位置指示器以及位置指示器的芯體的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及與位置檢測裝置一同使用的、例如筆形狀的位置指示器，尤其涉及具備檢測對芯體的前端部(筆尖)施加的壓力(筆壓)的功能的位置指示器中的芯體的結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，作為平板式PC (個人計算機)等的輸入設(shè)備，使用位置輸入裝置。該位置輸入裝置例如由形成為筆型的位置指示器和位置檢測裝置構(gòu)成，該位置檢測裝置具有使用該位置指示器進行指示操作或字符以及圖等的輸入的輸入面。
[0003]以往，作為這種筆型的位置指示器，周知電磁感應(yīng)方式的位置檢測裝置用的位置指示器。該電磁感應(yīng)方式的位置指示器具有諧振電路，該諧振電路通過對卷繞在作為磁芯的例子的鐵氧體芯的線圈連接諧振用電容器而構(gòu)成。并且，位置指示器通過對位置檢測裝置發(fā)送由該諧振電路中得到的諧振信號，從而對位置檢測裝置指示位置。
[0004]此外，這種筆型的位置指示器以往構(gòu)成為具有如下功能:檢測對芯體的前端部(筆尖)施加的壓力(筆壓)，并傳遞給位置檢測裝置。在該情況下，為了檢測筆壓，公知如下方法:使用使構(gòu)成諧振電路的電容器的靜電電容或線圈的電感根據(jù)筆壓來改變的機構(gòu)。
[0005]圖18表示現(xiàn)有的位置指示器的結(jié)構(gòu)例，該位置指示器具有使構(gòu)成位置指示器的諧振電路的電容器的靜電電容根據(jù)筆壓來改變的電容可變電容器型的筆壓檢測用模塊，且在專利文獻I (特開2011-186803號公報)中記載。該圖18是用于說明該位置指示器的結(jié)構(gòu)例的縱截面圖。
[0006]如圖18所示，該位置指示器100構(gòu)成為在筒狀的框體(外殼)101內(nèi)具有芯體102、卷繞在鐵氧體芯103上的位置指示線圈104、可變電容電容器105以及印刷電路板106。
[0007]框體101成為在軸方向的一端側(cè)具有開口部101a，軸方向的另一端側(cè)關(guān)閉的圓筒形。并且，安裝有電子部件的印刷電路板106通過粘結(jié)劑或固定螺釘?shù)鹊墓讨鴨卧还潭ㄔ谠摽蝮w101的靠著圓筒型的中空部內(nèi)的軸方向的另一端側(cè)。并且，鐵氧體芯103收納在框體101的靠著形成有開口部1la的一端側(cè)。
[0008]鐵氧體芯103構(gòu)成沿著軸心方向具有貫通孔103a的例如圓筒形，在鐵氧體芯103的外周上，卷繞構(gòu)成諧振電路的位置指示線圈104而安裝。位置指示線圈104的未圖示的兩端與在印刷電路板106上安裝的構(gòu)成諧振電路的電子部件電連接。并且，在鐵氧體芯103的貫通孔103a中，芯體102插通。
[0009]芯體102由粗細(直徑)大致恒定的棒狀的構(gòu)件構(gòu)成，為了不會損傷由玻璃面等構(gòu)成的輸入面，由具有彈性的材料構(gòu)成。該芯體102的軸心方向的一端成為具有筆尖的作用的前端部102a，在圖18的例中形成為大致圓錐狀，在將芯體102插通鐵氧體芯103的貫通孔103a而收納在框體101內(nèi)時，以從開口部1la向外部露出的方式突出。此外，芯體102的軸心方向的另一端102b與可變電容電容器105結(jié)合。
[0010]由于前端部102a與顯示畫面等接觸，所以芯體102由不會損傷該顯示畫面的例如具有彈性的樹脂構(gòu)成。
[0011]可變電容電容器105在圖18中省略詳細的圖示，可變電容電容器105夾著圓板狀的電介質(zhì)沿軸心方向具有第一電極和第二電極。第二電極粘附在電介質(zhì)的印刷電路板106側(cè)的平面上。此外，通過前端面為紡錘型且由彈性材料構(gòu)成的導(dǎo)電體來形成第一電極，以將該紡錘型的前端面?zhèn)扰c電介質(zhì)對置的方式設(shè)置在芯體102側(cè)。并且，對構(gòu)成該第一電極的導(dǎo)電體結(jié)合芯體102的另一端102b偵U。
[0012]若對芯體102的前端部102a施加軸心方向的壓力，則通過該壓力，由構(gòu)成第一電極的彈性材料構(gòu)成的導(dǎo)電體向電介質(zhì)側(cè)按壓，進行彈性變形，電介質(zhì)和導(dǎo)電體的接觸面積變化?？勺冸娙蓦娙萜?05呈現(xiàn)與該接觸面積對應(yīng)的靜電電容。S卩，可變電容電容器105呈現(xiàn)與對芯體102施加的壓力對應(yīng)的靜電電容。由于可變電容電容器105構(gòu)成諧振電路的一部分，所以通過將該諧振電路的諧振頻率從位置指示器100傳遞給位置檢測裝置側(cè)，從而能夠在位置檢測裝置側(cè)檢測對位置指示器100的芯體102施加的筆壓。
