CN107430451A - 电子笔和电子笔用主体部 - Google Patents

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Abstract

本发明提供电子笔和电子笔用主体部，即使细型化，电子笔与位置检测装置的传感器之间的磁耦合的强度也优秀。一种电子笔，具有在成为笔头侧的轴心方向的一端侧设置有开口，另一端侧封闭的筒状的外壳，至少一个电子笔主体部容纳在筒状的外壳内。电子笔主体部具备：芯体，轴心方向的一端侧成为笔头；以及磁芯，设置在芯体的与笔头相反一侧，卷绕有线圈。在成为笔头的芯体的一端侧从外壳的开口向外部突出而使用时，磁芯的一部分也从外壳的开口向外部突出。

Description

电子笔和电子笔用主体部
技术领域
本发明涉及与位置检测装置一起使用的电子笔和在该电子笔中使用的电子笔用主体部。
背景技术
近几年，作为各种电子设备的输入装置，使用坐标输入装置，使用作为该坐标输入装置的输入工具的电子笔的机会变多。作为坐标输入装置主要使用电磁感应方式，作为该电磁感应方式的一个，存在由电子笔具备的谐振电路接受来自传感器的磁场并回送给传感器的方式。
该电磁感应方式的坐标输入装置由位置检测装置和笔形状的作为位置指示器的电子笔构成，该位置检测装置具备在坐标轴的X轴方向和Y轴方向上配设多个环形线圈而成的传感器，该电子笔具备由作为卷绕在磁芯上的电感元件的例子的线圈和电容器构成的谐振电路。
位置检测装置将预定频率的发送信号供给到传感器的环形线圈，作为电磁能量发送给电子笔。电子笔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，根据传感器的环形线圈之间的电磁感应作用积蓄电磁能量。并且，电子笔使积蓄在谐振电路中的电磁能量回送给位置检测装置的传感器的环形线圈。
传感器的环形线圈对来自该电子笔的电磁能量进行检测。位置检测装置通过供给了发送信号的环形线圈的位置、和检测到来自电子笔的谐振电路的电磁能量的环形线圈的位置，检测通过电子笔指示的传感器上的位置的X轴方向和Y轴方向的坐标值。
图12示出现有的电子笔100的概略结构的一例。该图12的例子的电子笔100是记载于专利文献1(日本特开2009-86925号公报)的电子笔。
记载于该专利文献1的电子笔100的壳体(外壳)101具备由在轴芯方向上组装结合的第1壳体102和第2壳体103构成的有底的圆筒状形状。在第1壳体的轴芯方向的一端侧形成有开口102a，该开口102a用于使一端109a侧成为笔头的棒状的芯体109的、所述一端109a侧向外部突出。在壳体101的中空部内，向轴芯方向依次排列并容纳有印刷电路基板107，在该印刷电路基板107上搭载有线圈104、笔压检测部105、与线圈104一起构成谐振电路的电容器106等电子部件。
线圈104卷绕在具有轴芯方向的贯通孔108a的作为圆筒状的磁芯的例子的铁氧体磁芯108上。芯体109构成为不与该铁氧体磁芯108机械性地结合，设置为贯通该铁氧体磁芯108的贯通孔108a。并且，在铁氧体磁芯108的、与第1壳体102的开口102a相反一侧，容纳有笔压检测部105，芯体109的另一端109b嵌合到该笔压检测部105。芯体109根据所施加的笔压向轴心方向移动位移。该例子的笔压检测部105具有使在该芯体109上产生的移动位移成为静电电容的变化的电容器的结构，构成为作为该电容器的静电电容的变化检测笔压。
笔压检测部105通过端子105a和端子105b而与印刷电路基板107的电容器等的电子部件电连接，并且与线圈104的一端和另一端电连接。构成笔压检测部105的电容器，与线圈和预定的电容器一起构成谐振电路。当在芯体109上施加压力(笔压)时构成笔压检测部105的电容器的容量变化，谐振电路的谐振频率变化。电子笔100通过该谐振电路，在与位置检测装置的传感器之间进行电磁波的接收发送。作为进行与电子笔100的电磁波的接收发送的坐标位置，位置检测装置对电子笔100的芯体109的指示位置进行检测，通过从电子笔100回送的信号的频率(谐振频率)来检测施加到电子笔的笔压。
如上所述，在现有的电磁感应方式的电子笔中构成为，使芯体109穿过铁氧体磁芯108的轴芯方向的贯通孔108a来配置，从而将施加到该芯体109的压力传递给笔压检测部105，能够检测电子笔100对于位置检测装置的传感器的输入面的接触。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2009-86925号公报
发明内容
发明所要解决的课题
但是，通过近几年的小型化的嗜好，便携型的电子设备也被强烈要求进一步小型化。并且，电子笔与这种小型的电子设备用的位置检测装置一起使用，要求进一步变细。
在上述的电磁感应方式的电子笔中，重要的是，可靠地捕捉来自传感器的磁通，并且使磁通可靠地回送给传感器。为此，以往，增大线圈的卷绕截面积、即铁氧体磁芯的截面积，或者将线圈卷绕多层，以能够在电子笔与传感器之间交换很多磁通、即增加与线圈交链的磁通量。
但是，当电子笔变细时，铁氧体磁芯也变细，并且所卷绕的线圈的卷绕厚度被限制，因此即使卷绕多层也存在界限，交链的磁通量减少，存在与传感器的磁耦合降低从问题。
本发明的目的在于，提供能够解决以上的问题点的电子笔和电子笔主体部。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题，本发明的电子笔主体部，至少笔头以能够从所述筒状的外壳的轴心方向的一个开口突出的方式，容纳在电子笔的筒状的外壳内，其特征在于，所述电子笔主体部具备：
芯体，轴心方向的一端侧成为所述笔头；以及
磁芯，设置在所述芯体的与所述笔头相反一侧，卷绕有线圈，
所述磁芯至少在所述笔头侧具备作为没有卷绕所述线圈的轴心方向部分的线圈非卷绕部，并且
在成为所述笔头的所述芯体的一端侧从所述外壳的开口向外部突出而使用时，所述磁芯的所述线圈非卷绕部的一部分也从所述开口向外部突出。
另外，本发明的电子笔具有在成为笔头侧的轴心方向的一端侧设置有开口，另一端侧封闭的筒状的外壳，至少一个电子笔主体部容纳在所述筒状的外壳内，其特征在于，
所述电子笔主体部具备：
芯体，轴心方向的一端侧成为所述笔头；以及
磁芯，设置在所述芯体的与所述笔头相反一侧，卷绕有线圈，
在成为所述笔头的所述芯体的一端侧从所述外壳的开口向外部突出而使用时，所述磁芯的一部分也从所述开口向外部突出。
在上述结构的本发明的电子笔中，在电子笔主体部的成为笔头的芯体的一端侧从外壳的开口向外部而使用时，磁芯的一部分也从开口向外部突出。
因此，磁芯与位置检测装置的传感器之间的距离靠近，从而电子笔主体部与传感器之间的磁耦合变强。由此，即使电子笔变得细型化，也能够使电子笔与位置检测装置的传感器之间的磁耦合的强度良好。
发明效果
根据本发明，起到即使电子笔变得细型化，也能够使电子笔与位置检测装置的传感器之间的磁耦合的强度良好的效果。
附图说明
图1是示出本发明的电子笔的第1实施方式的结构例的图。
图2是用于说明本发明的电子笔主体部的第1实施方式的结构例的图。
图3是用于说明本发明的电子笔主体部的第1实施方式的主要部分的结构的图。
图4是将本发明的电子笔的第1实施方式的电路结构和与该电子笔一起使用的位置检测装置的电路结构一起表示的图。
图5是示出本发明的电子笔的第2实施方式的结构例的图。
