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JP7595074B2 - Position indicator - Google Patents
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JP7595074B2 - Position indicator - Google Patents

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Description

この発明は、位置検出センサを備える位置検出装置と共に使用され、圧力検出機能を有する位置指示器に関する。 This invention relates to a position indicator having a pressure detection function and used together with a position detection device equipped with a position detection sensor.

位置検出センサを備える位置検出装置と、位置検出センサで位置検出が可能な面領域を位置指示入力面として指示入力を行う位置指示器とからなる座標入力装置は、位置検出センサと位置指示器との間での結合方式の違いにより、例えば電磁結合方式や静電結合方式など、種々の方式のものがある。Coordinate input devices consisting of a position detection device equipped with a position detection sensor and a position indicator that inputs instructions using a surface area whose position can be detected by the position detection sensor as a position indication input surface come in a variety of types, such as electromagnetic coupling types and electrostatic coupling types, depending on the coupling method used between the position detection sensor and the position indicator.

この種の座標入力装置に用いられるペン型の位置指示器は、一般に、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、位置指示器では、芯体に印加される圧力を検出するために、芯体の先端部を位置指示器の筐体の開口から突出させると共に、芯体を、筐体に対して、その軸心方向に移動可能となるようにしている。そして、芯体の先端部とは反対側には圧力検出部を設けて、この圧力検出部において、先端部に印加される圧力に応じた芯体の軸心方向の変位を、静電容量の変化、インダクタンス値の変化、抵抗変化などの電気的な変化として検出するように構成されている。A pen-type position indicator used in this type of coordinate input device is generally configured to detect pressure (writing pressure) applied to the tip (pen tip) of the core and transmit it to a position detection device. In this case, in order to detect the pressure applied to the core, the tip of the core is protruded from an opening in the housing of the position indicator, and the core is made movable in its axial direction relative to the housing. A pressure detection unit is provided on the opposite side of the tip of the core, and this pressure detection unit is configured to detect the axial displacement of the core corresponding to the pressure applied to the tip as an electrical change such as a change in capacitance, a change in inductance value, or a change in resistance.

静電容量の変化として検出する圧力検出部は、誘電体と導電性弾性部材との接触面積が印加される圧力に応じて変化することにより静電容量が変化する構成(例えば特許文献1(特開2016-126503号公報)参照)や、誘電体である空気層を介して互いに対向する2個の電極間の距離が印加される圧力に応じて変化する半導体デバイスからなるもの(例えば特許文献2(特開2013-161307号公報)参照)などが知れられている。Pressure detection units that detect pressure as a change in capacitance include those in which the capacitance changes as the contact area between a dielectric and a conductive elastic member changes in response to the applied pressure (see, for example, Patent Document 1 (JP Patent Publication No. 2016-126503)), and those consisting of a semiconductor device in which the distance between two electrodes facing each other via a dielectric air layer changes in response to the applied pressure (see, for example, Patent Document 2 (JP Patent Publication No. 2013-161307)).

また、印加される圧力に応じて芯体が軸心方向に変位するのをインダクタンス値の変化として検出する圧力検出部も知られている(例えば特許文献3(例えば特開2017-216002号公報)参照)。さらに、芯体が印加される圧力に応じて軸心方向に変位するのを抵抗値の変化として検出する圧力検出部は、ひずみゲージを用いるものが知られている(例えば特許文献4(特開2019-016038号公報)参照)。 There is also a known pressure detection unit that detects the axial displacement of the core in response to the applied pressure as a change in inductance value (see, for example, Patent Document 3 (e.g., JP 2017-216002 A)). Furthermore, there is also a known pressure detection unit that uses a strain gauge to detect the axial displacement of the core in response to the applied pressure as a change in resistance value (see, for example, Patent Document 4 (JP 2019-016038 A)).

位置指示器では、芯体の先端部が位置検出センサの入力面に接触させられ、位置指示器の芯体の先端部が入力面に対して押し付けられることにより、芯体の先端部に圧力が印加される。圧力検出部は、この芯体の先端部に印加される圧力を検出する。そして、座標入力装置では、位置検出装置が、位置指示器の圧力検出部で検出された圧力に応じた情報を受信して、位置指示器の芯体の先端部に印加されている筆圧値の情報として出力する。 In the position indicator, the tip of the core body is brought into contact with the input surface of the position detection sensor, and the tip of the core body of the position indicator is pressed against the input surface, thereby applying pressure to the tip of the core body. The pressure detection unit detects the pressure applied to the tip of the core body. In the coordinate input device, the position detection device receives information corresponding to the pressure detected by the pressure detection unit of the position indicator, and outputs it as information on the pen pressure value applied to the tip of the core body of the position indicator.

特開2016-126503号公報JP 2016-126503 A 特開2013-161307号公報JP 2013-161307 A 特開2017-216002号公報JP 2017-216002 A 特開2019-016038号公報JP 2019-016038 A

上述した特許文献1~4のいずれの圧力検出部も、位置指示器の芯体の先端部が入力面に対して押し付けられることにより芯体が軸心方向に変位することで発生する反力(圧力)を、静電容量の変化、インダクタンス値の変化、抵抗の変化に変換することで、直接的に検出する構造となっている。The pressure detection units in all of the above-mentioned Patent Documents 1 to 4 are constructed to directly detect the reaction force (pressure) generated when the tip of the core body of the position indicator is pressed against the input surface, causing the core body to displace in the axial direction, by converting the reaction force into a change in capacitance, a change in inductance value, or a change in resistance.

このため、芯体の先端部に印加された圧力を直接的に圧力検出部に印加させるようにする構造にする必要があり、複雑な構造となっている。また、圧力検出部に、芯体の先端部に印加された圧力が直接的に印加されるため、長年の使用により、圧力検出部を構成する部品に継続的に圧力がかかるために欠陥が生じたりする問題があると共に、圧力検出部を衝撃荷重から保護する構造を設ける必要があり、より構造が複雑となっていた。 For this reason, it is necessary to design a structure in which the pressure applied to the tip of the core body is directly applied to the pressure detection section, resulting in a complex structure. In addition, because the pressure applied to the tip of the core body is directly applied to the pressure detection section, there is a problem that the components that make up the pressure detection section will be subjected to continuous pressure over many years of use, which can cause defects, and it is also necessary to provide a structure to protect the pressure detection section from impact loads, making the structure even more complex.

また、上述した特許文献1~4の圧力検出部では、位置指示器の芯体の先端部が入力面に対して接触してから僅かな圧力が芯体の先端部に印加された状態では、その印加された圧力に応じた静電容量や、インダクタンスや、抵抗値の変化は安定せず、即時応答が困難であり、正しく圧力を検出することが困難であるという問題もあった。Furthermore, in the pressure detection units of Patent Documents 1 to 4 mentioned above, when a slight pressure is applied to the tip of the core body of the position indicator after the tip of the core body comes into contact with the input surface, the changes in capacitance, inductance, and resistance value according to the applied pressure are not stable, making it difficult to respond immediately and to correctly detect pressure.

このため、圧力検出部で、位置指示器の芯体の先端部に印加される圧力を検出するためには、ある大きさ以上の芯体の軸心方向の移動(ストローク)が必要であると共に、圧力の検出開始点(芯体の先端が入力面に対して接触してから、先端に印加された圧力が検出可能となって出力可能となる位置)を定めるのが困難であった。 For this reason, in order for the pressure detection unit to detect the pressure applied to the tip of the core of the position indicator, a certain amount of axial movement (stroke) of the core is required, and it is difficult to determine the pressure detection start point (the position at which the pressure applied to the tip becomes detectable and can be output after the tip of the core comes into contact with the input surface).

そこで、圧力検出部では、印加された圧力の検出が可能となるときの荷重が0グラムではなく、所定の大きさのオフセット荷重を設定して、このオフセット荷重以下の荷重では、位置指示器の圧力検出部の出力圧力値をゼロとして出力し、位置検出装置に送信するようにしているが、このオフセット荷重の設定が非常に厄介であった。 Therefore, in the pressure detection unit, the load at which the applied pressure can be detected is not 0 grams, but an offset load of a specified magnitude is set, and for loads below this offset load, the output pressure value of the pressure detection unit of the position indicator is output as zero and transmitted to the position detection device, but setting this offset load was extremely troublesome.

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及び座標入力装置を提供することを目的とする。The object of this invention is to provide a position indicator and coordinate input device that can solve the above problems.

上記の課題を解決するために、
先端部が筐体の開口部から突出し、前記先端部に印加された圧力に応じた変位が可能に配設されている芯体と、
前記芯体の前記変位に応じた変位を呈する端面と、
前記端面の前記圧力に応じた変位を検出する変位検出部と、
を備える電子ペンであって、
前記端面は、前記芯体の前記先端部とは反対側が嵌合されて、前記芯体の変位に応じて変位する芯体嵌合部材の端面であり、
前記変位検出部は、発光部と受光部とを備え、前記発光部からの発光光が前記端面に対して投光され、前記発光光が前記端面で反射されて戻ってくる受光光を前記受光部で受光するように構成され、前記発光光と前記受光光との位相差に基づいて前記端面の前記変位を検出し、
前記変位検出部で検出された前記変位に基づいて、前記芯体に印加される圧力を検出する
ことを特徴とする位置指示器を提供する。
In order to solve the above problems,
A core body having a tip portion protruding from an opening of the housing and disposed so as to be displaceable in response to pressure applied to the tip portion;
an end surface that exhibits a displacement corresponding to the displacement of the core body;
a displacement detection unit that detects a displacement of the end surface in response to the pressure;
An electronic pen comprising:
the end surface is an end surface of a core body fitting member into which the end surface of the core body opposite to the tip portion is fitted and which displaces in response to displacement of the core body,
the displacement detection unit includes a light emitting unit and a light receiving unit, and is configured such that light emitted from the light emitting unit is projected onto the end face, and the light receiving unit receives light that is reflected from the end face and returns, and detects the displacement of the end face based on a phase difference between the light emitting light and the light receiving light;
The present invention provides a position indicator, characterized in that a pressure applied to the core body is detected based on the displacement detected by the displacement detection unit.

