电子笔及手写输入装置的制作方法

1.本发明涉及手写输入装置及构成该手写输入装置的电子笔。


背景技术：

2.伴随于无纸化的要求，“取代在纸张上利用圆珠笔、铅笔等笔记用具进行手写输入，使用电子笔来向具有具备检测电子笔的指示位置的位置检测传感器的位置检测装置部的平板终端等输入装置输入，从而将输入的手写信息作为电子数据而存储”变得一般。
3.在该情况下，要求由电子笔输入的手写信息能够由使用者通过目视确认而确认。因而，在平板终端中，与位置检测传感器重叠地配设显示面板并且设置显示控制电路，显示控制电路以将与利用位置检测装置部检测到的电子笔的指示位置的坐标数据对应的显示图像(笔记轨迹等)确认显示于显示面板的方式进行控制。
4.在该情况下，作为显示面板，除了使用lcd(liquid crystal display：液晶显示器)、有机el(electroluminescence：电致发光)显示器之外，也使用例如专利文献1(日本特开2007-206845号公报)、专利文献2(日本特开2007-206846号公报)所记载的电泳显示面板等电子纸。
5.但是，以上这样的平板终端需要设置将手写笔记信息基于利用位置检测装置部检测到的电子笔的指示位置的坐标信息来显示的显示面板和显示控制电路，因此存在成本高这一问题。
6.另一方面，例如在专利文献3(日本特开2018-37033号公报)中提出了以下的手写输入装置：该手写输入装置由板装置和电子笔构成，板装置构成为能够在将具备位置检测传感器的位置检测装置部收纳于内部的板状的板上以与位置检测传感器重叠的方式将纸张夹紧，电子笔具备圆珠笔功能等笔记用具功能并且与位置检测传感器交互信号。
7.在该手写输入装置中，若利用电子笔的笔记用具功能来向纸张进行手写输入，则该手写输入的笔记轨迹的坐标信息通过位置检测传感器而由位置检测装置部检测，该检测到的坐标信息例如向个人计算机等输出或者向内部的存储器部存储而被利用。
8.根据该手写输入装置，使用电子笔的笔记用具功能而手写输入的笔记轨迹被描绘于纸张，因此如上所述的手写信息的确认显示用的显示面板变得不需要，能够降低成本，非常便利。
9.现有技术文献
10.专利文献
11.专利文献1：日本特开2007-206845号公报
12.专利文献2：日本特开2007-206846号公报
13.专利文献3：日本特开2018-37033号公报


技术实现要素：

14.发明所要解决的课题
15.然而，在专利文献3的手写输入装置中，需要电子笔具备圆珠笔功能等笔记用具的功能，存在电子笔的结构复杂且成为高成本这一问题。另外，虽然对于保存形成有手写输入的笔记痕迹的纸张的用途是便利的，但在不需要纸张的保存的用途的情况下，通过圆珠笔功能等而向纸张写入的笔记痕迹不容易进行物理性的擦除，因此适当需要纸张的更换，存在麻烦这一问题。另外，即使纸张的笔记痕迹能够利用橡皮擦来擦除，也存在会产生橡皮擦的碎屑这一问题。
16.本发明的目的在于，提供能够解决以上的问题点的电子笔及手写输入装置。
17.用于解决课题的手段
18.为了解决上述的课题，提供一种电子笔，具备：
19.线圈；
20.磁性体芯，卷绕所述线圈，具备轴心方向的贯通孔；
21.电容器，与所述线圈构成谐振电路；及
22.芯体，插通所述磁性体芯的所述贯通孔，
23.在所述电子笔与位置检测传感器之间将与所述谐振电路的谐振频率对应的频率的信号利用电磁感应耦合来进行，
24.其特征在于，
25.所述芯体在笔尖部和与所述笔尖部相反一侧的尾端部具有磁极，所述笔尖部构成为从电子笔的壳体的开口向外部突出且成为从所述磁性体芯的轴心方向的所述笔尖侧的端部离开的位置。
26.另外，提供一种手写输入装置，具备：
27.位置检测装置部，在磁极接近或接触的位置的颜色变化的磁性片的下方与所述磁性片重叠地配设有电磁感应方式的位置检测传感器；及
28.电子笔，
29.其特征在于，
30.所述电子笔具备：
31.线圈；
32.磁性体芯，卷绕所述线圈，具备轴心方向的贯通孔；
33.电容器，与所述线圈构成谐振电路；及
34.芯体，插通所述磁性体芯的所述贯通孔，
35.所述芯体在笔尖部和与所述笔尖部相反一侧的尾端部具有磁极，所述笔尖部构成为从电子笔的壳体的开口向外部突出且成为从所述磁性体芯的轴心方向的所述笔尖侧的端部离开的位置，
36.在所述位置检测装置部的所述位置检测传感器与所述电子笔的所述谐振电路之间将与所述谐振电路的谐振频率对应的频率的信号利用电磁感应耦合来交换。
37.上述的结构的电子笔被设为以下结构：在具备由线圈和电容器构成的谐振电路的电磁感应方式的电子笔中，在卷绕线圈的磁性体芯的贯通孔中插通的芯体在其轴心方向的两端即笔尖部和尾端部具有磁极。即，上述的结构的电子笔能够仅通过将电磁感应方式的电子笔的芯体设为在两端具备磁极的芯体来构成，不需要专利文献3那样的笔记用具功能部等特别的结构。
38.并且，手写输入装置具备上述的结构的电子笔和位置检测装置部而构成，该位置检测装置部在磁极接近或接触的位置的颜色变化的磁性片的下方与磁性片状构件重叠地配设有电磁感应方式的位置检测传感器。
39.在以上的结构的手写输入装置中，若电子笔的芯体的笔尖部与磁性片接近或接触，则通过芯体的笔尖部的磁极，在磁性片中，电子笔的芯体的笔尖部接近或接触的位置的颜色变化，由此，电子笔的芯体的笔尖部的移动轨迹作为笔记痕迹而出现于磁性片的表面。
40.与此同时，通过电子笔的谐振电路和位置检测传感器利用电磁感应耦合来授受信号，在位置检测装置部中，电子笔的芯体的笔尖部的移动轨迹作为笔记痕迹的坐标数据而被检测出。即，电子笔的芯体的笔尖部在磁性片的表面上的移动轨迹在磁性片的表面上由颜色的变化表示，并且该移动轨迹的坐标数据由位置检测装置部检测。