图6是将本发明的电子笔的第2实施方式的电路结构和与该电子笔一起使用的位置检测装置的电路结构一起表示的图。
图7是示出使用第2实施方式的电子笔的位置检测装置中的处理动作例的流程图的图。
图8是用于说明本发明的电子笔的第3的实施方式的主要部分的结构例的图。
图9是用于说明本发明的电子笔的第4的实施方式的主要部分的结构例的图。
图10是用于说明本发明的电子笔的第4的实施方式的电路结构的图。
图11是示出与本发明的电子笔的第4的实施方式一起使用的位置检测装置的电路结构的图。
图12是用于说明现有的电子笔的一例的图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的电子笔和电子笔主体部的实施方式进行说明。
[第1实施方式]
图1是示出本发明的电子笔的第1实施方式的结构例的图。该第1实施方式的电子笔1具备如下的揿动式的结构：在筒状的外壳2的中空部2a内容纳有电子笔主体部3，电子笔主体部3的笔头侧通过凸轮机构部4从外壳2的长条方向的一端的开口2b侧出入。在该实施方式中，电子笔主体部3具有管心式的结构，能够相对于外壳2装卸。
图1(A)示出电子笔主体部的全体容纳在外壳2的中空部2a内的状态，图1(B)示出电子笔主体部的笔头侧通过凸轮机构部4从外壳2的开口2b突出的状态。另外，在图1的例子中，示出电子笔1的外壳2由透明的合成树脂构成，透过其内部观察的状态。
该实施方式的电子笔1构成为，与市场上销售的揿动式圆珠笔具有兼容性。
外壳2和设置在该外壳2内的凸轮机构部4具有与公知的市场上销售的揿动式圆珠笔相同的结构，并且尺寸关系也相同地构成。换言之，关于外壳2和凸轮机构部4，还能够直接使用市场上销售的揿动式的圆珠笔的外壳和凸轮机构部。
如图1所示，凸轮机构部4具有将凸轮主体41、揿动棒42以及转动体43组装的公知的结构。凸轮主体41形成在筒状的外壳2的内壁面。关于揿动棒42，端部42a从与外壳2的笔头侧相反一侧的开口2c突出，以能够接受使用者的揿动操作。转动体43具备与电子笔主体部3的笔头侧相反一侧的端部嵌合的嵌合部43a。
在图1(A)的状态中，当揿动棒42的端部42a被按压时，电子笔主体部3通过凸轮机构部4在外壳2内被锁定为图1(B)的状态，成为电子笔主体部3的笔头侧从外壳2的开口2b突出的状态。并且，当从该图1(B)的状态，再次按压揿动棒42的端部42a时，锁定状态通过凸轮机构部4而被解除，并且通过复位用弹簧5，电子笔主体部3的外壳2内的位置回到图1(A)的状态。凸轮机构部4的详细的结构及其动作是公知的，因此此处省略其说明。
[电子笔主体部3的实施方式]
图2是将电子笔主体部3的结构例与市场上销售的揿动式圆珠笔的备用芯进行比较而示出的图。即，图2(A)示出市场上销售的揿动式圆珠笔的备用芯6，并且，图2(B)示出该实施方式的电子笔主体部3的结构例。
如图2(A)所示，市场上销售的揿动式圆珠笔的备用芯6具有如下的公知结构：在前端配设有圆珠的笔头部61与墨水容纳部62通过结合部63结合而成为一体化。结合部63具有与墨水容纳部62相同的直径。
另一方面，在该实施方式的电子笔主体部3中，如图2(B)所示，卷绕有线圈31的磁芯、该例子中为铁氧体磁芯32与筒状体部33结合。并且，芯体34穿过铁氧体磁芯32的贯通孔(图2中省略图示)而插通，如后所述，与设置在筒状体部33内的笔压检测部(图2中省略图示)嵌合而被设置为电子笔主体部3的一部分。如图2所示，关于芯体34，一端部34a(以下，称为前端部34a)作为笔头从铁氧体磁芯32突出。
图3(A)是卷绕有线圈31的铁氧体磁芯32、筒状体部33的一部分、芯体34部分的分解放大图。关于该例子的铁氧体磁芯32，例如在圆柱状形状的铁氧体材料上，形成有用于插通芯体34的预定直径的r(例如r＝1mm)的轴心方向的贯通孔32d。在该铁氧体磁芯32的、笔头侧上，形成有逐渐变细的锥形部32e。通过该锥形部32e，穿过该铁氧体磁芯32的磁通，在锥形部32e上成为高密度，与没有锥形部32e的情况相比，能够进一步增强与位置检测装置的传感器之间的磁耦合。
并且，在该实施方式中，如图3(A)所示，线圈31不是在铁氧体磁芯32的轴心方向的全长上卷绕，而是部分地卷绕。即，在该例子中，线圈31具有铁氧体磁芯32的全长的约1/2长的卷绕长，并且如图3(A)所示，该线圈的铁氧体磁芯32中的卷绕部32a，位于铁氧体磁芯32的、偏向与筒状体部33的结合部侧的位置。
并且，在从铁氧体磁芯32的轴心方向观察了铁氧体磁芯32时，从笔头侧的端部到线圈卷绕部32a的一端为止的部分，成为没有卷绕线圈的第1线圈非卷绕部32b，另外，从线圈卷绕部32a的另一端到铁氧体磁芯32的与筒状体部33的结合部侧的一些部分，成为没有卷绕有线圈31的第2线圈非卷绕部32c。第2线圈非卷绕部32c的轴心方向的长度具有用于与筒状体部33结合的短的长度。另一方面，关于第1线圈非卷绕部32b的轴心方向的长度，在该例子中，是从铁氧体磁芯32的全长的约1/2长，减去第2线圈非卷绕部32c的长度量的比较长的长度。
并且，在该实施方式中，在筒状体部33的与铁氧体磁芯32的结合部的附近，设置有笔压检测部35。在该例子中，该笔压检测部35具有使用了例如记载于专利文献：日本特开2011-186803号公报的公知结构的笔压检测单元的、静电电容根据笔压而变化的可变容量电容器的结构。另外，笔压检测部35还能够具有使用了例如公开于日本特开2013-161307号公报的静电电容根据笔压而可变的半导体元件的结构。
在筒状体部33内还容纳有印刷电路基板36。在该印刷电路基板36上设置有与线圈31并联连接而构成谐振电路的电容器。并且，通过笔压检测部35构成的可变容量电容器，与形成在该印刷电路基板36上的电容器并联连接，构成所述谐振电路的一部分(参照后述的图4)。
并且，如图3(B)所示，铁氧体磁芯32的第2线圈非卷绕部32c的全部或一部分，与设置在筒状体部33上的凹部33a嵌合，从而铁氧体磁芯32与筒状体部33结合。虽然省略图示，但是在与该铁氧体磁芯32的筒状体部33结合时，线圈31的一端31a和31b以与设置在筒状体部33的印刷电路基板36上的电容器并联连接的方式电连接。
如图2所示，铁氧体磁芯32的线圈卷绕部32a的直径和筒状体部33的直径都成为直径R2，因此如图3(A)所示，在将铁氧体磁芯32的第2线圈非卷绕部32c与筒状体部33的凹部33a嵌合时，线圈31与筒状体33无阶梯差地连接。由此，电子笔主体部3能够具有与圆珠笔的备用芯6的外观形状大致相同的外观形状。
如图3(A)所示，芯体34通过直径比铁氧体磁芯32的贯通孔的直径r小的、非导电性的棒状的部件构成。在该例子中，芯体34通过比较硬质且具有弹性的树脂材料、例如POM(Polyoxymethylene：聚甲醛)构成。
关于该芯体34，在铁氧体磁芯32与筒状体部33结合的状态下，如图3(B)所示，从形成有锥形部32e的一侧插通到铁氧体磁芯32的贯通孔32d。并且，关于芯体34，与该前端部34a相反一侧的端部34b，嵌合到筒状体部33内的笔压检测部35的嵌合部35a。此时，虽然省略详细的图示，但是在笔压检测部35的嵌合部35a上配置有例如弹性橡胶等的弹性材料，芯体34的端部34b通过该弹性材料而被保持，从而芯体34不会容易掉落。但是，如果使用者施加拔出芯体34的力，则芯体34与笔压检测部35的嵌合部35a的嵌合容易断开，能够拔出芯体34。即，能够更换芯体34。