上述の構成の位置指示器においては、変位検出部では、発光部から出射された発光光が、先端部に印加された芯体の変位に応じて変位する端面に出射され、当該発光光が端面で反射されて戻ってくる受光光が、受光部で受光される。そして、変位検出部は、発光光と受光光との位相差に基づいて端面の変位を検出する。位置指示器では、この変位検出部で検出された変位に基づいて、芯体の先端部に印加される圧力を検出する。In the position indicator of the above configuration, the displacement detection unit emits emitted light from the light emitting unit to the end face that displaces in response to the displacement of the core applied to the tip, and the received light that is reflected from the end face and returned is received by the light receiving unit. The displacement detection unit then detects the displacement of the end face based on the phase difference between the emitted light and the received light. The position indicator detects the pressure applied to the tip of the core based on the displacement detected by this displacement detection unit.

この発明による位置指示器の第1の実施形態の電子ペンの構成例を説明するための図である。1 is a diagram for explaining a configuration example of an electronic pen according to a first embodiment of a position indicator according to the present invention; この発明による位置指示器の第1の実施形態の電子ペンに搭載される変位検出部の構成例を示す図である。3 is a diagram showing an example of the configuration of a displacement detection unit mounted on an electronic pen of a first embodiment of a position indicator according to the present invention; FIG. 図2の変位検出部の構成例を説明するための波形図である。3 is a waveform diagram for explaining a configuration example of the displacement detection unit in FIG. 2 . この発明による位置指示器の第2の実施形態の電子ペンの構成例を説明するための図である。11A and 11B are diagrams for explaining a configuration example of an electronic pen as a second embodiment of a position indicator according to the present invention; この発明による位置指示器の第2の実施形態の電子ペンに搭載される変位検出部の機能を説明するための図である。13A and 13B are diagrams for explaining functions of a displacement detection unit mounted on an electronic pen of a second embodiment of a position indicator according to the present invention. この発明による位置指示器の第2の実施形態の電子ペンに搭載される変位検出部の構成例を示す図である。13 is a diagram showing an example of the configuration of a displacement detection unit mounted on an electronic pen of a second embodiment of a position indicator according to the present invention; FIG.

以下、この発明による位置指示器の実施形態を、図を参照しながら説明する。 Below, an embodiment of the position indicator of the present invention will be described with reference to the drawings.

[第1の実施形態]
第1の実施形態の位置指示器は、ペン型の筐体を有するアクティブ静電容量方式の電子ペンの場合の例である。図1(A)は、第1の実施形態の位置指示器としての電子ペン1のペン先側の構成を説明するための拡大断面図である。
[First embodiment]
The position indicator of the first embodiment is an example of an active capacitance type electronic pen having a pen-shaped housing. Fig. 1A is an enlarged cross-sectional view for explaining the configuration of the pen tip side of an electronic pen 1 as the position indicator of the first embodiment.

この例の電子ペン1おいては、導電性部材、例えばSUS(Steel Use Stainless)で構成される円筒状の筐体2のペン先側の端部に、フロントキャップ3が取り付けられている。In this example of the electronic pen 1, a front cap 3 is attached to the tip end of a cylindrical housing 2 made of a conductive material, such as SUS (Steel Use Stainless).

フロントキャップ3は、絶縁性部材例えば樹脂で構成されており、内部に中空部を有するように構成されている。この例では、フロントキャップ3は、筐体2の内壁面の径よりもわずかに小さい径の筒状部3aと、この筒状部3aの軸心方向の一方のペン先側となる端部側に、ペン先に近づくほど径が小さくなるように形成されたテーパー部3bとが一体に形成されたものとなっている。The front cap 3 is made of an insulating material, such as resin, and is configured to have a hollow portion inside. In this example, the front cap 3 is integrally formed with a cylindrical portion 3a whose diameter is slightly smaller than the diameter of the inner wall surface of the housing 2, and a tapered portion 3b formed on one end side of the axial center of the cylindrical portion 3a, which is the pen tip side, so that the diameter becomes smaller as it approaches the pen tip.

フロントキャップ3は、筒状部3aが筐体2内に挿入されて嵌合され、必要に応じて接着されることで筐体2のペン先側に取り付けられる。The front cap 3 is attached to the pen tip side of the housing 2 by inserting and fitting the cylindrical portion 3a into the housing 2 and gluing it as necessary.

フロントキャップ3のテーパー部3bの先細の先端には、開口3cが設けられており、この開口3cに、例えば弾性ゴムからなる弾性部材4が装着されている。この弾性部材4は、フロントキャップ3のテーパー部3bの開口3cと同一の径の開口4aを有する。An opening 3c is provided at the tapered tip of the tapered portion 3b of the front cap 3, and an elastic member 4 made of, for example, elastic rubber is attached to this opening 3c. This elastic member 4 has an opening 4a with the same diameter as the opening 3c of the tapered portion 3b of the front cap 3.

そして、この例においては、芯体5は、導電性部材、例えば導電性金属からなる導体芯部51と、この導体芯部51の、先端側とは反対側の後端部51aを除く部分の全体を覆うカバー部52とからなる。カバー部52は、硬質の樹脂、例えばPOM(Polyoxymethylene)で構成されている。In this example, the core body 5 is made of a conductive material, such as a conductive metal, and a cover 52 that covers the entire conductor core 51 except for the rear end 51a on the side opposite to the tip. The cover 52 is made of a hard resin, such as POM (Polyoxymethylene).

この例の芯体5は、形状的には、弾性部材4の開口4a及びフロントキャップ3の開口3cを通じて筐体2の中空部内に差し込まれる芯体本体部5aと、弾性部材4の開口4aから外部に突出する先端部5bとを備える。In this example, the core body 5 has a core body main body portion 5a that is inserted into the hollow portion of the housing 2 through the opening 4a of the elastic member 4 and the opening 3c of the front cap 3, and a tip portion 5b that protrudes to the outside from the opening 4a of the elastic member 4.

芯体本体部5aは、導体芯部51の後端部51aを除いて、カバー部52の樹脂で覆われている。この芯体本体部5aのカバー部52の樹脂で覆われている部分の外径は、弾性部材4の開口4a及びフロントキャップ3の開口3cの径よりも小さくされている。The core body 5a is covered with the resin of the cover 52, except for the rear end 51a of the conductor core 51. The outer diameter of the portion of the core body 5a covered with the resin of the cover 52 is smaller than the diameter of the opening 4a of the elastic member 4 and the opening 3c of the front cap 3.

先端部5bは、導体芯部51の先端側が外部に露出しないようにカバー部52の樹脂で覆われて構成されている。そして、この先端部5bは、芯体本体部5aとの連結部の径は、弾性部材4の開口4a及びフロントキャップ3の開口3cの径よりも大きくされていると共に、ペン先になるほど径が小さくなる円錐形状とされている。先端部5bの、芯体本体部5aとの連結部には、リング状端面5cを備える段部が形成されている。The tip 5b is covered with the resin of the cover 52 so that the tip side of the conductor core 51 is not exposed to the outside. The diameter of the tip 5b at the connection part with the core body 5a is larger than the diameter of the opening 4a of the elastic member 4 and the opening 3c of the front cap 3, and the tip 5b is cone-shaped with a diameter that decreases toward the pen tip. A step with a ring-shaped end surface 5c is formed at the connection part of the tip 5b with the core body 5a.

そして、この例では、図1(A)に示すように、先端部5bの、芯体本体部5aとの連結部の径は、弾性部材4の先端側の径と同一とされている。これにより、図1に示すように、芯体5の先端部5bの外周側面と弾性部材4の外周側面とは、面一となって段差が生じないようにされている。 In this example, as shown in Fig. 1(A), the diameter of the connecting portion of the tip portion 5b with the core body portion 5a is the same as the diameter of the tip side of the elastic member 4. As a result, as shown in Fig. 1, the outer peripheral side surface of the tip portion 5b of the core body 5 and the outer peripheral side surface of the elastic member 4 are flush with each other so that no step is created.

芯体5は、以上のような構成を備えるので、芯体本体部5を、弾性部材4の開口4a及びフロントキャップ3の開口3cを通じて、筐体2の中空部内に差し込むことが可能である。そして、芯体5の芯体本体部5aを筐体2内に差し込んだときには、先端部5bの、芯体本体部5aとの連結部のリング状端面5cが、弾性部材4のリング状端面4bに衝合する状態となる。Since the core body 5 has the above-mentioned configuration, the core body main body 5 can be inserted into the hollow portion of the housing 2 through the opening 4a of the elastic member 4 and the opening 3c of the front cap 3. When the core body main body 5a of the core body 5 is inserted into the housing 2, the ring-shaped end surface 5c of the connecting portion of the tip 5b with the core body main body 5a comes into contact with the ring-shaped end surface 4b of the elastic member 4.

そして、この例では、フロントキャップ3の中空部内には、芯体5の軸心方向の変位を光学的に検出する変位検出部6と、芯体5の軸心方向の変位に応じて変位する端面7Sを有する芯体嵌合部材7が設けられる。In this example, a displacement detection unit 6 that optically detects the axial displacement of the core body 5 and a core body fitting member 7 having an end face 7S that displaces in response to the axial displacement of the core body 5 are provided within the hollow portion of the front cap 3.

変位検出部6は、この例では、図2に示すように、発光部、例えばレーザー光を出射する発光ダイオード61と、受光部、この例では3D(3 Dimension)センサ62と、TOFコントローラ63とを備えるTOF(Time Of Flight)センサを備えると共に、例えばマイクロプロセッサで構成される筆圧検出回路67を備える。As shown in FIG. 2, in this example, the displacement detection unit 6 includes a light-emitting unit, for example a light-emitting diode 61 that emits laser light, a light-receiving unit, in this example a TOF (Time Of Flight) sensor including a 3D (3 Dimension) sensor 62 and a TOF controller 63, and also includes a pen pressure detection circuit 67, for example composed of a microprocessor.