41.在以上的结构的手写输入装置中，通过使用磁极接近或接触的位置的颜色变化的磁性片，能够不需要专利文献3所记载的手写输入装置那样的纸张。需要说明的是，在这种磁性片中，准备了专用的擦除器，能够容易地将通过磁极的接近或接触而变化的颜色的部分通过使用该擦除器而恢复为原来的颜色从而擦除。
附图说明
42.图1是示出构成本发明的手写输入装置的实施方式的平板终端的外观的图。
43.图2是示出本发明的手写输入装置的实施方式的要部的一例的结构的图。
44.图3是用于说明本发明的手写输入装置的实施方式的要部的一例的结构的图。
45.图4是用于说明构成本发明的手写输入装置的实施方式的电子笔的要部的结构例的图。
46.图5是用于说明构成本发明的手写输入装置的实施方式的电子笔的要部的结构例的图。
47.图6是用于说明本发明的手写输入装置的实施方式的要部的结构例的图。
48.图7是示出本发明的手写输入装置的实施方式的电子电路的结构例的框图。
49.图8是用于说明构成本发明的手写输入装置的实施方式的电子笔的芯体的其他的结构例的图。
具体实施方式
50.[手写输入装置的实施方式的外观和基本的结构]
[0051]
图1是用于说明本发明的手写输入装置的实施方式的外观的图。在该实施方式中，手写输入装置具备平板终端1和电子笔2而构成。
[0052]
《平板终端1的结构例》
[0053]
该实施方式的平板终端1具备厚度为例如数毫米的薄型的矩形形状的板状体的结构，将该板状体的一方的平面设为表面，将该表面的大部分的区域设为电子笔2的手写输入区域(指示输入区域)。并且，将该手写输入区域的表面设为手写输入面(指示输入面)1a。图1是将平板终端1的手写输入面1a从与该手写输入面1a正交的上方观察时的图。
[0054]
在该实施方式中，在平板终端1的表面中，在手写输入区域的上方的区域设置有操作面板部1b。在该操作面板部1b配设有电源按钮1ba、笔记输入结束按钮1bb、信息发送按钮
1bc等操作按钮及电源指示器1bd、通信指示器1be等显示指示器。显示指示器1bd及1be例如由led(light emitting diode：发光二极管)构成。
[0055]
虽然省略了图示，但该实施方式的平板终端1具备充电式的蓄电池，通过电源按钮12ba被设为接通，从蓄电池向需要的电路部件供给驱动电压。另外，如后所述，笔记输入结束按钮1bb在使用者将页单位的手写输入数据向存储部保存时被按下操作。另外，如后所述，该实施方式的平板终端1具备无线通信部，若信息发送按钮1bb被按下操作，则将存储的页单位的手写输入数据向由外部的计算机构成的服务器装置发送。
[0056]
电源指示器1bb是电源的投入状态的报告用。通信指示器1be是正在从平板终端1发送手写输入数据的状态的报告用。
[0057]
如图2及图3所示，在该平板终端1的手写输入区域配置有磁性片11，并且在该磁性片11的下方以在与平板终端1的表面正交的方向上与磁性片11重叠的方式配设有位置检测传感器12。
[0058]
如图3(a)所示，磁性片11是磁性材料粉(例如铁粉113fe)(在图3(a)及图3(b)中表示为黑点)以能够泳动的方式被封入的微囊113的许多个向例如由pet(polyethylene terephthalate：聚对苯二甲酸乙二醇酯)构成的片状树脂基材111与片状树脂基材112之间的间隙封入而构成为片状的构件。在该情况下，至少片状树脂基材111被设为透明材料。该磁性片11能够使用例如在
プラス
株式会社制的
クリーンノート
kaite中使用的磁性片。
[0059]
在该实施方式中，如图2及图3(a)所示，该磁性片11的片状树脂基材111的表面111a成为手写输入面1a。
[0060]
该磁性片11在磁极未与该磁性片11接近或接触时，如图3(b)所示，各微囊113内的铁粉113fe成为存在于不规则的任意的位置的状态，磁性片11的表面即手写输入面1a成为整体为规定的底色(例如白色)的状态。
[0061]
并且，若磁极向磁性片11的片状树脂基材111的表面111a侧接近或接触，则如图3(a)所示，该磁极接近或接触的位置的附近的微囊113内的铁粉113fe被向磁极侧吸引。因而，在磁极接近或接触的位置处，磁性片11的表面即手写输入面1a呈现铁粉113fe的颜色(例如黑色)。微囊113内的铁粉113fe的位置即使磁极远离也被保持。因此，若与磁性片11的表面接近或接触的磁极移动，则其移动轨迹成为黑色的线，出现于磁性片11的表面。
[0062]
需要说明的是，该实施方式的手写输入装置附属有将被向平板终端1的磁性片11的表面磁吸引的微囊113内的铁粉113fe的状态恢复为图3(b)所示的不规则的位置的状态的擦除器3。擦除器3如周知那样具备擦除器用磁铁，能够将规定的大小的区域的整体擦除，并且通过使用其角部，也能够将笔记痕迹的一部分细微地擦除。
[0063]
位置检测传感器12在该磁性片11的背面侧与该磁性片11重叠地设置。并且，在平板终端1中，利用该位置检测传感器12的里侧的区域、操作面板部1b的里侧的区域而设置有包含如后所述的位置检测电路、其他的电子部件的位置检测装置部13。在该实施方式中，位置检测传感器12构成位置检测装置部13的一部分。
[0064]
该实施方式的位置检测装置部13是电磁感应方式，位置检测传感器12和电子笔2电磁感应耦合而进行如后所述的信号的交互。并且，位置检测装置部13基于该位置检测传感器12与电子笔2之间的信号的交互来检测由电子笔2指示的手写输入面1a上的坐标位置。
[0065]
在该实施方式中，如图3(a)所示，位置检测传感器12在由绝缘材料构成的柔性片
121配设电极导体而构成了多个环形线圈。在该实施方式中，在柔性片121上，在手写输入面1a的横向(x轴方向)上，以规定的间距配设多个x轴方向环形线圈，在纵向(y轴方向)上，以规定的间距配设多个y轴方向环形线圈。