在该例子的情况下，如图2(A)和图2(B)所示，电子笔主体部3的笔头侧的尺寸构成为，与圆珠笔的备用芯6的笔头侧的尺寸大致相同。即，设置在电子笔主体部3的笔头侧的铁氧体磁芯32的直径构成为，与圆珠笔的备用芯6的笔头部61的直径R1大致相同。另外，如图2和图3(B)所示，芯体34的前端部34a从铁氧体磁芯32突出的部分的长度与铁氧体磁芯32的第1线圈非卷绕部32b的长度的合计的长度构成为，与圆珠笔的备用芯6的笔头部61的长度L1大致相同。
另外，电子笔主体部3的铁氧体磁芯32的卷绕有线圈31的线圈卷绕部32a的直径和筒状体部33的直径，与圆珠笔的备用芯6的墨水容纳部62的直径R2大致相同且比所述笔头部61的直径R1大(R2>R1)。另外，外壳2的开口2b的直径比该直径R2小。因此，线圈卷绕部32a无法从开口2b向外部突出。
另外，如图2(A)和(B)所示，将铁氧体磁芯32与筒状体部33结合并使芯体34穿过铁氧体磁芯32的贯通孔而与筒状体部33的笔压检测部35嵌合的状态的电子笔主体部的长度(全长)，被选定为与圆珠笔的备用芯6的全长L2相同。
通过使电子笔主体部3的筒状体部33与凸轮机构部4的转动体43的嵌合部43a嵌合，从而能够将如上所述结构的电子笔主体部3容纳到外壳2内。并且，在该实施方式的电子笔1中，在与位置检测装置一起使用时，使用者按压揿动棒42的端部42a。于是，在电子笔1中，如图1(B)和图3(B)所示，成为芯体34的前端部34a和铁氧体磁芯32的第1线圈非卷绕部32b的一部分从外壳2的开口2b突出的状态。在该状态下，电子笔1的使用者在位置检测装置的传感器上进行指示位置的输入操作。
当电子笔1的使用结束时，再次按压揿动棒42的端部42a，从而如图1(A)所示，能够成为使电子笔主体部3的全体容纳在外壳2的中空部2a内的状态。此时，成为电子笔主体部3的全体容纳在外壳2的中空部2a内，电子笔主体部3的芯体34的前端34a通过外壳2而被保护的状态。
[第1实施方式的效果]
在该实施方式的电子笔1中，在使用芯体34的前端部34a向外部突出的电子笔1时，不仅芯体34从外壳2的开口2b突出，铁氧体磁芯32的第1线圈非卷绕部32b的一部分也从外壳2的开口2b突出，从铁氧体磁芯32的锥形部32e的前端到传感器的输入面为止的距离变短。因此，根据该实施方式的电子笔1，与铁氧体磁芯32留在外壳2的中空部2a内的现有的电子笔相比，与传感器的磁耦合变强。而且，在该实施方式中，铁氧体磁芯32的芯体34的前端部34a侧成为锥形部32e，因此铁氧体磁芯32的前端的截面积变小，磁通密度变得更大，强力地与传感器进行磁耦合。
因此，关于该实施方式的电子笔1，即使变得细型化的情况下，也能够强力地与传感器进行磁耦合，在位置检测装置中，能够高灵敏度地检测基于电子笔的指示位置的检测。
此时，伴随电子笔1的细型化，芯体34也变得非常细，强度成为问题。特别是，在如以往那样，芯体的前端部34a从外壳2的开口2b向外部突出时，当铁氧体磁芯存在于外壳2的中空部2a内时，从铁氧体磁芯的贯通孔的端部突出的、芯体34的前端部34a侧的长度也变长，芯体34有可能折断。
相对于此，在该实施方式中，具有在芯体34的前端部34a从外壳2的开口2b向外部突出时，铁氧体磁芯32的线圈非卷绕部32b的一部分也从外壳2的开口2b向外部突出的结构，芯体34的前端部34a侧从铁氧体磁芯32的贯通孔的端部突出的长度，也可以是作为笔头的最小的长度。换言之，在该实施方式的电子笔主体部3中，关于芯体34，除了向外部突出的必要最小限的前端部34a以外，***到铁氧体磁芯32的贯通孔32d内而被保护。因此，根据该实施方式的电子笔1和电子笔主体部3，即使芯体34变细，也起到能够防止其破损的效果。
并且，由于能够实现电子笔主体部3的细型化，因此能够使电子笔主体部3构成为，与市场上销售的圆珠笔的备用芯具有兼容性。
在使电子笔主体部3构成为，与市场上销售的圆珠笔的备用芯具有兼容性时，存在能够将市场上销售的圆珠笔的外壳用作电子笔1的外壳2的优点。即，代替圆珠笔的备用芯，将该实施方式的电子笔主体部3容纳到圆珠笔的外壳，从而能够构成电子笔1。
另外，在图2的例子中，虽然在铁氧体磁芯32的大致1/2长部分上卷绕线圈31，但是在铁氧体磁芯32中，卷绕线圈31的部分的长度并不限定于此，是任意的。并且，在确保与市场上销售的圆珠笔的备用芯的兼容性的情况下，芯体34的前端部34与铁氧体磁芯32的线圈非卷绕部32b的合计的长度，不限定于上述的长度L1，也可以是长度L1以上。
[与电子笔1一起使用的位置检测装置中的用于位置检测和笔压检测的电路结构]
接着，参照图4对上述的实施方式的进行基于电子笔1的指示位置的检测和施加到电子笔1的笔压的检测的位置检测装置400的电路结构例及其动作进行说明。
如图4所示，电子笔1具备：作为电感元件的线圈31；由笔压检测部35构成的可变容量电容器Cv；以及容纳在筒状体部33中的谐振用电容器Cf并联连接的谐振电路。
另一方面，在位置检测装置400上，层叠X轴方向环形线圈组411和Y轴方向环形线圈组412来形成位置检测线圈410。各环形线圈组411、412例如分别由n、m个矩形的环形线圈构成。构成各环形线圈组411、412的各环形线圈以等间隔排列并依次重叠的方式配置。
另外，在位置检测装置400上设置有选择电路413，该选择电路413上连接有X轴方向环形线圈组411和Y轴方向环形线圈组412。该选择电路413依次选择两个环形线圈组411、412中的一个环形线圈。
而且，在位置检测装置400上设置有振荡器421、电流驱动器422、切换连接电路423、接收放大器424、检波器425、低通滤波器426、采样保持电路427、A/D转换电路428、同步检波器429、低通滤波器430、采样保持电路431、A/D转换电路432以及处理控制部433。处理控制部433通过微计算机构成。
振荡器421产生频率f0的交流信号。并且，振荡器421将所产生的交流信号供给到电流驱动器422和同步检波器429。电流驱动器422将从振荡器421供给的交流信号转换为电流并传送给切换连接电路423。切换连接电路423通过来自处理控制部433的控制，切换通过选择电路413选择的环形线圈连接的连接目的地(发送侧端子T，接收侧端子R)。在该连接目的地中，在发送侧端子T上连接有电流驱动器422，在接收侧端子R上连接有接收放大器424。
在通过选择电路413选择的环形线圈上产生的感应电压，通过选择电路413和切换连接电路423而被送给接收放大器424。接收放大器424对从环形线圈供给的感应电压进行放大，并传送给检波器425和同步检波器429。
检波器425对在环形线圈上产生的感应电压、即接收信号进行检波，并传送给低通滤波器426。低通滤波器426具有比上述的频率f0充分低的截止频率，将检波器425的输出信号转换为直流信号来传送给采样保持电路427。采样保持电路427保持低通滤波器426的输出信号的预定的时刻、具体地讲为接收期间中的预定的时刻中的电压值，并传送给A/D(Analog to Digital：模拟到数字)转换电路428。A/D转换电路428将采样保持电路427的模拟输出转换为数字信号，并输出给处理控制部433。