[0013]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0014]專利文獻
[0015]專利文獻1:特開2011-186803號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016]發(fā)明要解決的課題
[0017]由于以上說明的位置指示器100沒有粗細的限制，而以比較粗的形狀構(gòu)成，所以芯體102如上所述那樣由從其前端部102a到與可變電容電容器結(jié)合的另一端102b為止大致相同直徑的、比較粗的棒狀的由樹脂構(gòu)成的構(gòu)件構(gòu)成。這樣，由于芯體102比較粗，所以即使由具有彈性的材料構(gòu)成，也能夠?qū)勺冸娙蓦娙萜?05傳遞筆壓。
[0018]但是，最近在被稱為智能手機的高功能便攜電話終端等的小型的便攜設(shè)備中，與顯示畫面重疊而使用觸摸面板(觸摸傳感器)，作為其輸入單元，使用位置指示器。這種便攜設(shè)備被設(shè)置為小型且薄型的結(jié)構(gòu)。因此，位置指示器也被要求細型。
[0019]若位置指示器成為細型，則鐵氧體芯103也成為細型。因此，鐵氧體芯103的貫通孔103a也變細。于是，還需要將芯體102變細，在使用了如以往的由彈性材料構(gòu)成的棒狀體的芯體的情況下，其強度不充分，此外，成為不適合將筆壓傳遞給可變電容電容器的芯體。
[0020]因此，提出了如下內(nèi)容:通過將芯體由例如以金屬或更加硬質(zhì)的樹脂構(gòu)成的硬的材料構(gòu)成，從而將強度設(shè)為充分，能夠?qū)π倔w施加的筆壓可靠地傳遞給壓力檢測部。
[0021]此時，若將前端部也由相同的硬質(zhì)的材料構(gòu)成，則產(chǎn)生由該硬的前端部損傷顯示畫面等的顧慮。因此，如圖19(A)所示，提出了如下內(nèi)容:將芯體110劃分為與顯示畫面等的輸入面接觸的前端部111和芯體主體部112，將前端部111由比芯體主體部112軟質(zhì)且具有彈性的材料構(gòu)成，且將芯體主體部112由以金屬或硬質(zhì)的樹脂構(gòu)成的硬的材料構(gòu)成。
[0022]并且，提出了如下內(nèi)容:在由彈性材料構(gòu)成的前端部111上，設(shè)置用于使芯體主體部112嵌合的軸心方向的凹孔111a，如圖19(B)所示，將芯體主體部112的一端壓入嵌合、粘結(jié)到該凹孔Illa內(nèi)，從而構(gòu)成芯體110。
[0023]但是，這種情況下產(chǎn)生如下的問題。S卩，在圖19的結(jié)構(gòu)的情況下，因為使由比該芯體主體部112軟的材料構(gòu)成的前端部111與由硬質(zhì)的材料構(gòu)成的芯體主體部112結(jié)合，所以兩者的親和性變差。并且，芯體主體部112和前端部111的接合部僅僅是細的芯體主體部112與前端部111嵌合的凹孔112a的內(nèi)壁面，由于芯體主體部112的粗細細，所以接合面積非常小。
[0024]這樣，由于芯體主體部112和前端部111的親和性差、且前端部111和芯體主體部112的接合面積小，所以前端部111和芯體主體部112的接合強度小，存在在位置指示器的使用中，前端部111從芯體主體部112脫離的顧慮。并且，若前端部111脫離，則存在由金屬等構(gòu)成的硬質(zhì)的芯體主體部112損傷顯示畫面的玻璃面等的、位置指示器的前端部接觸的輸入面的顧慮。
[0025]本發(fā)明的目的在于，提供一種能夠改善以上的問題點的位置指示器以及位置指示器的芯體。
[0026]用于解決課題的手段
[0027]為了解決上述的課題，技術(shù)方案I的發(fā)明提供一種位置指示器，包括:
[0028]芯體；
[0029]筒狀的框體，在所述芯體的軸心方向的一端側(cè)具備用于使其軸心方向的一端側(cè)向外部露出的開口 ；以及
[0030]壓力檢測部，設(shè)置在所述筒狀的框體內(nèi)，檢測沿所述芯體的軸心方向施加的壓力，
[0031]該位置指示器的特征在于，
[0032]所述芯體具有:
[0033]前端部，由彈性材料構(gòu)成；
[0034]基座部，由比所述前端部硬的材料構(gòu)成，且沿所述芯體的軸心方向與所述前端部結(jié)合；以及
[0035]芯體主體部，沿所述芯體的軸心方向與所述基座部結(jié)合，且與所述軸心方向正交的方向的粗細比所述基座部細、并由硬質(zhì)的材料構(gòu)成，