[0066]
在该实施方式中，为了避免构成在互相正交的方向上排列的x轴方向环形线圈和y轴方向环形线圈的电极导体的重叠，如图3(a)所示，在柔性片121的表面及背面形成电极导体122及123，并且通过利用贯通柔性片121的通孔(图示省略)，x轴方向环形线圈和y轴方向环形线圈形成于柔性片121。需要说明的是，在图2中，在位置检测传感器12的柔性片121上，电极导体122及123为了方便而表示为直线状的导体，但实际上，构成环形线圈(参照后述的图7)。
[0067]
《电子笔2的结构例》
[0068]
在该实施方式中，如前所述，电子笔2通过以电磁感应方式与平板终端1的位置检测装置部13的位置检测传感器12授受信号，来使其指示位置由平板终端1的位置检测装置部13检测。该实施方式的电子笔2的机械结构除了芯体由磁铁(在该例子中是永久磁铁)构成的点之外，能够设为与公知的电磁感应方式的电子笔的结构同样的结构。于是，在此，仅说明电子笔2的要部的结构，其他的部分的结构的说明省略。
[0069]
如图1所示，该实施方式的电子笔2在例如由树脂构成的筒状的壳体20的中空部的轴心方向的一方的开口20a侧具备电子笔主体部21，并且在轴心方向的另一方的开口20b侧具备橡皮擦功能部22。
[0070]
电子笔主体部21具备线圈211、卷绕有该线圈211的磁性体芯(在该例子中是铁氧体芯212)、由磁铁构成的芯体213、笔压检测部214及与线圈211一起构成谐振电路的电容器215而构成。
[0071]
另外，橡皮擦功能部22具备线圈221、卷绕有该线圈221的磁性体芯(在该例子中是铁氧体芯222)、由磁铁构成的芯体223及与线圈221一起构成谐振电路的电容器224而构成。
[0072]
图4是用于说明电子笔主体部21的结构例的图。在该实施方式的电子笔主体部21中，如图4(a)所示，卷绕有线圈211的铁氧体芯212的与笔尖侧相反的一侧与例如由树脂构成的筒状体部216结合。
[0073]
如图4(a)所示，该例子的铁氧体芯212在例如圆柱状形状的铁氧体材料形成有用于将芯体213插通的规定的直径r1(例如r1＝1mm)的轴心方向的贯通孔212a。在该铁氧体芯212的笔尖侧形成有逐渐变得尖细的锥部212b，构成为使与位置检测装置部13的位置检测传感器12之间的磁耦合与没有锥部212b的情况相比更强。
[0074]
并且，在该实施方式中，在筒状体部216的与铁氧体芯212的结合部的附近设置有笔压检测部214。该笔压检测部214例如设为使用了日本特开2013-161307号公报所公开的根据笔压而使静电容可变的半导体元件的结构。需要说明的是，笔压检测部214也能够设为使用了例如专利文献：日本特开2011-186803号公报所记载的周知的机构结构的笔压检测单元的根据笔压而静电容变化的可变容量电容器的结构。
[0075]
在筒状体部216内还收纳有印制基板217。在该印制基板217设置有与线圈211并联连接而构成谐振电路的电容器215。并且，由笔压检测部214构成的可变容量电容器与形成于该印制基板217的电容器215并联连接而构成所述谐振电路的一部分。
[0076]
并且，如图4(b)所示，通过铁氧体芯212的与笔尖侧相反的一侧与设置于筒状体部
216的凹部216a嵌合，铁氧体芯212与筒状体部216结合。虽然图示省略，但在该铁氧体芯212与筒状体部216的结合时，线圈211的一端211a及211b以与设置于筒状体部216的印制基板217的电容器215并联连接的方式被电连接。
[0077]
在该实施方式中，芯体213由比铁氧体芯212的贯通孔212a的内径r1小的直径的棒状的磁铁构成，在该例子中，笔尖部213a侧的磁极被设为n极，在轴心方向上与笔尖部213a相反一侧的端部(尾端部)213b的磁极被设为s极。并且，芯体213的轴心方向的长度比铁氧体芯212的轴心方向的长度长。
[0078]
在该实施方式中，如图4(b)所示，如以上这样构成的芯体213在铁氧体芯212的贯通孔212a中插通，通过尾端部213b向笔压检测部214的嵌合孔214a嵌合而与笔压检测部214直接嵌合。并且，在该嵌合状态下，芯体213被设为笔尖部从铁氧体芯212的前端侧的开口突出的状态。由此，芯体213的笔尖部213a侧的磁极成为比铁氧体芯212的笔尖侧的端部离开的位置。
[0079]
并且，在该实施方式中，如图4(b)所示，芯体213的笔尖部213a与铁氧体芯212的笔尖侧的一部分一起从电子笔2的壳体20的开口20a向外部突出。由此，向芯体213的笔尖部213a施加的笔压向笔压检测部直接传递。
[0080]
该实施方式的电子笔2将通过位置检测装置部13的位置检测传感器12而发送的频率f0的交流信号通过电磁感应耦合而利用谐振电路接收。并且，电子笔2的谐振电路将其接收到的交流信号通过电磁感应耦合而向位置检测传感器12反馈。在位置检测装置部13中，通过检测从电子笔2反馈的交流信号在位置检测传感器12上的位置，来检测电子笔2的指示位置。另外，位置检测装置部13通过检测从电子笔2接收到的交流信号的频率或相位的变化来检测施加于电子笔2的笔压。
[0081]
为了能够将以上这样的电子笔2与位置检测传感器12之间的交流信号的交互以尽量减少能量损失的方式良好地进行，电子笔2的谐振电路的谐振频率被选定为与来自位置检测装置部13的交流信号的频率f0相等。
[0082]
但是，在该实施方式中，需要考虑芯体213由磁铁构成的影响。即，在由磁铁构成的芯体213插通于铁氧体芯212的贯通孔212a内时，铁氧体芯212的磁特性减少，由此，线圈211的电感值减少。因而，即使由线圈211和电容器215构成的谐振电路的谐振频率被选定为与从位置检测装置部13发送的交流信号的频率f0相等，有效的谐振频率也会比频率f0高由磁铁构成的芯体213所引起的线圈211的电感的减少量δf(参照图5(a)所示的电子笔2的谐振特性图)。