另一方面，同步检波器429通过来自振荡器421的交流信号对接收放大器424的输出信号进行同步检波，将与它们之间的相位差对应的电平的信号传送给低通滤波器430。该低通滤波器430具有比频率f0充分低的截止频率，将同步检波器429的输出信号转换为直流信号并传送给采样保持电路431。该采样保持电路431保持低通滤波器430的输出信号的预定的时刻中的电压值，并传送给A/D(Analog to Digital)转换电路432。A/D转换电路432将采样保持电路431的模拟输出转换为数字信号，并输出给处理控制部433。
处理控制部433对位置检测装置400的各部分进行控制。即，处理控制部433对选择电路413中的环形线圈的选择、切换连接电路423的切换、采样保持电路427、431的时刻进行控制。处理控制部433根据来自A/D转换电路428、432的输入信号，使电波从X轴方向环形线圈组411和Y轴方向环形线圈组412具有固定的发送持续时间(连续发送区间)来发送。
在X轴方向环形线圈组411和Y轴方向环形线圈组412的各环形线圈上，通过从电子笔1发送(回送)的电波而产生感应电压。处理控制部433根据与在该各环形线圈上产生的感应电压的电压值的电平来计算电子笔1的X轴方向和Y轴方向的指示位置的坐标值。另外，处理控制部433根据与所发送的电波与接收到的电波之间的相位差对应的信号的电平来检测笔压。
由此，在位置检测装置400中，通过处理控制部433来检测靠近的电子笔1的位置。并且，通过对所接收到的信号的相位进行检测来获得电子笔1的笔压值的信息。
并且，由于能够实现电子笔主体部3的细型化，因此能够将电子笔主体部3构成为与市场上销售的圆珠笔的备用芯具有兼容性。
在将电子笔主体部3构成为与市场上销售的圆珠笔的备用芯具有兼容性的情况下，存在能够将市场上销售的圆珠笔的外壳用作电子笔1的外壳2的优点。即，代替圆珠笔的备用芯，将该实施方式的电子笔主体部3容纳到圆珠笔的外壳，从而能够构成电子笔1。
[第2实施方式]
该第2实施方式的电子笔是第1实施方式的变形例。在上述的第1实施方式中，仅将一个电子笔主体部容纳在外壳内。在该第2实施方式中，在外壳内容纳多个电子笔主体部，通过揿动机构，选择该多个电子笔主体部内的一个，使该选择的电子笔主体部的笔头部的前端，从外壳的笔头侧的开口突出而使用。
如上所述，第1实施方式的电子笔1的电子笔主体部3具备与圆珠笔的备用芯6具有兼容性的结构。作为市场上销售的圆珠笔，存在安装了墨水颜色不同的备用芯的多色圆珠笔。该第2实施方式提供将电子笔主体部3容纳在与该多色圆珠笔的外壳相同结构的外壳中而构成的电子笔。
图5是示出该第2实施方式的电子笔1M的外观的结构图。在该图5的例子中，也示出电子笔1M的外壳2M由透明的合成树脂构成，透过其内部观察的状态。
电子笔1M的外壳2M具有与市场上销售的揿动式的多色圆珠笔的外壳和揿动机构相同的结构。也可以直接使用市场上销售的揿动式的多色圆珠笔的外壳和揿动机构。在该例子中，在该外壳2M内，容纳有三个电子笔主体部3B、3R、3E。
关于该电子笔主体部3B、3R、3E，除了以与多色圆珠笔的备用芯相同的尺寸构成的点以外，在外形上，构成为与第1实施方式的电子笔主体部3相同。但是，在该第2实施方式的情况的电子笔主体部3B、3R、3E中，在配设有电子电路部件的筒状体部33上，除了构成上述的谐振电路的电容器Cf以外，还设置有用于实现将自身的识别信息发送给位置检测装置的功能的IC及其周边电路。电子笔主体部3B、3R、3E的其他结构，与第1实施方式的电子笔主体部3相同。
并且，在电子笔1M的揿动机构中，具备电子笔主体部3B、3R、3E分别嵌合的揿动棒42B、42R、42E。并且，揿动棒42B、42R、42E中的任意一个向笔头侧滑动移动，从而电子笔主体部3B、3R、3E中的任意一个芯体34的前端部34a和铁氧体磁芯32的线圈非卷绕部32b的一部分突出，与位置检测装置的传感器电磁感应耦合。
并且，在该实施方式的情况下，与电子笔主体部3B、3R、3E一起使用的位置检测装置，具备接收从电子笔主体部3B、3R、3E分别发送来的识别信息并进行判别的功能。即，该实施方式的情况的位置检测装置，实现对电子笔主体部3B、3R、3E的不同进行判别，分别分配给电子笔主体部3B、3R、3E的功能。
在以下说明的例子中，例如，电子笔主体部3B担当用黑色表示根据其指示位置显示的轨迹(文字和图形)的功能，电子笔主体部3R担当用红色表示根据其指示位置显示的轨迹的功能，电子笔主体部3E担当根据其指示位置，删除之前指示输入的轨迹的功能。关于电子笔主体部担当的功能，不仅是如该例子所示的与指示位置对应的轨迹的显示颜色，也可以是轨迹的粗度或者实线、虚线、点划线等显示的线的种类等。
图6是示出构成为将电子笔主体部3B、3R、3E的识别信息(以下，称为ID信号)，发送给与电子笔1M一起使用的位置检测装置400M时的电子笔1M和位置检测装置400M的电路结构的图。在图6中，关于电子笔1M的电路结构，将电子笔主体部3B、3R、3E内的一个作为代表来示出。其他电子笔主体部3R、3E具有相同的电路结构，当然进行相同的动作。
在以下的说明中，作为如下的情况来进行说明：在电子笔1M中，通过使揿动棒42B滑动移动，芯体34的前端部34a和铁氧体磁芯32的线圈非卷绕部32b的一部分从外壳2M的开口2Ma向外部突出，从而该电子笔主体部3B与位置检测装置400M进行电磁感应耦合。另外，在以下的说明中，对于在电子笔主体部3B中与第1实施方式的电子笔主体部3相同的构成部分，使用相同的参照标号，并且对于在位置检测装置400M中与第1实施方式的位置检测装置400相同的构成部分，使用相同的参照标号。
电子笔主体部3B与第1实施方式的电子笔主体部3同样，具备相对于线圈31并联连接了设置在筒状体部33上的电容器Cf和笔压检测部35的可变容量电容器Cv的并联谐振电路500和ID发送电路600。
与并联谐振电路500的线圈31的一端和另一端连接的端子500a和500b，分别与ID发送电路600的两个端子600a和600b连接。
如图6所示，ID发送电路600具备作为ID产生控制电路的IC(Integrated Circuit：集成电路)601。该IC601构成为，通过电源Vcc来动作，该电源Vcc是通过由二极管602和电容器603构成的整流电路(电源供给电路)604，对由并联谐振电路500从位置检测装置400M通过电磁感应耦合接收到的交流信号进行整流而得到。并且，在该例子中，在端子600a与电源供给电路604之间，设置有通常为开(常开)的状态的开关电路605。该开关电路605例如由半导体开关电路构成，在开的状态下，成为高阻抗的状态。
该开关电路605被控制为，通过来自开关控制电路606的开关控制信号而接通。开关控制电路606根据由并联谐振电路500从位置检测装置400M通过电磁感应耦合而接收到的交流信号生成开关控制信号。
另外，在ID发送电路600中，在并联谐振电路500上并联地连接有开关电路607。该开关电路607构成为，通过IC601而被接通·断开控制。
在该例子中，IC601将包含电子笔主体部3B的制造者号码、产品号码以及如上所述功能的种类等的信息的、例如由8比特的数字信号构成的ID信号，存储在内置的存储器601M中。并且，IC601通过存储在存储器601M中的ID信号，对开关电路607进行接通·断开控制，从而使从位置检测装置400M接收到的交流信号断续来生成ASK(Amplitude Shift Keying：幅移键控)信号，将所述ID信号发送给位置检测装置400M。
