位置指示器、可変容量コンデンサ及び入力装置
【課題】筆圧検出部となる可変容量コンデンサの構成を簡略化すること。
【解決手段】位置指示器１００の可変容量コンデンサ１０は、誘電体１と、電極２と、導電部材３と、導電部４とを備えている。誘電体１は、上面１ａと、その上面１ａに対向する下面１ｂを有する。電極２は、誘電体１の上面１ａに設けられている。導電部材３は、誘電体１の下面１ｂに対向して設けられ、外力により下面１ｂに接触するとともに弾性変形して電極２と対向する面積が変化する。導電部４は、誘電体１の下面１ｂに、導電部材３と電気的に接続可能に設けられている。
【解決手段】位置指示器１００の可変容量コンデンサ１０は、誘電体１と、電極２と、導電部材３と、導電部４とを備えている。誘電体１は、上面１ａと、その上面１ａに対向する下面１ｂを有する。電極２は、誘電体１の上面１ａに設けられている。導電部材３は、誘電体１の下面１ｂに対向して設けられ、外力により下面１ｂに接触するとともに弾性変形して電極２と対向する面積が変化する。導電部４は、誘電体１の下面１ｂに、導電部材３と電気的に接続可能に設けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、筆圧を検出する場合に用いて好適な位置指示器、その筆圧を検出する可変容量コンデンサ及びこの位置指示器を備えて構成される入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、パーソナルコンピュータ等の入力デバイスとして座標入力装置が用いられている。この座標入力装置は、例えば、ペン型に形成された位置指示器と、この位置指示器を用いて、ポインティング操作や文字及び図等の入力を行う入力面を有する位置検出装置から構成されている。
【０００３】
そして、位置指示器の筆圧検出には、従来から特許文献１に記載されているような可変容量コンデンサが用いられている。また、特許文献２には、可変容量コンデンサにおいて、一方の面の電極を２分割して信号の取り出しを容易にできるようにした技術が開示されている。
【０００４】
図１６は、特許文献１に開示される可変容量コンデンサの具体的な構成を示すものである。この可変容量コンデンサ２００は、略円盤状の誘電体２０１と、誘電体２０１の一の面２０１ａに取り付けられた第１の電極２０２と、誘電体２０１の他の面２０１ｂ側に配置された第２の電極２０３等を有している。第２の電極２０３は、可撓性を有しており、リング状のスペーサ２０４を介して誘電体２０１の他の面２０１ｂ側に配設されている。また、第２の電極２０３における誘電体２０１と反対側には、弾性体２０５を介して棒状の芯体２１０が設けられている。
【０００５】
第１の電極２０２の一面側には、第１の端子２０６が設けられている。第１の端子２０６は、円盤状のフランジ部２０６ａと、このフランジ部２０６ａの一面の略中央から延びるリード部２０６ｂから構成されている。フランジ部２０６ａは、芯体２１０に筆圧が加わったときに第１の電極２０２の一面に接触し、該第１の電極２０２と電気的に接続される。
【０００６】
第２の電極２０３の端部には、第２の端子２０７が設けられている。第２の端子２０７は、第１の端子２０６と同様に、円盤状のフランジ部２０７ａと、このフランジ部２０７ａの一面の略中央から延びるリード部２０７ｂから構成されている。フランジ部２０７ａは、芯体２１０に筆圧が加わったときに第２の電極２０３の一面の端部に接触し、該第２の電極２０３と電気的に接続される。
【０００７】
このような構成を有する可変容量コンデンサ２００において、芯体２１０に圧力又は変位が全く加わらない状態（初期状態）では、誘電体２０１の他の面２０１ｂと電極２０３がスペーサ２０４によって離間されている（図１６Ａを参照）。そのため、両者の間には、スペーサ２０４の厚みに相当する空気層２０８が形成されることになる。したがって、このときの端子２０６、２０７間の容量値（初期容量）は、ほぼ誘電体２０１による容量と比誘電率１．０の空気層２０８による容量との直列合成容量となり、かなり小さいものとなる。
【０００８】
一方、図１６Ｂに示すように、芯体２１０に圧力が加わると、電極２０３が誘電体２０１側へ湾曲し、空気層２０８の厚さがスペーサ２０４の厚みより小さくなる。このとき、空気層２０８による容量は、その厚みに反比例して大きくなり、これに伴って端子２０６、２０７間の容量値も大きくなる。
【０００９】
その後、図１６Ｂに示すように、電極２０３が誘電体２０１の他の面２０１ｂに接触すると、端子２０６、２０７間の容量値は、電極２０３と誘電体２０１の他の面２０１ｂとの接触面積にほぼ比例して増加する。この第１及び第２の端子２０６，２０７間の容量値の変化を検出することにより、芯体２１０に加わる圧力（筆圧）が検出される。
【００１０】
【特許文献１】特許第３１５０６８５号公報
【特許文献２】特開２００１−３１９８３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上述の可変容量コンデンサの構成では、図１６からも明らかなように、多数の部品が必要とされる。さらに、特許文献１に開示される可変容量コンデンサでは、全体の構成として２重のハウジング等が用いられる（特許文献１の第２図参照）ために、可変容量コンデンサの外形の直径を小さくすることが困難である。また、このような２重のハウジングの製造には精密成形を要し、その製造工程にはクリーンブースが要求されるなど、製造コスト上昇の要因となっている。
【００１２】
これに対して、特許文献２に開示される可変容量コンデンサは、信号の取り出しを誘電体の一方の面から行うことによって、装置の簡略化を図ったものである。しかしながら、２分割された電極は、その間での容量成分の発生が避けられず、可変容量コンデンサとしての特性が十分に良好とは言えないものであった。
【００１３】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、筆圧検出部となる可変容量コンデンサの構成を簡略化することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の課題を解決し、本発明の目的を達成するため、本発明の位置指示器は、筐体と、一端が筐体の外側に突出してその筐体に収納された略棒状の芯体と、芯体を介して加わる外力により電気容量が変化する可変容量コンデンサとを備えている。
そして、可変容量コンデンサは、少なくとも１つの誘電体と、電極と、導電部材と、導電部とを有している。誘電体は、第１の面と、その第１の面に対向する第２の面を有する。電極は、誘電体の第１の面に設けられている。導電部材は、誘電体の第２の面に対向して設けられ、外力により第２の面に接触するとともに弾性変形して電極と対向する面積が変化する。導電部は、誘電体の第２の面に、導電部材と電気的に接続可能に設けられている。
【００１５】
本発明の可変容量コンデンサは、少なくとも１つの誘電体と、電極と、導電部材と、導電部とを備えている。誘電体は、第１の面と、その第１の面に対向する第２の面を有する。電極は、誘電体の第１の面に設けられている。導電部材は、誘電体の第２の面に対向して設けられ、外力により第２の面に接触するとともに弾性変形して電極と対向する面積が変化する。導電部は、誘電体の第２の面に、導電部材と電気的に接続可能に設けられている。
【００１６】
本発明の入力装置は、位置指示器と位置検出装置とを備えている。位置指示器には、一端が筐体の外側に突出してその筐体に収納された略棒状の芯体と、芯体を介して加わる外力により電気容量が変化する可変容量コンデンサとが設けられている。位置検出装置は、位置指示器に設けた芯体の一端により指示される入力面を備え、芯体の一端が指示した位置を検出する。
そして、位置指示器の可変容量コンデンサは、少なくとも１つの誘電体と、電極と、導電部材と、導電部とを有している。誘電体は、第１の面と、その第１の面に対向する第２の面を有する。電極は、誘電体の第１の面に設けられている。導電部材は、誘電体の第２の面に対向して設けられ、外力により第２の面に接触するとともに弾性変形して電極と対向する面積が変化する。導電部は、誘電体の第２の面に、導電部材と電気的に接続可能に設けられている。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、筆圧検出部となる可変容量コンデンサの構成を簡略化することができ、位置指示器の内径を小さくして小型化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図１〜図７を参照して本発明の一実施形態について説明する。まず、本発明に係る入力装置の実施形態例の構成について、図１を参照して説明する。
【００１９】
入力装置４００は、位置指示器１００と、位置検出装置３００から構成されている。位置指示器１００は、位置検出装置３００の上面３００ａに対向する位置で使用され、位置検出装置３００は、位置指示器１００の位置座標を検出する。この位置検出装置３００は、パーソナルコンピュータ（図示せず）に接続できるようになっており、検出した位置指示器１００の位置座標をパーソナルコンピュータに送信する。その結果、送信された位置指示器１００の位置座標の情報に基づいて、パーソナルコンピュータにインストールされた各種ソフトウェアで絵を描いたり、文字を入力したりすることができる。
【００２０】
位置指示器１００は、可変容量コンデンサ１０と、芯体１１と、フェライトコア１２と、位置指示コイル１３と、リード線１４と、回路基板１５と、これらを収納する筐体１６とを有している。筐体１６は、例えばボールペンや鉛筆などのいわゆる筆記用具の外観形状と同様な形状に形成されている。
【００２１】
可変容量コンデンサ１０は、誘電体１と、電極２と、導電部材３と、導電部４とから構成される。誘電体１は、扁平な円柱状に形成されており、その軸心が筐体１６の軸方向に沿って配置されている。電極２は、誘電体１の第１の面１ａ（以下、上面という）に設けられており、可変容量コンデンサ１０を構成する一対の電極のうちの第１の電極を構成する。導電部４は、誘電体１の上面１ａの反対側である第２の面１ｂ（以下、下面という）に設けられている。
【００２２】
導電部材３は、誘電体１の下面１ｂに対向するように設けられている。この導電部材３は、誘電体１の下面１ｂに設けられた導電部４に導通することにより、可変容量コンデンサ１０を構成する一対の電極のうちの第２の電極を形成する。なお、可変容量コンデンサ１０の構成及び動作の詳細については、後述する。
【００２３】
芯体１１は、例えば、シャープペンシルやボールペン等の筆記具の芯に相当する棒状の部材である。この芯体１１は、使用者が位置指示器１００を位置検出装置３００上で使用したときに（例えば、文字等を筆記する操作）、その筆圧（圧力）を導電部材３に伝達する。
【００２４】
芯体１１は、貫通孔を有する円筒形状のフェライトコア１２を貫通して設けられている。芯体１１の一端は、略凸状に形成されており、筐体１６の先端部１６ａから突出されて位置指示を行うペン先（指示部）１１ａを構成している。芯体１１の他端には、導電部材３が設けられている。この芯体１１は、筐体１６の軸方向に力が加わったときに、矢印ａ方向に動くように筐体１６内に設けられた支持部材（図示せず）によって支持されている。
【００２５】
フェライトコア１２の外周には、位置指示コイル１３が巻き付けられている。この位置指示コイル１３と、可変容量コンデンサ１０と、回路基板１５に実装された共振コンデンサ１５ａとによって共振回路が構成されている。この位置指示コイル１３は、リード線１４を介して共振コンデンサ１５ａに並列に接続されている。
【００２６】
位置検出装置３００は、位置指示器１００に対して信号を送信すると共に、位置指示器１００から送信されてきた信号を受信して、位置指示操作が行われた位置指示器１００の位置を検出する。この位置検出装置３００には、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に所定の間隔で並べて配置された複数の位置検出コイル２０が設けられている。
【００２７】
位置検出装置３００は、これらの複数の位置検出コイル２０から順次任意の周波数の信号を位置指示器１００に供給する。また、位置検出装置３００は、位置指示器１００の位置指示コイル１３からの共振信号を複数の位置検出コイル２０によって検出する。このとき、駆動した位置検出コイル２０の位置と、検出された共振信号との大きさによって位置指示器１００で指示した位置が検出される。また、位置指示器１００に対して送信した信号の位相に対する位置指示器１００の共振信号の位相の変化によって位置指示器１００の芯体１１に加えられた筆圧が検出される。
【００２８】
次に、本発明を適用した可変容量コンデンサ１０の第１の実施形態例の構成及び動作原理を図２に従って詳述する。図２Ａは、本発明を適用した可変容量コンデンサ１０の一実施形態の上面図であり、図２Ｂは、同じ実施形態例の側面図であり、図２Ｃは筆圧が加わったときの同じ実施形態例の側面図である。
【００２９】
