收来自位置指示器IA的电子墨盒20Α的电磁感应信号。相对于此,在开关电路407接通时,电子墨盒20Α成为对于来自位置检测装置300Α的交流信号的谐振动作被禁止的状态,因此,不会从电子墨盒20Α对位置检测装置300Α返送电磁感应信号。这样,位置检测装置300Α的环路线圈基于有无来自位置指示器IA的电磁感应信号的接收来检测ID信号。
[0276]在该例中,位置检测装置300Α的处理控制部333Α进行8次有无来自位置指示器IA的接收信号的检测,从而接收8比特的数字信号。S卩,处理控制部333Α在步骤S21中,对电流驱动器322Α进行增益控制,从而设为将发送信号的信号电平设定得大后送出的状态,且为了检测来自位置指示器IA的8比特的ID信号,在与坐标检测时相同的定时持续8次进行发送接收。
[0277]另一方面,位置指示器IA的IC401生成与要发送的ID信号对应的8比特的数字信号,通过该8比特的数字信号,与位置检测装置300Α之间的电磁感应信号的发送接收同步地对开关电路407进行接通/断开控制。例如,在ID信号的比特为「I」时,开关电路407接通。于是,如上所述,不会从位置指示器IA对位置检测装置300A返送电磁感应信号。另一方面,在ID信号的比特为「O」时,开关电路407断开。于是,如上所述,从位置指示器IA对位置检测装置300A返送电磁感应信号。
[0278]因此,位置检测装置300A的处理控制部333A通过进行8次有无来自位置指示器IA的接收信号的检测,能够接收作为8比特的数字信号的ID信号。
[0279]位置检测装置300A的处理控制部333A判别是否通过进行如上所述的处理而接收到来自位置指示器IA的ID信号(步骤S22),在判别为没能在预定的時间内接收到ID信号时,返回到步骤S21,将大电平的发送信号的发送持续进行预定次数。另外,即使将ID信号的接收处理持续进行预定次数也不能接收ID信号时,判断为在位置指示器IA中不具有送出ID信号的功能,从而停止ID信号的接收处理。
[0280]并且,在步骤S22中,判别为接收到ID信号时,处理控制部333A降低电流驱动器322A的增益,将发送信号的信号电平降低至比在步骤S21中的大电平低的预定的电平(通常使用电平)(步骤S23)。此时的预定的电平成为如下电平:在与位置指示器IA的电子墨盒20A之间能够进行位置指示器IA的指示位置的检测以及笔压的检测,但位置指示器IA的开关控制电路406不能接通开关电路405的电平。
[0281]这样,若从位置检测装置300A发送的电磁感应信号的信号电平降低至预定电平(通常使用状态),则位置指示器IA的开关控制电路406不输出接通开关电路405的开关控制信号。因此,停止来自电源供给电路404的电源电压Vcc对于IC401的供给,IC401不能动作,所以图14的流程图的处理结束,位置指示器IA不发送ID信号。
[0282]由于从位置检测装置300A发送的电磁感应信号的信号电平被设定为预定电平(通常使用状态)的状态成为与图9的情况完全相同的动作状态,所以位置检测装置300A的处理控制部333A通过在与位置指示器IA的电子墨盒20A之间的电磁感应信号的发送接收,如在上述第一实施方式中说明那样进行检测位置指示器IA的指示位置以及笔压的处理(步骤S24)。
[0283]并且,处理控制部333A监视来自位置指示器IA的电子墨盒20A的电磁感应信号的返送,判别是否成为因没有该电磁感应信号的返送而不能检测位置指示器IA的状态(步骤S25)。在该步骤S25中,判别为能够检测位置指示器IA时,处理控制部333A将处理返回到步骤S24。此外,在步骤S25中,判别为不能检测位置指示器IA时,处理控制部333A将处理返回到步骤S21,对电流驱动器322A提供将发送信号的信号电平设为大电平的增益控制信号,从而将对环路线圈组311X、312Y提供的发送信号的信号电平设为大电平。并且,处理控制部333Α重复该步骤S21以后的处理。