TOFコントローラ63は、発光ドライバ64を制御して、発光部の例を構成する発光ダイオード61からパルス変調されたレーザー光の発光光Tp(図3(A)の波形図参照)を出射するように制御する。発光ダイオード61から出射されたレーザー光の発光光Tpは、レンズ65を通じて、この例では、端面7Sに投光され、端面7Sで反射される。この端面7Sで反射されたレーザー光は、レンズ66を通じて受光部の例を構成する3Dセンサで受光光Rpとして受光され、その受光結果がTOFコントローラ63に供給される。The TOF controller 63 controls the light emission driver 64 to emit pulse-modulated laser light emission light Tp (see the waveform diagram in FIG. 3(A)) from a light emitting diode 61 constituting an example of a light emitting unit. The laser light emission light Tp emitted from the light emitting diode 61 is projected onto the end face 7S through a lens 65 in this example and reflected by the end face 7S. The laser light reflected by this end face 7S is received as received light Rp by a 3D sensor constituting an example of a light receiving unit through a lens 66, and the light reception result is supplied to the TOF controller 63.

このとき、受光光Rpは、発光ダイオード61からの発光光の出射時点から、変位検出部6と端面7Sとの距離に応じた時間だけ遅延した時点で、3Dセンサ62で受光される。このため、受光光Rpは、図3(B)に示すように、図3(A)に示した出射光のレーザー光の発光光Tpに対して、変位検出部6と端面7Sとの距離に応じた遅延時間分だけの位相差PHdを有するものとなる。At this time, the received light Rp is received by the 3D sensor 62 at a time delayed by a time corresponding to the distance between the displacement detection unit 6 and the end face 7S from the time of emission of the light from the light-emitting diode 61. Therefore, as shown in Fig. 3(B), the received light Rp has a phase difference PHd of the delay time corresponding to the distance between the displacement detection unit 6 and the end face 7S with respect to the emitted light Tp of the laser light of the emitted light shown in Fig. 3(A).

TOFコントローラ63は、発光光Tpと受光光Rpとの位相差PHdを検出し、その検出した位相差PHdの情報を後述する筆圧検出回路67に供給する。筆圧検出回路67は、TOFコントローラ63からの位相差PHdの情報に基づいて、芯体5の先端部5bに印加された筆圧を検出する。筆圧検出回路67は、検出した筆圧の情報を、後述するようにプリント基板10上に配設されている信号処理回路9に供給する。この筆圧検出回路67における筆圧検出の処理については、後で詳述する。The TOF controller 63 detects the phase difference PHd between the emitted light Tp and the received light Rp, and supplies information on the detected phase difference PHd to a writing pressure detection circuit 67, which will be described later. The writing pressure detection circuit 67 detects the writing pressure applied to the tip 5b of the core 5 based on the information on the phase difference PHd from the TOF controller 63. The writing pressure detection circuit 67 supplies information on the detected writing pressure to a signal processing circuit 9 arranged on the printed circuit board 10, as will be described later. The writing pressure detection process in the writing pressure detection circuit 67 will be described in detail later.

なお、図1では、図示は省略するが、この実施形態の電子ペン1は、変位検出部6と信号処理回路9とを駆動するための電源電圧を供給するバッテリーを備えている。Although not shown in Figure 1, the electronic pen 1 of this embodiment is equipped with a battery that supplies power supply voltage to drive the displacement detection unit 6 and the signal processing circuit 9.

変位検出部6は、この例では、ホルダー部8により、電子ペン1の軸心中心位置の近傍に、レーザー光の発光部及び受光部が、電子ペン1の軸心方向に対して直交する方向となる状態で保持されて、フロントキャップ3の中空部内に配設される。In this example, the displacement detection unit 6 is held by the holder portion 8 near the center position of the axis of the electronic pen 1 with the laser light emitting portion and light receiving portion oriented perpendicular to the axis direction of the electronic pen 1, and is arranged in the hollow portion of the front cap 3.

この場合に、フロントキャップ3の先端側とは反対側の開口端側の円周方向の複数の位置には、図1(B)に示すように、開口端から鉤型に形成されている切り欠き溝3dが設けられている。一方、ホルダー部8には、この複数個の切り欠き溝3dのそれぞれに嵌合する複数個の突部8aが形成されている。そして、ホルダー部8は、突部8aが、切り欠き溝3dに嵌合された状態で軸心方向にフロントキャップ3に押し込まれた後、円周方向に回動されることで、図3(B)に示すように、突部8aが鉤型の切り欠き溝3dと係合するようにされる。これにより、ホルダー部8は、フロントキャップ3に対して軸心方向に移動しないように結合される。なお、ホルダー部8と、フロントキャップ3とは、図1(B)のように結合すると共に、接着するようにしてもよい。In this case, as shown in FIG. 1(B), notch grooves 3d are provided at multiple positions in the circumferential direction on the open end side opposite the tip side of the front cap 3, which are formed in a hook shape from the open end. On the other hand, multiple protrusions 8a are formed in the holder part 8, which fit into each of the multiple notch grooves 3d. The holder part 8 is then pushed into the front cap 3 in the axial direction with the protrusions 8a fitted into the notch grooves 3d, and then rotated in the circumferential direction, so that the protrusions 8a engage with the hook-shaped notch grooves 3d, as shown in FIG. 3(B). This allows the holder part 8 to be connected to the front cap 3 so that it does not move in the axial direction. The holder part 8 and the front cap 3 may be connected and bonded together as shown in FIG. 1(B).

ホルダー部8の、フロントキャップ3との結合側とは反対側には、基板載置台部8bが形成されており、この基板載置台部8bには、プリント基板10が載置される。このプリント基板10上には、前述した信号処理回路9が配設されている。この例では、信号処理回路9は、IC(Integrated Circuit)で構成されている。 On the side of the holder 8 opposite to the side where it is joined to the front cap 3, a board mounting platform 8b is formed, and a printed circuit board 10 is mounted on this board mounting platform 8b. The aforementioned signal processing circuit 9 is disposed on this printed circuit board 10. In this example, the signal processing circuit 9 is composed of an IC (Integrated Circuit).

信号処理回路9は、芯体5の導体芯部51に供給する信号を生成する。この実施形態では、この信号には、位置検出用信号と、この位置検出用信号の付加情報として、変位検出部6の筆圧検出回路67で検出された筆圧情報が含まれる。The signal processing circuit 9 generates a signal to be supplied to the conductor core portion 51 of the core body 5. In this embodiment, this signal includes a position detection signal and, as additional information of the position detection signal, writing pressure information detected by the writing pressure detection circuit 67 of the displacement detection unit 6.

また、ホルダー部8は、フロントキャップ3の中空部内において、芯体嵌合部材7を保持すると共に、芯体5の導体芯部51をシールドするためのシールド部品(後述する導体ばね12)を保持するように構成されている。なお、芯体嵌合部材7や、シールド部品などは、前述したようにして、ホルダー部8をフロントキャップ3と結合する前に、予め、ホルダー部8に保持されるように構成されている。The holder portion 8 is configured to hold the core body fitting member 7 within the hollow portion of the front cap 3, as well as to hold a shielding part (the conductor spring 12 described below) for shielding the conductor core portion 51 of the core body 5. The core body fitting member 7 and the shielding part are configured to be held in the holder portion 8 in advance, before the holder portion 8 is joined to the front cap 3, as described above.

すなわち、ホルダー部8は、フロントキャップ3の中空部側に、円柱状空間部を形成する筒状部8cを備える。この筒状部8c内には、筒状の保持部材11が挿入されて結合される。保持部材11は、端面7Sを軸心方向に移動可能とする状態で、芯体嵌合部材7を保持する。この筒状の保持部材11の中空部11aは、変位検出部6からの発光光Tpを端面7Sに投光し、また、端面7Sからの反射光を受光するための空間を構成する。That is, the holder portion 8 has a cylindrical portion 8c that forms a cylindrical space on the hollow portion side of the front cap 3. A cylindrical holding member 11 is inserted into and connected to this cylindrical portion 8c. The holding member 11 holds the core fitting member 7 in a state in which the end face 7S can move in the axial direction. The hollow portion 11a of this cylindrical holding member 11 forms a space for projecting the emitted light Tp from the displacement detection unit 6 onto the end face 7S and for receiving the reflected light from the end face 7S.

芯体嵌合部材7は、芯体嵌合部材本体部71と、この芯体嵌合部材本体部71の芯体5側に結合されて設けられる導電性部材72と、芯体嵌合部材本体部71の変位検出部6側に結合されて設けられる端面形成用部73とからなる。The core body fitting member 7 comprises a core body fitting member main body portion 71, a conductive member 72 which is joined to the core body 5 side of the core body fitting member main body portion 71, and an end face forming portion 73 which is joined to the displacement detection unit 6 side of the core body fitting member main body portion 71.

芯体嵌合部材本体部71は、軸心方向の芯体5側に、芯体5の導体芯部51の後端部51aが嵌合される嵌合凹部71aを備えると共に、軸心方向の変位検出部6側に、端面形成用部73に嵌合される嵌合突部71bと、軸心方向に直交する方向に張り出すフランジ部71cとを備えている。The core body fitting member main body 71 has, on the core body 5 side in the axial direction, a fitting recess 71a into which the rear end 51a of the conductor core 51 of the core body 5 is fitted, and, on the displacement detection section 6 side in the axial direction, a fitting protrusion 71b that fits into the end face forming portion 73, and a flange portion 71c that protrudes in a direction perpendicular to the axial direction.

