JP2013222268A - 位置指示器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】筒状の筐体の中空部内に、筐体の軸芯方向を長手方向として収納されるホルダーを備える。ホルダーは、芯体を保持し先端方向への移動を規制するように係止する芯体係止部と、芯体に印加される押圧力を受けるように軸芯方向に感圧用部品を配置するための部品配置部と、プリント基板の長手方向を軸芯方向とする状態で、プリント基板を係止して載置するプリント基板載置部とを有する。芯体係止部と部品配置部によって、芯体と感圧用部品の中心位置は、所定の位置で合致するように保持する。芯体とプリント基板と感圧用部品とを保持し載置したホルダーが筐体内に収納され、芯体からの押圧力をプリント基板上の回路素子により検出することで、押圧力の検出を可能とする。
【選択図】図4
Description
筒状の筐体と、
前記筐体の一方の開口端側から、先端が突出するように、前記筐体内に配設される芯体と、
前記筐体内に配設され、前記芯体の前記先端に対して印加される押圧力を検出するための回路素子が設けられたプリント基板と、
前記先端に対して印加される押圧力に応じた前記芯体の前記筐体の軸芯方向の変位を検出するための1または複数の感圧用部品と、
前記筐体の中空部内に、前記筐体の軸芯方向を長手方向として収納されるホルダーと、
を備え、
前記ホルダーは、
前記芯体を保持し前記先端方向への移動を規制するように係止する芯体係止部と、
前記芯体に印加される押圧力を受けるように前記軸芯方向に前記1または複数の感圧用部品を配置するための部品配置部と、
前記プリント基板の長手方向を前記軸芯方向とする状態で、前記プリント基板を係止して載置するプリント基板載置部と、
を有し、
前記芯体係止部と前記部品配置部によって、前記芯体と前記感圧用部品の前記中心位置は、所定の位置で合致するように保持され、
前記芯体と前記プリント基板と前記感圧用部品とを保持し載置した前記ホルダーが、前記筐体内に収納され、
前記芯体からの押圧力を前記プリント基板上の回路素子により検出することで、前記押圧力の検出を可能とすることを特徴とする位置指示器を提供する。
図1は、この発明による位置指示器の第1の実施形態を説明するための図である。また、図2は、この第1の実施形態の位置指示器1を用いる電子機器200の一例を示すもので、この例では、電子機器200は、例えばLCD(Liquid Crystal Display)などの表示装置の表示画面200Dを備える高機能携帯電話端末であり、表示画面200Dの下部(裏側)に、電磁誘導方式の位置検出装置202を備えている。
次に、上述の実施形態の位置指示器1を用いて指示位置の検出および筆圧の検出を行う電子機器200の位置検出装置202における回路構成例について、図3を参照して説明する。図3は、位置指示器1及び電子機器200が備える位置検出装置202の回路構成例を示すブロック図である。
図4は、位置指示器1のケース2の内部に収納される部分の構成を説明するための図である。すなわち、図4(B)は、ホルダー3の斜視図であり、また、図4(A)は、ホルダー3に保持される部品を、ケース2の軸芯方向に、ホルダー3に配置される順に示した図であり、更に、図4(C)は、ホルダー3に、フェライトコア42、感圧用部品5及びプリント基板6を配列して保持及び載置している状態を示す図である。
上述の第1の実施形態では、ホルダー3は、ケース2の中空部に対応した円筒を、軸芯方向に沿って部分的に切り欠いた形状として、その切り欠いた部分は開口のままとするようにした。このような構成のホルダー3であっても、作業者が、上述したフェライトコア42や、感圧用部品5、プリント基板6を保持した、そのホルダー3をケース2内に、時間をおくことなく、収納するようにするのであれば問題はない。
上述の実施形態の位置指示器における感圧用部品は、インダクタンスの変化を検出する例であったが、静電容量の変化により、押圧力(筆圧)を検出するタイプのものであっても良い。この第3の実施形態は、感圧用部品は、静電容量の変化を検出することにより、押圧力を検出するタイプのものである。
上述した第3の実施形態では、フェライトコア302の径小部302aに巻回された位置検出コイルは、ホルダー300の開口部300aから突出するようにした。しかし、フェライトコア302に結合される突出部材のみをホルダー300の開口部300aから外部に突出するようにして、位置検出コイル301は、ホルダー300内の収納するようにしても良い。図10は、そのようにした場合のホルダー300内の部品配列の例を示す図である。
この第4の実施形態も、感圧用部品は、第3の実施形態と同様に、静電容量の変化により押圧力を検出するタイプのものであるが、特に、この実施形態では、いわゆるMEMS(Micro Electro Mechanical System)と呼ばれる半導体デバイスにより、感圧用部品が構成される場合である。この第4の実施形態では、感圧用部品は、単一の静電容量方式圧力センシング半導体デバイス(以下、圧力センシングデバイスという)で構成される。
上述した実施形態の説明では、ホルダーは、樹脂で構成するようにしたが、ホルダーを構成する材料としては、樹脂に限られるものではなく、絶縁性の材料であれば、どのような材料であっても良い。
Claims (14)
- 筒状の筐体と、
前記筐体の一方の開口端側から、先端が突出するように、前記筐体内に配設される芯体と、
前記筐体内に配設され、前記芯体の前記先端に対して印加される押圧力を検出するための回路素子が設けられたプリント基板と、