図２Ａに示すように、誘電体１の上面１ａには、電極２が所定の面積を有するように設けられている。この電極２は、回路基板１５の共振コンデンサ１５ａに接続されている。また、誘電体１の下面１ｂには、導電部４が設けられ、第３の面１ｃ（以下、周面という）には、接続端子部５が設けられている。本実施形態において、電極２と、導電部４および接続端子部５は、例えば、銀ペーストを焼結することにより形成されている。
【００３０】
導電部４は、誘電体１の下面１ｂの中心から外枠まで延びる細長の長方形（線状）に形成されている。なお、誘電体１の下面１ｂの中心は、導電部材３が接触する位置となっている。そして、接続端子部５は、導電部４に連続して誘電体１の軸方向に延びるように形成されている。この接続端子部５は、回路基板１５の共振コンデンサ１５ａに接続されている。つまり、導電部４は、接続端子部５を介して共振コンデンサ１５ａに電気的に接続されている。
【００３１】
この導電部４には、導電部材３が所定の間隔をあけて対向される（図２Ｂを参照）。導電部材３は、誘電体１の下面１ｂに対向する一方の端部３ａが略半球形（ドーム状）に形成されており、他方の端部が略棒状の略円柱体に形成されている。この導電部材３の他方の端部は、芯体１１の一端に取り付けられている。そして、導電部材３は、芯体１１に筆圧（圧力）が加えられると導電部４に接触し、芯体１１に加えられた圧力が解除されると、導電部４から離れるようになっている。
【００３２】
導電部材３は、導電性を有すると共に弾性変形可能な部材からなる。このような部材としては、例えば、シリコン導電ゴムや、加圧導電ゴム（ＰＣＲ：Pressure sensitive Conductive Rubber）などを挙げることができる。かかる部材を使用することで、芯体１１に加えられる筆圧（圧力）の増加に伴って、誘電体１の下面１ｂと導電部材３との接触面積が増加するようになっている。
【００３３】
本発明に係る位置指示器に用いる導電部材は、その一方の端部３ａが略半球状に形成されたもので説明しているが、この導電部材の形状はかかる形状に限定されるものではなく、例えば、芯体１１に加えられる筆圧（圧力）の増加に伴って電極２と対向する面積が増加すればよい。
【００３４】
次に、本発明を適用した可変容量コンデンサ１０の動作について、図２Ｂ、図２Ｃ及び図２Ｄを参照して説明する。
【００３５】
芯体１１の他端であるペン先１１ａが位置検出装置３００の上面３００ａに接触していない状態では、導電部材３は、導電部４から物理的に離れている（図２Ｂを参照）。
一方、芯体１１のペン先１１ａが位置検出装置３００の上面３００ａに接触すると、位置指示器１００から位置検出装置３００の上面３００ａに加えた力の応力が芯体１１を介して導電部材３に伝わる。これにより、導電部材３が矢印ａ方向に移動し、その端部３ａが導電部４に接触して導通する（図２Ｃを参照）。このとき、誘電体１の下面１ｂと導電部材３とが接触し、導電部材３の電極２に対向する面積が変化することにより、電極２と導電部材３との間の容量値が変化する。
【００３６】
そして、例えば、使用者が筆圧を強く加えると、矢印ａ方向に加わる力が大きくなり、導電部材３は、誘電体１の下面１ｂに強く押しつけられて変形（扁平化）する（図２Ｄを参照）。その結果、導電部材３の電極２に対向する面積が増加し、電極２と導電部材３との間の容量値が増加する。電極２と導電部材３との間の容量値が変化すると、共振回路から送信される電波の位相が変化する。
【００３７】
なお、ペン先１１ａが位置検出装置３００の上面３００ａから離れると、導電部材３の弾性力と導電部材３及び芯体１１の重さにより、導電部材３は、誘電体１の下面１ｂ及び導電部４から離れて、もとの状態（図２Ｂを参照）に戻るようになっている。
【００３８】
ところで、誘電体の比誘電率をεｏ、コンデンサの相対向する両電極間の距離をｄ、電極の面積をＳとすると、コンデンサの容量Ｃは、
Ｃ＝εｏ（Ｓ／ｄ）
によって算出される。
【００３９】
図２Ｂに示す状態において、導電部材３は、導電部４から物理的に離れており、導電部４と導通していない。したがって、電極の面積Ｓが０となり、可変容量コンデンサ１０の容量は０となる。
そして、導電部材３と導電部４が接触した状態（図２Ｃを参照）の電極の面積、つまり、電極２と導電部材３が対向する面積をＳ１とすると、可変容量コンデンサ１０の容量Ｃ１は、
Ｃ１＝εｏ（Ｓ１／ｄ）
となる。
【００４０】
また、導電部材３が弾性変形した状態（図２Ｄを参照）の電極の面積をＳ２（Ｓ２＞Ｓ１）とすると、可変容量コンデンサ１０の容量Ｃ２は、
Ｃ２＝εｏ（Ｓ２／ｄ）
となる。
したがって、Ｃ２＞Ｃ１となり、可変容量コンデンサ１０の容量は、電極２と導電部材３が対向する面積に比例する。つまり、可変容量コンデンサ１０の容量は、電極２と導電部材３が対向する面積に応じて変化することになる。
【００４１】
本実施の形態では、導電部材３と導電部４を所定の間隔をあけて対向させる構成とした。つまり、芯体１１のペン先１１ａが位置検出装置３００の上面３００ａに接触していない状態では、導電部材３が導電部４から物理的に離れている。しかしながら、本発明に係る可変容量コンデンサ１０としては、導電部材３と導電部４とを接触させた状態で対向させる構成としてもよい（図２Ｃ参照）。また、本発明に係る可変容量コンデンサ１０としては、芯体１１のペン先１１ａが位置検出装置３００の上面３００ａに接触していない状態で導電部材３と誘電体１の下面１ｂが接触し、導電部材３と導電部４が接触していない構成としてもよい。
【００４２】
次に、本発明を適用した位置指示器１００及び位置検出装置３００の具体的な実施形態例の回路構成について、図３を参照して説明する。図３は、位置指示器１００及び位置検出装置３００の回路構成例を示すブロック図である。
【００４３】
位置指示器１００は、位置指示コイル１３と、この位置指示コイル１３に接続された可変容量コンデンサ１０と、この可変容量コンデンサ１０に並列に接続される共振コンデンサ１５ａからなる共振回路１７によって現される。
【００４４】
一方、位置検出装置３００には、Ｘ軸方向ループコイル群２１ａと、Ｙ軸方向ループコイル群２１ｂとを積層させて設けることにより、位置検出コイル２０が形成されている。各ループコイル群２１ａ，２１ｂは、例えば、それぞれ４０本の矩形のループコイルからなっている。各ループコイル群２１ａ，２１ｂを構成する各ループコイルは、等間隔に並んで順次重なり合うように配置されている。
【００４５】
また、位置検出装置３００には、Ｘ軸方向ループコイル群２１ａ及びＹ軸方向ループコイル群２１ｂが接続される選択回路２２が設けられている。この選択回路２２は、２つのループコイル群２１ａ，２１ｂのうちの一のループコイルを順次選択する。
【００４６】
さらに、位置検出装置３００には、発振器２３と、電流ドライバ２４と、切り替え接続回路２５と、受信アンプ２６と、検波器２７と、低域フィルタ２８と、Ｓ／Ｈ回路２９と、Ａ／Ｄ変換回路３０と、同期検波器３１と、低域フィルタ３２と、Ａ／Ｄ変換回路３４と、処理部３５とが設けられている。
【００４７】
発振器２３は、周波数ｆ０の交流信号を発生し、電流ドライバ２４と同期検波器３１に供給する発信器である。電流ドライバ２４は、発信器２３から供給された交流信号を電流に変換して切り替え接続回路２５へ送出する。切り替え接続回路２５は、選択回路２２によって選択されたループコイルが、後述する処理部３５からの制御により、接続される接続先（送信側端子Ｔ、受信側端子Ｓ）を切り替える。この接続先のうち、送信側端子Ｔには電流ドライバ２４が、受信側端子Ｒには受信アンプ２６がそれぞれ接続されている。
【００４８】
選択回路２２に選択されたループコイルに発生する誘導電圧は、選択回路２２及び切り替え接続回路２５を介して受信アンプ２６に送られる。受信アンプ２６は、ループコイルから供給された誘導電圧を増幅し、検波器２７及び同期検波器３１へ送出する。
【００４９】
検波器２７は、ループコイルに発生した誘導電圧、すなわち受信信号を検波し、低域フィルタ２８へ送出する。低域フィルタ２８は、前述した周波数ｆ０より充分低い遮断周波数を有しており、検波器２７の出力信号を直流信号に変換してＳ／Ｈ（Sample Hold）回路２９へ送出する。Ｓ／Ｈ回路２９は、低域フィルタ２８の出力信号の所定のタイミング、具体的には受信期間中の所定のタイミングにおける電圧値を保持し、Ａ／Ｄ（Analog to Digital）変換回路３０へ送出する。Ａ／Ｄ変換回路３０は、Ｓ／Ｈ回路２９の出力をアナログ・ディジタル変換し、処理部３５に出力する。
【００５０】
一方、同期検波器３１は、受信アンプ２６の出力信号を発振器２３からの交流信号で同期検波し、それらの間の位相差に応じたレベルの信号を低域フィルタ３２に送出する。この低域フィルタ３２は、周波数ｆ０より充分低い遮断周波数を有しており、同期検波器３１の出力信号を直流信号に変換してＳ／Ｈ（Sample Hold）回路３３に送出する。このＳ／Ｈ回路３３は、低域フィルタ３２の出力信号の所定のタイミングにおける電圧値を保持し、Ａ／Ｄ（Analog to Digital）変換回路３４へ送出する。Ａ／Ｄ変換回路３４は、Ｓ／Ｈ回路３３の出力をアナログ・ディジタル変換し、処理部３５に出力する。
【００５１】
処理部３５は、位置検出装置３００の各部を制御する。すなわち、処理部３５は、選択回路２２におけるループコイルの選択、切り替え接続回路２５の切り替え、Ｓ／Ｈ回路２９、３３のタイミングを制御する。処理部３５は、Ａ／Ｄ変換回路３０、３４からの入力信号に基づき、Ｘ軸方向ループコイル群２１ａ及びＹ軸方向ループコイル群２１ｂから一定の送信継続時間をもって電波を送信させる。
【００５２】
Ｘ軸方向ループコイル群２１ａ及びＹ軸方向ループコイル群２１ｂの各ループコイルには、位置指示器１００から送信される電波によって誘導電圧が発生する。処理部３５は、この各ループコイルに発生した誘導電圧の電圧値のレベルに基づいて位置指示器１００のＸ軸方向及びＹ軸方向の指示位置の座標値を算出する。また、処理部３５は、送信した電波と受信した電波との位相差に基づいて筆圧を検出する。
【００５３】
次に、処理部３５における処理の流れに沿った位置検出装置３００の動作について、図４を参照して説明する。図４は、処理部３５における処理の流れを示す図である。
【００５４】
まず、処理部３５は、Ｘ軸方向ループコイル群２１ａの各ループコイルを順次走査・選択（以下、この順次走査・選択をグローバルスキャンする）する（ステップＳ１）。
【００５５】
このグローバルスキャンを具体的に説明すると、処理部３５は、初めに、選択回路２２にＸ軸方向ループコイル群２１ａのうちの１番目のループコイル、例えばＸ１を選択する情報を送出するとともに、切り替え接続回路２５に送信側を選択する信号を送出する。これにより、発振器２３からループコイルＸ１に周波数ｆ０の正弦波信号が供給され、ループコイルＸ１が周波数ｆ０の電波を発生する。このとき、位置検出装置３００の上面３００ａに位置指示器１００が接近或いは接触していると、ループコイルＸ１から発生した電波が、位置指示コイル１３を有する共振回路１７を励振する。その結果、共振回路１７には、周波数ｆ０の誘導電圧が発生する。
【００５６】
処理部３５は、切り替え接続回路２５に送信側端子Ｔを選択する信号を所定の一定時間送出すると、切り替え接続回路２５に受信側端子Ｒを選択する信号を送出し、ループコイルＸ１より発生する電波を消滅させる。この際、位置指示器１００の共振コンデンサ１５ａ及び可変容量コンデンサ１０を有する共振回路１７に発生した誘導電圧は、その損失に応じて徐々に減衰し、共振回路１７が周波数ｆ０の電波を発信する。この電波は、前述のループコイルＸ１を逆に励振し、ループコイルＸ１に誘導電圧を発生させる。
【００５７】
処理部３５は、切り替え接続回路２５に受信側端子Ｒを選択する信号を一定時間送出すると、選択回路２２にＸ軸方向ループコイル群２１ａのうちの２番目のループコイル、例えばループコイルＸ２を選択する情報を切り替え接続回路２５に送出する。その後、処理部３５が切り替え接続回路２５に受信側端子Ｒを選択する信号を送出することにより、前述と同様な電波の送受信を行う。
【００５８】
以下、処理部３５が同様の処理を実行することにより、Ｘ軸方向ループコイル群２１ａのうちの３番目から４０番目までのループコイル、例えばループコイルＸ３〜Ｘ４０が順次走査・選択される。その結果、ループコイルＸ３〜Ｘ４０において、電波の送受信が行われる。
【００５９】
なお、ステップＳ１の処理において、処理部３５は、Ｘ軸方向ループコイル群２１ａの全てのループコイルを選択することなく、選択するループコイルを１つ置き、２つ置き、というように適当に間引いてもよい。また、一のループコイルに対する電波の送受信を複数回行うようにしてもよい。さらに、各ループコイルに対する送信時間、並びに各ループコイルに対する受信時間は等しくなければならないが、送信時間と受信時間は必ずしも同一でなくてもよい。
【００６０】
