專利名稱：可變電容器、位置指示器及輸入裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電容量值根據(jù)從外部施加的壓力或位移而改變的可變電容器、使用了該可變電容器的位置指示器、及使用了該位置指示器的輸入裝置。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，作為個(gè)人計(jì)算機(jī)等的輸入設(shè)備使用輸入裝置。該輸入裝置例如由以下構(gòu)成形成為筆型的位置指示器；位置檢測(cè)裝置，其具有使用該位置指示器進(jìn)行指示操作、文字及圖像等的輸入的輸入面。并且，位置指示器的筆壓檢測(cè)部一直以來(lái)使用專利文獻(xiàn)1所記載的可變電容器。 該專利文獻(xiàn)1記載的可變電容器具有第1電極，安裝在電介質(zhì)的一個(gè)面上；第2電極，配置在和電介質(zhì)的上述一個(gè)面相對(duì)的另一面上，具有撓性。并且，上述可變電容器具有將第2 電極和電介質(zhì)的另一面之間除了一部分以外以微小間隔分隔的單元；在第2電極和電介質(zhì)之間施加相對(duì)的壓力或位移的單元。圖20表示現(xiàn)有的可變電容器的具體構(gòu)成。圖20A是表示現(xiàn)有的可變電容器中的初始狀態(tài)的圖，圖20B是表示施加了壓力的狀態(tài)的圖。該可變電容器200具有大致圓盤狀的電介質(zhì)201 ；安裝在電介質(zhì)201的一面201a 上的第1電極202 ；配置在和電介質(zhì)201的一面201a相對(duì)的另一面201b —側(cè)的第2電極 203。第2電極203具有撓性，經(jīng)由環(huán)形的墊圈204配置在電介質(zhì)201的另一面201b—側(cè)。 并且，在第2電極203的與電介質(zhì)201相反的一側(cè)經(jīng)由彈性體205設(shè)置棒狀的芯體210。第1電極202的一面設(shè)有第1端子206。第1端子206由以下構(gòu)成圓盤狀的凸緣部206a ；從該凸緣部206a的一面的大致中央延伸的導(dǎo)線部206b。在施加了筆壓時(shí)，凸緣部206a與第1電極202的一面接觸，與該第1電極202電連接。第2電極203的端部設(shè)有第2端子207。第2端子207和第1端子206 —樣由以下構(gòu)成圓盤狀的凸緣部207a ；從該凸緣部207a的一面的大致中央延伸的導(dǎo)線部207b。在施加了筆壓時(shí)，凸緣部207a與第2電極203的一面的端部接觸，與該第2電極203電連接。該可變電容器200，在完全未向芯體210施加壓力或位移的狀態(tài)下(初始狀態(tài))， 在電介質(zhì)201的另一面201b和第2電極203之間通過(guò)墊圈204形成微小的間隔。并且，如圖20B所示，壓力施加到芯體210時(shí)，彈性體205和第2電極203被芯體210按壓而彈性變形。這樣一來(lái)，第2電極203與電介質(zhì)201的另一面201b接觸。并且，當(dāng)該第2電極203 和電介質(zhì)201的另一面201b的接觸面積增加時(shí)，第1及第2端子206、207之間的電容量值增加。其結(jié)果是，通過(guò)測(cè)出第1及第2端子206、207之間的電容量值的變化可測(cè)出施加到芯體210的壓力(筆壓)。專利文獻(xiàn)1 日本特開(kāi)平4-96212號(hào)公報(bào)參照?qǐng)D20說(shuō)明的現(xiàn)有的可變電容器200實(shí)際形成在預(yù)定的殼體部件內(nèi)。具體而言，可變電容器200如圖21所示，設(shè)置了第1電極202的電介質(zhì)201、墊圈204、第2電極 203、彈性體205按照該順序?qū)盈B形成在第1殼體部件221內(nèi)。