[0083]
于是，在该实施方式的电子笔2中，预先考虑由磁铁构成的芯体213所引起的线圈211的电感的减少量，将由线圈211和电容器215构成的谐振电路的谐振频率选定为比从位置检测装置部13发送的交流信号的频率f0低的频率f1(《f0)(参照图5(b)的谐振特性图)。这样一来，在铁氧体芯212的贯通孔212a内插通有芯体213的状态下，如图5(b)所示，由线圈211和电容器215构成的谐振电路的有效的谐振频率与频率f0相等。
[0084]
另外，虽然图示省略，但该实施方式的平板终端1的位置检测传感器12在与磁性片11的对向面侧的相反侧的面设置有用于与外部的电磁屏蔽的片状磁性构件。
[0085]
若电子笔2与平板终端1的手写输入面1a接近或接触，则来自由磁铁构成的芯体213的直流磁通向位置检测传感器12的片状磁性构件侵入，该片状磁性构件的磁特性减少，
由此，位置检测传感器12的环形线圈的电感值减少。因而，电子笔2的线圈213与位置检测传感器12的环形线圈的磁耦合减少，在电子笔2与位置检测传感器12之间交互的信号的信号电平可能会变低。
[0086]
然而，如图6所示，与由形成于位置检测传感器12的环形线圈(图6的例子是2次卷绕的环形线圈)12lc包围的检测交链的磁通的范围(在图6中标注有斜线的范围)相比，来自由磁铁构成的芯体213的笔尖部213a的磁极的磁通范围极小，并且，在电子笔2的芯体213的笔尖部213a与位置检测传感器12的片状磁性构件之间存在一定的距离，因此，没有使位置检测装置部13处的坐标检测的精度失常的程度的影响。即，来自由磁铁构成的芯体213的笔尖部213a的磁通对电子笔2的线圈211与位置检测传感器12的磁耦合和由电子笔2的线圈211、位置检测传感器12及位置检测传感器12的片状磁性构件构成的部分的磁特性几乎没有影响。
[0087]
如以上这样，在该实施方式的手写输入装置中，即使将电磁感应方式的电子笔2的芯体213利用磁铁构成，也能够在位置检测装置部13中将由电子笔2指示的坐标位置利用与以往同等的精度来检测。
[0088]
电子笔2的橡皮擦功能部22能够与上述的电子笔主体部21同样地构成。即，在卷绕有线圈221的铁氧体芯222的贯通孔插通由棒状的磁铁223构成的芯体223而构成。在该情况下，磁铁223的磁极构成为，其前端侧被设为s极，与前端侧相反的一侧被设为n极，成为与电子笔主体部21的芯体213相反的磁极的极性。
[0089]
因此，若橡皮擦功能部22的芯体223的前端部以描摹出现于磁性片11的表面的笔记轨迹的方式接近或接触，则由电子笔主体部21的芯体213的笔尖部213a的n极的磁极吸引而被磁化为s极的微囊113内的铁粉113fe通过橡皮擦功能部22的芯体223的前端部的s极的磁极而从磁性片11的表面背离，出现于磁性片11的表面的笔记轨迹被擦除。
[0090]
在该实施方式的手写输入装置的位置检测装置部13中，除了前述的笔记输入检测用的频率f0的交流信号之外，还将能够与该频率f0明确地区分而检测反馈信号的频率f2(≠f0≠f1)的交流信号经由位置检测线圈12而作为擦除指示的检测用来向电子笔2发送。
[0091]
并且，电子笔2的橡皮擦功能部22的线圈221与电容器224并联连接而构成谐振电路。不过，该谐振电路的谐振频率构成为与上述的擦除指示的检测用的交流信号的频率f2相等，接收来自位置检测装置部13的频率f2的交流信号，并且向位置检测传感器12反馈。在该情况下，该橡皮擦功能部22的谐振电路的频率也与电子笔主体部21的谐振电路的谐振频率同样，考虑由磁铁构成的芯体221的影响，以在芯体221在铁氧体芯222的贯通孔中插通而装配时与用于检测位置检测装置部13的擦除指示的交流信号的频率相等的方式，被选定为比频率f2低的频率。
[0092]
在使用者使电子笔2的橡皮擦功能部22的芯体223与磁性片11的表面接近或接触的状态下，来自位置检测装置部13的擦除指示的检测用的交流信号经由橡皮擦功能部22的谐振电路而频率f2的交流信号被反馈，因此，位置检测装置部13经由位置检测传感器12而接收该反馈信号，通过检测位置检测传感器12上的该接收的位置来检测被进行了擦除指示的坐标位置。
[0093]
这样，在该实施方式的手写输入装置中，通过使电子笔2的电子笔主体部21的笔尖部213a与手写输入面1a接近或接触，能够使其笔记轨迹显示于磁性片11的表面，并且能够
检测并存储该笔记轨迹的电子数据(笔记数据及笔压数据)。
[0094]
并且，通过使电子笔2的橡皮擦功能部22的芯体223的前端部与手写输入面1a接近或接触并且以追溯显示于磁性片11的表面的笔记轨迹的方式移动，能够将显示于磁性片11的表面的笔记轨迹擦除，并且能够将对应的笔记数据及笔压数据从存储部删除而擦除。
[0095]
需要说明的是，在使用磁性片11用的擦除器3擦除了显示于磁性片11上的笔记痕迹的情况下，存储于位置检测装置部13的笔记数据及笔压数据不被擦除。
[0096]
需要说明的是，在该实施方式中，在电子笔2的橡皮擦功能部22不设置笔压检测部。但是，当然也可以在橡皮擦功能部22也与电子笔主体部21同样地设置笔压检测部。
[0097]
在该实施方式的电子笔2中，在电子笔主体部21的芯体213的笔尖部213a向外部突出的使用时，如图4(b)所示，不仅是芯体213，铁氧体芯212的一部分也从壳体20的开口部20a突出，从铁氧体芯212的锥部212c的前端到位置检测传感器12的输入面为止的距离变短。因此，根据该实施方式的电子笔2，与铁氧体芯212停留于壳体20的中空部内的以往的电子笔相比，与位置检测传感器12的电磁耦合变强。而且，在该实施方式中，由于铁氧体芯212的前端部侧被设为锥部212c，所以铁氧体芯212的前端的截面积变小，磁通密度更大，与位置检测传感器12强烈地电磁耦合。