前述した受信期間中にＸ軸方向ループコイル群２１ａのループコイルに発生した誘導電圧、すなわち受信信号は、検波器２７で検波されて直流信号に変換され、低域フィルタ２８で平滑化される。そして、Ｓ／Ｈ回路２９によって所定のタイミングでホールドされ、Ａ／Ｄ変換回路３０を介することにより、電圧値として処理部３５へ送出される。
【００６１】
図５は、前述したＸ軸グローバルスキャン動作（図４のステップＳ１）における各部の波形の一例を示すものである。図５において、（ａ）は位置検出コイル２０から送信される電波、（ｂ）は共振回路１７に発生した誘導電圧、（ｃ）は位置検出装置３００が受信した受信信号、（ｄ）はＳ／Ｈ回路２９の出力信号を示している。
【００６２】
ここで、Ｓ／Ｈ回路２９の出力レベルは位置指示器１００とループコイルとの間の距離に依存した値となる。そのため、処理部３５は、Ｓ／Ｈ回路２９の出力レベルの最大値が予め設定した一定値以上であるか否かを判別し（ステップＳ２）、位置指示器１００が位置検出装置３００の有効読取り高さ内にあるか否かを判定する。
【００６３】
ステップＳ２の処理において、Ｓ／Ｈ回路２９の出力レベルの最大値が予め設定した一定値以上ではない、つまり、位置指示器１００が有効読取り高さ内にないと判定した場合（ステップＳ２の“ｎｏ”）、処理部３５は、処理をステップＳ１に戻す。
一方、位置指示器１００が有効読取り高さ内にあると判定した場合（ステップＳ２の“ｙｅｓ”）、処理部３５は、各ループコイルＸ１〜Ｘ４０のうち最大値が得られたループコイル（以下、ピークコイルと称す。）を抽出し、その番号（本例では「Ｘ７」）を記憶する（ステップＳ３）。
【００６４】
次に、処理部３５は、Ｙ軸方向ループコイル群２１ｂの各ループコイルを順次走査・選（グローバルスキャン）し（ステップＳ４）、Ｙ軸方向ループコイル群２１ｂの各ループコイルにおける電波の送受信を行う。
図６は、Ｙ軸グローバルスキャン動作における各部の波形の一例を示すものである。図６において、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示す各信号は図５の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示す信号と同様の信号である。
【００６５】
次に、処理部３５は、各ループコイルＹ１〜Ｙ４０のうち最大値が得られたループコイル（以下、ピークコイルと称す。）を抽出し、その番号（本例では「Ｙ５」）を記憶する（ステップＳ５）。
【００６６】
次に、処理部３５は、Ｘ軸方向ループコイル群２１ａのうちのピークコイルを中心として、そのピークコイルに隣接する所定の数のループコイル、例えば５つのループコイルについて電波の送受信を行う。この電波の送受信において、電波を送信するとき、すなわち切り替え接続回路２５で送信側端子Ｔを選択するときには、処理部３５が常にピークコイル（本例では「ループコイルＸ７」）を選択する。一方、電波を受信するとき、すなわち切り替え接続回路２５で受信側端子Ｒを選択するときには、処理部３５は、ループコイル（本例では５つ）を番号の小さい方から大きい方（又は大きい方から小さい方）へ順次走査・選択（セクタスキャン）する（ステップＳ６）。
【００６７】
Ｘ軸セクタスキャン動作が終了すると、処理部３５は、Ｙ軸方向ループコイル群２１ｂのうちのピークコイルを中心とする所定の数、例えば５つのループコイルについて電波の送受信を行う。この電波の送受信において、電波を送信するとき、すなわち切り替え接続回路２５で送信側端子Ｔを選択するときには、処理部３５が常にピークコイル（本例では「ループコイルＹ５」）を選択する。一方、電波を受信するとき、すなわち切り替え接続回路２５で受信側端子Ｒを選択するときには、処理部３５は、ループコイル（本例では５つ）を番号の小さい方から大きい方（又は大きい方から小さい方）へ順次走査・選択（セクタスキャン）する（ステップＳ７）。
【００６８】
図７は、Ｘ軸セクタスキャン動作及びＹ軸セクタスキャン動作における各部の波形の一例を示すものである。図７において、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示す各信号は図５の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示す信号と同様の信号である。
【００６９】
Ｙ軸セクタスキャン動作が終了すると、処理部３５は、ステップＳ６，Ｓ７の処理で得られた誘導電圧の最大値が予め設定した一定値以上か否かを判別し（ステップＳ８）、位置指示器１００が位置検出装置３００の有効読取り高さ内にあるか否かを判定する。
【００７０】
ステップＳ８の処理において、Ｓ／Ｈ回路２９の出力レベルの最大値が予め設定した一定値以上ではない、つまり、位置指示器１００が有効読取り高さ内にないと判定した場合（ステップＳ８の“ｎｏ”）、処理部３５は、処理をステップＳ１に戻す。
一方、位置指示器１００が有効読取り高さ内にあると判定した場合（ステップＳ８の“ｙｅｓ”）、処理部３５は、最大の誘導電圧が得られたＸ軸方向のピークコイル及びＹ軸方向のピークコイルを抽出し、それぞれの番号を記憶する（ステップＳ９）。
【００７１】
次に、処理部３５は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のセクタスキャン毎にレベルの大きい順に複数、例えば３つの誘導電圧をそれぞれ抽出し、これらの信号に基づいて位置指示器１００による指示位置のＸ軸方向及びＹ軸方向の座標値を求める（ステップＳ１０）。このＸ軸方向及びＹ軸方向の座標値は、本出願人が先に出願した特許第２１３１１４５号で述べているような周知の座標計算を実行することにより算出することができる。
【００７２】
次に、処理部３５は、送信した電波と受信した電波の位相差に応じた信号のレベルから筆圧を検出する（ステップＳ１２）。以下、位置指示器１００が有効読取り高さ内にあり続ける限り、処理部３５は、ステップＳ６〜Ｓ１１の処理を繰り返し、有効読取り高さ内にないと判定した場合にステップＳ１の処理に復帰する。
【００７３】
このように、位置検出装置３００では、接近した位置指示器１００の位置を処理部３５で検出することができる。しかも、受信した信号の位相を検出することにより、位置指示器１００の筆圧値の情報を得ることができる。
【００７４】
上述した実施形態例において、筆圧検出部となる可変容量コンデンサ１０は、誘電体１と、誘電体１の上面１ａに配置された電極２と、誘電体１の下面１ｂに配置された導電部４と、導電部４に対向して設けられた導電部材３とによって構成される。このような構成によれば、従来の可変容量コンデンサ（図１６を参照）に比べて部品点数を削減することができ、その構成を極めて簡略化することができる。
【００７５】
また、従来の構成では付帯的に必要であった端子２０６、２０７（図１６を参照）のような構成要素が不要となり、従来は７ｍｍ程度あった可変容量コンデンサの直径を、例えば５ｍｍ程度とすることができる。なお、位置指示器１００の内径を従来と同じ９ｍｍにする場合には、余裕となる２ｍｍの部分に補強材や緩衝材を設けることができ、位置指示器１００の耐久性能や、耐衝撃性能を向上させることができる。
【００７６】
図８は、位置指示器１００に設けられる共振回路の第２実施形態例を示す説明図である。この共振回路１８は、位置指示コイル１３と、可変容量コンデンサ１０によって構成されている。共振回路の第１実施形態例である共振回路１７（図３を参照）では、可変容量コンデンサ１０と共振コンデンサ１５ａを並列に接続して並列共振回路を構成した。しかしながら、本発明に係る共振回路としては、図８に示すように、コンデンサとして可変容量コンデンサ１０だけを用いて構成することもできる。
【００７７】
次に、誘電体１に設けられる電極と、導電部および接続端子部の形状例について、図９を参照して説明する。図９Ａは、誘電体１の上面１ａに設けられる電極の形状例を示している。また、図９Ｂは、誘電体１の周面１ｃに設けられる接続端子部の形状例を示し、図９Ｃは、誘電体１の下面１ｂに設けられる導電部の形状例を示している。
【００７８】
まず、誘電体１の上面１ａに設けられる電極の形状例について説明する。本発明に係る電極としては、例えば、誘電体１の上面１ａの略全体を占有するような円形の電極２Ａ（図９Ａ１を参照）と、誘電体１の上面１ａの略半分を占有するような半円形の電極２Ｂ（図９Ａ２を参照）を挙げることができる。なお、この誘電体１の上面１ａに設けられる電極の形状は、円形および半円形に限定されるものではなく、例えば、楕円形、三角形や四角形などの多角形など各種の形状を適用することができる。
【００７９】
次に、誘電体１の周面１ｃに設けられる接続端子部の形状例について説明する。この接続端子部としては、幅の広い接続端子部５Ａ（図９Ｂ１を参照）と、幅の狭い接続端子部５Ｂ（図９Ｂ２を参照）を挙げることができる。例えば、接続端子部５Ａは、幅方向（誘電体１の周方向）の長さが０．５〜１．０ｍｍに設定されており、接続端子部５Ｂは、幅方向の長さが０．２ｍｍに設定されている。
【００８０】
図１０は、電極２Ａ，２Ｂおよび接続端子部５Ａ，５Ｂを適用した場合における可変容量コンデンサ１０の初期容量およびＱ（クオリティファクタ）の値を示す説明図である。
【００８１】
図１０に示すように、誘電体１の上面１ａに設けられる電極が同じ形状（電極２Ａ）ならば、周面１ｃに接続端子部５Ａを設けた場合よりも周面１ｃに接続端子部５Ｂを設けた場合の方が初期容量は小さくなる。したがって、接続端子部の幅方向の長さが短く、接続端子部の面積が小さくなるほど、誘電体１の上面１ａに設けられる電極と、誘電体１の下面１ｂに設けられる導電部との間の初期容量を小さくすることができる。
【００８２】
次に、誘電体１の下面１ｂに設けられる導電部の形状例について説明する。この導電部としては、例えば、導電部４Ａ（図９Ｃ１を参照）と、導電部４Ｂ（図９Ｃ２を参照）と、導電部４Ｃ（図９Ｃ３を参照）と、導電部４Ｄ（図９Ｃ４を参照）を挙げることができる。
【００８３】
導電部４Ａ（パターン１）は、誘電体１の半径方向に延びる細長の長方形からなっている。この導電部４Ａの長辺は、下面１ｂの外枠から中心に達する長さ（誘電体１の半径と同じ長さ）に設定されている。導電部４Ｂ（パターン２）は、導電部４Ａと同様に、誘電体１の半径方向に延びる細長の長方形からなっている。この導電部４Ｂの長辺は、下面１ｂの外枠から中心を越えた位置に達する長さ（誘電体１の半径よりも長い長さ）に設定されている。
【００８４】
導電部４Ｃ（パターン３）は、誘電体１の中心に設けられた円形部４Ｃ１と、この円形部４Ｃ１に連続して下面１ｂの外枠まで延びる細長の長方形部４Ｃ２からなっている。また、導電部４Ｄ（パターン４）は、誘電体１の半径方向に延びる細長の長方形からなっている。この導電部４Ｄは、下面１ｂの外枠から中心よりも手前の位置に達する長さ（誘電体１の半径よりも短い長さ）に設定されている。
【００８５】
本実施形態では、導電部材３の中心軸が誘電体１の中心に一致するように構成されている。そのため、導電部として導電部４Ａ〜４Ｃの何れかを適用すると、導電部材３は、弾性変形する前に適用した導電部４Ａ，４Ｂ，４Ｃに接触するようになる。
一方、導電部として導電部４Ｄを適用すると、導電部材３は、まず、誘電体１の下面１ｂに接触し、その後、誘電体１の下面１ｂに押しつけられて弾性変形することにより、導電部４Ｄに接触するようになる。
【００８６】
図１１は、導電部４Ａ〜導電部４Ｄにおける筆圧レベル対荷重特性を示すグラフである。図１１に示すように、導電部４Ａ（パターン１）では、荷重に対してリニアな特性が得られる。導電部４Ｂ（パターン２）では、リニアな特性が多少鈍ったものになる。一方、導電部４Ｃ（パターン３）では、荷重が所定値に達するまで筆圧レベルの出力が０となる特性となる。これは、導電部材３の電極２に対向する面積が、導電部４Ｃよりも大きくなるまで導電部４Ｃが第２の電極として作用するからである。また、導電部４Ｄ（パターン４）では、荷重が所定値に達したときに、筆圧レベルの任意の初期値が出力される特性となる。これは、導電部材３の電極２に対向する面積が所定の大きさになるまで導電部材３が導電部４に接触しないからである。
【００８７】
上述したように、導電部の形状を変えることによって種々の特性を得ることができる。このような特性の違いは、位置指示器を使用する際の使用者の筆圧の掛け方の違い、いわゆる書き味の違いとして用いることができる。したがって、導電部の形状を変えることにより、用途に応じた書き味の異なる複数種類の位置指示器を提供することができ、位置指示器の選択の幅を広げるという作用効果を奏することができる。
【００８８】
次に、誘電体１の上面１ａに設けられる電極と誘電体１の下面１ｂに設けられる導電部との組合せについて、図１２および図１３を参照して説明する。図１２は、電極と導電部との第１の組合せを示す説明図、図１３は、電極と導電部との第２の組合せを示す説明図である。
【００８９】