在這種情況下，第1電極202上連接有第1端子206，第2電極203的端部連接有第2端子207。并且，從第1殼體部件221的下側(cè)插入保持芯體210的罩體72、第2殼體部件222，從而形成一個(gè)可變電容器200。因此，現(xiàn)有的可變電容器200由以下9個(gè)部件形成(1)第1端子206 ； (2)第2端子207; (3)第1殼體部件221; (4)設(shè)置了第1電極202的電介質(zhì)201 ； (5)墊圈204; (6) 第2電極203 ； (7)彈性體205 ；⑶芯體保持用的罩體72 ； (9)第2殼體部件222。因此，現(xiàn)有的可變電容器200的部件個(gè)數(shù)較多。并且，由于被容納于筆形的位置指示器內(nèi)，所以可變電容器200較小。因此，存在可變電容器200的制造耗費(fèi)工時(shí)的情況，希望改善這一問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于此，本發(fā)明的目的在于，提供一種不降低性能的、構(gòu)造盡量簡(jiǎn)單的可變電容器，以及使用了該可變電容器的位置指示器及輸入裝置。為解決上述課題，技術(shù)方案1所述的可變電容器與內(nèi)置于位置指示器的具有第1 端子部和第2端子部的電子電路基板協(xié)作使用，上述可變電容器的特征在于，上述可變電容器具有電介質(zhì)，該電介質(zhì)具有第1面部和與該第1面部相對(duì)的第2面部；以及導(dǎo)電性彈性部件，具有基板連接部和電介質(zhì)接觸部，上述第1端子部與上述第1面部連接，上述第2 端子部與上述基板連接部連接，上述電介質(zhì)接觸部與上述第2面部分隔而相對(duì)配置，并且能夠變形而與上述第2面部抵接，對(duì)應(yīng)于朝向電介質(zhì)一側(cè)而對(duì)上述電介質(zhì)接觸部施加的按壓力，上述第2面部和上述電介質(zhì)接觸部的接觸面積變化，從而靜電容量發(fā)生變化。根據(jù)該技術(shù)方案1所述的發(fā)明的可變電容器，電子電路基板的第1端子部與電介質(zhì)的第1面部連接，電子電路基板的第2端子部與導(dǎo)電性彈性部件的基板連接部連接。導(dǎo)電性彈性部件的電介質(zhì)接觸部與電介質(zhì)的第2面部分隔(隔離)而相對(duì)配置，能夠變形從而與第2面部抵接。并且，通過(guò)對(duì)電介質(zhì)接觸部施加向電介質(zhì)一側(cè)的按壓力，電介質(zhì)接觸部和電介質(zhì)的第2面部接觸，通過(guò)該接觸面積的變化，靜電容量發(fā)生變化。因此，形成電子電路基板的第1端子部一電介質(zhì)的第1面部一電介質(zhì)的第2面部 —導(dǎo)電性彈性部件的電介質(zhì)接觸部一導(dǎo)電性彈性部件的基板連接部一基板的第2端子部這樣的連接系統(tǒng)。并且，構(gòu)成根據(jù)該連接系統(tǒng)的電介質(zhì)的第2面部和導(dǎo)電性彈性部件的電介質(zhì)連接部的按壓力所對(duì)應(yīng)的接觸狀態(tài)而電容量變化的可變電容器。這樣一來(lái)，至少通過(guò)電介質(zhì)及導(dǎo)電性彈性部件這兩個(gè)部件可構(gòu)成構(gòu)造極簡(jiǎn)單的可變電容器。并且該可變電容器和現(xiàn)有的可變電容器相比，性能不會(huì)降低。即，可實(shí)現(xiàn)不降低性能、構(gòu)造盡量簡(jiǎn)單的可變電容器。進(jìn)一步，可實(shí)現(xiàn)使用了該可變電容器的位置指示器及輸入裝置。根據(jù)本發(fā)明，可實(shí)現(xiàn)一種不降低性能、構(gòu)造盡量簡(jiǎn)單的可變電容器。并且可實(shí)現(xiàn)使用了該可變電容器的位置指示器及輸入裝置。