[0036]所述芯體以沿所述軸心方向能夠移動的狀態(tài)收納在所述框體內(nèi)，使得所述前端部從所述框體的所述開口向外部露出，且使向所述前端部施加的軸心方向的壓力傳遞給在所述芯體主體部的與所述基座部的相反側(cè)設(shè)置的所述壓力檢測部。
[0037]上述的結(jié)構(gòu)的技術(shù)方案I的發(fā)明的位置指示器的芯體由以下部分構(gòu)成:前端部，由彈性材料構(gòu)成；基座部，由比前端部更硬的材料構(gòu)成；以及芯體主體部，比基座部更細且由硬質(zhì)的材料構(gòu)成。并且，芯體主體部與粗細比該芯體主體部更粗的基座部結(jié)合，芯體的前端部與基座部結(jié)合。
[0038]芯體主體部雖然細，由于與前端部相比為硬質(zhì)，所以與由與芯體主體部的親和性高的材料構(gòu)成的基座部結(jié)合。因此，基座部與芯體主體部牢牢結(jié)合。尤其，如技術(shù)方案4所述，芯體主體部和基座部還能夠一體構(gòu)成，此時，基座部完全不會從芯體主體部脫離。
[0039]并且，由于基座部的粗細比芯體主體部粗，所以在前端部對該基座部結(jié)合時，兩者的結(jié)合部分的整體的表面積(結(jié)合面積)變大，前端部牢牢固定于基座部。因此，能夠避免在位置指示器的使用中，前端部從基座部脫離的問題。
[0040]發(fā)明效果
[0041]根據(jù)本發(fā)明的位置指示器，即使是在芯體的芯體主體部的粗細細的情況下，通過基座部的存在，也能夠避免前端部在使用中脫離的問題。
【附圖說明】
[0042]圖1是用于說明本發(fā)明的位置指示器的第一實施方式的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0043]圖2是表示本發(fā)明的位置指示器的實施方式、和具備與該位置指示器一同使用的位置檢測裝置的電子設(shè)備的例子的圖。
[0044]圖3是表示本發(fā)明的位置指示器的第一實施方式的主要部分的截面圖以及立體圖的圖。
[0045]圖4是本發(fā)明的位置指示器的第一實施方式的主要部分的分解立體圖。
[0046]圖5是用于說明本發(fā)明的位置指示器的第一實施方式中的芯體的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0047]圖6是用于說明本發(fā)明的位置指示器的第二實施方式的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0048]圖7是用于說明本發(fā)明的位置指示器的第二實施方式中的芯體的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0049]圖8是用于說明本發(fā)明的位置指示器的第二實施方式中的用于芯體的安裝的構(gòu)件的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0050]圖9是用于說明本發(fā)明的位置指示器的第二實施方式中的用于芯體的安裝的構(gòu)件的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0051]圖10是用于說明本發(fā)明的位置指示器的第三實施方式的主要部分的結(jié)構(gòu)例的分解立體圖。
[0052]圖11是用于說明本發(fā)明的位置指示器的第三實施方式的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0053]圖12是用于說明本發(fā)明的位置指示器的第三實施方式中的芯體的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0054]圖13是用于說明本發(fā)明的位置指示器的其他的實施方式中的芯體的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0055]圖14是用于說明本發(fā)明的位置指示器的其他的實施方式中的芯體的結(jié)構(gòu)例的效果的圖。
[0056]圖15是用于說明本發(fā)明的位置指示器的第四實施方式的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0057]圖16是用于說明本發(fā)明的位置指示器的第四實施方式中的芯體的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0058]圖17是用于說明本發(fā)明的位置指示器的第四實施方式的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0059]圖18是用于說明以往的位置指示器的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0060]圖19是用于說明所提案的位置指示器的芯體的結(jié)構(gòu)例的圖。