[0284]根据使用上述图13?图15而说明的第三实施方式,能够从位置指示器IA将用于识别位置指示器IA或电子墨盒20Α的ID信号发送到位置检测装置300Α。因此,在具有位置检测装置300Α的便携设备等电子设备中,通过检测对位置指示器IA或电子墨盒20Α分配的ID信号,就能够进行与各个位置指示器IA或电子墨盒20Α对应的预定的处理,非常方便。此外,还具有通过检测位置指示器IA或电子墨盒20Α的ID信号也容易管理位置指示器IA或电子墨盒20Α的故障等的优点。
[0285]并且,若位置检测装置300Α开始动作,则促使位置指示器IA发送位置指示器IA具有的ID信号,若一旦能够接收ID信号则能够将ID发送电路400从构成位置指示器的电子墨盒20A电分离,且以通常使用状态进行位置指示器IA的指示位置的检测以及笔压的检测的方式进行动作控制。此外,即使在预定次数促使位置指示器IA发送位置指示器IA具有的ID信号的结果是不能接收ID信号的情况下,也以通常使用状态进行位置指示器IA的指示位置的检测以及笔压的检测的方式进行动作控制。因此,即使是使用不具有ID信号的发送功能的位置指示器的情况下,也不需要特殊的处理操作,不会感到任何不适感地进行操作。
[0286]另外,在上述例子中,位置指示器IA的开关控制电路406在电子墨盒20A接收到来自位置检测装置300A的大电平的电磁感应信号时,基于该接收到的大电平的电磁感应信号,生成接通开关电路405的开关控制信号,并由此,对IC401提供电源Ncc0
[0287]但是,位置指示器IA的开关控制电路406接通开关电路405而对IC401提供电源Vcc的方法并不限定于这样的方法。
[0288]例如,作为其他的例子,也能够构成为如下:从位置检测装置300A将预定的数字信号发送到位置指示器1A,使接收到该数字信号的开关控制电路406生成用于接通开关电路405的开关控制信号。
[0289]S卩,例如,位置检测装置300A在因不能检测位置指示器IA的指示位置等而未检测出位置指示器IA的存在时,将所述预定的数字信号通过环路线圈组211X以及212Y作为电磁感应信号而送出。位置指示器IA的电子墨盒20A接收包括与该数字信号对应的信号包络(envelope)的电磁感应信号并提供给开关控制电路406。
[0290]开关控制电路406对该信号进行例如波形整形并进行包络检波而提取数字信号,并在该数字信号与之前设定的数字信号一致时,生成接通开关电路405的开关控制信号。由此,对IC401提供电源Vcc。
[0291]IC401通过该电源Vcc的投入而开始动作,并通过电子墨盒20A将位置指示器IA的ID信号发送到位置检测装置300A。位置检测装置300A若接收到ID信号,则停止所述预定的数字信号的发送,并从ID信号检测模式转到检测位置指示器IA的指示位置的通常使用模式,进行位置指示器IA的指示位置的检测动作。位置指示器IA的开关控制电路406在不能接收预定的数字信号时,断开开关电路405,提供对于IC401的电源Vcc的供给。由此,ID信号的发送被停止且ID发送电路400成为高阻抗,成为从连接器179电分离的状态。
[0292]另外,位置检测装置300A在不能检测位置指示器IA时,再次开始所述预定的数字信号的发送。
[0293]另外,在上述第三实施方式的说明中,在连接部件26中连接了上述实施方式的电容器电路16,但在不具有按钮开关7的位置指示器的情况下,能够将由第一电容器电路161构成的电容器电路16连接到连接部件26。此时,在盖体17中,仅设置用于连接ID发送电路400的连接器179即可。
[0294]此外,即使是在具有按钮开关7的位置指示器的结构的情况下,也可由第一电容器电路161构成连接到连接部件26的电容器电路16,在盖体17中设置两个连接器179,在其中的一个连接器中连接ID发送电路400,而在另一个连接器中连接与第二电容器电路对应的电容器电路和按钮开关7的串联电路。
[0295][第四实施方式][0296]该第四实施方式是第三实施方式的变形例。即,在上述第三实施方式中,在盖体17中设置了用于与ID发送电路400连接的连接器179,但在该第四实施方式中,设为将ID发送电路400配置在电子墨盒的筒状体内的结构。以下说明的第四实施方式是在与上述第二实施方式相同的结构的电子墨盒中内置了 ID发送电路400的情形的例子。