圖1是表示適用了本發(fā)明的輸入裝置的實(shí)施方式的透視圖。圖2是以A-A’線切斷圖1所示的位置指示器的說(shuō)明圖。
圖3是適用了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的可變電容器15的分解透視圖。圖4是表示可變電容器15的導(dǎo)電性彈性部件15C的俯視圖和仰視圖的圖。圖5是安裝了基板17及芯體12時(shí)的可變電容器15部分的剖視圖。圖6是用于說(shuō)明基板17和電介質(zhì)15a的接合例的圖。圖7是表示可變電容器15的筆壓特性的圖。圖8是適用了本發(fā)明的位置指示器及位置檢測(cè)裝置的電路構(gòu)成的示意框圖。圖9是適用了本發(fā)明的輸入裝置涉及的位置檢測(cè)裝置的處理部的處理流程圖。圖10是表示適用了本發(fā)明的輸入裝置涉及的位置檢測(cè)裝置的X軸整體掃描動(dòng)作中的各部分的波形的一例的圖。圖11是表示適用了本發(fā)明的輸入裝置涉及的位置檢測(cè)裝置的Y軸整體掃描動(dòng)作中的各部分的波形的一例的圖。圖12是表示適用了本發(fā)明的輸入裝置涉及的位置檢測(cè)裝置的X軸部分掃描動(dòng)作及Y軸部分掃描動(dòng)作中的各部分的波形的一例的圖。圖13是表示適用了本發(fā)明的設(shè)置指示器上設(shè)置的共振電路的其他實(shí)施方式的說(shuō)明圖。圖14是表示適用了本發(fā)明的位置指示器的其他實(shí)施方式的電路圖。圖15是用于說(shuō)明可變電容器15的變形例的圖。圖16是用于說(shuō)明可變電容器15的變形例的圖。圖17是用于說(shuō)明可變電容器15的變形例的圖。圖18是用于說(shuō)明導(dǎo)電性彈性部件15c的變形例的圖。圖19是用于說(shuō)明導(dǎo)電性彈性部件15c的變形例的圖。圖20示意說(shuō)明現(xiàn)有的可變電容器，圖20A是表示初始狀態(tài)的圖，圖20B是表示向芯體施加了壓力(筆壓)的狀態(tài)的圖。圖21是用于說(shuō)明圖20所示的現(xiàn)有的可變電容器的具體構(gòu)成例的圖。
圖22是用于說(shuō)明芯體保持部15c2的變形例的圖。
具體實(shí)施例方式參照

本發(fā)明的位置指示器、可變電容器及輸入裝置的第1實(shí)施方式。此外，對(duì)各附圖中共同的部件標(biāo)以相同的標(biāo)號(hào)。進(jìn)一步，在以下實(shí)施例中，權(quán)利要求范圍中的容納部表現(xiàn)為基板等保持孔15ch，權(quán)利要求范圍內(nèi)的基板連接部由基板等保持部15cl上設(shè)置的槽部15ck構(gòu)成，權(quán)利要求范圍內(nèi)的芯體連接部由芯體保持孔15cp及芯體保持部 15c2構(gòu)成。并且，本發(fā)明不限于以下方式。(輸入裝置)首先根據(jù)圖1說(shuō)明本發(fā)明的輸入裝置的實(shí)施方式的概要構(gòu)成。該圖1是表示本發(fā)明的輸入裝置的實(shí)施方式的透視圖。本發(fā)明的實(shí)施方式的輸入裝置10由位置檢測(cè)裝置1以及向該位置檢測(cè)裝置1輸入信息的位置指示器2構(gòu)成。