図１２に示すように、電極と導電部との第１の組合せは、上述した電極２Ｂおよび導電部４Ａから構成されている。誘電体１の下面１ｂに設けられた導電部４Ａは、誘電体１の上面１ａと下面１ｂとが対向する方向で電極２Ｂと重ならないように配置されている。つまり、電極２Ｂと導電部４Ａとは、誘電体１の上面１ａと下面１ｂとが対向する方向に重なり合わないように配置されている。このように、電極２Ｂと導電部４Ａを互いに重なり合わない位置に配置することにより、電極２Ｂ（第１の電極）と導電部材３（第２の電極）との間の初期容量を小さくすることができる。
【００９０】
図１３に示すように、電極と導電部との第２の組合せは、電極２Ｃと、上述した導電部４Ｂから構成されている。電極２Ｃは、誘電体１の上面１ａの略半分を占有するような半円形に、半径方向に延びる切り欠き２ｄを設けることにより、略コ字状に形成されている。 一方、導電部４Ｂの一端部４Ｂ１は、誘電体１の上面１ａと下面１ｂとが対向する方向で電極２Ｃの切り欠き２ｄと重なっている。そして、導電部４Ｂの他端部Ｂ２は、電極２Ｃが設けられていない半面と重なっている。したがって、電極２Ｃと導電部４Ｂは、誘電体１の上面１ａと下面１ｂとが対向する方向に重なり合わないように配置されている。このような第２の組合せの場合においても、第１の組合せ（図１２を参照）と同様に、電極２Ｃ（第１の電極）と導電部材３（第２の電極）との間の初期容量を小さくすることができる。
【００９１】
次に、本発明に係る誘電体の第２の実施形態について、図１４を参照して説明する。図１４は、本発明に係る誘電体の第２の実施形態を示す斜視図である。
【００９２】
図１４に示すように、誘電体５１は、第１の誘電部材５１Ａと、第２の誘電部材５１Ｂを備えている。２つの誘電部材５１Ａ，５１Ｂは、扁平な円柱体を軸方向に２つに分割した同一の形状とされている。つまり、２つの誘電部材５１Ａ，５１Ｂを平面方向に並べて配置することにより、扁平な円柱体の誘電体５１が形成される。
【００９３】
第１の誘電部材５１Ａの第１の面（以下、上面という）５２には、電極５６Ａが設けられている。この電極５６Ａは、第１の誘電部材５１Ａの上面５２の略全体を占有するような半円形に形成されている。さらに、第１の誘電部材５１Ａには、導電部（図示せず）と接続端子部（図示せず）が設けられている。導電部は、第１の誘電部材５１Ａの第２の面５３（以下、下面という）に設けられ、接続端子部は、第１の誘電部材５１Ａの周面５４に設けられている。第１の誘電部材５１Ａの下面５３に配置される導電部には、導電部材３（図１を参照）が対向される。
【００９４】
また、第２の誘電部材５１Ｂの第１の面（以下、上面という）５５には、電極５６Ｂが設けられている。この電極５６Ｂは、第２の誘電部材５１Ｂの上面５５の略全体を占有するような半円形に形成されている。
【００９５】
なお、本実施形態では、導電部および接続端子部を、第１の誘電部材５１Ａに設ける構成としたが、第２の誘電部材５１Ｂに導電部および接続端子部を設ける構成としてもよい。また、本実施形態では、２つの誘電部材５１Ａ，５１Ｂによって誘電体５１を構成したが、本発明に係る誘電体としては、第１実施形態（図２Ａを参照）のように１つの誘電部材によって構成してもよく、また、３つ以上の誘電部材によって構成してもよい。
【００９６】
このような誘電体５１を用いた可変容量コンデンサ、位置指示器、入力装置においても、第１実施形態例の誘電体１を用いた場合と同様の効果を得ることができる。つまり、電極５６Ａ，５６Ｂに対向する導電部材の面積を変化させることにより、電極５６Ａ，５６Ｂと導電部材（第２の電極）との間の容量値を変化させことができる。また、筆圧検出部となる可変容量コンデンサの構成を簡略化し、位置指示器の内径を小さくすることができる。
【００９７】
次に、本発明に係る位置指示器の第２の実施形態について、図１５を参照して説明する。図１５は、本発明に係る位置指示器の第２の実施形態を示す電気回路図である。なお、この図１５の説明において、図３と対応する部分には、図３と同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００９８】
位置指示器１０１は、位置検出装置３００に設けられた位置検出コイル２０（図３を参照）から送出されるｆ０の周波数で共振する共振回路３６を有している。この共振回路３６は、位置指示コイル１３と共振コンデンサ１５ａとによって構成されている。また、位置指示器１０１の回路基板１５（図１を参照）には、周知のＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）技術による集積回路（ＩＣ：Integrated Circuit）３７が配置される。この集積回路３７は、ダイオード３８とコンデンサ３９とから構成される駆動電源によって駆動される。
【００９９】
このダイオード３８は、共振回路３６に接続されている。そして、このダイオード３８には、位置検出コイル２０から供給される励磁信号に基づいて共振回路３６に発生する交流電圧が印加される。この交流電圧は、ダイオード３８とコンデンサ３９とによって整流され、さらに直流に変換されて、集積回路３７の駆動電源とされる。また、共振回路３６に発生した信号は、コンデンサ４０を介して集積回路３７にも供給される。この集積回路３７は、コンデンサ４０を介して供給される信号に基づいて、位置指示器１０１と位置検出装置３００との間で信号の送受信を行うために使用されるクロック信号及び筆圧検出のためのクロック信号を生成する。
【０１００】
可変容量コンデンサ１０は、上述したように、芯体１１（図１を参照）に加えられる筆圧によってその容量が変化する。この可変容量コンデンサ１０は、抵抗（図示せず）と接続されて時定数回路を構成している。したがって、可変容量コンデンサ１０の容量が筆圧に応じて変化すると、時定数回路の時定数が変化する。そして、この時定数は、集積回路３７で、所定のビット数、例えば８ビットの筆圧値に変換される。
【０１０１】
このようにして求められた筆圧データ（８ビットの筆圧値）は、前述した位置検出装置３００と位置指示器１０１との間の信号の送受信に供されるクロック信号に同期して１ビットずつ集積回路３７から出力される。この出力により、集積回路３７は、共振回路３６に並列的に接続されたスイッチ１５ｂのＯＮ／ＯＦＦの切替を制御する。したがって、このスイッチ１５ｂがオフの際には、位置検出装置３００が位置指示器１０１からの信号を検出する。そして、スイッチ１５ｂがオンの際には、共振回路３６が短絡されるため、位置指示器１０１から送出された信号は、位置検出装置３００で検出できない。
【０１０２】
これにより、位置検出装置３００は、位置検出コイル２０から一定時間、位置指示器１０１に電力を供給するための励磁信号を送信し、その後、位置指示器１０１から送出される信号を検出することで、芯体１１に加えられる筆圧を求めることができる。
【０１０３】
本実施形態の位置指示器１０１においても、可変容量コンデンサ１０を適用することにより、筆圧検出部となる可変容量コンデンサ１０の構成を簡略化して、筐体１６（図１を参照）の内径を小さくすることができる。
【０１０４】
以上説明したように、本発明の可変容量コンデンサ、位置指示器、入力装置および圧力検出方法によれば、筆圧検出部となる可変容量コンデンサの構造を簡略化することができ、位置指示器の内径の小型化に貢献することができる。また、誘電体の第２の面（下面）に設けられる導電部の形状と、その位置を適宜に設定することで、筆圧レベル対荷重特性を調整することができる。その結果、使用したときの感触（書き味）が異なる複数種類の位置指示器を用意することができ、位置指示器の選択の幅を広げることができる。
【０１０５】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１】本発明を適用した入力装置の一実施形態を示す構成図である。
【図２】本発明を適用した可変容量コンデンサの第１の実施形態例を示す構成図である。
【図３】本発明を適用した位置指示器及び位置検出装置の回路構成の模式的なブロック図である。
【図４】本発明を適用した入力装置に係る位置検出装置の処理部による処理の流れ図である。
【図５】本発明を適用した入力装置に係る位置検出装置のＸ軸グローバルスキャン動作における各部の波形の一例を示す図である。
【図６】本発明を適用した入力装置に係る位置検出装置のＹ軸グローバルスキャン動作における各部の波形の一例を示す図である。
【図７】本発明を適用した入力装置に係る位置検出装置のＸ軸セクタスキャン動作及びＹ軸セクタスキャン動作における各部の波形の一例を示す図である。
【図８】本発明を適用した位置指示器に設けられる共振回路の第２の実施形態例を示す説明図である。
【図９】本発明を適用した可変容量コンデンサの電極、導電部および接続端子部の形状例を示す説明図である。
【図１０】本発明を適用した可変容量コンデンサの電極および接続端子部の形状と初期容量およびＱ（クオリティファクタ）の値との関係を示す説明図である。
【図１１】本発明を適用した可変容量コンデンサの導電部の形状によって変化する筆圧レベル対荷重特性を示すグラフである。
【図１２】本発明を適用した可変容量コンデンサにおける電極と導電部との第１の組合せを示す説明図である。
【図１３】本発明を適用した可変容量コンデンサにおける電極と導電部との第２の組合せを示す説明図である。
【図１４】本発明を適用した可変容量コンデンサに係る誘電体の第２の実施形態例を示す斜視図である。
【図１５】本発明を適用した位置指示器の第２の実施形態例を示す電気回路図である。
【図１６】従来の可変容量コンデンサを示す説明図である。
【符号の説明】
【０１０７】
１…誘電体、１ａ…上面（第１の面）、１ｂ…下面（第２の面）、１ｃ…周面（第３の面）、 ２…電極（第１の電極）、３…導電部材、４…導電部、５…接続端子部、１０…可変容量コンデンサ、１１…芯体、１２…フェライトコア、１３…位置指示コイル、１４…リード線、 １５…回路基板、１５ａ…共振コンデンサ、１６…筐体、１７，１８…共振回路、２０… 位置検出コイル、１００…位置指示器、３００…位置検出装置、３００ａ… 上面（入力面）、４００…入力装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、筆圧を検出する場合に用いて好適な位置指示器、その筆圧を検出する可変容量コンデンサ及びこの位置指示器を備えて構成される入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、パーソナルコンピュータ等の入力デバイスとして座標入力装置が用いられている。この座標入力装置は、例えば、ペン型に形成された位置指示器と、この位置指示器を用いて、ポインティング操作や文字及び図等の入力を行う入力面を有する位置検出装置から構成されている。
【０００３】
そして、位置指示器の筆圧検出には、従来から特許文献１に記載されているような可変容量コンデンサが用いられている。また、特許文献２には、可変容量コンデンサにおいて、一方の面の電極を２分割して信号の取り出しを容易にできるようにした技術が開示されている。
【０００４】
図１６は、特許文献１に開示される可変容量コンデンサの具体的な構成を示すものである。この可変容量コンデンサ２００は、略円盤状の誘電体２０１と、誘電体２０１の一の面２０１ａに取り付けられた第１の電極２０２と、誘電体２０１の他の面２０１ｂ側に配置された第２の電極２０３等を有している。第２の電極２０３は、可撓性を有しており、リング状のスペーサ２０４を介して誘電体２０１の他の面２０１ｂ側に配設されている。また、第２の電極２０３における誘電体２０１と反対側には、弾性体２０５を介して棒状の芯体２１０が設けられている。
【０００５】
第１の電極２０２の一面側には、第１の端子２０６が設けられている。第１の端子２０６は、円盤状のフランジ部２０６ａと、このフランジ部２０６ａの一面の略中央から延びるリード部２０６ｂから構成されている。フランジ部２０６ａは、芯体２１０に筆圧が加わったときに第１の電極２０２の一面に接触し、該第１の電極２０２と電気的に接続される。
【０００６】
第２の電極２０３の端部には、第２の端子２０７が設けられている。第２の端子２０７は、第１の端子２０６と同様に、円盤状のフランジ部２０７ａと、このフランジ部２０７ａの一面の略中央から延びるリード部２０７ｂから構成されている。フランジ部２０７ａは、芯体２１０に筆圧が加わったときに第２の電極２０３の一面の端部に接触し、該第２の電極２０３と電気的に接続される。
【０００７】
このような構成を有する可変容量コンデンサ２００において、芯体２１０に圧力又は変位が全く加わらない状態（初期状態）では、誘電体２０１の他の面２０１ｂと電極２０３がスペーサ２０４によって離間されている（図１６Ａを参照）。そのため、両者の間には、スペーサ２０４の厚みに相当する空気層２０８が形成されることになる。したがって、このときの端子２０６、２０７間の容量値（初期容量）は、ほぼ誘電体２０１による容量と比誘電率１．０の空気層２０８による容量との直列合成容量となり、かなり小さいものとなる。
【０００８】