另一方面，该图6的例的位置检测装置400M构成为，在图4所示的位置检测装置400的结构中，代替增益固定的电流驱动器422，设置能够通过来自外部的增益控制信号而将增益可变调整的电流驱动器422M，并且代替处理控制部433，设置处理控制部433M。其他的各部分与图4所示的位置检测装置400完全相同。
电流驱动器422M构成为，能够接受来自处理控制部433M的增益控制信号，变更发送信号的信号电平。
另外，处理控制部433M例如通过微计算机构成，与上述的处理控制部433同样，通过与电子笔1M之间的电磁感应信号的收发，进行通过电子笔1M指示的位置的检测、以及施加到电子笔1M的笔压的检测，并且向电流驱动器422M供给用于对发送信号进行断续控制的信号和用于进行发送信号电平控制的信号，并且进行来自电子笔1M的ID信号的接收处理。如后所述，处理控制部433M将来自电子笔1M的断续信号检测为几比特、例如8比特的数字信号，对ID信号进行检测。
以下，将在电子笔1M的电子笔主体部3B与位置检测装置400M之间进行电磁感应耦合的情况为例，对该ID信号的收发、位置检测动作以及笔压检测动作进行说明。
在电子笔主体部3B中，在开关电路605断开且没有从电源供给电路604供给电源电压Vcc的状态下，IC601停止动作，此时，在从并联谐振电路500侧观察时，ID发送电路600成为高阻抗，与在并联谐振电路500上没有连接任何电路的状态等价。因此，此时，并联谐振电路500的谐振频率，不会通过ID发送电路600而受到影响。另外，在IC601中，作为用于接收发送与位置检测装置400M之间的电磁感应信号的同步信号，通过电容器608供给从位置检测装置400M发送的电磁感应信号。
图7是用于对位置检测装置400M的处理控制部433M的处理动作进行说明的流程图，在向位置检测装置400M投入电源时，重复执行该图7的处理。
即，处理控制部433M首先向电流驱动器422M供给使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421的频率f0的交流信号，通过电流驱动器422M而成为大电平，通过选择电路413而被供给到环形线圈组411X、412Y(步骤S1)。
在电子笔1M的电子笔主体部3B中，通过并联谐振电路500接收由来自该位置检测装置400M的大电平的交流信号引起的电磁感应信号。此时，对应于来自位置检测装置400M的交流信号的信号电平大的情况，开关控制电路606从并联谐振电路500接收到的交流信号，生成使开关电路605接通的开关控制信号。由此，当开关电路605接通时，对并联谐振电路500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604供给到IC601。
当向IC601供给电源电压Vcc时，IC601开始动作。IC601将电子笔主体部3B的ID信号生成为数字信号，通过该数字信号，对开关电路607进行接通·断开控制而对并联谐振电路500进行接通·断开控制。由此，从电子笔主体部3B，来自位置检测装置400M的交流信号通过ID信号被断续而成为ASK信号的电磁感应信号，从电子笔1M的电子笔主体部3B发送给位置检测装置400M。
即，例如，在ID信号的比特为“1”且开关电路607断开时，并联谐振电路500对从位置检测装置400M发送的交流信号进行谐振动作，能够将电磁感应信号发回给位置检测装置400M。位置检测装置400M的环形线圈，接收来自电子笔1M的电子笔主体部3B的并联谐振电路500的电磁感应信号。相对于此，在ID信号的比特为“0”且开关电路607接通时，并联谐振电路500成为禁止了对于来自位置检测装置400M的交流信号的谐振动作的状态，因此，电磁感应信号不从并联谐振电路500发回给位置检测装置400M，位置检测装置400M的环形线圈不接收来自电子笔1M的电子笔主体部3B的信号。
在该例子中，位置检测装置400M的处理控制部433M进行8次有无来自电子笔1M的电子笔主体部3B的接收信号的检测，从而接收8比特的数字信号。即，在步骤S1中，处理控制部433M对电流驱动器422M进行增益控制，成为将发送信号的信号电平设定得大来传送的状态，并且为了检测来自电子笔1M的电子笔主体部3B的8比特的ID信号，在与坐标检测时相同的时刻持续进行8次接收和发送。
并且，位置检测装置400M的处理控制部433M通过进行8次有无来自电子笔1M的电子笔主体部3B的接收信号的检测，从而能够接收作为8比特的数字信号的ID信号。
位置检测装置400M的处理控制部433M，通过进行如上所述的处理，判别是否接收到来自电子笔1M的电子笔主体部3B的ID信号(步骤S2)，在判别为无法在预定的时间内接收ID信号时，回到步骤S1，以预定次数持续进行大电平下的发送信号的发送。另外，也可以代替大电平的发送信号，将信号持续期间长的预定电平的脉冲串信号作为发送信号。
在即使以预定次数持续进行ID信号的接收处理也无法接收ID信号时，处理控制部433M判断为电子笔1M不具备传送ID信号的功能，跳过ID信号的接收处理。
并且，在步骤S2中，在判别为接收到ID信号时，处理控制部433M降低电流驱动器422M的增益，使发送信号的信号电平比步骤S1中的大电平更降低到预定的电平(通常使用电平)(步骤S3)。此时的预定的电平成为如下的电平：虽然能够通过位置检测装置400M进行基于电子笔1M的电子笔主体部3B的指示位置的检测和笔压的检测，但是电子笔1M的电子笔主体部3B的开关控制电路606无法使开关电路605接通。
由此，当从位置检测装置400M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)时，电子笔1M的电子笔主体部3B的开关控制电路606不输出将开关电路605接通的开关控制信号。因此，停止来自电源供给电路604的电源电压Vcc向IC601的供给，IC601无法动作，因此图7的流程图的处理结束，电子笔1M的电子笔主体部3B停止ID信号的发送。
但是，从位置检测装置400M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4的情况完全相同的状态，因此位置检测装置400M的处理控制部433M通过与电子笔1M的电子笔主体部3B的并联谐振电路500之间的电磁感应信号的收发，如在上述的第1实施方式中说明的那样进行对基于电子笔1M的电子笔主体部3B的指示位置和笔压进行检测的处理(步骤S4)。
并且，处理控制部433M对来自电子笔1M的电子笔主体部3B的并联谐振电路500的电磁感应信号的发回进行监视，由于没有该电磁感应信号的发回，因此判别是否成为无法检测电子笔1M的电子笔主体部3B的状态(步骤S5)。在该步骤S5中，在判别为能够检测电子笔1M的电子笔主体部3B时，处理控制部433M使处理回到步骤S4。另外，在步骤S5中，在判别为无法检测电子笔1M的电子笔主体部3B时，处理控制部433M使处理回到步骤S1，向电流驱动器422M供给使发送信号的信号电平成为大电平的增益控制信号，从而使供给到环形线圈组411X、412Y的发送信号的信号电平成为大电平。并且，处理控制部433M重复进行该步骤S1之后的处理。
[第2实施方式的效果]
根据上述的第2实施方式，位置指示器能够容纳多个电子笔主体部，并且电子笔主体部能够分别将自己的ID信号传递给位置检测装置。并且，在与第2实施方式的电子笔一起使用的位置检测装置中，通过对电子笔主体部的ID信号进行检测，从而能够判别分配给各个电子笔主体部的预定的功能处理，非常方便。并且，根据第2实施方式的位置指示器，通过选择性地使用多个电子笔主体部，从而不在位置检测装置侧进行功能选择，存在能够实现各种功能的优点。