(位置檢測(cè)裝置1)位置檢測(cè)裝置1通過(guò)電纜8連接到個(gè)人計(jì)算機(jī)、PDA (Personal DigitalAssistant:個(gè)人數(shù)字助理)等未圖示的外部裝置，從而用作這些外部裝置的輸入裝置。此外，雖未特別圖示進(jìn)行說(shuō)明，但也可將上述位置檢測(cè)裝置1內(nèi)置于個(gè)人計(jì)算機(jī)等中。位置檢測(cè)裝置1包括檢測(cè)部4，檢測(cè)由位置指示器2指示的位置；和框體5，具有該檢測(cè)部4并呈中空的較薄的大致長(zhǎng)方體狀?？蝮w5具有上部框體7和與該上部框體7重疊的未圖示的下部框體，該上部框體7具有用于露出檢測(cè)部4的檢測(cè)面的開(kāi)口部6。并且上部框體7具有使檢測(cè)部4的輸入面露出的四邊形的開(kāi)口部6，在該開(kāi)口部6中嵌入檢測(cè)部 4。具有如此結(jié)構(gòu)的位置檢測(cè)裝置1執(zhí)行位置指示器2的指示操作的文字以及圖等的輸入。(位置指示器2)接著參照?qǐng)D2說(shuō)明位置指示器2的概要構(gòu)成。圖2是圖1所示的位置指示器2的 A-A'線剖視圖。 該位置指示器2利用電磁感應(yīng)方式對(duì)位置檢測(cè)裝置1指示位置。即，位置指示器 2具有與從位置檢測(cè)裝置1發(fā)送過(guò)來(lái)的特定頻率的電磁波共振的共振電路。并且位置指示器2將由共振電路檢測(cè)出的共振信號(hào)發(fā)送至位置檢測(cè)裝置1，從而對(duì)位置檢測(cè)裝置1指示位置。如圖2所示，位置指示器2具有表示框體的一個(gè)具體例的外殼11 ；芯體12 ；位置指示線圈13 ；可變電容器15 ；鐵氧體芯16 ；和印刷基板17。外殼11作為位置指示器2的外裝部形成。該外殼11呈一端閉合的有底圓筒狀。 并且該外殼11由在軸向上重疊組裝的第1外殼18和第2外殼19構(gòu)成。第1外殼18的軸向的一端側(cè)呈大致圓錐狀，在其前端有開(kāi)口部18a。并且該第1外殼18的軸向的另一端有開(kāi)口。第2外殼19為軸向的一端有開(kāi)口且另一端閉合的圓筒狀。第1外殼18和第2外殼19配置在同一軸線上，由粘合劑或固定螺絲等固定機(jī)構(gòu)固定。并且在第2外殼19上利用粘合劑或固定螺絲等固定機(jī)構(gòu)固定有安裝了電子部件的印刷基板17，在第1外殼18上容納有鐵氧體芯16。鐵氧體芯16例如呈圓筒狀，在其筒孔16a上插通有芯體12。并且芯體12的指示部1 從鐵氧體芯16的軸向的一端側(cè)突出。此外，在鐵氧體芯16的外周上卷繞安裝有構(gòu)成共振電路的位置指示線圈13。位置指示線圈13的未圖示的兩端電連接在印刷基板17上的電子部件上。在印刷基板17上安裝有構(gòu)成共振電路的電子部件。芯體12由大致棒狀的部件構(gòu)成，其沿著外殼11的軸向容納在外殼11內(nèi)。該芯體 12由在其軸向的一端起筆尖作用的指示部1 和從指示部1 連續(xù)形成的軸部12b構(gòu)成。 指示部1 大致呈圓錐狀形。芯體12容納在外殼11內(nèi)時(shí)該指示部1 從第1外殼18的開(kāi)口部18a向外側(cè)突出。并且在軸部12b的軸向的另一端上安裝有可變電容器15。(可變電容器15)接著參照?qǐng)D3 圖6說(shuō)明本實(shí)施方式的可變電容器15。圖3是可變電容器15的分解透視圖，圖4是表示可變電容器15的導(dǎo)電性彈性部件15c的俯視圖及仰視圖的圖。并且，圖5是安裝了基板17及芯體12時(shí)的可變電容器15的局部剖視圖。并且，圖6是用于說(shuō)明基板17和電介質(zhì)15a的接合例的圖。