一方、図１６Ｂに示すように、芯体２１０に圧力が加わると、電極２０３が誘電体２０１側へ湾曲し、空気層２０８の厚さがスペーサ２０４の厚みより小さくなる。このとき、空気層２０８による容量は、その厚みに反比例して大きくなり、これに伴って端子２０６、２０７間の容量値も大きくなる。
【０００９】
その後、図１６Ｂに示すように、電極２０３が誘電体２０１の他の面２０１ｂに接触すると、端子２０６、２０７間の容量値は、電極２０３と誘電体２０１の他の面２０１ｂとの接触面積にほぼ比例して増加する。この第１及び第２の端子２０６，２０７間の容量値の変化を検出することにより、芯体２１０に加わる圧力（筆圧）が検出される。
【００１０】
【特許文献１】特許第３１５０６８５号公報
【特許文献２】特開２００１−３１９８３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上述の可変容量コンデンサの構成では、図１６からも明らかなように、多数の部品が必要とされる。さらに、特許文献１に開示される可変容量コンデンサでは、全体の構成として２重のハウジング等が用いられる（特許文献１の第２図参照）ために、可変容量コンデンサの外形の直径を小さくすることが困難である。また、このような２重のハウジングの製造には精密成形を要し、その製造工程にはクリーンブースが要求されるなど、製造コスト上昇の要因となっている。
【００１２】
これに対して、特許文献２に開示される可変容量コンデンサは、信号の取り出しを誘電体の一方の面から行うことによって、装置の簡略化を図ったものである。しかしながら、２分割された電極は、その間での容量成分の発生が避けられず、可変容量コンデンサとしての特性が十分に良好とは言えないものであった。
【００１３】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、筆圧検出部となる可変容量コンデンサの構成を簡略化することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の課題を解決し、本発明の目的を達成するため、本発明の位置指示器は、筐体と、一端が筐体の外側に突出してその筐体に収納された略棒状の芯体と、芯体を介して加わる外力により電気容量が変化する可変容量コンデンサとを備えている。
そして、可変容量コンデンサは、少なくとも１つの誘電体と、電極と、導電部材と、導電部とを有している。誘電体は、第１の面と、その第１の面に対向する第２の面を有する。電極は、誘電体の第１の面に設けられている。導電部材は、誘電体の第２の面に対向して設けられ、外力により第２の面に接触するとともに弾性変形して電極と対向する面積が変化する。導電部は、誘電体の第２の面に、導電部材と電気的に接続可能に設けられている。
【００１５】
本発明の可変容量コンデンサは、少なくとも１つの誘電体と、電極と、導電部材と、導電部とを備えている。誘電体は、第１の面と、その第１の面に対向する第２の面を有する。電極は、誘電体の第１の面に設けられている。導電部材は、誘電体の第２の面に対向して設けられ、外力により第２の面に接触するとともに弾性変形して電極と対向する面積が変化する。導電部は、誘電体の第２の面に、導電部材と電気的に接続可能に設けられている。
【００１６】
本発明の入力装置は、位置指示器と位置検出装置とを備えている。位置指示器には、一端が筐体の外側に突出してその筐体に収納された略棒状の芯体と、芯体を介して加わる外力により電気容量が変化する可変容量コンデンサとが設けられている。位置検出装置は、位置指示器に設けた芯体の一端により指示される入力面を備え、芯体の一端が指示した位置を検出する。
そして、位置指示器の可変容量コンデンサは、少なくとも１つの誘電体と、電極と、導電部材と、導電部とを有している。誘電体は、第１の面と、その第１の面に対向する第２の面を有する。電極は、誘電体の第１の面に設けられている。導電部材は、誘電体の第２の面に対向して設けられ、外力により第２の面に接触するとともに弾性変形して電極と対向する面積が変化する。導電部は、誘電体の第２の面に、導電部材と電気的に接続可能に設けられている。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、筆圧検出部となる可変容量コンデンサの構成を簡略化することができ、位置指示器の内径を小さくして小型化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図１〜図７を参照して本発明の一実施形態について説明する。まず、本発明に係る入力装置の実施形態例の構成について、図１を参照して説明する。
【００１９】
入力装置４００は、位置指示器１００と、位置検出装置３００から構成されている。位置指示器１００は、位置検出装置３００の上面３００ａに対向する位置で使用され、位置検出装置３００は、位置指示器１００の位置座標を検出する。この位置検出装置３００は、パーソナルコンピュータ（図示せず）に接続できるようになっており、検出した位置指示器１００の位置座標をパーソナルコンピュータに送信する。その結果、送信された位置指示器１００の位置座標の情報に基づいて、パーソナルコンピュータにインストールされた各種ソフトウェアで絵を描いたり、文字を入力したりすることができる。
【００２０】
位置指示器１００は、可変容量コンデンサ１０と、芯体１１と、フェライトコア１２と、位置指示コイル１３と、リード線１４と、回路基板１５と、これらを収納する筐体１６とを有している。筐体１６は、例えばボールペンや鉛筆などのいわゆる筆記用具の外観形状と同様な形状に形成されている。
【００２１】
可変容量コンデンサ１０は、誘電体１と、電極２と、導電部材３と、導電部４とから構成される。誘電体１は、扁平な円柱状に形成されており、その軸心が筐体１６の軸方向に沿って配置されている。電極２は、誘電体１の第１の面１ａ（以下、上面という）に設けられており、可変容量コンデンサ１０を構成する一対の電極のうちの第１の電極を構成する。導電部４は、誘電体１の上面１ａの反対側である第２の面１ｂ（以下、下面という）に設けられている。
【００２２】
導電部材３は、誘電体１の下面１ｂに対向するように設けられている。この導電部材３は、誘電体１の下面１ｂに設けられた導電部４に導通することにより、可変容量コンデンサ１０を構成する一対の電極のうちの第２の電極を形成する。なお、可変容量コンデンサ１０の構成及び動作の詳細については、後述する。
【００２３】
芯体１１は、例えば、シャープペンシルやボールペン等の筆記具の芯に相当する棒状の部材である。この芯体１１は、使用者が位置指示器１００を位置検出装置３００上で使用したときに（例えば、文字等を筆記する操作）、その筆圧（圧力）を導電部材３に伝達する。
【００２４】
芯体１１は、貫通孔を有する円筒形状のフェライトコア１２を貫通して設けられている。芯体１１の一端は、略凸状に形成されており、筐体１６の先端部１６ａから突出されて位置指示を行うペン先（指示部）１１ａを構成している。芯体１１の他端には、導電部材３が設けられている。この芯体１１は、筐体１６の軸方向に力が加わったときに、矢印ａ方向に動くように筐体１６内に設けられた支持部材（図示せず）によって支持されている。
【００２５】
フェライトコア１２の外周には、位置指示コイル１３が巻き付けられている。この位置指示コイル１３と、可変容量コンデンサ１０と、回路基板１５に実装された共振コンデンサ１５ａとによって共振回路が構成されている。この位置指示コイル１３は、リード線１４を介して共振コンデンサ１５ａに並列に接続されている。
【００２６】
位置検出装置３００は、位置指示器１００に対して信号を送信すると共に、位置指示器１００から送信されてきた信号を受信して、位置指示操作が行われた位置指示器１００の位置を検出する。この位置検出装置３００には、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に所定の間隔で並べて配置された複数の位置検出コイル２０が設けられている。
【００２７】
位置検出装置３００は、これらの複数の位置検出コイル２０から順次任意の周波数の信号を位置指示器１００に供給する。また、位置検出装置３００は、位置指示器１００の位置指示コイル１３からの共振信号を複数の位置検出コイル２０によって検出する。このとき、駆動した位置検出コイル２０の位置と、検出された共振信号との大きさによって位置指示器１００で指示した位置が検出される。また、位置指示器１００に対して送信した信号の位相に対する位置指示器１００の共振信号の位相の変化によって位置指示器１００の芯体１１に加えられた筆圧が検出される。
【００２８】
次に、本発明を適用した可変容量コンデンサ１０の第１の実施形態例の構成及び動作原理を図２に従って詳述する。図２Ａは、本発明を適用した可変容量コンデンサ１０の一実施形態の上面図であり、図２Ｂは、同じ実施形態例の側面図であり、図２Ｃは筆圧が加わったときの同じ実施形態例の側面図である。
【００２９】
図２Ａに示すように、誘電体１の上面１ａには、電極２が所定の面積を有するように設けられている。この電極２は、回路基板１５の共振コンデンサ１５ａに接続されている。また、誘電体１の下面１ｂには、導電部４が設けられ、第３の面１ｃ（以下、周面という）には、接続端子部５が設けられている。本実施形態において、電極２と、導電部４および接続端子部５は、例えば、銀ペーストを焼結することにより形成されている。
【００３０】
導電部４は、誘電体１の下面１ｂの中心から外枠まで延びる細長の長方形（線状）に形成されている。なお、誘電体１の下面１ｂの中心は、導電部材３が接触する位置となっている。そして、接続端子部５は、導電部４に連続して誘電体１の軸方向に延びるように形成されている。この接続端子部５は、回路基板１５の共振コンデンサ１５ａに接続されている。つまり、導電部４は、接続端子部５を介して共振コンデンサ１５ａに電気的に接続されている。
【００３１】
この導電部４には、導電部材３が所定の間隔をあけて対向される（図２Ｂを参照）。導電部材３は、誘電体１の下面１ｂに対向する一方の端部３ａが略半球形（ドーム状）に形成されており、他方の端部が略棒状の略円柱体に形成されている。この導電部材３の他方の端部は、芯体１１の一端に取り付けられている。そして、導電部材３は、芯体１１に筆圧（圧力）が加えられると導電部４に接触し、芯体１１に加えられた圧力が解除されると、導電部４から離れるようになっている。
【００３２】
導電部材３は、導電性を有すると共に弾性変形可能な部材からなる。このような部材としては、例えば、シリコン導電ゴムや、加圧導電ゴム（ＰＣＲ：Pressure sensitive Conductive Rubber）などを挙げることができる。かかる部材を使用することで、芯体１１に加えられる筆圧（圧力）の増加に伴って、誘電体１の下面１ｂと導電部材３との接触面積が増加するようになっている。
【００３３】
本発明に係る位置指示器に用いる導電部材は、その一方の端部３ａが略半球状に形成されたもので説明しているが、この導電部材の形状はかかる形状に限定されるものではなく、例えば、芯体１１に加えられる筆圧（圧力）の増加に伴って電極２と対向する面積が増加すればよい。
【００３４】
次に、本発明を適用した可変容量コンデンサ１０の動作について、図２Ｂ、図２Ｃ及び図２Ｄを参照して説明する。
【００３５】
芯体１１の他端であるペン先１１ａが位置検出装置３００の上面３００ａに接触していない状態では、導電部材３は、導電部４から物理的に離れている（図２Ｂを参照）。
一方、芯体１１のペン先１１ａが位置検出装置３００の上面３００ａに接触すると、位置指示器１００から位置検出装置３００の上面３００ａに加えた力の応力が芯体１１を介して導電部材３に伝わる。これにより、導電部材３が矢印ａ方向に移動し、その端部３ａが導電部４に接触して導通する（図２Ｃを参照）。このとき、誘電体１の下面１ｂと導電部材３とが接触し、導電部材３の電極２に対向する面積が変化することにより、電極２と導電部材３との間の容量値が変化する。
【００３６】
そして、例えば、使用者が筆圧を強く加えると、矢印ａ方向に加わる力が大きくなり、導電部材３は、誘電体１の下面１ｂに強く押しつけられて変形（扁平化）する（図２Ｄを参照）。その結果、導電部材３の電極２に対向する面積が増加し、電極２と導電部材３との間の容量値が増加する。電極２と導電部材３との間の容量値が変化すると、共振回路から送信される電波の位相が変化する。
【００３７】
なお、ペン先１１ａが位置検出装置３００の上面３００ａから離れると、導電部材３の弾性力と導電部材３及び芯体１１の重さにより、導電部材３は、誘電体１の下面１ｂ及び導電部４から離れて、もとの状態（図２Ｂを参照）に戻るようになっている。
【００３８】
ところで、誘電体の比誘電率をεｏ、コンデンサの相対向する両電極間の距離をｄ、電極の面積をＳとすると、コンデンサの容量Ｃは、
Ｃ＝εｏ（Ｓ／ｄ）
によって算出される。
【００３９】
図２Ｂに示す状態において、導電部材３は、導電部４から物理的に離れており、導電部４と導通していない。したがって、電極の面積Ｓが０となり、可変容量コンデンサ１０の容量は０となる。