導電性部材72は、例えば導電性ゴムなどの弾性を有する部材で構成され、芯体嵌合部材本体部71の芯体5側に結合されたときに、芯体嵌合部材本体部71の嵌合凹部71aと連通する貫通孔72aを備える。この導電性部材72の貫通孔72aの径は、芯体5の導体芯部51の後端部51aの径と等しくされており、芯体5の導体芯部51の後端部51aは、導電性部材72の貫通孔72aに圧入された後、芯体嵌合部材本体部71の嵌合凹部71a内に嵌合される。なお、芯体5は、芯体嵌合部材7から引き抜くことが可能であり、交換が可能である。The conductive member 72 is made of an elastic material such as conductive rubber, and has a through hole 72a that communicates with the fitting recess 71a of the core fitting member main body 71 when it is coupled to the core 5 side of the core fitting member main body 71. The diameter of the through hole 72a of the conductive member 72 is equal to the diameter of the rear end 51a of the conductor core 51 of the core 5, and the rear end 51a of the conductor core 51 of the core 5 is pressed into the through hole 72a of the conductive member 72 and then fitted into the fitting recess 71a of the core fitting member main body 71. The core 5 can be pulled out of the core fitting member 7 and replaced.

この場合に、芯体5の導体芯部51と導電性部材72とは、導電性部材72の弾性力により強く接触して、両者は電気的に良好に接続されることになる。この例では、導電性部材72には、導電材料例えば導電性金属で構成されているコイルばね12の一端12a側が結合されている。そして、コイルばね12は、図1(A)に示すように、保持部材11の外周部に巻回されるような状態で配設されると共に、その他端12b側は、ホルダー部8を貫通して、プリント基板10側に導出され、プリント基板10上において、信号処理回路9と電気的に接続されるように構成されている。図1(A)の例では、コイルばね12の他端12bは、プリント基板10の裏側からスルーホールを介して、表面側の信号処理回路9に電気的に接続されるように構成されている。In this case, the conductor core 51 of the core body 5 and the conductive member 72 are in strong contact with each other due to the elastic force of the conductive member 72, and the two are electrically connected well. In this example, one end 12a of the coil spring 12 made of a conductive material, for example, a conductive metal, is connected to the conductive member 72. As shown in FIG. 1(A), the coil spring 12 is arranged in a state in which it is wound around the outer periphery of the holding member 11, and the other end 12b is configured to penetrate the holder part 8 and be led out to the printed circuit board 10 side, and to be electrically connected to the signal processing circuit 9 on the printed circuit board 10. In the example of FIG. 1(A), the other end 12b of the coil spring 12 is configured to be electrically connected to the signal processing circuit 9 on the front side from the back side of the printed circuit board 10 via a through hole.

信号処理回路9で生成された位置検出用信号及び筆圧情報を含む信号が、コイルばね12を通じて芯体5の導体芯部51に供給され、この導体芯部51から位置検出センサに対して静電結合により送信される。The position detection signal and a signal containing writing pressure information generated by the signal processing circuit 9 are supplied to the conductor core 51 of the core body 5 through the coil spring 12, and transmitted from this conductor core 51 to the position detection sensor by electrostatic coupling.

そして、この実施形態では、図1(B)に示すように、ホルダー部8の筒状部8cとフロントキャップ3の筒状部3aとに挟持されるようにして、シールド部材保持部13がフロントキャップ3の中空部内に設けられる。このシールド部材保持部13は、フロントキャップ3の中空部において、筒状部3aからテーパー部3b側にまで亘るように構成されている。そして、このシールド部材保持部13の外周に、この例では、導電性の金属からなるコイルが巻回されることで構成されるシールド部材14が配設されている。このシールド部材14は、芯体5の導体芯部51へのノイズの取り込み等を防止するためのものであり、例えばプリント基板10の接地導体に接続されている。 In this embodiment, as shown in FIG. 1B, the shielding member holding portion 13 is provided in the hollow portion of the front cap 3 so as to be sandwiched between the cylindrical portion 8c of the holder portion 8 and the cylindrical portion 3a of the front cap 3. This shielding member holding portion 13 is configured to extend from the cylindrical portion 3a to the tapered portion 3b side in the hollow portion of the front cap 3. Then, a shielding member 14, which is configured by winding a coil made of a conductive metal around the outer periphery of this shielding member holding portion 13 in this example, is disposed. This shielding member 14 is intended to prevent noise from being taken into the conductor core portion 51 of the core body 5, and is connected to the ground conductor of the printed circuit board 10, for example.

端面形成用部73は、嵌合凹孔73aを備え、その嵌合凹孔73aに、芯体嵌合部材本体部71の嵌合突部71bが嵌合されることで、芯体嵌合部材本体部71に結合される。この端面形成用部73は、変位検出部6と、保持部材11の中空部11aの空間を介して対向する面を備え、当該面が端面7Sを構成するもので、当該端面7Sは光を良好に反射するようにするために鏡面仕上げ加工が施されている。端面形成用部73は、鏡面仕上げ加工を施すことができる材料、例えばSUS(Steel Use Stainless)などの金属で構成されている。The end face forming part 73 has a fitting recess 73a, and is joined to the core body fitting member main body part 71 by fitting the fitting protrusion 71b of the core body fitting member main body part 71 into the fitting recess 73a. This end face forming part 73 has a surface that faces the displacement detection part 6 through the space of the hollow part 11a of the holding member 11, and this surface constitutes the end face 7S, and the end face 7S is mirror-finished to reflect light well. The end face forming part 73 is made of a material that can be mirror-finished, for example, a metal such as SUS (Steel Use Stainless).

端面形成用部73は、保持部材11の中空部11a内において、軸心方向に移動可能に配設されている。したがって、芯体嵌合部材7は、この端面形成用部73が保持部材11に対して軸芯方向に移動することで、移動可能となっている。ただし、保持部材11の中空部11aの芯体5側には、図1(A)に示すように、段部11bが形成されていて、この段部11bが端面形成用部73の芯体5側の端部と衝合することで、芯体嵌合部材7が芯体5側に抜け落ちないように構成されている。The end face forming portion 73 is disposed within the hollow portion 11a of the holding member 11 so as to be movable in the axial direction. Therefore, the core body fitting member 7 is movable by the end face forming portion 73 moving in the axial direction relative to the holding member 11. However, as shown in FIG. 1(A), a step portion 11b is formed on the core body 5 side of the hollow portion 11a of the holding member 11, and this step portion 11b abuts against the end portion on the core body 5 side of the end face forming portion 73, so that the core body fitting member 7 does not fall out toward the core body 5 side.

そして、この実施形態では、芯体嵌合部材本体部71のフランジ部71cと、保持部材11の芯体5側の端部との間に、弾性部材15が配設されている。この例では、この弾性部材15は、圧縮に対して高い復元性を有すると共に、耐衝撃吸収性能が高い、高機能ウレタン発泡部材、例えばマイクロポリマーシートPoron(登録商標)で構成されている。In this embodiment, an elastic member 15 is disposed between the flange portion 71c of the core fitting member main body portion 71 and the end portion of the holding member 11 on the core 5 side. In this example, the elastic member 15 is made of a high-performance urethane foam material, such as a micropolymer sheet Poron (registered trademark), which has high recovery properties against compression and high shock absorption performance.

弾性部材15は、この実施形態では、上述した芯体5の先端部5bとフロントキャップ3との間の弾性部材4と共に、芯体5及び芯体嵌合部材7が、芯体5の先端部5bに印加された圧力(筆圧)により軸心方向に移動した後、圧力の印加がなくなったときに元の位置に復帰させるための復帰用の弾性部材となる。この実施形態では、芯体5の先端部5bに圧力が印加されると、芯体5及び芯体嵌合部材7は、弾性部材4及び弾性部材15の弾性力に抗して、軸心方向に、印加された圧力に応じた大きさの変位をし、この変位に対応して、端面7Sが軸心方向に変位する。In this embodiment, the elastic member 15, together with the elastic member 4 between the tip 5b of the core body 5 and the front cap 3 described above, serves as a return elastic member for returning the core body 5 and the core body fitting member 7 to their original positions when the pressure (writing pressure) applied to the tip 5b of the core body 5 is removed after the core body 5 and the core body fitting member 7 have moved in the axial direction due to the pressure. In this embodiment, when pressure is applied to the tip 5b of the core body 5, the core body 5 and the core body fitting member 7 displace in the axial direction by an amount corresponding to the applied pressure against the elastic force of the elastic member 4 and the elastic member 15, and the end face 7S displaces in the axial direction in response to this displacement.

変位検出部6の筆圧検出回路67の処理について説明する。筆圧検出回路67は、端面7Sの位置が、芯体5の先端部5bに圧力が印加されていないときの位置における発光光Tpと受光光Rpとの位相差の情報をTOFコントローラ63から受け、筆圧ゼロのときの発光光Tpと受光光Rpとの位相差の情報として記憶しておくようにする。この筆圧ゼロのときの発光光Tpと受光光Rpとの位相差の情報の記憶情報は、定期的に更新するようにしてもよいし、例えば電子ペン1のサイドスイッチなどを用いた使用者の指示により更新することができるように構成してもよい。The processing of the writing pressure detection circuit 67 of the displacement detection unit 6 will be described. The writing pressure detection circuit 67 receives information on the phase difference between the emitted light Tp and the received light Rp at the position of the end surface 7S when no pressure is applied to the tip 5b of the core body 5 from the TOF controller 63, and stores the information on the phase difference between the emitted light Tp and the received light Rp when the writing pressure is zero. The stored information on the phase difference between the emitted light Tp and the received light Rp when the writing pressure is zero may be updated periodically, or may be configured to be updated by a user's instruction using, for example, a side switch of the electronic pen 1.

前述したように、芯体5の先端部5bに圧力が印加されると、その印加された圧力の大きさに応じた軸心方向の変位を端面7Sが呈する。TOFコントローラ63は、この端面7Sの変位に応じて、筆圧ゼロのときの発光光Tpと受光光Rpとの位相差とは異なる発光光Tpと受光光Rpとの位相差を検出し、その検出した発光光Tpと受光光Rpとの位相差の情報を筆圧検出回路67に供給する。As described above, when pressure is applied to the tip 5b of the core 5, the end surface 7S exhibits an axial displacement corresponding to the magnitude of the applied pressure. In response to this displacement of the end surface 7S, the TOF controller 63 detects a phase difference between the emitted light Tp and the received light Rp that is different from the phase difference between the emitted light Tp and the received light Rp when the writing pressure is zero, and supplies information on the detected phase difference between the emitted light Tp and the received light Rp to the writing pressure detection circuit 67.