可變電容器15是對(duì)應(yīng)于施加到位置指示器2的壓力(筆壓)而改變電容量值的電容器。并且，該可變電容器15通過(guò)該電容量值的變化檢測(cè)出施加到芯體12上的筆壓，作為位置指示器2的筆壓檢測(cè)部起作用。如圖3所示，可變電容器15包括電介質(zhì)15a;墊圈(分隔部件)15b ；和導(dǎo)電性彈性部件15c。并且，它們被基板17及芯體12夾持，用作位置指示器2的可變電容器15。電介質(zhì)1 形成為具有彼此相對(duì)的第1面部15al和第2面部15a2的圓柱狀。在該實(shí)施方式中，電介質(zhì)1 例如外徑為2. 95mm、厚1mm、電容量為例如160pF (介電率4000F/ m)。其中，單位mm是毫米，單位pF指皮法，單位F/m是法拉每米。此外，這里所示的電介質(zhì)1 相關(guān)的各數(shù)值是一例，可以對(duì)應(yīng)于搭載可變電容器 15的位置指示器2的尺寸和基板17的尺寸等設(shè)為各種數(shù)值。并且，電介質(zhì)15a的第2面部15a2被鏡面研磨，以增加與下述導(dǎo)電性彈性部件15c的電介質(zhì)接觸部的密著度。并且， 作為電介質(zhì)15a的材質(zhì)，只要符合電容、介電率等條件則可使用陶瓷、塑料等各種材料。墊圈(分隔部件)1 形成為環(huán)形(環(huán)狀)。墊圈15b的內(nèi)徑小于電介質(zhì)15a的直徑，并且墊圈1 的外徑大于電介質(zhì)15a的直徑，且略小于容納墊圈1 的下述導(dǎo)電性彈性部件15c的內(nèi)徑。這樣一來(lái)，可防止導(dǎo)電性彈性部件15c內(nèi)的墊圈15b的位置偏移。對(duì)應(yīng)于以上示例尺寸的電介質(zhì)15a時(shí)，墊圈15b的內(nèi)徑為2. 6mm、外徑為4. 3mm 左右。并且，厚度例如是125μπι以下。當(dāng)然，這里所示的各數(shù)值也是一例，根據(jù)電介質(zhì) 15a的大小等可以是適當(dāng)?shù)臄?shù)值。并且，墊圈15b的材質(zhì)可使用各種絕緣物，例如可由 PET (Polyethylene iTer印hthalate，聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)、聚酰亞胺(polyimide)薄膜等形成。導(dǎo)電性彈性部件15c由導(dǎo)電橡膠與基板等保持部15cl和芯體保持部15c2 —體形成。基板等保持部15cl是具有直徑比墊圈1 的外徑略大的開(kāi)口部、設(shè)置了維持該開(kāi)口部的面積并具有預(yù)定深度的基板等保持孔(容納部)15ch的圓筒狀的部分。在該基板等保持孔15ch中，從下側(cè)開(kāi)始依次容納并保持墊圈15b、電介質(zhì)1 和印刷基板17的端子部。 此外，在和基板等保持部15cl的開(kāi)口部相反的一側(cè)設(shè)置底面并封閉。該底面構(gòu)成與電介質(zhì) 15a的第2面部15a2接觸的電介質(zhì)接觸部。并且如圖3所示，在基板等保持部15cl的基板等保持孔15ch的外周的相對(duì)位置上設(shè)置有構(gòu)成基板連接部的一對(duì)槽部15ck。S卩，如圖4A的導(dǎo)電性彈性部件15c的俯視圖所示，其構(gòu)成是在基板等保持部15cl的基板等保持孔15ch的開(kāi)口部的相對(duì)位置上設(shè)有構(gòu)成插入基板17的基板連接部的一對(duì)槽部15ck。該槽部15ck的深度比基板等保持孔15ch的深度略淺(短)。并且，圖4A所示的槽部15ck的寬度w比插入其中的基板17的厚度略小。