[0297]如图16 (A)、16 (B)、16 (C)所示,在该第四实施方式中,准备内置ID发送电路400的圆柱形状的ID封装320。并且,虽然该第四实施方式的筒状体50B省略图示,但设为仅比第二实施方式的筒状体50长ID封装320的中心轴方向的长度的量。
[0298]并且,在筒状体的中空部内,在该例中,将ID封装320配置在电容器电路16和盖体17之间。图16 (A)是从电容器电路16侧看该ID封装320的图。此外,图16 (B)是图
16(A)的G-G剖视图。此外,图16 (C)是从盖体17侧看ID封装320的图。
[0299]如图16 (B)所示,ID封装320在由具有大径部322和小径部323的圆柱状的树脂构成的封装部件321内容纳ID发送电路400,且包括该ID发送电路400的端子400a、400b分别连接的端子部件324及325以及未与ID发送电路400电连接而贯通封装部件321的端子部件326。
[0300]封装部件321的大径部322的端面与电容器电路16侧相对,但在该大径部322的端面,形成了容纳电容器16的第二电容器电路162的端部的凹部327。并且,在该凹部327的侧壁,形成了在第二电容器电路162中形成的沿着中心轴方向的突部162a卡合的沿着中心轴方向的凹槽327a以及在第二电容器电路162的周面形成的环状突部162b嵌合的环状凹槽327b。
[0301]此外,封装部件321的小径部323的直径以及长度被选定为与图7 (A)、7 (C)所示的盖体17的凹部178嵌合。并且,在该小径部323的周面,形成了与在盖体17的凹部178形成的环状凹槽178a嵌合的环状突部323a,且形成了与在盖体17的凹部178形成的沿着中心轴方向的凹槽178b卡合的沿着中心轴方向的突部323b。
[0302]并且,与ID发送电路400的一个端子电连接的端子部件324的一端324a在大径部322的凹部327的底面露出,使得与第二电容器电路162的端子部件1624的另一端1624b对接。由于端子部件324在ID封装320内只与ID发送电路400的一个端子连接即可,所以其另一端未在ID封装320的盖体17侧的端面导出。
[0303]此外,与ID发送电路400的另一个端子电连接的端子部件325的一端325a在大径部322的凹部327的底面露出,使得与第二电容器电路162的端子部件1625的另一端1625b对接。该端子部件325的另一端325b在小径部323的端面中露出,使得与盖体17的端子部件172的一端172a对接。
[0304]此外,没有与ID发送电路400电连接的端子部件326的一端326a在大径部322的凹部327的底面露出,使得与第二电容器电路162的端子部件1626的另一端1626b对接。此外,端子部件326的另一端326b在小径部323的端面中露出,使得与盖体17的端子部件173的一端173a对接。
[0305]并且,在该第四实施方式中,与上述第二实施方式相同地,在筒状体50B内容纳了电容器电路162之后,在ID封装320的凹部327中插入第二电容器电路162的端部而将ID封装320容纳在筒状体50B内。
[0306]此时,通过第二电容器电路162的突部162a与ID封装320的凹部327的凹槽327a卡合,从而进行周向的定位。此外,通过第二电容器162的环状突部162b与ID封装320的凹部327的环状凹槽327b嵌合,从而ID封装320与电容器电路16结合。
[0307]在该结合状态下,第二电容器电路162的端面的端子部件1624的另一端1624b、端子部件1625的另一端1625b以及端子部件1626的另一端1626b与ID封装320的凹部327的底面的端子部件324的一端324a、端子部件325的一端325a以及端子部件326的一端326a分别对接而电连接。
[0308]之后,通过将盖体17的中心轴方向的突部17c与筒状体50B的定位用的槽50f卡合,并且将盖体17的小径部175插入筒状体50B中,将筒状体50B的环状突部50e与小径部175的环状槽17a嵌合,从而将盖体17固定在筒状体50B上。于是,ID封装320的盖体17侧的端面的端子部件325的另一端325b以及端子部件326的另一端326b与盖体17的端子部件172的一端172a以及端子部件173的一端173a连接。其他的结构与上述第二实施方式相同。