筆圧検出回路67は、記憶している筆圧ゼロのときの発光光Tpと受光光Rpとの位相差と、芯体5の先端部5bに圧力が印加されて端面7Sが軸心方向に変位した後の位置における発光光Tpと受光光Rpとの位相差との差ΔPHdから、印加された圧力に応じた端面7Sの変位Δdを検出する。The pen pressure detection circuit 67 detects the displacement Δd of the end face 7S in response to the applied pressure from the difference ΔPHd between the phase difference between the emitted light Tp and the received light Rp when the stored pen pressure is zero and the phase difference between the emitted light Tp and the received light Rp at a position after pressure is applied to the tip 5b of the core body 5 and the end face 7S is displaced in the axial direction.

すなわち、筆圧検出回路67においては、光についての前記位相差の差ΔPHdに対応する時間Δtを算出し、光の速度をCvとしたとき、
Δd=Δt×Cv/2・・・・(式1)
として、印加された圧力に応じた端面7Sの変位Δdを検出する。
That is, in the writing pressure detection circuit 67, a time Δt corresponding to the difference ΔPHd in the phase difference of light is calculated, and when the speed of light is Cv,
Δd=Δt×Cv/2 (Formula 1)
and detects the displacement Δd of the end face 7S in response to the applied pressure.

そして、この実施形態では、前述したように、芯体5の先端部5bに圧力が印加されたときに、芯体5及び芯体嵌合部材7は、弾性部材4及び弾性部材15の弾性力に抗して、軸心方向に変位するので、筆圧検出回路67は、これら弾性部材4及び弾性部材15の弾性係数を考慮して筆圧を検出するようにする。ここで、弾性部材4の弾性係数k1は既知であり、また、弾性部材15の弾性係数k2も既知であるので、筆圧検出回路67は、芯体5の先端部5bに印加された圧力、すなわち、筆圧Fを、
F=Δd×(k1×k2/(k1+k2))・・・・(式2)
として算出する。
In this embodiment, as described above, when pressure is applied to the tip 5b of the core 5, the core 5 and the core fitting member 7 are displaced in the axial direction against the elastic forces of the elastic members 4 and 15, so the writing pressure detection circuit 67 detects the writing pressure taking into account the elastic coefficients of the elastic members 4 and 15. Here, the elastic coefficient k1 of the elastic member 4 is known, and the elastic coefficient k2 of the elastic member 15 is also known, so the writing pressure detection circuit 67 calculates the pressure applied to the tip 5b of the core 5, i.e., the writing pressure F, as
F=Δd×(k1×k2/(k1+k2)) (Formula 2)
It is calculated as follows.

そして、以上のようにして算出された筆圧Fの情報が、筆圧検出回路67から信号処理回路9に供給される。信号処理回路9は、この筆圧Fの情報を、例えばデジタル信号に変換して、芯体5の導体芯部51に供給し、位置検出センサを通じて位置検出装置で検出される。The information on the pen pressure F calculated as described above is supplied from the pen pressure detection circuit 67 to the signal processing circuit 9. The signal processing circuit 9 converts the information on the pen pressure F, for example, into a digital signal, supplies it to the conductor core portion 51 of the core body 5, and is detected by the position detection device via the position detection sensor.

以上説明したように、この実施形態の電子ペン1においては、芯体5の先端部5bに印加される圧力(筆圧)の大きさに応じて芯体5と共に軸心方向に変位する端面7Sの軸心方向の変位を、光学的に検出する変位検出部6を備え、この変位検出部6で検出した変位に基づいて、筆圧検出回路67で筆圧を検出するように構成されている。As described above, the electronic pen 1 of this embodiment is provided with a displacement detection unit 6 that optically detects the axial displacement of the end face 7S, which displaces axially together with the core body 5 depending on the magnitude of pressure (writing pressure) applied to the tip portion 5b of the core body 5, and is configured to detect the writing pressure in the writing pressure detection circuit 67 based on the displacement detected by this displacement detection unit 6.

したがって、この実施形態の電子ペン1によれば、筆圧検出のための構成を簡略化することができると共に、印加された圧力に応じた芯体及び芯体嵌合部材の軸心方向の変位を圧力として筆圧検出部に直接的に伝達するものではないので、圧力を直接的に受けることによる従来のような圧力検出部の欠陥が発生したりする問題は生じない。Therefore, with the electronic pen 1 of this embodiment, the configuration for detecting pen pressure can be simplified, and since the axial displacement of the core body and the core body fitting member in response to the applied pressure is not directly transmitted as pressure to the pen pressure detection unit, there is no problem of defects in the pressure detection unit as in the conventional case due to direct exposure to pressure.

また、この実施形態の電子ペン1においては、従来のような印加された圧力に応じた変位を静電容量や、インダクタンスや、抵抗値の変化として検出し、それらの検出結果により筆圧を検出するのではなく、印加された圧力に応じた変位を光学的に検出し、その検出した変位から筆圧を検出するので、応答性良く検出することが可能である。また、圧力(筆圧)の検出開始点を定めるのも容易である。In addition, in the electronic pen 1 of this embodiment, the displacement corresponding to the applied pressure is not detected as a change in capacitance, inductance, or resistance value as in the conventional case, and the writing pressure is detected from the detection results, but the displacement corresponding to the applied pressure is optically detected, and the writing pressure is detected from the detected displacement, so that detection can be performed with good responsiveness. It is also easy to determine the starting point for detecting pressure (writing pressure).

また、上述の実施形態の電子ペン1では、変位検出部6を、普及しているTOFセンサを用いて構成することができるので、より構成を簡単にすることができるというメリットがある。 In addition, in the electronic pen 1 of the above-mentioned embodiment, the displacement detection unit 6 can be constructed using a commonly used TOF sensor, which has the advantage of making the configuration simpler.

[第2の実施形態]
上述の第1の実施形態では、TOFセンサを用いて筆圧のみを検出するようにしたが、第2の実施形態では、TOFセンサを用いることで、電子ペン1の筐体の傾きを検出することができるように構成する。図4に、この第2の実施形態の電子ペン1Aのペン先側の拡大断面図を示す。
Second Embodiment
In the above-described first embodiment, a TOF sensor is used to detect only the writing pressure, but in the second embodiment, a TOF sensor is used to detect the inclination of the housing of the electronic pen 1. Fig. 4 shows an enlarged cross-sectional view of the pen tip side of the electronic pen 1A of the second embodiment.

図4の例の、この第2の実施形態の電子ペン1Aにおいて、上述した第1の実施形態の電子ペン1と同様の部分には、同一の参照符号を付して、その詳細な説明は省略する。また、第1の実施形態の電子ペン1における部品とは若干構成が異なっているが、対応する部品には、図3の例の第2の実施形態の電子ペン1Aにおいては、同一の参照符号にサフィックスAを付加して示すようにする。In the electronic pen 1A of the second embodiment shown in the example of Figure 4, parts similar to those of the electronic pen 1 of the first embodiment described above are given the same reference numerals, and detailed descriptions thereof are omitted. Also, although the configuration is slightly different from that of the parts in the electronic pen 1 of the first embodiment, corresponding parts are indicated by adding the suffix A to the same reference numerals in the electronic pen 1A of the second embodiment shown in the example of Figure 3.

図4に示すように、芯体5及び芯体嵌合部材7は、この第2の実施形態の電子ペン1Aにおいても、第1の実施形態の電子ペン1と同様の構成を備える。変位検出部6Aは、後述する図6に示すように、発光光と受光光の位相差として、傾き検出用の位相差を検出する機能を有するTOFコントローラ63Aを備えると共に、傾き検出回路68が追加される点のみが異なるが、その他の構成は、第1の実施形態の電子ペン1の変位検出部6と同様である。As shown in Figure 4, the core body 5 and the core body fitting member 7 of the electronic pen 1A of this second embodiment have the same configuration as the electronic pen 1 of the first embodiment. The displacement detection unit 6A, as shown in Figure 6 described later, is different only in that it includes a TOF controller 63A having a function of detecting a phase difference for tilt detection as a phase difference between emitted light and received light, and a tilt detection circuit 68 is added, but the other configuration is the same as the displacement detection unit 6 of the electronic pen 1 of the first embodiment.

この第2の実施形態の電子ペン1Aにおいては、変位検出部6Aを保持するホルダー部8Aは、例えばSUSで構成される円筒状の筐体2Aのペン先側の端部に、軸心方向に移動不能の状態で固定されるように取り付けられている。図4の例では、筐体2Aの突部2Aaが、ホルダー部8Aの凹部8Adに嵌合することで、ホルダー部8Aが筐体2Aに対して固定されている。そして、このホルダー部8Aは、第1の実施形態の電子ペン1のホルダー部8と同様に基板載置台部8Abを備え、当該基板載置台部8Ab上に、信号処理回路9Aを構成するICが配設されているプリント基板10が載置される。In the electronic pen 1A of the second embodiment, the holder portion 8A that holds the displacement detection unit 6A is attached to the end of the cylindrical housing 2A made of, for example, SUS on the pen tip side so as to be fixed in a state where it cannot move in the axial direction. In the example of Figure 4, the protrusion 2Aa of the housing 2A fits into the recess 8Ad of the holder portion 8A, thereby fixing the holder portion 8A to the housing 2A. The holder portion 8A also includes a board mounting base portion 8Ab, similar to the holder portion 8 of the electronic pen 1 of the first embodiment, and a printed circuit board 10 on which ICs that constitute the signal processing circuit 9A are arranged is mounted on the board mounting base portion 8Ab.

信号処理回路9Aは、芯体5の導体芯部51に供給する信号に、変位検出部6Aの傾き検出回路68で検出された傾きの情報が含まれる点が異なるだけで、第1の実施形態の電子ペン1における信号処理回路9と同様の構成を有する。The signal processing circuit 9A has a configuration similar to that of the signal processing circuit 9 in the electronic pen 1 of the first embodiment, except that the signal supplied to the conductor core portion 51 of the core body 5 includes tilt information detected by the tilt detection circuit 68 of the displacement detection unit 6A.