這樣一來(lái)，對(duì)槽部15ck中插入的基板17進(jìn)行夾持，從而使基板不會(huì)輕易從導(dǎo)電性彈性部件15c的基板等保持部15cl脫離，并且可電連接稍后詳述的基板上所設(shè)置的導(dǎo)線片(端子部)和導(dǎo)電性彈性部件15c。并且，如圖4A所示，基板等保持部15cl的形狀是與連接一對(duì)槽部15ck的直徑方向交叉的方向(圖4A中是上下方向)的外周部分被切去。這樣一來(lái)，可不額外使用導(dǎo)電橡膠而形成不易轉(zhuǎn)動(dòng)、易于處理的導(dǎo)電性彈性部件。另一方面，芯體保持部15c2被設(shè)置為其底面與基板等保持部15cl的底面接合。芯體保持部15c2被設(shè)置為其外徑小于基板等保持部15cl的外徑，基板等保持部15cl的底面的中心與芯體保持部15c2的底面的中心一致。
并且，芯體保持部15c2是具有直徑略小于芯體12的軸部12b的外徑的開(kāi)口部、設(shè)置了維持該開(kāi)口部的面積并具有預(yù)定深度的芯體保持孔15cp (芯體連接部)的圓筒狀的部分。如圖3所示，在該芯體保持孔15cp中插入并保持芯體12的軸部12b。并且，如圖4B的導(dǎo)電性彈性部件15c的仰視圖所示，在芯體保持部15c2的芯體保持孔15cp的開(kāi)口部的相對(duì)位置上設(shè)置一對(duì)狹縫部(切入部)15cs。該狹縫部15cs的深度比芯體保持孔15cp的深度略淺(短)。通過(guò)該狹縫部15cs，芯體12易于插入到芯體保持孑L 15cp中。此外，形成導(dǎo)電性彈性部件15c的導(dǎo)電橡膠是混合了碳素粒子或銀粒子等導(dǎo)電粒子的合成橡膠，是具有導(dǎo)電性的同時(shí)還具有撓性及彈性的材料。一般情況下，廣義的導(dǎo)電橡膠包括電阻值取決于壓力的類型，即施加的按壓力越大則電阻值越小的傾向的橡膠(感壓橡膠)；和電阻值不取決于壓力的類型(狹義的導(dǎo)電橡膠)。這兩種類型的任一種均可用作形成導(dǎo)電性彈性部件15c的材料。并且，撓性和彈性是通常會(huì)混淆使用的用語(yǔ)，但可將其分別如下定義。即，撓性是指，可撓曲的性質(zhì)，或柔韌的性質(zhì)，相對(duì)按壓力其可變形，且當(dāng)該按壓力取消時(shí)可復(fù)原到原來(lái)的狀態(tài)。在按壓方向上該材料的尺寸是否變化并不涉及。與之不同，彈性是指，當(dāng)施加了按壓力時(shí)，在該按壓方向上該材料的尺寸變小，在該按壓力取消時(shí)可復(fù)原到原來(lái)的狀態(tài)。在按壓方向上該材料是否撓曲并不涉及。因此，本實(shí)施方式的導(dǎo)電性彈性部件15c通過(guò)施加壓力可撓曲、縮小，如取消壓力則可恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)。并且，本實(shí)施方式的可變電容器15如使用圖3所說(shuō)明的那樣，電介質(zhì)1 和墊圈 1 被容納到導(dǎo)電性彈性部件15c的基板等保持部15cl上所設(shè)置的基板等保持孔15ch中。 并且，該電介質(zhì)15a、墊圈1 和導(dǎo)電性彈性部件15c被基板17和芯體12夾持，作為位置指示器2的可變電容器15發(fā)揮作用?；?7與可變電容器15連接的端部如圖3所示，其兩個(gè)側(cè)邊部分比被它們夾持的底邊部分略長(zhǎng)。并且如圖3所示，在基板17的底邊部分設(shè)有第1導(dǎo)線片(第1端子部)17a，并且在兩個(gè)側(cè)邊部分設(shè)有第2導(dǎo)線片(第2端子部)17b。