【具體實施方式】
[0061]以下，參照【附圖說明】本發(fā)明的位置指示器的幾個實施方式。
[0062][第一實施方式]
[0063]圖1?圖5是用于說明本發(fā)明的位置指示器的第一實施方式的結(jié)構(gòu)例的圖。圖2是表示使用該第一實施方式的位置指示器I的電子設(shè)備200的一例的圖。在該例中，電子設(shè)備200是具有例如IXD(液晶顯示器(Liquid Crystal Display))等的顯示裝置的顯示畫面200D的高功能便攜電話終端，在顯示畫面200D的下部(背側(cè))具有電磁感應(yīng)方式的位置檢測裝置202。
[0064]該例的電子設(shè)備200的框體具有收納筆形狀的位置指示器I的收納凹孔201。使用者根據(jù)需要，從電子設(shè)備200取出在收納凹孔201中收納的位置指示器1，將顯示畫面200D作為輸入面而進行位置指示操作。
[0065]在電子設(shè)備200中，若在顯示畫面200D上由筆形狀的位置指示器I進行位置指示操作，則在顯示畫面200D的背側(cè)設(shè)置的位置檢測裝置202檢測由位置指示器I所操作的位置以及筆壓，電子設(shè)備200的位置檢測裝置202具有的微型計算機實施與在顯示畫面200D中的操作位置以及筆壓對應(yīng)的顯示處理。
[0066]圖1是表示該第一實施方式的位置指示器I的整體的概要的圖。圖1 (A)是為了說明，只切斷位置指示器I的外殼2(框體)的外殼主體2a，示出了其內(nèi)部的圖。此外，圖1(B)是從芯體4側(cè)沿軸心方向看該第一實施方式的位置指示器I的圖。
[0067]如圖UA)所示，位置指示器I在軸心方向細長，且具有外殼2，該外殼2構(gòu)成軸心方向的一方開口、且軸心方向的另一方關(guān)閉的有底的圓筒狀的框體。該外殼2例如由樹脂等構(gòu)成，且由在內(nèi)部具有中空部的圓筒形狀的外殼主體2a和與該外殼主體2a結(jié)合的外殼蓋子2b構(gòu)成。芯體4和卷繞了線圈5的磁芯該例中鐵氧體芯6對基板支架3結(jié)合而收納在外殼主體2a的中空部內(nèi)。芯體4的一部分通過在成為外殼主體2a的筆尖的軸心方向的一個端部形成的開口部21，向外部突出而露出。
[0068]在該例中，鐵氧體芯6具備在中心軸位置具有預(yù)定的直徑的貫通孔6a的圓柱狀形狀。芯體4的后述的芯體主體部41插通鐵氧體芯6的貫通孔6a，從而與基板支架3結(jié)合。鐵氧體芯6的貫通孔6a的內(nèi)徑被選定為比芯體4的芯體主體部41的直徑大。因此，芯體4通過鐵氧體芯6的貫通孔6a，以能夠沿軸心方向移動的狀態(tài)與基板支架3結(jié)合。
[0069]基板支架3例如由樹脂構(gòu)成，且構(gòu)成為收納在外殼主體2a的中空部內(nèi)時，沿成為位置指示器I的軸心方向的長邊方向，感壓用部件支架部3a和印刷電路板載放臺部3b連續(xù)。在感壓用部件支架部3a中，收納有感壓用部件(筆壓檢測用的多個部件)7，在印刷電路板載放臺部3b中，載放并保持印刷電路板8。以下，為了簡化說明，感壓用部件支架部3a簡稱為支架部3a。在基板支架3中，支架部3a形成在最靠近芯體4側(cè)，芯體4以及鐵氧體芯6與該支架部3a結(jié)合。
[0070]圖3㈧是圖1(B)的X-X線截面圖，這是沿著通過位置指示器I的軸心位置、且與印刷電路板8的基板面(印刷形成有導(dǎo)體圖案并載放電路部件的面)8a平行的方向，切斷了位置指示器I的主要部分的截面圖。此外，圖3(B)是圖1(B)的Y-Y線截面圖，這是沿著通過位置指示器I的軸心位置、且與印刷電路板8的基板面8a垂直的方向，切斷了位置指示器I的主要部分的截面圖。進一步，圖3(C)是關(guān)注了基板支架3的、尤其關(guān)注了支架部3a的立體圖。
[0071]此外，圖4(B)是表示基板支架3與芯體4以及鐵氧體芯6結(jié)合的狀態(tài)的圖。此外，圖4(A)是用于說明基板支架3的支架部3a以及感壓用部件7的分解立體圖。
[0072]在印刷電路板8中，設(shè)置有在被按下時成為接通且若停止按下則返回到斷開的按鈕開關(guān)(撥動開關(guān)(Side switch))ll，并且設(shè)置有與線