そして、この第2の実施形態の電子ペン1Aにおいては、変位検出部6Aを保持するホルダー部8Aが固定された筐体2Aの、軸心方向の芯体5が配設されるペン先側の端部に、光透過部16を介してフロントキャップ3Aが取り付けられる。In the electronic pen 1A of this second embodiment, a front cap 3A is attached, via a light-transmitting portion 16, to the end portion on the pen tip side, where the core body 5 in the axial direction is arranged, of the housing 2A to which the holder portion 8A that holds the displacement detection unit 6A is fixed.

この例では、光透過部16は、筒状の光透過性の樹脂、あるいはガラス部材で構成され、その内壁面側が、図4に示すように凹面レンズとなるように構成されている。光透過部16は、この例では、筐体2A及びフロントキャップ3Aに対して例えば接着材により接着されて接合される。なお、光透過部16がガラスの場合に、例えばレーザーにより溶融させることで、筐体2A及びフロントキャップ3Aに対して接合するようにしてもよい。In this example, the light transmitting portion 16 is made of a cylindrical light transmitting resin or glass member, and its inner wall surface side is configured to be a concave lens as shown in Figure 4. In this example, the light transmitting portion 16 is bonded to the housing 2A and the front cap 3A by, for example, an adhesive. Note that when the light transmitting portion 16 is made of glass, it may be bonded to the housing 2A and the front cap 3A by, for example, melting it with a laser.

フロントキャップ3Aは、絶縁性部材例えば樹脂で構成され、この第2の実施形態の電子ペン1Aにおいては、第1の実施形態の電子ペン1のフロントキャップ3のテーパー部3bに対応する部分のみを有するように構成されている。そして、この例では、フロントキャップ3Aの外周面の少なくとも芯体5の導体芯部51の周囲を囲むように位置には、導電性材料、この例では導電性金属からなるシールド部材14Aが設けられている。The front cap 3A is made of an insulating material, for example, resin, and in the electronic pen 1A of this second embodiment, it is configured to have only a portion that corresponds to the tapered portion 3b of the front cap 3 of the electronic pen 1 of the first embodiment. In this example, a shielding member 14A made of a conductive material, in this example, a conductive metal, is provided on the outer peripheral surface of the front cap 3A at a position surrounding at least the conductor core portion 51 of the core body 5.

そして、この例では、フロントキャップ3Aには、一体的に、芯体嵌合部材7の保持部3Adが形成されており、この保持部3Adにより、第1の実施形態の電子ペン1と同様に、端面7Sが変位検出部6Aに対向する状態で、軸心方向に移動可能の状態で、芯体嵌合部材7が保持されている。In this example, a holding portion 3Ad for the core body fitting member 7 is integrally formed on the front cap 3A, and this holding portion 3Ad holds the core body fitting member 7 in a state in which it can move in the axial direction with its end face 7S facing the displacement detection unit 6A, similar to the electronic pen 1 of the first embodiment.

そして、この第2の実施形態の電子ペン1Aにおいては、光透過部16で囲まれる、変位検出部6と端面7Sとの間の空間内には、変位検出部6Aの発光部からのレーザー光を、端面7Sのみではなく、光透過部16側に導くと共に、外部からの反射光を光透過部16を通じて集光して、変位検出部6Aの受光部で受光するようにするためのリング状のレンズ17が配設されている。In the electronic pen 1A of this second embodiment, a ring-shaped lens 17 is disposed in the space between the displacement detection unit 6 and the end face 7S, which is surrounded by the light-transmitting portion 16, to guide the laser light from the light-emitting portion of the displacement detection unit 6A not only to the end face 7S but also to the light-transmitting portion 16 side, and to collect reflected light from the outside through the light-transmitting portion 16 so that it is received by the light-receiving portion of the displacement detection unit 6A.

なお、レンズ17に加えて、変位検出部6Aと端面7Sとの間に、変位検出部6Aの発光部からのレーザー光を端面7Sに投光し、その反射光を変位検出部6Aの受光部で受光するようにするためのレンズを別途設けてもよい。もっとも、これらのレンズは、必須のものではなく、設けなくてもよい。In addition to the lens 17, a lens may be provided between the displacement detection unit 6A and the end surface 7S to project laser light from the light-emitting unit of the displacement detection unit 6A onto the end surface 7S and receive the reflected light at the light-receiving unit of the displacement detection unit 6A. However, these lenses are not essential and do not have to be provided.

第2の実施形態の電子ペン1Aは、以上のように構成されているので、変位検出部6Aでは、端面7Sの軸心方向の変位が検出されることで、第1の実施形態の電子ペン1と同様にして、芯体5の先端部5bに印加される圧力(筆圧)が検出される。 The electronic pen 1A of the second embodiment is configured as described above, so that the displacement detection unit 6A detects the axial displacement of the end face 7S, thereby detecting the pressure (writing pressure) applied to the tip 5b of the core body 5, in the same manner as the electronic pen 1 of the first embodiment.

また、この第2の実施形態の電子ペン1Aでは、図5に示すように、変位検出部6Aの発光部からのレーザー光の発光光Tpが、光透過部16を通じて位置検出センサのセンサ面(位置指示入力面)100Sに投光され、当該センサ面100Sで反射された光の受光光Rpが、光透過部16を通じて変位検出部6Aの受光部で受光される。変位検出部6Aでは、このときの発光光Tpと、センサ面100Sからの反射光の受光光Rpとの位相差に基づいて、電子ペン1Aの、位置検出センサのセンサ面100Sに対する傾き角θを検出する。5, in the electronic pen 1A of the second embodiment, the emitted light Tp of the laser light from the light-emitting section of the displacement detection unit 6A is projected onto the sensor surface (position indication input surface) 100S of the position detection sensor through the light-transmitting section 16, and the received light Rp of the light reflected from the sensor surface 100S is received by the light-receiving section of the displacement detection unit 6A through the light-transmitting section 16. The displacement detection unit 6A detects the tilt angle θ of the electronic pen 1A with respect to the sensor surface 100S of the position detection sensor based on the phase difference between the emitted light Tp at this time and the received light Rp of the light reflected from the sensor surface 100S.

図6は、この第2の実施形態の電子ペン1Aの変位検出部6Aの構成例を示す図である。この図6に示すように、第2の実施形態の電子ペン1Aの変位検出部6Aにおいては、電子ペン1Aの傾き角の検出のための機能を備えるTOFコントローラ63Aを備えると共に、このTOFコントローラ63Aに対して、筆圧検出回路67と、傾き検出回路68が接続されて設けられる。その他の構成は、第1の実施形態の電子ペン1の変位検出部6と同様である。 Figure 6 is a diagram showing an example of the configuration of the displacement detection unit 6A of the electronic pen 1A of the second embodiment. As shown in Figure 6, the displacement detection unit 6A of the electronic pen 1A of the second embodiment is provided with a TOF controller 63A having a function for detecting the tilt angle of the electronic pen 1A, and a pen pressure detection circuit 67 and a tilt detection circuit 68 are connected to the TOF controller 63A. The other configurations are the same as those of the displacement detection unit 6 of the electronic pen 1 of the first embodiment.

この例の変位検出部6AのTOFコントローラ63Aにおいては、端面7Sからの受光光Rpと発光光Tpとの位相差PHd1のみではなく、位置検出センサのセンサ面100Sからの反射光の受光光Rpと発光光Tpとの位相差PHd2とを検出する。この場合に、端面7Sと変位検出部6Aとの距離に比較して、位置検出センサのセンサ面100Sと変位検出部6Aとの間の距離は大きいので、位相差PHd1と位相差PHd2との大きさも大きく異なり、TOFコントローラ63Aでは、位相差PHd1と位相差PHd2とを分離して検出することができる。In this example, the TOF controller 63A of the displacement detection unit 6A detects not only the phase difference PHd1 between the received light Rp and the emitted light Tp from the end face 7S, but also the phase difference PHd2 between the received light Rp and the emitted light Tp of the reflected light from the sensor face 100S of the position detection sensor. In this case, since the distance between the sensor face 100S of the position detection sensor and the displacement detection unit 6A is large compared to the distance between the end face 7S and the displacement detection unit 6A, the magnitudes of the phase differences PHd1 and PHd2 are also significantly different, and the TOF controller 63A can detect the phase differences PHd1 and PHd2 separately.

TOFコントローラ63Aは、位相差PHd1については、第1の実施形態の電子ペン1の変位検出部6のTOFコントローラ63と同様にして、芯体5の先端部5bに圧力が印加されていないときの位相差値と、芯体5の先端部5bに圧力(筆圧)が印加されたときの位相差値との差ΔPHd1を検出して、その差ΔPHd1を筆圧検出回路67に供給するようにする。筆圧検出回路67では、前述したように、(式1)及び(式2)を用いて、芯体5の先端部5bに印加された圧力(筆圧)を検出する。 The TOF controller 63A detects the difference ΔPHd1 between the phase difference value when no pressure is applied to the tip 5b of the core body 5 and the phase difference value when pressure (writing pressure) is applied to the tip 5b of the core body 5, in the same manner as the TOF controller 63 of the displacement detection unit 6 of the electronic pen 1 of the first embodiment, and supplies the difference ΔPHd1 to the writing pressure detection circuit 67. As described above, the writing pressure detection circuit 67 detects the pressure (writing pressure) applied to the tip 5b of the core body 5 using (Equation 1) and (Equation 2).

そして、TOFコントローラ63Aは、位相差PHd2については、位相差PHd2の情報を、傾き検出回路68に供給する。この例では、傾き検出回路68は、位相差PHd2の値と、電子ペン1Aのセンサ面100Sに対する傾き角θとの対応テーブルを備えており、この対応テーブルを、位相差PHd2の値により参照することで、そのときの電子ペン1Aの傾き角を検出するようにする。Then, for the phase difference PHd2, the TOF controller 63A supplies information on the phase difference PHd2 to the tilt detection circuit 68. In this example, the tilt detection circuit 68 has a correspondence table between the value of the phase difference PHd2 and the tilt angle θ of the electronic pen 1A relative to the sensor surface 100S, and by referring to this correspondence table using the value of the phase difference PHd2, the tilt angle of the electronic pen 1A at that time is detected.