雖未圖示，但該第1端子部17a和第2端子部17b通過(guò)導(dǎo)線連接到基板17上設(shè)置的預(yù)定的電路部。并且，基板17的第1導(dǎo)線片17a電連接到電介質(zhì)15a的第1面部15al，并且電介質(zhì)1 本身固定到基板17。這種情況下，基板17的第1導(dǎo)線片17a和電介質(zhì)15a的第1 面部15al例如通過(guò)焊接、釬焊等方法接合。這樣一來(lái)，基板17的第1導(dǎo)線片17a和電介質(zhì) 15a的第1面部15al電連接，并且電介質(zhì)15a固定到基板17。此外，焊接、釬焊是固定方法的一例。也可使用各種導(dǎo)電性粘合劑電連接第1導(dǎo)線片17a和電介質(zhì)15a，并將電介質(zhì)15a固定到基板17。并且，基板17中，其側(cè)邊的端部嵌入到導(dǎo)電性彈性部件15c的基板等保持部15cl 的基板等保持孔15ch的外周部分上所設(shè)置的相對(duì)的一對(duì)槽部(基板連接部)15ck中。這樣一來(lái)，如上所述，設(shè)置在基板17的兩個(gè)側(cè)邊部分的第2導(dǎo)線片17b電連接到導(dǎo)電性彈性部件15c。S卩，如圖5的可變電容器15的局部剖視圖所示，導(dǎo)電性彈性部件15c的基板等保持部15cl上所設(shè)置的基板等保持孔15ch中，以與其底面抵接的方式容納環(huán)形的墊圈15b。 在其上面，第1面部15al與基板17的第1導(dǎo)線片17a電連接，并且固定到基板17上的電
9介質(zhì)1 與基板17都從基板等保持孔15ch的開(kāi)口部被容納。在這種情況下，基板17的設(shè)置有第2導(dǎo)線片17b的兩個(gè)側(cè)邊部分嵌入到基板等保持孔15ch的外周部分上所設(shè)置的相對(duì)的一對(duì)槽部(基板連接部)15ck。這樣一來(lái)，設(shè)置在基板17的兩個(gè)側(cè)邊部的第2導(dǎo)線片17b通過(guò)構(gòu)成基板連接部的槽部15ck部分而與導(dǎo)電性彈性部件15c電連接。這種情況下，如圖5所示，構(gòu)成電介質(zhì)接觸部15cX的基板等保持部15cl的基板等保持孔15ch的底面部與電介質(zhì)15a的第2面部15a2成為通過(guò)墊圈1 而以其厚度隔離 (分隔)的狀態(tài)。即，在構(gòu)成電介質(zhì)接觸部15cX的基板等保持部15cl的基板等保持孔15ch 的底面部與電介質(zhì)15a的第2面部15a2之間通過(guò)墊圈1 形成有空隙15d。并且如圖5所示，芯體12的軸部12b嵌入到導(dǎo)電性彈性部件15c的芯體保持部 15c2的芯體保持孔15cp。并且，芯體12的指示部1 按壓位置檢測(cè)裝置1的檢測(cè)部4等時(shí)，芯體12的電介質(zhì)1 一側(cè)被施加按壓力。這種情況下，由于導(dǎo)電性彈性部件15c具有導(dǎo)電性的同時(shí)具有彈性及撓性，因此通過(guò)芯體12，基板保持部15cl的基板等保持孔15ch的底面部(電介質(zhì)接觸部15cX)向電介質(zhì)15a的第2面部15a2 —側(cè)按壓。并且，通過(guò)施加按壓力，基板等保持孔15ch的底面部 (電介質(zhì)接觸部15cX)與電介質(zhì)15a的第2面部15a2接觸。并且，向芯體12的電介質(zhì)15a—側(cè)的按壓力被解除時(shí)，導(dǎo)電性彈性部件15c通過(guò)其彈性和撓性恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)，恢復(fù)到在基板保持孔15ch的底面部(電介質(zhì)接觸部 15cX)和電介質(zhì)15a的第2面部15a2之間通過(guò)墊圈1 設(shè)置有空隙15d的狀態(tài)。