前記先端に対して印加される押圧力に応じた前記芯体の前記筐体の軸芯方向の変位を検出するための1または複数の感圧用部品と、
前記筐体の中空部内に、前記筐体の軸芯方向を長手方向として収納されるホルダーと、
を備え、
前記ホルダーは、
前記芯体を保持し前記先端方向への移動を規制するように係止する芯体係止部と、
前記芯体に印加される押圧力を受けるように前記軸芯方向に前記1または複数の感圧用部品を配置するための部品配置部と、
前記プリント基板の長手方向を前記軸芯方向とする状態で、前記プリント基板を係止して載置するプリント基板載置部と、
を有し、
前記芯体係止部と前記部品配置部によって、前記芯体と前記感圧用部品の前記中心位置は、所定の位置で合致するように保持され、
前記芯体と前記プリント基板と前記感圧用部品とを保持し載置した前記ホルダーが、前記筐体内に収納され、
前記芯体からの押圧力を前記プリント基板上の回路素子により検出することで、前記押圧力の検出を可能とする
ことを特徴とする位置指示器。 - 前記ホルダーは、樹脂により構成され、前記芯体係止部と前記部品配置部は、前記芯体と前記感圧用部品を前記ホルダーにより弾性的に保持することで、前記芯体と前記感圧用部品の中心位置が前記所定の位置となるようにする
ことを特徴とする請求項1に記載の位置指示器。 - 前記ホルダーは、前記所定の位置が前記筒状の筐体の中心線位置に合致するように、前記筒状の筐体の中空部内に収納される
ことを特徴とする請求項1に記載の位置指示器。 - 前記軸芯方向の前記芯体側とは反対側は、蓋体により前記筐体の中空部が閉塞されるものであり、
前記ホルダーは、前記軸芯方向の長さに応じた長手方向の長さを備え、
前記ホルダーの前記長手方向の前記芯体係止部とは反対側の端部には、前記蓋体の嵌合凹部または嵌合凸部と嵌合する嵌合凸部または嵌合凹部を備える
ことを特徴とする請求項3に記載の位置指示器。 - 前記部品配置部に配置された1または複数の感圧用部品のうちの、前記軸芯方向において前記芯体とは反対側の端部の部品に対しては、その中心位置が前記所定の位置となるようする係合部が形成されている
ことを特徴とする請求項1に記載の位置指示器。 - 前記係合部は、前記芯体とは反対側の端部の部品の前記軸芯方向に交差する方向の面において、前記反対側の部品の中心位置に設けられた凹部と、前記ホルダーに設けられた前記軸芯方向に交差する方向の壁部を貫通する貫通孔を介して前記凹部に嵌合する棒状体とからなる
ことを特徴とする請求項5に記載の位置指示器。 - 前記ホルダーは、筒状体をその軸芯方向に沿って2つに分けた第1の収納部及び第2の収納部とからなり、
前記第1の収納部または第1及び第2の収納部は、前記芯体係止部と、前記部品配置部と、前記プリント基板載置部とを備え、
前記芯体と前記感圧用部品と前記プリント基板とを収納配置した前記第1の収納部に、前記第2の収納部を係合することにより、前記芯体と前記感圧用部品と前記プリント基板とを、前記ホルダーの前記筒状体内に収納する
ようにしたことを特徴とする請求項1に記載の位置指示器。 - 前記ホルダーは、前記筐体の前記中空部に収納される筒状体からなり、
前記芯体、前記複数の感圧用部品、前記プリント基板の順に前記筒状体のホルダー内に挿入され、挿入口が閉塞されることにより、モジュール化され、
前記モジュール化されて、前記芯体、前記複数の感圧用部品、前記プリント基板を保持した前記ホルダーが、前記筐体の前記中空部内に配置される
ことを特徴とする請求項1に記載の位置指示器。 - 前記感圧用部品は、誘電体と、前記誘電体を挟んで配置される2つの導体とを含み、前記芯体へ印加される押圧力に応じた前記2つの導体間の距離の変化を、前記誘電体を挟む前記2つの導体で構成されるコンデンサの静電容量の変化として検出する
ことを特徴とする請求項1に記載の位置指示器。 - 前記感圧用部品は、
第1の電極と、前記第1の電極と所定の距離を介して対向して配置された第2の電極とを備え、前記第1の電極と前記第2の電極との間に静電容量が形成され、前記第1の電極に印加された押圧力に応じて前記距離が変化することで前記静電容量が変化する半導体素子で構成されおり、
前記芯体に印加された押圧力を前記半導体素子の前記第1の電極に伝達するための押圧部材を備える
ことを特徴とする請求項1に記載の位置指示器。 - 静電容量方式のセンサ用である
ことを特徴とする請求項1に記載の位置指示器。 - 電磁誘導方式のセンサ用である
ことを特徴とする請求項1に記載の位置指示器。 - 前記感圧用部品は、前記芯体へ印加される押圧力に応じたインダクタンスの変化を検出するための複数の部品からなる
ことを特徴とする請求項1に記載の位置指示器。 - 第1の磁性体を中心に巻回されたコイルを備えると共に、
前記感圧用部品は、
前記第1の磁性体の中心線方向において、前記第1の磁性体上に設けられる弾性体と、
前記第1の磁性体の中心線方向において、前記第1の磁性体と離間して設けられる第2の磁性体と、
前記第1の磁性体の中心線方向において、前記第2の磁性体を前記第1の磁性体に対して所定距離だけ離間するようにするためのバネ部材と、
を備え、かつ、前記芯体に印加される押圧力に応じて、前記第1の磁性体が、前記バネ部材の偏倚力に抗して前記第2の磁性体の方向に偏倚することで、インダクタンスが変化することを検知するための部品である
ことを特徴とする請求項13に記載の位置指示器。
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