この場合に、対応テーブルの情報は、傾き角θが0度から90度の範囲で、例えば1度ごとの傾き角における状態での位相差PHd2の値を測定して、それぞれ対応付けて記憶することで形成することができる。なお、傾き角を、0度から90度の範囲で、粗い角度例えば5度ごとの傾き角における状態での位相差PHd2の値を測定して、それぞれ対応付けて記憶することで形成し、5度ごとの中間の傾きは、補間演算により算出するようにしてもよい。In this case, the information of the correspondence table can be formed by measuring the value of the phase difference PHd2 at each inclination angle of, for example, 1 degree increments in the range of the inclination angle θ from 0 degrees to 90 degrees, and storing the corresponding values. Note that the inclination angle can be formed by measuring the value of the phase difference PHd2 at each rough inclination angle of, for example, 5 degrees increments in the range of 0 degrees to 90 degrees, and storing the corresponding values, and the intermediate inclinations at each 5 degree increments can be calculated by interpolation.

なお、傾き検出回路68は、位相差PHd2の値から、計算により、変位検出部6Aとセンサ面100Sとの距離を算出することができる。そして、芯体5の先端部5bと変位検出部6Aとの距離は一定であり、電子ペン1Aの軸心方向に対する、変位検出部6Aからの発光光及び受光光の光透過部16を通じた光の中心軸方向は定まっているので、傾き検出回路68は、位相差PHd2の値から算出した距離から、電子ペン1Aの傾き角θを計算により求めることもできる。The tilt detection circuit 68 can calculate the distance between the displacement detection unit 6A and the sensor surface 100S by calculation from the value of the phase difference PHd2. Since the distance between the tip 5b of the core body 5 and the displacement detection unit 6A is constant and the central axis direction of the light emitted from the displacement detection unit 6A and the light received through the light transmitting portion 16 relative to the axial direction of the electronic pen 1A is fixed, the tilt detection circuit 68 can also calculate the tilt angle θ of the electronic pen 1A from the distance calculated from the value of the phase difference PHd2.

以上のようにして検出された電子ペン1Aの傾き角θの情報は、傾き検出回路68から信号処理回路9Aに供給される。信号処理回路9Aは、位置検出用信号の付加情報として、筆圧検出回路67で検出された筆圧の情報と、傾き検出回路68で検出された傾き角θの情報を芯体5の導体芯部51に供給する。The information on the tilt angle θ of the electronic pen 1A detected as described above is supplied from the tilt detection circuit 68 to the signal processing circuit 9A. The signal processing circuit 9A supplies the information on the writing pressure detected by the writing pressure detection circuit 67 and the information on the tilt angle θ detected by the tilt detection circuit 68 to the conductor core portion 51 of the core body 5 as additional information for the position detection signal.

この第2の実施形態の電子ペン1Aによれば、筆圧の情報に加えて、電子ペン1Aの傾き角θの情報を、変位検出部6Aから得ることができるという顕著な効果を奏する。The electronic pen 1A of this second embodiment has the remarkable effect of being able to obtain information on the inclination angle θ of the electronic pen 1A in addition to information on the writing pressure from the displacement detection unit 6A.

[その他の実施形態又は変形例]
上述の第1及び第2の実施形態の電子ペン1及び1Aでは、芯体5の先端部5bとフロントキャップ3,3Aの先端側端部との間に弾性部材4を設けるようにしたが、この弾性部材4は省略して、フロントキャップ3,3Aと芯体5の先端部5bの段部のリング状端面5cとの間に軸心方向の空間を設けるようにしてもよい。そして、このように、弾性部材4を省略する場合には、芯体5の先端部5bのリング状端面5cを備える段部を設ける必要がなくなるので、芯体5は、先端から後端まで一定の径の棒状のものであってもよいし、さらには、カバー部52を省略して、導体芯部51のみにより、芯体5を構成してもよい。
[Other embodiments or modifications]
In the electronic pens 1 and 1A of the first and second embodiments described above, the elastic member 4 is provided between the tip 5b of the core body 5 and the tip end of the front cap 3, 3A, but this elastic member 4 may be omitted and a space in the axial direction may be provided between the front cap 3, 3A and the ring-shaped end surface 5c of the step portion of the tip 5b of the core body 5. In this way, when the elastic member 4 is omitted, there is no need to provide a step portion having the ring-shaped end surface 5c of the tip 5b of the core body 5, so the core body 5 may be rod-shaped with a constant diameter from the tip to the rear end, or the cover portion 52 may be omitted and the core body 5 may be composed of only the conductor core portion 51.

また、弾性部材15は、上述の実施形態では高機能ウレタン発泡部材で構成したが、コイルばねなどの他の構成であってもよい。そして、弾性部材15の配設位置は、芯体嵌合部材7及び芯体5を圧力が印加される前の状態に復帰させることができればよいので、上述の実施形態の例のような、芯体嵌合部材7と保持部材11との間の位置に限られるものではない。例えば、弾性部材15は、変位検出部6,6Aからの発光光及び受光光に対して邪魔をしない、あるいは影響を与えない位置であれば、端面7Sと、変位検出部6,6Aを保持するホルダー部8,8Aとの間に設けてもよい。In addition, although the elastic member 15 is made of a high-performance urethane foam member in the above embodiment, it may be made of other configurations such as a coil spring. The position of the elastic member 15 is not limited to the position between the core body fitting member 7 and the holding member 11 as in the above embodiment, as long as it can return the core body fitting member 7 and the core body 5 to the state before pressure is applied. For example, the elastic member 15 may be provided between the end surface 7S and the holder portion 8, 8A that holds the displacement detection portion 6, 6A, as long as it is a position that does not interfere with or affect the emitted light and received light from the displacement detection portion 6, 6A.

また、上述の実施形態では、端面7Sは、芯体5が嵌合される芯体嵌合部材7の後端側の、端面形成用部73の鏡面仕上げ加工を施した面とするように構成したが、芯体5の後端側に鏡面仕上げ加工を施した面を備える端面形成用部を嵌合させるように構成してもよい。さらには、芯体5自身の後端側の端面を鏡面仕上げ加工をして端面7Sとするようにしてもよい。In the above embodiment, the end surface 7S is configured to be a mirror-finished surface of the end surface forming portion 73 at the rear end side of the core body fitting member 7 into which the core body 5 is fitted, but the end surface forming portion having a mirror-finished surface at the rear end side of the core body 5 may be fitted. Furthermore, the end surface at the rear end side of the core body 5 itself may be mirror-finished to form the end surface 7S.

なお、端面7Sは、上述の実施形態では、電子ペン1,1Aの軸心方向に直交するように配設されているが、直交している必要はない。また、変位検出部6,6Aも、端Bん面7Sに対して投光し、その反射光を受光することができれば、電子ペンの軸心中心位置に設けなくてもよい。In the above embodiment, the end face 7S is disposed so as to be perpendicular to the axial direction of the electronic pen 1, 1A, but it is not necessary for them to be perpendicular. Also, the displacement detection units 6, 6A do not have to be disposed at the center of the axial direction of the electronic pen as long as they can project light onto the end face 7S and receive the reflected light.

上述の第2の実施形態の電子ペン1Aでは、光透過部16は、径が一定の筒状部の構成としたが、フロントキャップ3Aのテーパー部分の一部に亘るように形成するようにしてもよい。また、光透過部16は、フロントキャップ3Aのテーパー部にのみ、設けるようにしてもよい。In the electronic pen 1A of the second embodiment described above, the light transmitting portion 16 is configured as a cylindrical portion with a constant diameter, but it may be formed so as to extend over a portion of the tapered portion of the front cap 3A. Also, the light transmitting portion 16 may be provided only on the tapered portion of the front cap 3A.

上述の第2の実施形態の電子ペン1Aでは、光透過部16は、凹面レンズの構成としたが、必ずしも、この例のようなレンズ構成を備える必要はない。In the electronic pen 1A of the second embodiment described above, the light-transmitting portion 16 is configured as a concave lens, but it is not necessarily required to have a lens configuration such as this example.

なお、上述の第2の実施形態の電子ペン1Aでは、変位検出部6Aは、傾き検出回路68と筆圧検出回路67との両方を備える構成としたが、傾き検出回路68のみであってもよい。その場合には、筆圧検出部としては、変位検出部による光学的な構成ではなく、冒頭で説明したような従来の筆圧検出部を用いることができる。In the electronic pen 1A of the second embodiment described above, the displacement detection unit 6A is configured to include both the tilt detection circuit 68 and the writing pressure detection circuit 67, but it may include only the tilt detection circuit 68. In that case, the writing pressure detection unit may be a conventional writing pressure detection unit as described at the beginning, rather than an optical configuration using the displacement detection unit.

上述の第1及び第2の実施形態の電子ペン1及び1Aは、アクティブ静電容量方式の電子ペンの場合の例であったが、これに限らず、例えば電磁誘導方式の電子ペンでもよい。The electronic pens 1 and 1A of the first and second embodiments described above are examples of active capacitance type electronic pens, but are not limited to this and may be, for example, electromagnetic induction type electronic pens.

また、この発明による位置指示器は、ペン形状の電子ペンの構成に限られるものではなく、芯体を備え、筆圧検出部を備えるものであれば、どのような形状のものであってもよい。 Furthermore, the position indicator of the present invention is not limited to the configuration of a pen-shaped electronic pen, but may be of any shape as long as it has a core body and a pen pressure detection unit.

また、変位検出部6,6Aは、TOFセンサを用いた構成に限られるものでもないことは勿論である。 Furthermore, it goes without saying that the displacement detection units 6, 6A are not limited to configurations using TOF sensors.