[0098]
因此，该实施方式的电子笔2即使在被细型化的情况下，也能够与位置检测传感器12强烈地电磁耦合，在位置检测装置部13中，能够高灵敏度地检测电子笔2的指示位置的检测。
[0099]
在该实施方式中，橡皮擦功能部22的芯体223及铁氧体芯222也与电子笔主体部21的芯体213及铁氧体芯212同样地构成。
[0100]
《实施方式的手写输入装置的电子电路的结构例》
[0101]
图7是示出构成该实施方式的手写输入装置的平板终端1及电子笔2的电子电路结构的图。
[0102]
如图7所示，电子笔2具备由线圈211、电容器215及由笔压检测部214构成的可变容量电容器214c构成的电子笔主体部21的谐振电路rcp和由线圈221和电容器224构成的橡皮擦功能部22的谐振电路rce。
[0103]
在使电子笔2的电子笔主体部21的芯体213的笔尖部213a与平板终端1的手写输入面1a接近或接触时，谐振电路rcp与位置检测传感器12电磁感应耦合，交换频率fo的交流信号，在使电子笔2的电子笔主体部21的芯体213的笔尖部213a与平板终端1的手写输入面1a接近或接触时，谐振电路rcp与位置检测传感器12电磁感应耦合，交换频率f0的交流信号。
[0104]
在位置检测装置部13的位置检测传感器12形成有x轴方向环形线圈群124x和y轴方向环形线圈群125y。位置检测装置部13的位置检测电路130通过位置检测传感器12的x轴方向环形线圈群124x及y轴方向环形线圈群125y而对电子笔2的谐振电路rcp及谐振电路rce利用电磁耦合来发送信号。
[0105]
在该情况下，位置检测电路130构成为将笔记输入检测处理和擦除输入检测处理以时间分割来进行。即，位置检测电路130交替地执行进行笔记输入检测处理的笔记输入检测期间tp和进行擦除输入检测处理的擦除输入检测期间te。位置检测电路130在笔记输入检测期间tp，将频率f0的交流信号通过位置检测传感器12而向电子笔2发送，另外，在擦除输入检测期间te，将频率f2的交流信号通过位置检测传感器12而向电子笔2发送。
[0106]
并且，电子笔2在使电子笔主体部21的芯体213的笔尖部213a与平板终端1的手写输入面1a接近或接触时，谐振电路rcp接收来自位置检测传感器12的笔记输入检测期间tp中的频率f0的交流信号，并且从该谐振电路rcp向位置检测传感器12反馈交流信号。此时，由于擦除输入检测期间te中的频率f2与谐振电路rcp的谐振频率f0不同，所以在谐振电路rcp中该信号的接收电平变低，因而，向位置检测传感器12反馈的信号的电平也变小，成为位置检测电路130中的检测对象电平以下。由此，位置检测电路130在电子笔2的电子笔主体部21的芯体213的笔尖部213a与平板终端1的手写输入面1a接近或接触的状态下，在笔记输入检测期间tp中仅进行笔记输入检测，在擦除输入检测期间te中不进行擦除输入检测处理。
[0107]
另外，电子笔2在使橡皮擦功能部22的芯体223的前端部与平板终端1的手写输入面1a接近或接触时，谐振电路rce接收来自位置检测传感器12的擦除输入检测期间te中的频率f2的交流信号，并且从该谐振电路rce向位置检测传感器12反馈交流信号。此时，由于笔记输入检测期间tp中的频率f0与谐振电路rce的谐振频率f2不同，所以在谐振电路rce中该信号的接收电平变低，因而，向位置检测传感器12反馈的信号的电平也变小，成为位置检测电路130中的检测对象电平以下。由此，位置检测电路130在电子笔2的橡皮擦功能部22的芯体223的前端部与平板终端1的手写输入面1a接近或接触的状态下，在擦除输入检测期间te中仅进行擦除输入检测，在笔记输入检测期间tp中不进行笔记输入检测处理。
[0108]
并且，在位置检测电路130中，将来自电子笔2的谐振电路rcp或谐振电路rce的反馈信号利用电磁耦合而通过位置检测传感器12来接收。并且，位置检测电路130根据检测出该接收到的信号的位置检测传感器12上的位置来检测由电子笔2指示的位置检测传感器12上的位置。
[0109]
另外，位置检测电路130在笔记输入检测期间tp中，通过检测从电子笔2接收到的信号的相位变化来检测谐振电路rcp的谐振频率的变化，检测向电子笔2的电子笔主体部21的芯体213施加的笔压。
[0110]
在位置检测电路130设置有控制笔记输入检测处理和擦除输入检测处理的时间分割处理并且控制以下说明的位置检测处理及笔压检测处理的位置检测控制部137。位置检测控制部137将振荡器131的振荡频率以在笔记输入检测期间tp中设为频率f0且在擦除输入检测期间te中设为频率f2的方式切换。并且，在该例子中，除了以在擦除输入检测期间te中不进行笔压检测处理的方式控制之外，以在笔记输入检测期间tp和擦除输入检测期间te中进行同样的检测处理的方式控制。
[0111]
在位置检测电路130设置有与位置检测传感器12的x轴方向环形线圈群124x及y轴方向环形线圈群125y连接的选择电路126。该选择电路126依次选择2个环形线圈群124x、125y中的一个环形线圈，使其对谐振电路rcp或谐振电路rce发送信号，并且使其接收从谐振电路rcp或谐振电路rce反馈的信号。
[0112]
对于选择电路126，连接由位置检测控制部137切换控制的切换电路133。在该切换电路133与发送侧端子t连接时，从振荡器131向选择电路126供给交流信号，在该切换电路133与接收侧端子r连接时，来自选择电路126的信号通过放大器134而向指示位置检测用电路135和笔压检测用电路136供给。