并且，在上述的第2实施方式的电子笔中，外壳和揿动机构具有与市场上销售的多色圆珠笔相同的结构，因此能够代替电子笔主体部将圆珠笔的备用芯容纳在位置指示器的外壳内来使用。由此，该第2实施方式的电子笔能够兼具作为书写工具的圆珠笔的功能和与位置检测装置一起使用的电子笔的功能。
[第2实施方式的变形例]
另外，在上述的例子中，在通过并联谐振电路500接收到来自位置检测装置400M的大电平的电磁感应信号时，电子笔主体部3B、3R、3E的开关控制电路606根据该接收到的大电平的电磁感应信号，生成使开关电路605接通的开关控制信号，由此，向IC601供给电源Vcc。
但是，开关控制电路606使开关电路605接通，向IC601供给电源Vcc的方法，并不限定于这种方法。例如，作为其他的例子，也能够构成为，从位置检测装置400M将预定的数字信号发送到电子笔主体部3B、3R或3E，使收到该数字信号的电子笔主体部3B、3R或3E的开关控制电路606生成使开关电路605接通的开关控制信号。
在上述的说明中，虽然通过对谐振电路进行控制而将电子笔主体部3B、3R、3E的识别信息发送给位置检测装置，但是也可以单独设置例如NFC(Near Field Communication；近距离无线通信)或蓝牙(注册商标)标准的无线发送部，通过该无线发送部发送给位置检测装置。
[第3实施方式]
在以上的实施方式中构成为，插通了铁氧体磁芯32的贯通孔32d的芯体34的端部34b与笔压检测部35嵌合，笔压检测部35对施加到芯体34的前端部34a的笔压进行检测。因此，铁氧体磁芯32需要具备贯通孔32d，并且芯体34需要成为细长的棒状的部件。
但是，也可以构成为，通过制定施加到芯体的笔压的检测方法，从而不在铁氧体磁芯上形成贯通孔。第3实施方式为此时的一例。
图8是用于说明该第3实施方式的主要部分的结构例的图。图8(A)示出在该第3实施方式的电子笔主体部3A中使用的铁氧体磁芯32A和芯体34A的结构例。在该第3实施方式中，铁氧体磁芯32A不具有贯通孔32d，代替与此，在芯体34A侧具备使芯体34A嵌合的凹部32Af。该凹部32Af的内径，例如与上述的铁氧体磁芯32的贯通孔32d的直径r相同。并且，在该第3实施方式中，在铁氧体磁芯32A的锥形部32e的芯体34A侧的端面上，例如粘结而固定有在中央具备直径r的贯通孔的、例如由树脂构成的垫圈部件37。
该第3实施方式中的芯体34A由笔头部34Aa和从该笔头部34Aa的端面向铁氧体磁芯35A侧突出的、直径r的突部34Ab构成。关于突部34Ab，芯体34A的突部34Ab通过垫圈部件37而压入嵌合到铁氧体磁芯32A的凹部32Af。芯体34A的突部34Ab与垫圈部件37弹性地卡合，从而以不容易从铁氧体磁芯32A的嵌合部32Af脱离的方式嵌合。但是，通过强力地拔出芯体34A，能够使芯体34A从铁氧体磁芯32A脱离。
关于铁氧体磁芯32A，除了不具备贯通孔32d以外，与上述的第1实施方式的铁氧体磁芯32相同，以相同的尺寸构成，具备线圈31的卷绕部32Aa、第1线圈非卷绕部32Ab以及第2线圈非卷绕部32Ac。因此，虽然省略图示，但是在通过揿动操作，使芯体34A的笔头部34Aa从电子笔的外壳2的开口2b向外部突出的状态下，铁氧体磁芯32A的第1线圈非卷绕部32Ab也与第1实施方式同样，成为从外壳2的开口2b向外部突出的状态。
图8(B)示出该第3实施方式中的电子笔主体部3A的主要部分。如该图8(B)所示，在该第3实施方式中的电子笔主体部3A中，筒状体部33A构成为，在轴芯方向上被分为第1筒状体部331和第2筒状体部332。并且，在该第3实施方式中，在第1筒状体部331与第2筒状体部332的结合部38的附近设置有笔压检测部35A。
并且，如图8(B)所示，在该例子中，第1筒状体部331与第2筒状体部322在结合部38中，通过连杆部件381和盘簧382结合。此时，第1筒状体部331与第2筒状体部322构成为，虽然通过盘簧382始终在轴心方向上以彼此分离的方式弹性位移，但是通过连杆部件381而在预定位置上卡定，不会进一步在轴芯方向上位移。并且构成为，该卡定状态下的电子笔主体部3的全长，与上述的圆珠笔的备用芯6的全长L2相等。
并且，如图8(B)所示，在该实施方式中，在第1筒状体部331的结合部38的附近，设置有笔压检测部35A。并且构成为，连杆部件381的一端381a侧作为笔压检测部35A的按压部来发挥作用。
另外，在第1筒状体部331内，配设有搭载了与线圈31一起构成谐振电路的电容器(省略图示)的印刷电路基板36A，构成笔压检测部35A的可变容量电容器的一端和另一端，以与该印刷电路基板36A的电容器并联连接的方式电连接。另外，线圈31的一端31a和31b以与印刷电路基板36A的电容器并联连接的方式电连接。
与上述同样，该例子的笔压检测部35A可以具有使用了例如记载于专利文献：日本特开2011-186803号公报的公知的结构的笔压检测单元的、静电电容根据笔压而变化的可变容量电容器的结构。另外，也可以构成为，例如使用了如公开于日本特开2013-161307号公报那样的根据笔压使静电电容可变的半导体元件的结构。
在该电子笔主体部3A的芯体34A的笔头部34Aa从外壳2的开口2b向外部突出的状态下，当向芯体34施加压力时，电子笔主体部3的第1筒状体部331侧的全体抵抗盘簧382的弹性力，作用想要向第2筒状体部332侧移动的力，笔压检测部35A的静电电容对应于笔压。由此，在该第3实施方式中，即使不在铁氧体磁芯上设置贯通孔，也能够检测施加到芯体34A的笔压。
[第4实施方式]
以上为在电磁感应方式的电子笔的情况下应用了本发明的情况。但是，本发明也能够应用于作为静电电容方式的电子笔的例子的主动式静电笔。在以下说明的第4实施方式的电子笔中，卷绕在铁氧体磁芯上的线圈，是对信号发信电路的电源进行充电的充电电路的一部分。
图9是示出作为第4实施方式的电子笔的例子的静电方式手写笔的位置指示部的内部构造的图。图10是该第4实施方式的电子笔的电路结构图。在图9和图10中，用相同的标号表示相同的结构元件。
在该第4实施方式的电子笔中，笔头侧的结构与使用图1～图2说明的第1实施方式相同。即，铁氧体磁芯32D具备轴芯方向的贯通孔32Da，并且在该铁氧体磁芯32D上部分地卷绕有线圈31D。并且，与第1实施方式同样，关于铁氧体磁芯32D，在其轴心方向上，形成卷绕有线圈31C的线圈卷绕部32Da，在笔头侧形成有第1线圈非卷绕部32Db，在与笔头侧相反一侧形成有第2线圈非卷绕部32Dc。
并且，在该第4实施方式中，芯体34D具有由混入了导体、例如导电性金属或导电性粉末的硬质树脂构成的电极芯的结构。在以下的说明中，将芯体34D称为电极芯34D。
该电极芯34D与第1实施方式的情况同样，插通铁氧体磁芯32D的贯通孔32Dd而与笔压检测部35D嵌合。笔压检测部35D与上述的第1实施方式同样，设置在与铁氧体磁芯34D结合的电子笔主体部的筒状体部内，具有可变容量电容器的结构。电极芯34D是将电极与按压体构成为一体而成的，该按压体与具有可变容量电容器的结构的笔压检测部35D嵌合。