[0309]在该第四实施方式的电子墨盒中,通过如上所述那样ID封装320容纳在筒状体50B内,从而成为在线圈23的两端之间ID发送电路400并联连接的状态。S卩,在上述图13中,不经由连接器179,与线圈23以及第一电容器电路161并联地连接ID发送电路400。
[0310]因此,在该第四实施方式中,在上述第三实施方式中说明的位置检测电路300A也能够通过来自电子墨盒的电磁感应信号来识别该电子墨盒的识别信息。
[0311]另外,ID发送电路400与线圈23并联连接即可,所以ID封装320并不限定于在电容器电路16和盖体17之间设置的情况。例如,也可以将ID发送电路400设置在连接部件26和电容器电路16之间。
[0312][其他的实施方式]
[0313]在上述实施方式中,作为根据对芯体施加的压力(笔压)来改变静电电容的压力检测部件,使用压力传感半导体设备,但作为压力检测部件并不限定于此。例如,也能够使用本 申请人:作为特愿2012-151357而申请的、根据对芯体施加的压力(笔压)来改变静电电容的电容可变型电容器。
[0314]在该特愿2012-151357中记载的电容可变型电容器中,在由具有中空的空间的圆筒构成的外侧部件的该中空部分的内壁面,粘附形成预定形状的电极。另一方面,在柱状的内侧部件的外周面,也形成预定形状的电极。并且,在外侧部件的中空的空间内,以可沿着中心轴方向移动地容纳内侧部件。此时,通过使外侧部件的内壁面的电极和内侧部件的外周面的电极经由电介质相对,能够形成呈现出与其相对的面积对应的静电电容的电容器。
[0315]根据该结构,在对内侧部件沿着中心轴方向从外部施加压力时,通过内侧部件沿着中心轴方向相对于外侧部件移动,从而经由电介质而相对的外侧部件的内壁面的电极和内侧部件的外周面的电极之间的面积变化。因此,在外侧部件的电极和内侧部件的电极之间形成的电容器根据两个电极的相对面积的变化而呈现出与施加的压力对应的静电电容。
[0316]如上所述的结构的电容可变型电容器能够形成为细型的棒状,能够代替压力传感半导体设备15,构成作为压力检测部件而使用的电子墨盒。
[0317]此外,电容器电路16使用了层叠片式电容器的结构且根据层叠的电容器的数目来调整静电电容的结构,但并不限定于此。例如,能够使用本 申请人:作为特愿2012-128834而申请的、将形成了预定的图案形状的电极的电介质片以棒状卷绕的结构的电容器。该特愿2012-128834中记载的电容器由于在棒状的电容器中设为能够将一部分电极图案在事后切断或者结合的结构,从而能够在事后调整静电电容。
[0318]此外,在上述实施方式中,在线圈13或者线圈23与电容器电路16之间配置的连接部件的电容器电路16侧的端面,设置用于将线圈13或者线圈23的一端以及另一端与电容器的一端以及另一端电连接的两个连接端子。但是,在筒状体5或者筒状体50为上述例子的SUS301等的非磁性体且具有导电性的材料的情况下,也可以在连接部件的端面仅配置所述两个连接端子中的至少一个,而另一个利用导电性的筒状体5或者50。
[0319]例如,在上述第一实施方式中,在起到与电容器电路16的机械式以及电气式的连接部件的功能的封装部件151的凹部156的底面,只将端子部件158的一端158a设置为露出其插入孔158b,且端子部件157的端部157a在封装部件151的周部露出而不是凹部156的底部,从而与第一筒状体5A电结合。
[0320]另一方面,在电容器电路16的第一电容器电路161中,端子部件1615的棒状体的一端1615a与上述实施方式相同地形成,但端子部件1614的一端1614a构成为在支架1610的周部露出而与第二筒状体5B电结合。
[0321]在这样构成的情况下,通过将电容器电路16插入封装部件151的凹部156,且第一筒状体5A和第二筒状体5B螺合而连接,从而进行电连接。此时,筒状体5例如也可以设为接地电极。