[0113]
指示位置检测用电路135对在位置检测传感器12的环形线圈产生的感应电压即接
收信号进行检波，将其检波输出信号变换为数字信号，并向位置检测控制部137输出。位置检测控制部137基于来自指示位置检测用电路135的数字信号即在各环形线圈产生的感应电压的电压值的电平来算出电子笔2的x轴方向及y轴方向的指示位置的坐标值。
[0114]
另一方面，笔压检测用电路136将接收放大器134的输出信号利用来自振荡器131的交流信号进行同步检波，得到与它们之间的相位差(频率偏移)对应的电平的信号，将与该相位差(频率偏移)对应的信号变换为数字信号并向位置检测控制部137输出。位置检测控制部137基于来自笔压检测用电路136的数字信号即与发送出的电波和接收到的电波的相位差(频率偏移)对应的信号的电平来检测施加于电子笔2的电子笔主体部21的芯体213的笔压。
[0115]
位置检测控制部137在笔记输入检测期间tp中，将检测到的电子笔2的指示位置的坐标数据设为笔记数据，与检测到的笔压数据一起向控制部140供给。另外，位置检测控制部137在擦除输入检测期间te中，将检测到的电子笔2的指示位置的坐标数据设为擦除数据而向控制部140供给。
[0116]
控制部140具备存储器部141和无线通信部142。另外，虽然图示省略，但控制部140具备充电式蓄电池和充电电路及电源电路。并且，对于该控制部140，连接由设置于操作面板部1b的电源按钮1ba、笔记输入结束按钮1bb及信息发送按钮1bc构成的操作部143，并且连接由电源指示器1bd及通信指示器1be构成的指示器部144。
[0117]
若操作部143的电源按钮1ba被按下操作而被接通，则控制部140生成电源电压vcc并向各部供给，使平板终端1成为动作状态。此时，控制部140将电源指示器1ba点亮，将电源接通向使用者报告。若电源按钮1ba再次被按下，则成为电源断开的指示，控制部140停止电源电压vcc向各部的供给，成为非动作状态，电源指示器1bc被熄灭。
[0118]
控制部140将从位置检测控制部137接收到的笔记数据及笔压数据向存储器141存储。并且，控制部140若从位置检测控制部137接收到擦除数据，则将存储于存储器141的对应的笔记数据及笔压数据擦除。
[0119]
并且，控制部140若检测到由使用者按下了笔记输入结束按钮1bb，则将在此时之前存储于存储器141的笔记数据及笔压数据的组作为1页量的数据而存储。此时，对1页量的数据赋予页识别信息。
[0120]
因此，使用者在按下了笔记输入结束按钮1bb后，能够利用擦除器3将出现于磁性片11的表面的整面的笔记痕迹擦除，进行新的手写输入。此时，由于擦除器3是仅出现于磁性片11的表面的笔记痕迹的擦除用，所以控制部140不会将存储于存储器141的页单位的笔记数据擦除。
[0121]
如以上这样，将出现于磁性片11的表面的笔记痕迹的全部擦除后，若使用者使用电子笔2进行新的笔记输入及擦除，则控制部140将该新的笔记数据及笔压数据向存储器141存储。然后，若使用者按下笔记输入结束按钮1bb，则向存储器141新存储的笔记数据及笔压数据作为另一页的数据而向存储器141存储。
[0122]
并且，在该实施方式中，控制部140具备无线通信部142，能够与例如由计算机构成的服务器装置进行无线通信。并且，在能够与服务器装置无线通信的环境下，若使用者按下操作平板终端1的操作面板部1b的信息发送按钮1bc，则控制部140将存储于存储器141的页单位的笔记数据及笔压数据向服务器装置发送，将存储器141擦除。此时，控制部140在向服
务器装置发送笔记数据及笔压数据的期间，将通信指示器1be点亮，报告笔记数据及笔压数据正在向服务器装置发送。
[0123]
需要说明的是，也可以将控制部140构成为：不是通过使用者操作信息发送按钮而将存储于存储器141的页单位笔记数据及笔压数据向服务器装置发送，而是当笔记输入结束按钮被按下操作后，将页单位的笔记数据及笔压数据向服务器装置自动地发送。在该情况下，无需设置信息发送按钮。
[0124]
《使用者对实施方式的手写输入装置的利用方式》
[0125]
对如以上这样构成的该实施方式的手写输入装置的使用者的利用方式的流程的例子进行说明。
[0126]
从在平板终端1的磁性片11的表面的手写输入面1a上完全不存在笔记痕迹的状态起说明。在该状态下，使用者按下平板终端1的电源按钮1ba而设为电源接通，向平板终端1投入电源。
[0127]
然后，使用者把持电子笔2，使电子笔主体部21的芯体213的笔尖部213a与手写输入面1a接近或接触，进行笔记输入。于是，由于芯体213由磁铁构成，所以在磁性片11的表面中，通过芯体213接近或接触的位置的微囊113内的铁粉被吸引，该笔记痕迹例如变色为黑色，使用者能够目视确认。
[0128]
与此同时，在平板终端1中，配设于磁性片11的背面侧的位置检测传感器12和电子笔2的电子笔主体部21的谐振电路rcp的线圈211电磁感应耦合，在位置检测装置部13中，与出现于磁性片11的表面的笔记痕迹对应的笔记数据及笔压数据被检测出，并向控制部140的存储器141存储。
[0129]
在该笔记输入中想要将输入的笔记痕迹擦除时，使用者将电子笔2反过来握持，使橡皮擦功能部22的芯体223的前端部与平板终端1的磁性片11的表面的该擦除对象的笔记痕迹的位置接近或接触。于是，出现于磁性片11的表面的笔记痕迹的部分通过由磁铁构成的芯体223而恢复为磁性片11的底色，被擦除。与此同时，电子笔2的橡皮擦功能部22的谐振电路rce的线圈221和位置检测传感器12电磁感应耦合，在位置检测装置部13中，出现于磁性片11的表面的笔记痕迹的擦除数据被检测出，并向控制部140供给。接受该擦除数据，控制部140将与擦除数据对应的笔记数据及笔压数据从存储器141擦除。