另外，在图9中，虽然省略图示，但是在电子笔主体部的筒状体部内配置有搭载通过电极芯34D向外部传送的信号发信电路的印刷电路基板。电极芯34D通过连接线39而与印刷电路基板的信号发信电路连接。接着，对该第4实施方式的电子笔的电路结构进行说明。
在图10中，51为双电层电容器，52为整流用二极管，53为电压转换电路，54为构成该例子的信号发信电路的振荡电路。如图10所示，在该例子中，线圈31D的一端与二极管52的正极连接，另一端被接地(GND)。另外，双电层电容器51的一端与二极管52的负极连接，另一端被接地。
电极芯34D贯通卷绕有线圈31D的铁氧体磁芯32D的贯通孔32Dd，与构成可变容量电容器的笔压检测部35D物理地结合(卡合)，并且在电极芯34D与构成可变容量电容器的笔压检测部35D的所述结合部与连接线39电连接。连接线39将电极芯34D与振荡电路54电连接。因此，通过电极芯34D与构成可变容量电容器的笔压检测部35D的所述物理性的结合，施加到电极芯34D的压力(笔压)被传递给笔压检测部35D，并且经由连接线39而来自振荡电路54的发送信号通过电极芯34D被发送。
振荡电路54产生频率根据笔压检测部35D的可变容量电容器的容量而变化的信号，将该所产生的信号供给到电极芯34D。来自振荡电路54的信号，通过电极芯34D而作为基于该信号的电场来被放射。振荡电路54通过例如利用了基于线圈和电容器的谐振的LC振荡电路构成。在对该实施方式的电子笔的例子的静电方式手写笔的坐标位置进行检测的平板电脑中，能够通过该信号的频率求出施加到电极芯34D的笔压。
电压转换电路53将积蓄在双电层电容器51中的电压转换为固定的电压而作为振荡电路54的电源来供给。该电压转换电路53可以是变得比双电层电容器51的两端的电压更低的降压型的电路，也可以是变得比双电层电容器51的两端的电压更高的升压型的电路。另外，也可以是在双电层电容器51的两端的电压比所述固定的电压高时作为降压电路来动作，在比所述固定的电压低时作为升压电路来动作的升降压型的电路。
在将该实施方式的静电方式手写笔安装在未图示的充电器上时，通过充电器产生的交变磁场而在线圈31D上产生感应电动势，通过二极管52对双电层电容器51进行充电。
在该实施方式的静电方式手写笔进行通常动作时(不进行充电动作时)，线圈31D成为固定电位(该例子中为接地电位(GND))，因此作为设置在电极芯34D的周围的屏蔽电极来发挥作用。另外，在静电方式手写笔进行通常动作时的线圈31D的固定电位，不限定于接地电位，可以是电源的正侧电位，也可以是电源的正侧电位与接地电位之间的中间电位。
根据作为上述的第4实施方式的电子笔的例子的静电方式手写笔，以贯通充电用的线圈31D的方式配置了电极芯34D，因此起到如下效果：
·不会阻碍施加到电极芯34D的笔压而传递给可变容量电容器35D，
·能够增大充电用的线圈31D的截面积，因此能够高速且高效地进行充电，
·能够将充电用的线圈31D和电极芯34D配置在窄的空间，能够将静电方式手写笔制作得细。
另外，根据作为上述的第4实施方式的电子笔的例子的静电方式手写笔，在不是充电动作时的通常动作时，充电用的线圈31D作为屏蔽电极来发挥作用，因此即使用于握住电子笔的外壳2，也不会对电极芯31D输出的信号施加影响。
另外，根据作为上述的第4实施方式的电子笔的例子的静电方式手写笔，由于在电极芯31D的周围设置了非接触充电用的线圈34D，因此实现基于笔架形状的充电器的非接触充电，能够实现操作性优秀的静电方式手写笔。
图11是用于说明接收来自作为第4实施方式的电子笔的例子的静电方式手写笔3D的信号，对传感器上的位置进行检测，并且对笔压进行检测的位置检测装置700的框图。
如图11所示，该实施方式的位置检测装置700由传感器710和与该传感器710连接的笔检测电路720构成。关于传感器710，在该例子中，虽然省略了剖视图，但是从下层侧依次层叠第1导体组711、绝缘层(省略图示)、第2导体组712而形成。关于第1导体组711，例如使在横方向(X轴方向)上延伸的多个第1导体711Y1、711Y2、…、711Ym(m为1以上的整数)彼此分开预定间隔而在Y轴方向上并联配置。
另外，关于第2导体组712，使在对于第1导体711Y1、711Y2、…、711Ym的延伸方向交差的方向、该例子中为垂直的纵方向(Y轴方向)上延伸的多个第2导体712X1、712X2、…、712Xn(n为1以上的整数)彼此分开预定间隔而在X轴方向上并联配置。
如上所述，位置检测装置700的传感器710具有如下结构：使用使第1导体组711和第2导体组712交差而形成的传感器图案，对静电方式手写笔3D指示的位置进行检测。
另外，在以下的说明中，关于第1导体711Y1、711Y2、…、711Ym，在无需区别各个导体时，将该导体称为第1导体711Y。同样，关于第2导体712X1、712X2、…、712Xn，在无需区别各个导体时，将该导体称为第2导体712X。
笔指示检测电路720由成为与传感器710的输入输出接口的选择电路721、放大电路722、带通滤波器723、检波电路724、采样保持电路725、AD(Analog to Digital)转换电路726、控制电路727构成。
选择电路721根据来自控制电路727的控制信号，从第1导体组711和第2导体组712中选择一个导体711Y或712X。通过选择电路721选择的导体与放大电路722连接，来自静电方式手写笔3D的信号，通过所选择的导体被检测并通过放大电路722而被放大。该放大电路722的输出被供给到带通滤波器723，仅抽出从静电方式手写笔3D发送的信号的频率成分。
带通滤波器723的输出信号通过检波电路724而被检波。该检波电路724的输出信号被供给到采样保持电路725，通过来自控制电路727的采样信号，在预定的时刻被采样保持之后，通过AD转换电路726而被转换为数字值。来自AD转换电路726的数字数据通过控制电路727而被读取并处理。
控制电路727以通过存储在内部的ROM中的程序，向采样保持电路725、AD转换电路726以及选择电路721分别传送控制信号的方式动作。并且，控制电路727根据来自AD转换电路726的数字数据，计算通过静电方式手写笔3D指示的传感器710上的位置坐标，并且对由笔压检测部35D检测到的笔压进行检测。
即，控制电路727例如首先将以此选择第2导体712X1～712Xn的选择信号供给到选择电路721，在分别选择第2导体712X1～712Xn时，将从AD转换电路726输出的数据读取为信号电平。并且，如果第2导体712X1～712Xn的所有的信号电平没有达到预定值，则控制电路727判断为静电方式手写笔3D不在传感器710上，重复进行依次选择第2导体712X1～712Xn的控制。
在从第2导体712X1～712Xn中的任意一个检测到预定值以上的电平的信号时，控制电路720存储检测到最高信号电平的第2导体712X的号码及其周边的多个第2导体712X。并且，控制电路727控制选择电路721，依次选择第1导体711Y1～711Ym，读取来自AD转换电路726的信号电平。此时控制电路727存储检测到最大的信号电平的第1导体711Y及其周边的多个第1导体711Y的号码。
并且，控制电路727根据如上所述存储的、检测到最大的信号电平的第2导体712X的号码和第1导体711Y的号码及其周边的多个多个第2导体712X和第1导体711Y，检测通过静电方式手写笔3D指示的传感器710上的位置。