[0322]此外,在第二实施方式中,也同样地,例如在连接部件26的凹部268的底面,只将端子部件263的端部263b设置为露出其插入孔263e,且端子部件262的端部262b在主体部260的周部露出而不是凹部268的底部,从而与筒状体50电结合。
[0323]在该第二实施方式的情况下,通过将电容器电路16插入筒状体50内,在支架1610的周部露出的端子部件1614的一端1614a与筒状体50电连接。
[0324]此外,在第四实施方式中,ID封装320将端子部件324的端部324a在大径部322的周部露出来代替在凹部327的底面露出,且将该ID封装320插入筒状体50内,从而进行电连接。
[0325][其他的实施方式或者变形例]
[0326]如上所述,在本实用新型的电子墨盒中,在筒状体中,在芯体所位于的一侧的端部和连接部件之间,配置卷绕了线圈的铁氧体芯和压力检测部件。并且,如在上述第一实施方式和第二实施方式中所说明,卷绕了线圈的铁氧体芯和压力检测部件在筒状体的中心轴方向的排列顺序也可以是任一个成为连接部件侧。此外,连接部件、卷绕了线圈的铁氧体芯以及压力检测部件的这三个部件既可以分别作为独立的部件而连接,也可以将三个进行组合而一体化,或者将三个中的两个进行组合而一体化。
[0327]即,作为电子墨盒,可以是以下的8种组合的结构。
[0328](I)按照卷绕了线圈的铁氧体芯一压力检测部件一连接部件的顺序,以独立的部件连接
[0329](2)按照压力检测部件一卷绕了线圈的铁氧体芯一连接部件的顺序,以独立的部件连接
[0330](3)将按照卷绕了线圈的铁氧体芯一压力检测部件一连接部件的顺序连接的部分作为一体化构造而单元化[0331](4)将按照压力检测部件一卷绕了线圈的铁氧体芯一连接部件的顺序连接的部分作为一体化构造而单元化
[0332](5)对将按照卷绕了线圈的铁氧体芯一压力检测部件的顺序连接的部分作为一体化构造而单元化的部分另外连接连接部件
[0333](6)对将按照压力检测部件一卷绕了线圈的铁氧体芯的顺序连接的部分作为一体化构造而单元化的部分另外连接连接部件
[0334](7)对在芯体侧配置的卷绕了线圈的铁氧体芯,连接将连接部件与压力检测部件一体设置而单元化的部分
[0335](8)构成为将如下组合设置八个:对在芯体侧配置的压力检测部件,连接将连接部件与卷绕了线圈的铁氧体芯一体设置而单元化的部分。
[0336]此外,如上所述,本实用新型的电子墨盒能够与如文具的圆珠笔等那样在框体中容纳的墨盒(更换芯)同样地处理。在圆珠笔中,已知具有如下结构的圆珠笔:将墨盒通过所谓的敲打式或者旋转式而切换将笔尖容纳在框体内的状态和将笔尖向框体外延伸的状态,以及更换例如墨的颜色不同的多个墨盒而将笔尖从框体延伸的结构。
[0337]因此,在本实用新型的位置指示器中,也同样地,将电子墨盒设为通过所谓的敲打式或者旋转式而切换将芯体容纳在框体内的状态和将芯体向框体外延伸的状态的结构。此夕卜,本实用新型的位置指示器也可以设为切换例如芯体的粗度不同的多个的电子墨盒或者切换圆珠笔的墨盒与电子墨盒的结构。
[0338]另外,在上述实施方式中,作为静电电容根据笔压而变化的压力检测部件的电容器,使用了压力传感半导体设备或筒型的电容器,但作为根据笔压而静电电容变化的压力检测部件,并不限定于这个例子。
【权利要求】
1.一种电磁感应方式的电子墨盒,其特征在于,包括: 筒状体;从所述筒状体的一端延伸的芯体;在所述筒状体的另一端侧配置的连接部件;在所述芯体与所述连接部件之间且在所述筒状体中容纳的具有预定的电感的线圈;以及静电电容根据对所述芯体施加的压力而变化的压力检测部件, 所述线圈的一端以及另一端分别电连接到所述压力检测部件的一端以及另一端而构成谐振电路,且在所述连接部件的与所述芯体相对一侧的相反侧的端面侧,设置有与构成所述谐振电路的所述一端以及所述另一端的至少一方电连接的连接端子。
2.如权利要求1所述的电磁感应方式的电子墨盒,其特征在于, 在所述连接部件的与所述芯体相对一侧的相反侧的端面侧,设置有与构成所述谐振电路的所述一端以及所述另一端分别电连接的一对连接端子。