[0130]
并且，使用者在一边观察出现于磁性片11的表面的笔记痕迹一边判断为1页分的笔记输入结束了时，按下平板终端1的操作面板部1b的笔记输入结束按钮1bb。于是，在平板终端1中，如上所述，将在此之前存储于存储器141的笔记数据及笔压数据作为1页量的数据，附加页识别信息而向存储器141存储。
[0131]
接着，使用者在接着想要作为另一页而进行笔记输入的情况下，使用擦除器3将出现于磁性片11的表面的笔记痕迹擦除。然后，使用者使电子笔2的电子笔主体部21的芯体213的笔尖部213a与手写输入面1a接近或接触，进行笔记输入。然后，在判断为结束了1页量的笔记输入时，按下笔记输入结束按钮1bb。于是，在存储器141中，赋予与先前存储的1页量的数据不同的识别信息而存储新的1页量的笔记数据及笔压数据。
[0132]
需要说明的是，即使不使用擦除器3进行擦除，按下笔记输入结束按钮1bb后的笔记数据及笔压数据也作为新的1页量的笔记数据及笔压数据而向存储器141存储。
[0133]
如以上这样，通过使用平板终端1和电子笔2，能够在平板终端1的存储器141中存
在1～多页量的笔记数据及笔压数据。使用者将该平板终端1带回家或公司，与被设定成与无线通信部142通信的计算机无线连接，按下操作信息发送按钮1bc。于是，平板终端1将存储于存储器141的1～多页的笔记数据及笔压数据向计算机无线发送。然后，在平板终端1中，当无线发送结束后，将存储器141的存储数据擦除。
[0134]
因此，之后，平板终端1成为能够接受新的笔记输入而反复进行上述的动作的状态。
[0135]
需要说明的是，也可以是，在电子笔2设置用于识别该电子笔2的笔识别信息的存储部，将该存储部的笔识别信息通过与位置检测传感器12的电磁感应耦合或者通过另外设置的无线通信单元而向位置检测装置部13发送，在位置检测装置部13中，将笔记数据及笔压数据与页识别信息及笔识别信息一起存储。
[0136]
《实施方式的效果》
[0137]
根据上述的实施方式的手写输入装置，通过利用具备由磁铁构成的芯体的电子笔2在手写输入面1a上进行笔记输入，能够与以往同样地得到由笔记数据及笔压数据构成的笔记输入的电子数据，并且通过使用能够利用磁铁来表现笔记痕迹的磁性片11，能够不需要lcd等显示面板，能够廉价地制造。
[0138]
另外，通过使用能够通过使用擦除器3、电子笔2的橡皮擦功能部22来将笔记痕迹容易地擦除的磁性片11，无需使用专利文献3那样的纸张，便于携带，并且不会产生纸张的情况下的橡皮擦碎屑，因此在这一点上也是有利的。
[0139]
另外，构成该实施方式的手写输入装置的电子笔2除了将芯体利用磁铁构成这一点之外，能够设为与现有的电磁感应式的电子笔同样的结构，因此也存在能够以低成本构成这一优点。
[0140]
另外，上述的实施方式的手写输入装置的位置检测装置部的位置检测传感器12及位置检测电路130能够直接利用现有的电磁感应方式的位置检测传感器及位置检测电路，所以在这一点上也在成本上有利。
[0141]
[芯体的变形例]
[0142]
在以上的实施方式中，芯体213及芯体223仅由棒状的磁铁构成，但不限于这样的结构。
[0143]
《芯体的其他的结构例的第一例》
[0144]
图8(a)及(b)是用于说明应用于电子笔主体部21的芯体的变形例的第一例的图。图8(a)是该第一例的芯体231和卷绕有线圈211的铁氧体芯212的部分的分解图，另外，图8(b)示出了使第一例的芯体231插通于卷绕有线圈211的铁氧体芯212的贯通孔212a的状态。
[0145]
如图8(a)及(b)所示，在该第一例中，芯体231由棒状的磁铁构件2311和由硬质的材料(例如金属或硬质树脂)构成的管构件2312构成。在该例子中，棒状的磁铁构件2311与芯体213同样，成为笔尖部的轴心方向的一方的端部2311a侧的磁极被设为n极，相反侧的磁极被设为s极，并且外径构成为比芯体213的外径细。
[0146]
管构件2312的外径被选定为比卷绕有线圈211的铁氧体芯212的贯通孔212a的内径r1小的值。另外，管构件2312的内径被选定为比棒状的磁铁构件2311的外径稍小的值。并且，如图8(b)所示，棒状的磁铁构件2311向管构件2312的中空部2312a压入插入，构成磁铁构件2311和管构件2312为一体的芯体231。在该情况下，磁铁构件2311与管构件2312之间也
可以利用粘接材料粘接。
[0147]
在该情况下，管构件2312的轴心方向的长度被选定为比磁铁构件2311的轴心方向的长度短，在芯体231中，磁铁构件2311的轴心方向的一方的端部构成为作为笔尖部2311a而从管构件2312的轴心方向的一方的端部突出。另外，在第一例中，磁铁构件2311的轴心方向的另一方的端部也构成为从管构件2312的轴心方向的另一方的端部突出。需要说明的是，磁铁构件2311的轴心方向的另一方的端部也可以未从管构件2312的轴心方向的另一方的端部突出。
[0148]
并且，如图8(b)所示，芯体231的磁铁构件2311的成为笔尖部的一方的端部2311a构成为也包含管构件2312的一部分而比铁氧体芯212的笔尖侧的端部突出。由此，芯体231的磁铁构件2311的成为笔尖部的一方的端部2311a的磁极成为比铁氧体芯212的笔尖侧的端部离开的位置。
[0149]
该第一例的芯体231能够作为使用了由磁铁构成的芯体的电子笔2而得到与上述的实施方式同样的作用效果。并且，该第一例的芯体231尤其通过棒状的磁铁构件2311向刚性大的管构件2312的中空部2312a内插入而构成，因此，即使棒状的磁铁构件2311细，也被管构件2312保护，能够容易地确保作为芯体而必要充分的刚性。
[0150]