そして、導電部材３と導電部４が接触した状態（図２Ｃを参照）の電極の面積、つまり、電極２と導電部材３が対向する面積をＳ１とすると、可変容量コンデンサ１０の容量Ｃ１は、
Ｃ１＝εｏ（Ｓ１／ｄ）
となる。
【００４０】
また、導電部材３が弾性変形した状態（図２Ｄを参照）の電極の面積をＳ２（Ｓ２＞Ｓ１）とすると、可変容量コンデンサ１０の容量Ｃ２は、
Ｃ２＝εｏ（Ｓ２／ｄ）
となる。
したがって、Ｃ２＞Ｃ１となり、可変容量コンデンサ１０の容量は、電極２と導電部材３が対向する面積に比例する。つまり、可変容量コンデンサ１０の容量は、電極２と導電部材３が対向する面積に応じて変化することになる。
【００４１】
本実施の形態では、導電部材３と導電部４を所定の間隔をあけて対向させる構成とした。つまり、芯体１１のペン先１１ａが位置検出装置３００の上面３００ａに接触していない状態では、導電部材３が導電部４から物理的に離れている。しかしながら、本発明に係る可変容量コンデンサ１０としては、導電部材３と導電部４とを接触させた状態で対向させる構成としてもよい（図２Ｃ参照）。また、本発明に係る可変容量コンデンサ１０としては、芯体１１のペン先１１ａが位置検出装置３００の上面３００ａに接触していない状態で導電部材３と誘電体１の下面１ｂが接触し、導電部材３と導電部４が接触していない構成としてもよい。
【００４２】
次に、本発明を適用した位置指示器１００及び位置検出装置３００の具体的な実施形態例の回路構成について、図３を参照して説明する。図３は、位置指示器１００及び位置検出装置３００の回路構成例を示すブロック図である。
【００４３】
位置指示器１００は、位置指示コイル１３と、この位置指示コイル１３に接続された可変容量コンデンサ１０と、この可変容量コンデンサ１０に並列に接続される共振コンデンサ１５ａからなる共振回路１７によって現される。
【００４４】
一方、位置検出装置３００には、Ｘ軸方向ループコイル群２１ａと、Ｙ軸方向ループコイル群２１ｂとを積層させて設けることにより、位置検出コイル２０が形成されている。各ループコイル群２１ａ，２１ｂは、例えば、それぞれ４０本の矩形のループコイルからなっている。各ループコイル群２１ａ，２１ｂを構成する各ループコイルは、等間隔に並んで順次重なり合うように配置されている。
【００４５】
また、位置検出装置３００には、Ｘ軸方向ループコイル群２１ａ及びＹ軸方向ループコイル群２１ｂが接続される選択回路２２が設けられている。この選択回路２２は、２つのループコイル群２１ａ，２１ｂのうちの一のループコイルを順次選択する。
【００４６】
さらに、位置検出装置３００には、発振器２３と、電流ドライバ２４と、切り替え接続回路２５と、受信アンプ２６と、検波器２７と、低域フィルタ２８と、Ｓ／Ｈ回路２９と、Ａ／Ｄ変換回路３０と、同期検波器３１と、低域フィルタ３２と、Ａ／Ｄ変換回路３４と、処理部３５とが設けられている。
【００４７】
発振器２３は、周波数ｆ０の交流信号を発生し、電流ドライバ２４と同期検波器３１に供給する発信器である。電流ドライバ２４は、発信器２３から供給された交流信号を電流に変換して切り替え接続回路２５へ送出する。切り替え接続回路２５は、選択回路２２によって選択されたループコイルが、後述する処理部３５からの制御により、接続される接続先（送信側端子Ｔ、受信側端子Ｓ）を切り替える。この接続先のうち、送信側端子Ｔには電流ドライバ２４が、受信側端子Ｒには受信アンプ２６がそれぞれ接続されている。
【００４８】
選択回路２２に選択されたループコイルに発生する誘導電圧は、選択回路２２及び切り替え接続回路２５を介して受信アンプ２６に送られる。受信アンプ２６は、ループコイルから供給された誘導電圧を増幅し、検波器２７及び同期検波器３１へ送出する。
【００４９】
検波器２７は、ループコイルに発生した誘導電圧、すなわち受信信号を検波し、低域フィルタ２８へ送出する。低域フィルタ２８は、前述した周波数ｆ０より充分低い遮断周波数を有しており、検波器２７の出力信号を直流信号に変換してＳ／Ｈ（Sample Hold）回路２９へ送出する。Ｓ／Ｈ回路２９は、低域フィルタ２８の出力信号の所定のタイミング、具体的には受信期間中の所定のタイミングにおける電圧値を保持し、Ａ／Ｄ（Analog to Digital）変換回路３０へ送出する。Ａ／Ｄ変換回路３０は、Ｓ／Ｈ回路２９の出力をアナログ・ディジタル変換し、処理部３５に出力する。
【００５０】
一方、同期検波器３１は、受信アンプ２６の出力信号を発振器２３からの交流信号で同期検波し、それらの間の位相差に応じたレベルの信号を低域フィルタ３２に送出する。この低域フィルタ３２は、周波数ｆ０より充分低い遮断周波数を有しており、同期検波器３１の出力信号を直流信号に変換してＳ／Ｈ（Sample Hold）回路３３に送出する。このＳ／Ｈ回路３３は、低域フィルタ３２の出力信号の所定のタイミングにおける電圧値を保持し、Ａ／Ｄ（Analog to Digital）変換回路３４へ送出する。Ａ／Ｄ変換回路３４は、Ｓ／Ｈ回路３３の出力をアナログ・ディジタル変換し、処理部３５に出力する。
【００５１】
処理部３５は、位置検出装置３００の各部を制御する。すなわち、処理部３５は、選択回路２２におけるループコイルの選択、切り替え接続回路２５の切り替え、Ｓ／Ｈ回路２９、３３のタイミングを制御する。処理部３５は、Ａ／Ｄ変換回路３０、３４からの入力信号に基づき、Ｘ軸方向ループコイル群２１ａ及びＹ軸方向ループコイル群２１ｂから一定の送信継続時間をもって電波を送信させる。
【００５２】
Ｘ軸方向ループコイル群２１ａ及びＹ軸方向ループコイル群２１ｂの各ループコイルには、位置指示器１００から送信される電波によって誘導電圧が発生する。処理部３５は、この各ループコイルに発生した誘導電圧の電圧値のレベルに基づいて位置指示器１００のＸ軸方向及びＹ軸方向の指示位置の座標値を算出する。また、処理部３５は、送信した電波と受信した電波との位相差に基づいて筆圧を検出する。
【００５３】
次に、処理部３５における処理の流れに沿った位置検出装置３００の動作について、図４を参照して説明する。図４は、処理部３５における処理の流れを示す図である。
【００５４】
まず、処理部３５は、Ｘ軸方向ループコイル群２１ａの各ループコイルを順次走査・選択（以下、この順次走査・選択をグローバルスキャンする）する（ステップＳ１）。
【００５５】
このグローバルスキャンを具体的に説明すると、処理部３５は、初めに、選択回路２２にＸ軸方向ループコイル群２１ａのうちの１番目のループコイル、例えばＸ１を選択する情報を送出するとともに、切り替え接続回路２５に送信側を選択する信号を送出する。これにより、発振器２３からループコイルＸ１に周波数ｆ０の正弦波信号が供給され、ループコイルＸ１が周波数ｆ０の電波を発生する。このとき、位置検出装置３００の上面３００ａに位置指示器１００が接近或いは接触していると、ループコイルＸ１から発生した電波が、位置指示コイル１３を有する共振回路１７を励振する。その結果、共振回路１７には、周波数ｆ０の誘導電圧が発生する。
【００５６】
処理部３５は、切り替え接続回路２５に送信側端子Ｔを選択する信号を所定の一定時間送出すると、切り替え接続回路２５に受信側端子Ｒを選択する信号を送出し、ループコイルＸ１より発生する電波を消滅させる。この際、位置指示器１００の共振コンデンサ１５ａ及び可変容量コンデンサ１０を有する共振回路１７に発生した誘導電圧は、その損失に応じて徐々に減衰し、共振回路１７が周波数ｆ０の電波を発信する。この電波は、前述のループコイルＸ１を逆に励振し、ループコイルＸ１に誘導電圧を発生させる。
【００５７】
処理部３５は、切り替え接続回路２５に受信側端子Ｒを選択する信号を一定時間送出すると、選択回路２２にＸ軸方向ループコイル群２１ａのうちの２番目のループコイル、例えばループコイルＸ２を選択する情報を切り替え接続回路２５に送出する。その後、処理部３５が切り替え接続回路２５に受信側端子Ｒを選択する信号を送出することにより、前述と同様な電波の送受信を行う。
【００５８】
以下、処理部３５が同様の処理を実行することにより、Ｘ軸方向ループコイル群２１ａのうちの３番目から４０番目までのループコイル、例えばループコイルＸ３〜Ｘ４０が順次走査・選択される。その結果、ループコイルＸ３〜Ｘ４０において、電波の送受信が行われる。
【００５９】
なお、ステップＳ１の処理において、処理部３５は、Ｘ軸方向ループコイル群２１ａの全てのループコイルを選択することなく、選択するループコイルを１つ置き、２つ置き、というように適当に間引いてもよい。また、一のループコイルに対する電波の送受信を複数回行うようにしてもよい。さらに、各ループコイルに対する送信時間、並びに各ループコイルに対する受信時間は等しくなければならないが、送信時間と受信時間は必ずしも同一でなくてもよい。
【００６０】
前述した受信期間中にＸ軸方向ループコイル群２１ａのループコイルに発生した誘導電圧、すなわち受信信号は、検波器２７で検波されて直流信号に変換され、低域フィルタ２８で平滑化される。そして、Ｓ／Ｈ回路２９によって所定のタイミングでホールドされ、Ａ／Ｄ変換回路３０を介することにより、電圧値として処理部３５へ送出される。
【００６１】
図５は、前述したＸ軸グローバルスキャン動作（図４のステップＳ１）における各部の波形の一例を示すものである。図５において、（ａ）は位置検出コイル２０から送信される電波、（ｂ）は共振回路１７に発生した誘導電圧、（ｃ）は位置検出装置３００が受信した受信信号、（ｄ）はＳ／Ｈ回路２９の出力信号を示している。
【００６２】
ここで、Ｓ／Ｈ回路２９の出力レベルは位置指示器１００とループコイルとの間の距離に依存した値となる。そのため、処理部３５は、Ｓ／Ｈ回路２９の出力レベルの最大値が予め設定した一定値以上であるか否かを判別し（ステップＳ２）、位置指示器１００が位置検出装置３００の有効読取り高さ内にあるか否かを判定する。
【００６３】
ステップＳ２の処理において、Ｓ／Ｈ回路２９の出力レベルの最大値が予め設定した一定値以上ではない、つまり、位置指示器１００が有効読取り高さ内にないと判定した場合（ステップＳ２の“ｎｏ”）、処理部３５は、処理をステップＳ１に戻す。
一方、位置指示器１００が有効読取り高さ内にあると判定した場合（ステップＳ２の“ｙｅｓ”）、処理部３５は、各ループコイルＸ１〜Ｘ４０のうち最大値が得られたループコイル（以下、ピークコイルと称す。）を抽出し、その番号（本例では「Ｘ７」）を記憶する（ステップＳ３）。
【００６４】
次に、処理部３５は、Ｙ軸方向ループコイル群２１ｂの各ループコイルを順次走査・選（グローバルスキャン）し（ステップＳ４）、Ｙ軸方向ループコイル群２１ｂの各ループコイルにおける電波の送受信を行う。
図６は、Ｙ軸グローバルスキャン動作における各部の波形の一例を示すものである。図６において、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示す各信号は図５の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示す信号と同様の信号である。
【００６５】
次に、処理部３５は、各ループコイルＹ１〜Ｙ４０のうち最大値が得られたループコイル（以下、ピークコイルと称す。）を抽出し、その番号（本例では「Ｙ５」）を記憶する（ステップＳ５）。
【００６６】
次に、処理部３５は、Ｘ軸方向ループコイル群２１ａのうちのピークコイルを中心として、そのピークコイルに隣接する所定の数のループコイル、例えば５つのループコイルについて電波の送受信を行う。この電波の送受信において、電波を送信するとき、すなわち切り替え接続回路２５で送信側端子Ｔを選択するときには、処理部３５が常にピークコイル（本例では「ループコイルＸ７」）を選択する。一方、電波を受信するとき、すなわち切り替え接続回路２５で受信側端子Ｒを選択するときには、処理部３５は、ループコイル（本例では５つ）を番号の小さい方から大きい方（又は大きい方から小さい方）へ順次走査・選択（セクタスキャン）する（ステップＳ６）。
【００６７】
Ｘ軸セクタスキャン動作が終了すると、処理部３５は、Ｙ軸方向ループコイル群２１ｂのうちのピークコイルを中心とする所定の数、例えば５つのループコイルについて電波の送受信を行う。この電波の送受信において、電波を送信するとき、すなわち切り替え接続回路２５で送信側端子Ｔを選択するときには、処理部３５が常にピークコイル（本例では「ループコイルＹ５」）を選択する。一方、電波を受信するとき、すなわち切り替え接続回路２５で受信側端子Ｒを選択するときには、処理部３５は、ループコイル（本例では５つ）を番号の小さい方から大きい方（又は大きい方から小さい方）へ順次走査・選択（セクタスキャン）する（ステップＳ７）。
【００６８】
図７は、Ｘ軸セクタスキャン動作及びＹ軸セクタスキャン動作における各部の波形の一例を示すものである。図７において、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示す各信号は図５の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示す信号と同様の信号である。