1,1A…電子ペン、2,2A…筐体、3,3A…フロントキャップ、4…弾性部材、5…芯体、6,6A…変位検出部、7…芯体嵌合部材、8,8A…ホルダー部、9…信号処理回路、10…プリント基板、15…弾性部材、16…光透過部、17…レンズ1, 1A... electronic pen, 2, 2A... housing, 3, 3A... front cap, 4... elastic member, 5... core body, 6, 6A... displacement detection section, 7... core body fitting member, 8, 8A... holder section, 9... signal processing circuit, 10... printed circuit board, 15... elastic member, 16... light transmission section, 17... lens

Claims (16)

先端部が筐体の開口部から突出し、前記先端部に印加された圧力に応じた変位が可能に配設されている芯体と、
前記芯体の前記変位に応じた変位を呈する端面と、
前記端面の前記圧力に応じた変位を検出する変位検出部と、
を備える電子ペンであって、
前記端面は、前記芯体の前記先端部とは反対側が嵌合されて、前記芯体の変位に応じて変位する芯体嵌合部材の端面であり、
前記変位検出部は、発光部と受光部とを備え、前記発光部からの発光光が前記端面に対して投光され、前記発光光が前記端面で反射されて戻ってくる受光光を前記受光部で受光するように構成され、前記発光光と前記受光光との位相差に基づいて前記端面の前記変位を検出し、
前記変位検出部で検出された前記変位に基づいて、前記芯体に印加される圧力を検出する
ことを特徴とする位置指示器。
A core body having a tip portion protruding from an opening of the housing and disposed so as to be displaceable in response to pressure applied to the tip portion;
an end surface that exhibits a displacement corresponding to the displacement of the core body;
a displacement detection unit that detects a displacement of the end surface in response to the pressure;
An electronic pen comprising:
the end surface is an end surface of a core body fitting member into which the end surface of the core body opposite to the tip portion is fitted and which displaces in response to displacement of the core body,
the displacement detection unit includes a light emitting unit and a light receiving unit, and is configured such that light emitted from the light emitting unit is projected onto the end face, and the light receiving unit receives light that is reflected from the end face and returns, and detects the displacement of the end face based on a phase difference between the light emitting light and the light receiving light;
A position indicator comprising: a displacement detecting unit that detects a pressure applied to the core body based on the displacement detected by the displacement detecting unit.
前記端面は、鏡面仕上げ加工が施されている
ことを特徴とする請求項1に記載の位置指示器。
The position indicator according to claim 1 , wherein the end surface is mirror-finished.
前記圧力の前記芯体の端への印加が消滅したときに、変位した前記芯体及び前記端面を、前記圧力が印加される前記変位の前の状態に復帰させるための弾性部材を備え、
前記変位検出部で検出された前記変位と前記弾性部材の弾性係数とに基づいて印加された前記圧力を算出する
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の位置指示器。
an elastic member for restoring the displaced core body and the end face to a state before the displacement when the pressure is applied when the pressure is no longer applied to the end of the core body;
3. The position indicator according to claim 1, wherein the applied pressure is calculated based on the displacement detected by the displacement detection section and an elastic coefficient of the elastic member.
記弾性部材は、前記筐体内において移動不可の状態の部材と、前記芯体嵌合部材との間に設けられる
ことを特徴とする請求項に記載の位置指示器。
The position indicator according to claim 3 , wherein the elastic member is provided between a member that is immovable within the housing and the core body fitting member.
前記芯体は、前記筐体の開口部の大きさよりも小さい芯体本体部と、前記芯体本体部の軸心方向の一方の端部側に、前記筐体の開口部の大きさよりも大きい前記先端部とからなり、前記先端部と前記芯体本体部との間には、リング状端面を備え、
前記弾性部材は、前記リング状端面と前記筐体の開口部の端面との間に設けられる
ことを特徴とする請求項に記載の位置指示器。
The core body includes a core body main body portion smaller than the size of the opening of the housing, and a tip portion located on one end side of the core body main body portion in the axial direction and larger than the size of the opening of the housing, and a ring-shaped end surface is provided between the tip portion and the core body main body portion,
The position indicator according to claim 3 , wherein the elastic member is provided between the ring-shaped end surface and an end surface of the opening of the housing.
先端部が筐体の開口部から突出し、前記先端部に印加された圧力に応じた変位が可能に配設されている芯体と、
前記芯体の前記変位に応じた変位を呈する端面と、
前記端面の前記圧力に応じた変位を検出する変位検出部と、
を備える電子ペンであって、
前記変位検出部は、発光部と受光部とを備え、前記発光部からの発光光が前記端面に対して投光され、前記発光光が前記端面で反射されて戻ってくる受光光を前記受光部で受光するように構成され、前記発光光と前記受光光との位相差に基づいて前記端面の前記変位を検出し、
前記変位検出部で検出された前記変位に基づいて、前記芯体に印加される圧力を検出し、
前記筐体は、軸心方向の前記芯体が配される側に光透過部を備え、
前記発光部の発光光は、前記光透過部を通じて位置指示入力面に対して投光されるように構成され、
前記位置指示入力面からの反射光を前記受光部で受光して、当該受光光と前記発光光との間の位相差に基づいて、前記筐体の前記位置指示入力面に対する傾きを検出する
ことを特徴とする位置指示器。
A core body having a tip portion protruding from an opening of the housing and disposed so as to be displaceable in response to pressure applied to the tip portion;
an end surface that exhibits a displacement corresponding to the displacement of the core body;
a displacement detection unit that detects a displacement of the end surface in response to the pressure;
An electronic pen comprising:
the displacement detection unit includes a light emitting unit and a light receiving unit, and is configured such that light emitted from the light emitting unit is projected onto the end face, and the light receiving unit receives light that is reflected from the end face and returns, and detects the displacement of the end face based on a phase difference between the light emitting light and the light receiving light;
Detecting a pressure applied to the core body based on the displacement detected by the displacement detection unit;
the housing includes a light transmitting portion on a side on which the core body is disposed in an axial direction,
The light emitted from the light emitting unit is projected onto a position indication input surface through the light transmitting unit,
The light receiving unit receives reflected light from the position indication input surface, and detects the inclination of the housing with respect to the position indication input surface based on a phase difference between the received light and the emitted light.
A position indicator characterized by:
前記光透過部は、前記位置指示入力面からの前記反射光を収束して、前記受光部に導くようにするレンズで構成されている
ことを特徴とする請求項に記載の位置指示器。
7. The position indicator according to claim 6 , wherein the light transmitting section is configured with a lens that converges the reflected light from the position indication input surface and guides it to the light receiving section.
前記端面は、前記芯体の先端部とは反対側の端面である
ことを特徴とする請求項6又は請求項7に記載の位置指示器。
The position indicator according to claim 6 or 7 , wherein the end surface is an end surface opposite to a tip end portion of the core body.
前記端面は、前記芯体の前記先端部とは反対側が嵌合されて、前記芯体の変位に応じて変位する芯体嵌合部材の端面である
ことを特徴とする請求項6~請求項8のいずれかに記載の位置指示器。
The position indicator according to any one of claims 6 to 8, characterized in that the end face is an end face of a core body fitting member into which the side opposite the tip portion of the core body is fitted and which displaces in response to the displacement of the core body.
前記端面は、鏡面仕上げ加工が施されている
ことを特徴とする請求項に記載の位置指示器。
The position indicator according to claim 9 , wherein the end surface is mirror-finished.
前記変位検出部は、TOF(Time Of Flight)センサが用いられて構成されている
ことを特徴とする請求項1~請求項10のいずれかに記載の位置指示器。
11. The position indicator according to claim 1, wherein the displacement detection unit is configured using a TOF (Time Of Flight) sensor.
前記発光部からの発光光はパルス変調されている
ことを特徴とする請求項1~請求項11のいずれかに記載の位置指示器。
The position indicator according to any one of claims 1 to 11 , characterized in that the light emitted from the light emitting portion is pulse modulated.
前記芯体は、前記先端部に印加された圧力に応じて、前記芯体の軸心方向に変位するように構成されており、
前記変位検出部は、前記端面に対して対向して配置されている
ことを特徴とする請求項1~請求項12のいずれかに記載の位置指示器。
The core body is configured to be displaced in an axial direction of the core body in response to pressure applied to the tip portion,
The position indicator according to any one of claims 1 to 12 , wherein the displacement detection section is disposed opposite to the end face.
前記端面は、前記芯体の軸心方向に直交する方向の端面であり、前記変位検出部は、前記芯体の軸心方向において前記端面に対して対向して配置されている
ことを特徴とする請求項13に記載の位置指示器。
The position indicator according to claim 13 , wherein the end face is an end face in a direction perpendicular to an axial direction of the core body, and the displacement detection unit is disposed opposite the end face in the axial direction of the core body.
軸心方向の一方側を位置指示端とするように構成されている筐体と、
前記筐体内に設けられる変位検出部と、
を備え、
前記筐体の前記位置指示端側には光透過部が設けられ、
前記変位検出部は、発光部と受光部とを備え、前記発光部からの発光光は、前記光透過部を通じて位置指示入力面に対して投光されるように構成され、
前記位置指示入力面からの反射光を前記受光部で受光して、当該受光光と前記発光光との間の位相差に基づいて、前記筐体の前記位置指示入力面に対する傾きを検出する
ことを特徴とする位置指示器。
A housing configured such that one side in an axial direction serves as a position indicating end;
A displacement detection unit provided in the housing;
Equipped with
a light transmitting portion is provided on the position indication end side of the housing,
the displacement detection unit includes a light-emitting unit and a light-receiving unit, and is configured such that light emitted from the light-emitting unit is projected onto a position indication input surface through the light-transmitting unit;
a light receiving unit receiving reflected light from the position indication input surface, and detecting an inclination of the housing with respect to the position indication input surface based on a phase difference between the received light and the emitted light.
前記光透過部は、前記位置指示入力面からの前記反射光を収束して、前記受光部に導くようにするレンズで構成されている
ことを特徴とする請求項15に記載の位置指示器。
16. The position indicator according to claim 15 , wherein the light transmitting section is configured with a lens that converges the reflected light from the position indication input surface and guides it to the light receiving section.
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