控制电路727还对来自AD转换电路726的信号的频率进行检测，从该检测到的频率，检测通过笔压检测部35D检测到的笔压值。即，如上所述，静电方式手写笔3D的振荡电路54的振荡频率，成为与通过笔压检测部35D构成的可变容量电容器的静电电容对应的频率。控制电路727例如具有静电方式手写笔3D的振荡电路54的振荡频率与笔压值的对应表的信息，从该对应表的信息检测笔压值。
另外，在上述的第4实施方式中，虽然静电方式手写笔3D将通过笔压检测部35D检测到的笔压转换为频率来供给到电极芯34D，但是作为使笔压对应的信号属性，不限定于频率，也可以使笔压对应于信号的相位或信号的断续次数等。
[其他的实施方式或变形例]
在上述的实施方式中，笔压检测部虽然使用了静电电容根据笔压而可变的可变容量电容器，但是只要是使谐振电路的谐振频率变化的变化元件，则当然也可以是使电感值或电阻值可变的元件。
另外，在上述的实施方式中，虽然在电子笔主体部上设置有笔压检测部，但是也可以构成为，代替笔压检测部，设置根据施加到电子笔主体部的芯体上的压力而被接通的开关，在该开关被接通时，谐振电路动作，或者振荡电路开始振荡。另外，也可以构成为，对于由笔压检测部检测到的压力设置阈值，在由笔压检测部检测到的压力超过阈值时，谐振电路动作，或者振荡电路开始振荡。
另外，在上述的实施方式中，虽然电子笔主体部具有与市场上销售的圆珠笔的备用芯相同的尺寸，能够实现电子笔1、1M的外壳与市场上销售的圆珠笔的外壳的兼容性，但是当然可以不考虑与市场上销售的圆珠笔的备用芯的兼容性，而构成细型化的电子笔主体部。
另外，在上述的第1实施方式中，虽然构成为使用凸轮机构，使电子笔主体部以揿动式出入外壳内，但是并不限定于这种揿动式，也可以是简单地将电子笔主体部容纳在外壳内的方式的电子笔。
另外，在上述的第2实施方式中，关于电子笔1M，虽然不仅考虑了电子笔主体部的兼容性，而且外壳和揿动机构也考虑了与市场上销售的揿动式多色圆珠笔的兼容性来构成，但是与市场上销售的揿动式多色圆珠笔的兼容性，与第1实施方式同样，不是本发明的必要条件。
另外，在上述的第1～第3实施方式的电子笔主体部3、3B、3A中，作为由线圈31、31A和电容器构成的谐振电路中的谐振频率的变化，虽然将由笔压检测部35、35A检测到的笔压的信息发送给位置检测装置，但是并不限定于笔压的信息。例如，也可以将通过检测电子笔主体部相对于传感器面(指示输入面)的倾斜的倾斜检测传感器检测到的倾斜，作为谐振频率的变化来发送。
同样，在上述的第4实施方式中，静电方式手写笔3D虽然将与由笔压检测部35D检测到的笔压对应的频率的交流信号，通过电极芯34D来传送，但是也可以例如将与倾斜检测传感器检测到的倾斜对应的频率的交流信号，通过电极芯34D来传送，该倾斜检测传感器检测静电方式手写笔3D相对于指示输入面的倾斜。
标号说明
1、1M…电子笔，2、2M…外壳，3、3B、3A、3D…电子笔主体部，4…凸轮机构，6…市场上销售的圆珠笔的备用芯，31、31A、31D…线圈，32、32A、32D…铁氧体磁芯，33…筒状体部，34、34A、34D…芯体，35、35A、35D…笔压检测部，32a…线圈卷绕部，32b…第1线圈非卷绕部，32c…第2线圈非卷绕部。

Claims (17)

1.一种电子笔主体部，至少笔头以能够从所述筒状的外壳的轴心方向的一个开口突出的方式，容纳在电子笔的筒状的外壳内，其特征在于，所述电子笔主体部具备：
芯体，轴心方向的一端侧成为所述笔头；以及
磁芯，设置在所述芯体的与所述笔头相反一侧，且卷绕有线圈，
所述磁芯至少在所述笔头侧具备作为没有卷绕所述线圈的轴心方向部分的线圈非卷绕部，并且
在成为所述笔头的所述芯体的一端侧从所述外壳的开口向外部突出而使用时，所述磁芯的所述线圈非卷绕部的一部分也从所述开口向外部突出。
2.根据权利要求1所述的电子笔主体部，其特征在于，
所述磁芯的所述线圈非卷绕部的所述笔头部侧形成逐渐变细的锥形部。
3.根据权利要求1所述的电子笔主体部，其特征在于，
所述磁芯的所述线圈非卷绕部的直径比所述外壳的开口的直径小，卷绕有所述线圈的部分的将所述线圈的部分也包含的直径比所述外壳的开口的直径大。
4.根据权利要求1所述的电子笔主体部，其特征在于，
在所述线圈上连接有与所述线圈一起构成谐振电路的电容器。
5.根据权利要求1所述的电子笔主体部，其特征在于，
所述芯体由非导电性的材料构成。
6.根据权利要求1所述的电子笔主体部，其特征在于，
所述磁芯具备轴心方向的贯通孔，
所述芯体具备与成为所述笔头的一端侧相反一侧插通所述磁芯的所述贯通孔的芯体主体部，
在所述磁芯的轴心方向的与所述笔头相反一侧具备笔压检测部，所述芯体主体部的与所述笔头相反一侧穿过所述磁芯的所述贯通孔而与该笔压检测部嵌合，该笔压检测部对施加到所述笔头的外力进行检测。
7.根据权利要求4所述的电子笔主体部，其特征在于，
所述芯体由导电性部件构成，
所述电子笔主体部具备：
发信部，与所述芯体电连接，并产生从所述芯体向外部传送的信号；以及
电源电路，向所述发信部供给电源电压，
所述谐振电路通过由电磁感应从外部得到的能量对所述电源电路的蓄电元件进行蓄电。
8.根据权利要求1所述的电子笔主体部，其特征在于，
所述蓄电元件由双电层电容器构成。
9.一种电子笔，具有在成为笔头侧的轴心方向的一端侧设置有开口且另一端侧封闭的筒状的外壳，至少一个电子笔主体部容纳在所述筒状的外壳内，其特征在于，
所述电子笔主体部具备：
芯体，轴心方向的一端侧成为所述笔头；以及
磁芯，设置在所述芯体的与所述笔头相反一侧，且卷绕有线圈，
在成为所述笔头的所述芯体的一端侧从所述外壳的开口向外部突出而使用时，所述磁芯的一部分也从所述开口向外部突出。
10.根据权利要求9所述的电子笔，其特征在于，
所述电子笔主体的所述芯体的一端侧和所述磁芯的所述一部分的直径设为圆珠笔的备用芯的笔头部的直径以下，所述电子笔主体部的长度与所述圆珠笔的备用芯的长度大致相同。
11.根据权利要求9所述的电子笔，其特征在于，
所述外壳容纳所述圆珠笔的备用芯，作为圆珠笔来发挥功能。
12.根据权利要求9或10所述的电子笔，其特征在于，
在所述外壳内设置有与所述电子笔主体部或所述圆珠笔的备用芯有关的揿动式圆珠笔的机构。
13.根据权利要求9所述的电子笔，其特征在于，
在所述外壳内设置有揿动式多色圆珠笔的机构，该揿动式多色圆珠笔的机构容纳多个所述电子笔主体部，通过选择多个所述电子笔主体部中的一个电子笔主体部，使所述芯体部的所述一端侧从所述开口向外部突出。
14.根据权利要求13所述的电子笔，其特征在于，
所述电子笔主体部的所述芯体的一端侧和所述磁芯的所述一部分的直径设为圆珠笔的备用芯的笔头部的直径以下，所述电子笔主体部的长度与所述圆珠笔的备用芯的长度大致相同。
15.根据权利要求14所述的电子笔，其特征在于，
在所述外壳中，代替多个所述电子笔主体部的一个电子笔主体或多个电子笔主体，容纳所述圆珠笔的备用芯，还作为揿动式多色圆珠笔来发挥功能。
16.根据权利要求13所述的电子笔，其特征在于，
在所述电子笔主体部的筒状体部内设置有控制电路，该控制电路存储该电子笔主体部的识别信息，将该存储的所述识别信息发送给所述位置检测装置。
17.根据权利要求16所述的电子笔，其特征在于，
所述电子笔主体部的所述线圈卷绕部的直径与所述筒状体部的直径大致相同。
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