【００６９】
Ｙ軸セクタスキャン動作が終了すると、処理部３５は、ステップＳ６，Ｓ７の処理で得られた誘導電圧の最大値が予め設定した一定値以上か否かを判別し（ステップＳ８）、位置指示器１００が位置検出装置３００の有効読取り高さ内にあるか否かを判定する。
【００７０】
ステップＳ８の処理において、Ｓ／Ｈ回路２９の出力レベルの最大値が予め設定した一定値以上ではない、つまり、位置指示器１００が有効読取り高さ内にないと判定した場合（ステップＳ８の“ｎｏ”）、処理部３５は、処理をステップＳ１に戻す。
一方、位置指示器１００が有効読取り高さ内にあると判定した場合（ステップＳ８の“ｙｅｓ”）、処理部３５は、最大の誘導電圧が得られたＸ軸方向のピークコイル及びＹ軸方向のピークコイルを抽出し、それぞれの番号を記憶する（ステップＳ９）。
【００７１】
次に、処理部３５は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のセクタスキャン毎にレベルの大きい順に複数、例えば３つの誘導電圧をそれぞれ抽出し、これらの信号に基づいて位置指示器１００による指示位置のＸ軸方向及びＹ軸方向の座標値を求める（ステップＳ１０）。このＸ軸方向及びＹ軸方向の座標値は、本出願人が先に出願した特許第２１３１１４５号で述べているような周知の座標計算を実行することにより算出することができる。
【００７２】
次に、処理部３５は、送信した電波と受信した電波の位相差に応じた信号のレベルから筆圧を検出する（ステップＳ１２）。以下、位置指示器１００が有効読取り高さ内にあり続ける限り、処理部３５は、ステップＳ６〜Ｓ１１の処理を繰り返し、有効読取り高さ内にないと判定した場合にステップＳ１の処理に復帰する。
【００７３】
このように、位置検出装置３００では、接近した位置指示器１００の位置を処理部３５で検出することができる。しかも、受信した信号の位相を検出することにより、位置指示器１００の筆圧値の情報を得ることができる。
【００７４】
上述した実施形態例において、筆圧検出部となる可変容量コンデンサ１０は、誘電体１と、誘電体１の上面１ａに配置された電極２と、誘電体１の下面１ｂに配置された導電部４と、導電部４に対向して設けられた導電部材３とによって構成される。このような構成によれば、従来の可変容量コンデンサ（図１６を参照）に比べて部品点数を削減することができ、その構成を極めて簡略化することができる。
【００７５】
また、従来の構成では付帯的に必要であった端子２０６、２０７（図１６を参照）のような構成要素が不要となり、従来は７ｍｍ程度あった可変容量コンデンサの直径を、例えば５ｍｍ程度とすることができる。なお、位置指示器１００の内径を従来と同じ９ｍｍにする場合には、余裕となる２ｍｍの部分に補強材や緩衝材を設けることができ、位置指示器１００の耐久性能や、耐衝撃性能を向上させることができる。
【００７６】
図８は、位置指示器１００に設けられる共振回路の第２実施形態例を示す説明図である。この共振回路１８は、位置指示コイル１３と、可変容量コンデンサ１０によって構成されている。共振回路の第１実施形態例である共振回路１７（図３を参照）では、可変容量コンデンサ１０と共振コンデンサ１５ａを並列に接続して並列共振回路を構成した。しかしながら、本発明に係る共振回路としては、図８に示すように、コンデンサとして可変容量コンデンサ１０だけを用いて構成することもできる。
【００７７】
次に、誘電体１に設けられる電極と、導電部および接続端子部の形状例について、図９を参照して説明する。図９Ａは、誘電体１の上面１ａに設けられる電極の形状例を示している。また、図９Ｂは、誘電体１の周面１ｃに設けられる接続端子部の形状例を示し、図９Ｃは、誘電体１の下面１ｂに設けられる導電部の形状例を示している。
【００７８】
まず、誘電体１の上面１ａに設けられる電極の形状例について説明する。本発明に係る電極としては、例えば、誘電体１の上面１ａの略全体を占有するような円形の電極２Ａ（図９Ａ１を参照）と、誘電体１の上面１ａの略半分を占有するような半円形の電極２Ｂ（図９Ａ２を参照）を挙げることができる。なお、この誘電体１の上面１ａに設けられる電極の形状は、円形および半円形に限定されるものではなく、例えば、楕円形、三角形や四角形などの多角形など各種の形状を適用することができる。
【００７９】
次に、誘電体１の周面１ｃに設けられる接続端子部の形状例について説明する。この接続端子部としては、幅の広い接続端子部５Ａ（図９Ｂ１を参照）と、幅の狭い接続端子部５Ｂ（図９Ｂ２を参照）を挙げることができる。例えば、接続端子部５Ａは、幅方向（誘電体１の周方向）の長さが０．５〜１．０ｍｍに設定されており、接続端子部５Ｂは、幅方向の長さが０．２ｍｍに設定されている。
【００８０】
図１０は、電極２Ａ，２Ｂおよび接続端子部５Ａ，５Ｂを適用した場合における可変容量コンデンサ１０の初期容量およびＱ（クオリティファクタ）の値を示す説明図である。
【００８１】
図１０に示すように、誘電体１の上面１ａに設けられる電極が同じ形状（電極２Ａ）ならば、周面１ｃに接続端子部５Ａを設けた場合よりも周面１ｃに接続端子部５Ｂを設けた場合の方が初期容量は小さくなる。したがって、接続端子部の幅方向の長さが短く、接続端子部の面積が小さくなるほど、誘電体１の上面１ａに設けられる電極と、誘電体１の下面１ｂに設けられる導電部との間の初期容量を小さくすることができる。
【００８２】
次に、誘電体１の下面１ｂに設けられる導電部の形状例について説明する。この導電部としては、例えば、導電部４Ａ（図９Ｃ１を参照）と、導電部４Ｂ（図９Ｃ２を参照）と、導電部４Ｃ（図９Ｃ３を参照）と、導電部４Ｄ（図９Ｃ４を参照）を挙げることができる。
【００８３】
導電部４Ａ（パターン１）は、誘電体１の半径方向に延びる細長の長方形からなっている。この導電部４Ａの長辺は、下面１ｂの外枠から中心に達する長さ（誘電体１の半径と同じ長さ）に設定されている。導電部４Ｂ（パターン２）は、導電部４Ａと同様に、誘電体１の半径方向に延びる細長の長方形からなっている。この導電部４Ｂの長辺は、下面１ｂの外枠から中心を越えた位置に達する長さ（誘電体１の半径よりも長い長さ）に設定されている。
【００８４】
導電部４Ｃ（パターン３）は、誘電体１の中心に設けられた円形部４Ｃ１と、この円形部４Ｃ１に連続して下面１ｂの外枠まで延びる細長の長方形部４Ｃ２からなっている。また、導電部４Ｄ（パターン４）は、誘電体１の半径方向に延びる細長の長方形からなっている。この導電部４Ｄは、下面１ｂの外枠から中心よりも手前の位置に達する長さ（誘電体１の半径よりも短い長さ）に設定されている。
【００８５】
本実施形態では、導電部材３の中心軸が誘電体１の中心に一致するように構成されている。そのため、導電部として導電部４Ａ〜４Ｃの何れかを適用すると、導電部材３は、弾性変形する前に適用した導電部４Ａ，４Ｂ，４Ｃに接触するようになる。
一方、導電部として導電部４Ｄを適用すると、導電部材３は、まず、誘電体１の下面１ｂに接触し、その後、誘電体１の下面１ｂに押しつけられて弾性変形することにより、導電部４Ｄに接触するようになる。
【００８６】
図１１は、導電部４Ａ〜導電部４Ｄにおける筆圧レベル対荷重特性を示すグラフである。図１１に示すように、導電部４Ａ（パターン１）では、荷重に対してリニアな特性が得られる。導電部４Ｂ（パターン２）では、リニアな特性が多少鈍ったものになる。一方、導電部４Ｃ（パターン３）では、荷重が所定値に達するまで筆圧レベルの出力が０となる特性となる。これは、導電部材３の電極２に対向する面積が、導電部４Ｃよりも大きくなるまで導電部４Ｃが第２の電極として作用するからである。また、導電部４Ｄ（パターン４）では、荷重が所定値に達したときに、筆圧レベルの任意の初期値が出力される特性となる。これは、導電部材３の電極２に対向する面積が所定の大きさになるまで導電部材３が導電部４に接触しないからである。
【００８７】
上述したように、導電部の形状を変えることによって種々の特性を得ることができる。このような特性の違いは、位置指示器を使用する際の使用者の筆圧の掛け方の違い、いわゆる書き味の違いとして用いることができる。したがって、導電部の形状を変えることにより、用途に応じた書き味の異なる複数種類の位置指示器を提供することができ、位置指示器の選択の幅を広げるという作用効果を奏することができる。
【００８８】
次に、誘電体１の上面１ａに設けられる電極と誘電体１の下面１ｂに設けられる導電部との組合せについて、図１２および図１３を参照して説明する。図１２は、電極と導電部との第１の組合せを示す説明図、図１３は、電極と導電部との第２の組合せを示す説明図である。
【００８９】
図１２に示すように、電極と導電部との第１の組合せは、上述した電極２Ｂおよび導電部４Ａから構成されている。誘電体１の下面１ｂに設けられた導電部４Ａは、誘電体１の上面１ａと下面１ｂとが対向する方向で電極２Ｂと重ならないように配置されている。つまり、電極２Ｂと導電部４Ａとは、誘電体１の上面１ａと下面１ｂとが対向する方向に重なり合わないように配置されている。このように、電極２Ｂと導電部４Ａを互いに重なり合わない位置に配置することにより、電極２Ｂ（第１の電極）と導電部材３（第２の電極）との間の初期容量を小さくすることができる。
【００９０】
図１３に示すように、電極と導電部との第２の組合せは、電極２Ｃと、上述した導電部４Ｂから構成されている。電極２Ｃは、誘電体１の上面１ａの略半分を占有するような半円形に、半径方向に延びる切り欠き２ｄを設けることにより、略コ字状に形成されている。 一方、導電部４Ｂの一端部４Ｂ１は、誘電体１の上面１ａと下面１ｂとが対向する方向で電極２Ｃの切り欠き２ｄと重なっている。そして、導電部４Ｂの他端部Ｂ２は、電極２Ｃが設けられていない半面と重なっている。したがって、電極２Ｃと導電部４Ｂは、誘電体１の上面１ａと下面１ｂとが対向する方向に重なり合わないように配置されている。このような第２の組合せの場合においても、第１の組合せ（図１２を参照）と同様に、電極２Ｃ（第１の電極）と導電部材３（第２の電極）との間の初期容量を小さくすることができる。
【００９１】
次に、本発明に係る誘電体の第２の実施形態について、図１４を参照して説明する。図１４は、本発明に係る誘電体の第２の実施形態を示す斜視図である。
【００９２】
図１４に示すように、誘電体５１は、第１の誘電部材５１Ａと、第２の誘電部材５１Ｂを備えている。２つの誘電部材５１Ａ，５１Ｂは、扁平な円柱体を軸方向に２つに分割した同一の形状とされている。つまり、２つの誘電部材５１Ａ，５１Ｂを平面方向に並べて配置することにより、扁平な円柱体の誘電体５１が形成される。
【００９３】
第１の誘電部材５１Ａの第１の面（以下、上面という）５２には、電極５６Ａが設けられている。この電極５６Ａは、第１の誘電部材５１Ａの上面５２の略全体を占有するような半円形に形成されている。さらに、第１の誘電部材５１Ａには、導電部（図示せず）と接続端子部（図示せず）が設けられている。導電部は、第１の誘電部材５１Ａの第２の面５３（以下、下面という）に設けられ、接続端子部は、第１の誘電部材５１Ａの周面５４に設けられている。第１の誘電部材５１Ａの下面５３に配置される導電部には、導電部材３（図１を参照）が対向される。
【００９４】
また、第２の誘電部材５１Ｂの第１の面（以下、上面という）５５には、電極５６Ｂが設けられている。この電極５６Ｂは、第２の誘電部材５１Ｂの上面５５の略全体を占有するような半円形に形成されている。
【００９５】
なお、本実施形態では、導電部および接続端子部を、第１の誘電部材５１Ａに設ける構成としたが、第２の誘電部材５１Ｂに導電部および接続端子部を設ける構成としてもよい。また、本実施形態では、２つの誘電部材５１Ａ，５１Ｂによって誘電体５１を構成したが、本発明に係る誘電体としては、第１実施形態（図２Ａを参照）のように１つの誘電部材によって構成してもよく、また、３つ以上の誘電部材によって構成してもよい。
【００９６】
このような誘電体５１を用いた可変容量コンデンサ、位置指示器、入力装置においても、第１実施形態例の誘電体１を用いた場合と同様の効果を得ることができる。つまり、電極５６Ａ，５６Ｂに対向する導電部材の面積を変化させることにより、電極５６Ａ，５６Ｂと導電部材（第２の電極）との間の容量値を変化させことができる。また、筆圧検出部となる可変容量コンデンサの構成を簡略化し、位置指示器の内径を小さくすることができる。
【００９７】
次に、本発明に係る位置指示器の第２の実施形態について、図１５を参照して説明する。図１５は、本発明に係る位置指示器の第２の実施形態を示す電気回路図である。なお、この図１５の説明において、図３と対応する部分には、図３と同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００９８】