3.如权利要求1所述的电磁感应方式的电子墨盒,其特征在于, 在所述连接部件的与所述芯体相对一侧的相反侧的端面侧设置的连接端子上连接有电容器电路,通过所述电容器电路与所述谐振电路并联连接,能够变更所述谐振电路的谐振频率。
4.如权利要求3所述的电磁感应方式的电子墨盒,其特征在于, 所述电容器电路容纳在所述筒状体中。
5.如权利要求3所述的电磁感应方式的电子墨盒,其特征在于, 所述电容器电路由第一电容器电路和第二电容器电路构成,通过第一电容器电路和第二电容器电路,能够设定多个谐`振频率。
6.如权利要求1所述的电磁感应方式的电子墨盒,其特征在于, 在所述芯体侧配置有所述线圈,在所述连接部件侧配置有所述压力检测部件,至少所述线圈和所述压力检测部件容纳在所述筒状体中。
7.如权利要求6所述的电磁感应方式的电子墨盒,其特征在于, 至少所述压力检测部件和所述连接部件具有成为单元化的构造。
8.如权利要求1所述的电磁感应方式的电子墨盒,其特征在于, 在所述芯体侧配置有所述压力检测部件,在所述连接部件侧配置有所述线圈,至少所述压力检测部件和所述线圈容纳在所述筒状体中。
9.如权利要求8所述的电磁感应方式的电子墨盒,其特征在于, 至少所述压力检测部件和所述线圈具有成为单元化的构造。
10.如权利要求1所述的电磁感应方式的电子墨盒,其特征在于, 所述筒状体通过多个筒状体相互连接而构成,从一个筒状体的一端延伸所述芯体且对所述一个筒状体的另一端侧插入所述连接部件而配置。
11.如权利要求1所述的电磁感应方式的电子墨盒,其特征在于, 所述压力检测部件由半导体设备构成。
12.如权利要求1所述的电磁感应方式的电子墨盒,其特征在于, 在所述筒状体的所述芯体延伸的所述一端的一侧的内侧,配置有用于向与所述芯体延伸的方向相反的方向对所述芯体施力的施力部件。
13.如权利要求1所述的电磁感应方式的电子墨盒,其特征在于, 所述芯体具有棒形状,所述芯体以从所述筒状体更换自如的方式延伸。
14.如权利要求1所述的电磁感应方式的电子墨盒,其特征在于, 在所述连接部件的与所述芯体相对一侧的相反侧的端面侧,设置有与构成所述谐振电路的所述一端电连接的连接端子,所述筒状体为具有导电性的非磁性体,且通过构成所述谐振电路的所述另一端连接到具有导电性的所述筒状体,从而由所述连接端子和所述筒状体构成一对连接端子。
15.如权利要求1所述的电磁感应方式的电子墨盒,其特征在于, 包括存储有预定的信息的信息发送电路,所述信息发送电路与所述谐振电路的所述一端以及所述另一端连接,从而所述预定的信息经由所述线圈而发送。
16.一种电磁感应方式的位置指示器,通过具备具有预定的电感的线圈和静电电容根据对芯体施加的压力而变化的压力检测部件相互以并联方式电连接的谐振电路,从而检测对所述芯体施加的压力,所述电磁感应方式的位置指示器的特征在于, 包括:筒状体;从所述筒状体的一端延伸的芯体;在所述筒状体的另一端侧配置的连接部件;在所述芯体与所述连接部件之间且在所述筒状体中容纳的具有所述预定的电感的线圈;以及静电电容根据对所述芯体施加的压力而变化的压力检测部件,所述线圈的一端以及另一端分别与所述压力检测部件的一端以及另一端电连接而构成所述谐振电路,且在所述连接部件的与所述芯体相对一侧的相反侧的端面侧,设置有与构成所述谐振电路的所述一端以及所述另一端的至少一方电连接的连接端子,从而容纳在所述位置指示器的框体内,并且, 电容器电路容纳在所述位置指示器的框体内,该电容器电路通过与所述连接部件连接而与所述谐振电路连接从而能够变更所述谐振电路的谐振频率。
17.如权利要求16所述的电磁感应方式的位置指示器,其特征在于, 所述电容器电路由第一电容器`电路和第二电容器电路构成,且所述第二电容器电路通过在所述位置指示器的框体中设置的开关电路而控制与所述第一电容器电路的连接。
【文档编号】G06F3/0354GK203422715SQ201320560863
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年9月10日 优先权日:2012年9月13日
【发明者】小幡政行 申请人:株式会社和冠
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