《芯体的其他的结构例的第二例》
[0151]
图8(c)及(d)是用于说明应用于电子笔主体部21的芯体的变形例的第二例的图。图8(c)是该第二例的芯体232和卷绕有线圈211的铁氧体芯212的部分的分解图，另外，图8(d)示出了使第二例的芯体232插通于卷绕有线圈211的铁氧体芯212的贯通孔212a的状态。
[0152]
如图8(c)及(d)所示，在该第二例中，芯体232由使多个磁铁片段2321m在轴心方向上排成一列并连结而形成的棒状的磁铁构件2321和管构件2322构成。管构件2322与第一例的芯体231的管构件2312同样，由作为硬质材料的例如金属或硬质树脂构成，并且构成为具有与第一例的芯体231的管构件2312同样的外径、内径及长度。
[0153]
磁铁片段2321m与将第一例的芯体2311在与其轴心方向正交的方向上切成圆片而得到的圆柱状形状的结构相等。并且，如图8(d)所示，该第二例的芯体232通过将圆柱状形状的磁铁片段2321m的多个排成一列并连结而得到的磁铁构件2321向管构件2322的中空部2322a内压入嵌合而构成。在该情况下，也可以通过将圆柱状形状的磁铁片段2321m的多个向管构件2322的中空部2322a内依次压入嵌合并连结来构成芯体232。需要说明的是，各磁铁片段2321m之间及各磁铁片段2321m与管构件2312之间也可以利用粘接材料粘接。
[0154]
在该第二例的芯体232中，磁铁构件2321的轴心方向的一方的端部也构成为作为笔尖部2321a而从管构件2322的轴心方向的一方的端部突出。需要说明的是，磁铁构件2321的轴心方向的另一方的端部可以构成为从管构件2322的轴心方向的另一方的端部突出，也可以不突出。
[0155]
并且，如图8(d)所示，芯体232的笔尖部2321a构成为也包含管构件2322的一部分而比铁氧体芯212的笔尖侧的端部突出。由此，芯体232的磁铁构件2321的成为笔尖部的一方的端部2321a的磁极成为比铁氧体芯212的笔尖侧的端部离开的位置。
[0156]
该第二例的芯体232也能够作为使用了由磁铁构成的芯体的电子笔2而得到与上述的实施方式同样的作用效果。并且，该第二例的芯体232尤其是，该第二例的芯体232通过多个磁铁片段2321m连结成一列而构成，因此起到施加了向芯体232的磁铁构件2321的成为
笔尖部的一方的端部2321a的冲击载荷时的耐冲击特性提高这一效果。
[0157]
《芯体的其他的结构例的第三例》
[0158]
图8(e)是用于说明应用于电子笔主体部21的芯体的变形例的第三例的图。上述的第一例及第二例的芯体231及232被设为成为其笔尖部的磁性构件2311及2321的一方的端部2311a及2321a向外部露出的结构，但该第三例的芯体是棒状的磁性构件的成为笔尖部的一方的端部由保护构件覆盖的例子。
[0159]
图8(e)示出了使该第三例的芯体233插通于卷绕有线圈211的铁氧体芯212的贯通孔212a的状态。该例子的芯体233与将上述的第二例的芯体232的磁性构件2321的成为笔尖部的一方的端部2321a利用保护盖2331覆盖的结构相等。在该图8(e)中，对与第二例的芯体232的构成部分相同的部分标注有同一附图标记。
[0160]
在该例子中，保护盖2331与管构件2322的材质无关地例如由树脂构成。在管构件2322由金属构成的情况下，该保护盖2331也可以由金属构成。
[0161]
另外，保护盖2331也可以一体地构成于管构件2322的一端侧。即，可以准备在内部具备中空部并且封闭了芯体232的磁性构件2321的一方的端部2321a侧的形状的棒状构件，通过从该棒状构件的与笔尖侧相反一侧的开口将磁铁构件2321插入来构成芯体233。
[0162]
根据该第三例的芯体233，能够利用保护盖2331来防止由磁铁构成的芯体的笔尖部的缺损，并且能够减小手写输入面与芯体的笔尖部的接触时的摩擦。
[0163]
需要说明的是，在图8(e)中，示出了将第二例的芯体232的磁性构件2321的成为笔尖部的一端2321a利用保护构件覆盖的情况，但第三例也能够应用于将第一例的芯体231的磁性构件2311的成为笔尖部的一端2311a利用保护构件覆盖的情况。
[0164]
需要说明的是，上述的第一例～第三例当然不仅是电子笔主体部21的芯体，也能够完全同样地应用于橡皮擦功能部22的芯体。
[0165]
[其他的实施方式或变形例]
[0166]
需要说明的是，在上述的实施方式的电子笔2中，铁氧体芯212的笔尖侧的端部也从电子笔2的壳体20的开口20a向外部突出，但也可以是，从开口20a向外部突出的仅设为芯体213的笔尖部213a，铁氧体芯212构成为存在于壳体20的中空部内。关于橡皮擦功能部22也是同样。
[0167]
另外，上述的实施方式的电子笔2设为了除了电子笔主体部21之外还具备橡皮擦功能部22的结构，但橡皮擦功能部22也可以构成为与电子笔2相独立的构件。
[0168]
另外，在上述的实施方式中，使芯体213的尾端部与笔压检测部214的嵌合凹部214a直接嵌合，但也可以使笔压传递构件存在于尾端部与嵌合凹部214之间，使芯体213相对于笔压检测部间接地嵌合。
[0169]
标号说明
[0170]1…
平板终端，1a
…
手写输入面，1b
…
操作面板部，2
…
电子笔，3
…
擦除器，11
…
磁性片，12
…
位置检测传感器，13
…
位置检测装置部，21
…
电子笔主体部，22
…
橡皮擦功能部，211、221
…
线圈，212、222
…
铁氧体芯，213、223、216、217、218
…
芯体，214
…
笔压检测部，215、224
…
电容器，2311、2321
…
磁铁构件，2312、2322
…
管构件，2181
…
保护盖