位置指示器１０１は、位置検出装置３００に設けられた位置検出コイル２０（図３を参照）から送出されるｆ０の周波数で共振する共振回路３６を有している。この共振回路３６は、位置指示コイル１３と共振コンデンサ１５ａとによって構成されている。また、位置指示器１０１の回路基板１５（図１を参照）には、周知のＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）技術による集積回路（ＩＣ：Integrated Circuit）３７が配置される。この集積回路３７は、ダイオード３８とコンデンサ３９とから構成される駆動電源によって駆動される。
【００９９】
このダイオード３８は、共振回路３６に接続されている。そして、このダイオード３８には、位置検出コイル２０から供給される励磁信号に基づいて共振回路３６に発生する交流電圧が印加される。この交流電圧は、ダイオード３８とコンデンサ３９とによって整流され、さらに直流に変換されて、集積回路３７の駆動電源とされる。また、共振回路３６に発生した信号は、コンデンサ４０を介して集積回路３７にも供給される。この集積回路３７は、コンデンサ４０を介して供給される信号に基づいて、位置指示器１０１と位置検出装置３００との間で信号の送受信を行うために使用されるクロック信号及び筆圧検出のためのクロック信号を生成する。
【０１００】
可変容量コンデンサ１０は、上述したように、芯体１１（図１を参照）に加えられる筆圧によってその容量が変化する。この可変容量コンデンサ１０は、抵抗（図示せず）と接続されて時定数回路を構成している。したがって、可変容量コンデンサ１０の容量が筆圧に応じて変化すると、時定数回路の時定数が変化する。そして、この時定数は、集積回路３７で、所定のビット数、例えば８ビットの筆圧値に変換される。
【０１０１】
このようにして求められた筆圧データ（８ビットの筆圧値）は、前述した位置検出装置３００と位置指示器１０１との間の信号の送受信に供されるクロック信号に同期して１ビットずつ集積回路３７から出力される。この出力により、集積回路３７は、共振回路３６に並列的に接続されたスイッチ１５ｂのＯＮ／ＯＦＦの切替を制御する。したがって、このスイッチ１５ｂがオフの際には、位置検出装置３００が位置指示器１０１からの信号を検出する。そして、スイッチ１５ｂがオンの際には、共振回路３６が短絡されるため、位置指示器１０１から送出された信号は、位置検出装置３００で検出できない。
【０１０２】
これにより、位置検出装置３００は、位置検出コイル２０から一定時間、位置指示器１０１に電力を供給するための励磁信号を送信し、その後、位置指示器１０１から送出される信号を検出することで、芯体１１に加えられる筆圧を求めることができる。
【０１０３】
本実施形態の位置指示器１０１においても、可変容量コンデンサ１０を適用することにより、筆圧検出部となる可変容量コンデンサ１０の構成を簡略化して、筐体１６（図１を参照）の内径を小さくすることができる。
【０１０４】
以上説明したように、本発明の可変容量コンデンサ、位置指示器、入力装置および圧力検出方法によれば、筆圧検出部となる可変容量コンデンサの構造を簡略化することができ、位置指示器の内径の小型化に貢献することができる。また、誘電体の第２の面（下面）に設けられる導電部の形状と、その位置を適宜に設定することで、筆圧レベル対荷重特性を調整することができる。その結果、使用したときの感触（書き味）が異なる複数種類の位置指示器を用意することができ、位置指示器の選択の幅を広げることができる。
【０１０５】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１】本発明を適用した入力装置の一実施形態を示す構成図である。
【図２】本発明を適用した可変容量コンデンサの第１の実施形態例を示す構成図である。
【図３】本発明を適用した位置指示器及び位置検出装置の回路構成の模式的なブロック図である。
【図４】本発明を適用した入力装置に係る位置検出装置の処理部による処理の流れ図である。
【図５】本発明を適用した入力装置に係る位置検出装置のＸ軸グローバルスキャン動作における各部の波形の一例を示す図である。
【図６】本発明を適用した入力装置に係る位置検出装置のＹ軸グローバルスキャン動作における各部の波形の一例を示す図である。
【図７】本発明を適用した入力装置に係る位置検出装置のＸ軸セクタスキャン動作及びＹ軸セクタスキャン動作における各部の波形の一例を示す図である。
【図８】本発明を適用した位置指示器に設けられる共振回路の第２の実施形態例を示す説明図である。
【図９】本発明を適用した可変容量コンデンサの電極、導電部および接続端子部の形状例を示す説明図である。
【図１０】本発明を適用した可変容量コンデンサの電極および接続端子部の形状と初期容量およびＱ（クオリティファクタ）の値との関係を示す説明図である。
【図１１】本発明を適用した可変容量コンデンサの導電部の形状によって変化する筆圧レベル対荷重特性を示すグラフである。
【図１２】本発明を適用した可変容量コンデンサにおける電極と導電部との第１の組合せを示す説明図である。
【図１３】本発明を適用した可変容量コンデンサにおける電極と導電部との第２の組合せを示す説明図である。
【図１４】本発明を適用した可変容量コンデンサに係る誘電体の第２の実施形態例を示す斜視図である。
【図１５】本発明を適用した位置指示器の第２の実施形態例を示す電気回路図である。
【図１６】従来の可変容量コンデンサを示す説明図である。
【符号の説明】
【０１０７】
１…誘電体、１ａ…上面（第１の面）、１ｂ…下面（第２の面）、１ｃ…周面（第３の面）、 ２…電極（第１の電極）、３…導電部材、４…導電部、５…接続端子部、１０…可変容量コンデンサ、１１…芯体、１２…フェライトコア、１３…位置指示コイル、１４…リード線、 １５…回路基板、１５ａ…共振コンデンサ、１６…筐体、１７，１８…共振回路、２０… 位置検出コイル、１００…位置指示器、３００…位置検出装置、３００ａ… 上面（入力面）、４００…入力装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体と、
一端が前記筐体の外側に突出して該筐体に収納された略棒状の芯体と、
前記芯体を介して加わる外力により電気容量が変化する可変容量コンデンサと、
を備え、
前記可変容量コンデンサは、
第１の面及び該第１の面に対向する第２の面を有する少なくとも１つの誘電体と、
前記誘電体の前記第１の面に設けられた電極と、
前記誘電体の前記第２の面に対向して設けられ、前記外力により前記第２の面に接触するとともに弾性変形して前記電極と対向する面積が変化する導電部材と、
前記第２の面に前記導電部材と電気的に接続可能に設けられた導電部と、
を有する位置指示器。
【請求項２】
前記導電部材を前記導電部と接離可能に設けた
請求項１に記載の位置指示器。
【請求項３】
前記導電部材は、前記第２の面に接触したときに前記導電部と導通する
請求項２に記載の位置指示器。
【請求項４】
前記導電部材は、弾性変形して前記導電部と接触して導通する
請求項３に記載の位置指示器。
【請求項５】
前記導電部は、前記導電部材と前記誘電体の前記第２の面とが接触する位置から前記第２の面の外枠まで延びるように形成した
請求項２に記載の位置指示器。
【請求項６】
前記誘電体は、前記第２の面に連続する第３の面を有し、
該第３の面に設けられ、前記導電部と電気的に接続された接続端子部を設けた
請求項５に記載の位置指示器。
【請求項７】
前記電極と前記導電部とは、対向する方向で重なり合わないように配置した
請求項１に記載の位置指示器。
【請求項８】
前記電極を前記第１の面の略半分に形成した
請求項１に記載の位置指示器。
【請求項９】
前記電極を前記第１の面の略全体に形成した
請求項６に記載の位置指示器。
【請求項１０】
前記導電部を略棒形状に形成し、
前記電極を略コ字状に形成した
請求項９に記載の位置指示器。
【請求項１１】
第１の面及び該第１の面に対向する第２の面を有する少なくとも１つの誘電体と、
前記誘電体の前記第１の面に設けられた電極と、
前記誘電体の前記第２の面に対向して設けられ、外力により前記第２の面に接触し、弾性変形して前記電極と対向する面積が変化する導電部材と、
前記第２の面に前記導電部材と電気的に接続可能に設けられた導電部と、
を備える可変容量コンデンサ。
【請求項１２】
筐体と、一端が前記筐体の外側に突出して該筐体に収納された略棒状の芯体と、該芯体を介して加わる外力により電気容量が変化する可変容量コンデンサと、が設けられた位置指示器と、
前記芯体の一端により指示される入力面を備え、前記一端が指示した位置を検出する位置検出装置と、
を備え、
前記位置指示器の前記可変容量コンデンサは、
第１の面及び該第１の面に対向する第２の面を有する少なくとも１つの誘電体と、
前記誘電体の前記第１の面に設けられた電極と、
前記誘電体の前記第２の面に対向して設けられ、前記外力により前記第２の面に接触し、弾性変形して前記電極と対向する面積が変化する導電部材と、
前記第２の面に前記導電部材と電気的に接続可能に設けられた導電部と、
を有する入力装置。
【請求項１】
筐体と、
一端が前記筐体の外側に突出して該筐体に収納された略棒状の芯体と、
前記芯体を介して加わる外力により電気容量が変化する可変容量コンデンサと、
を備え、
前記可変容量コンデンサは、
第１の面及び該第１の面に対向する第２の面を有する少なくとも１つの誘電体と、
前記誘電体の前記第１の面に設けられた電極と、
前記誘電体の前記第２の面に対向して設けられ、前記外力により前記第２の面に接触するとともに弾性変形して前記電極と対向する面積が変化する導電部材と、
前記第２の面に前記導電部材と電気的に接続可能に設けられた導電部と、
を有する位置指示器。
【請求項２】
前記導電部材を前記導電部と接離可能に設けた
請求項１に記載の位置指示器。
【請求項３】
前記導電部材は、前記第２の面に接触したときに前記導電部と導通する
請求項２に記載の位置指示器。
【請求項４】
前記導電部材は、弾性変形して前記導電部と接触して導通する
請求項３に記載の位置指示器。
【請求項５】
前記導電部は、前記導電部材と前記誘電体の前記第２の面とが接触する位置から前記第２の面の外枠まで延びるように形成した
請求項２に記載の位置指示器。
【請求項６】
前記誘電体は、前記第２の面に連続する第３の面を有し、
該第３の面に設けられ、前記導電部と電気的に接続された接続端子部を設けた
請求項５に記載の位置指示器。
【請求項７】
前記電極と前記導電部とは、対向する方向で重なり合わないように配置した
請求項１に記載の位置指示器。
【請求項８】
前記電極を前記第１の面の略半分に形成した
請求項１に記載の位置指示器。
【請求項９】
前記電極を前記第１の面の略全体に形成した
請求項６に記載の位置指示器。
【請求項１０】
前記導電部を略棒形状に形成し、
前記電極を略コ字状に形成した
請求項９に記載の位置指示器。
【請求項１１】
第１の面及び該第１の面に対向する第２の面を有する少なくとも１つの誘電体と、
前記誘電体の前記第１の面に設けられた電極と、
前記誘電体の前記第２の面に対向して設けられ、外力により前記第２の面に接触し、弾性変形して前記電極と対向する面積が変化する導電部材と、
前記第２の面に前記導電部材と電気的に接続可能に設けられた導電部と、
を備える可変容量コンデンサ。
【請求項１２】
筐体と、一端が前記筐体の外側に突出して該筐体に収納された略棒状の芯体と、該芯体を介して加わる外力により電気容量が変化する可変容量コンデンサと、が設けられた位置指示器と、
前記芯体の一端により指示される入力面を備え、前記一端が指示した位置を検出する位置検出装置と、
を備え、
前記位置指示器の前記可変容量コンデンサは、
第１の面及び該第１の面に対向する第２の面を有する少なくとも１つの誘電体と、
前記誘電体の前記第１の面に設けられた電極と、
前記誘電体の前記第２の面に対向して設けられ、前記外力により前記第２の面に接触し、弾性変形して前記電極と対向する面積が変化する導電部材と、
前記第２の面に前記導電部材と電気的に接続可能に設けられた導電部と、
を有する入力装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１０−１１７９４３（Ｐ２０１０−１１７９４３Ａ）
【公開日】平成２２年５月２７日（２０１０．５．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２９１４３３（Ｐ２００８−２９１４３３）
【出願日】平成２０年１１月１３日（２００８．１１．１３）
【出願人】（０００１３９４０３）株式会社ワコム (118)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年５月２７日（２０１０．５．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１１月１３日（２００８．１１．１３）
【出願人】（０００１３９４０３）株式会社ワコム (118)
【Ｆターム（参考）】
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