因此，當(dāng)未通過(guò)芯體12向電介質(zhì)1 一側(cè)施加按壓力時(shí)，在基板等保持孔15ch的底面部(電介質(zhì)接觸部15cX)和電介質(zhì)15a的第2面部15a2之間存在空隙15d，未形成電連接的連接系統(tǒng)。但是，當(dāng)通過(guò)芯體12向電介質(zhì)1 一側(cè)施加按壓力時(shí)，基板等保持孔15ch的底面部(電介質(zhì)接觸部15cX)和電介質(zhì)15a的第2面部15a2接觸。此時(shí)，形成了基板17的第 1導(dǎo)線片17a —電介質(zhì)15a的第1面部15al —電介質(zhì)15a的第2面部15a2 —導(dǎo)電性彈性部件15c的電介質(zhì)接觸部15cX —導(dǎo)電性彈性部件15c的基板連接部15ck —基板17的第 2端子部17b這一連接系統(tǒng)。從而構(gòu)成了如下的可變電容器15 根據(jù)和該連接系統(tǒng)的電介質(zhì)15a的第2面部15a2與導(dǎo)電性彈性部件15c的電介質(zhì)連接部15cX的按壓力對(duì)應(yīng)的接觸狀態(tài)，電容量變化。并且如圖3、圖5所示，本實(shí)施方式的可變電容器15基本上可由電介質(zhì)15a、墊圈 15b、導(dǎo)電性彈性部件15c三個(gè)部件構(gòu)成。因此，可實(shí)現(xiàn)構(gòu)造極簡(jiǎn)單的可變電容器15。(基板17與電介質(zhì)15a的第1面部15al接合的具體例子)如上所述，說(shuō)明了基板17的第1導(dǎo)線片17a和電介質(zhì)15a的第1面部15al例如通過(guò)焊接來(lái)接合的情況。并且，在本實(shí)施方式的可變電容器15中，為了切實(shí)固定基板17和電介質(zhì)15a的第1面部lfel，研究了與基板17的導(dǎo)電性彈性部件15c的連接端的構(gòu)成。S卩，在本實(shí)施方式中，如圖6A所示，在基板17的與導(dǎo)電性彈性部件15c的連接端一側(cè)的、第1導(dǎo)線片17a的部分設(shè)置半圓形狀的通孔(用于保持作為導(dǎo)電性粘合劑的焊錫的切口部(保持孔))17c。換言之，將基板17的底邊部分切入為半圓形狀，設(shè)置通孔17c。 并且如圖6A所示，沿半圓形狀的通孔17c的外周部分圓弧狀地設(shè)置第1導(dǎo)線片17a。
在這樣構(gòu)成的基板17的通孔17c部分，如圖6B所示，以接觸電介質(zhì)15a的第1面部15al的方式向通孔17c的部分注入作為導(dǎo)電性粘合劑的焊錫17x，進(jìn)行焊接。這樣一來(lái)， 通孔17c如圖6B所示被焊錫17x埋入。并且，焊錫17x凝固時(shí)，電介質(zhì)1 的第1面部15al 和基板17的第1導(dǎo)線片17a通過(guò)焊錫17x電連接，并且電介質(zhì)1 固定于基板17。因此，在本實(shí)施方式中的構(gòu)成是在基板17的與導(dǎo)電性彈性部件15c的連接端一側(cè)設(shè)置通孔17c，在其外周部設(shè)置圓弧狀的第1導(dǎo)線片17a。由此，電連接基板17的第1導(dǎo)線片17a和電介質(zhì)15a的第1面部15al，并且可將電介質(zhì)15a固定到基板17。此外，在此說(shuō)明了通孔17c是半圓形狀的情況，但不限于此。例如也可設(shè)置三角形、四角形等多角形狀的通孔，在其外延設(shè)置第1導(dǎo)線片。(位置指示器2的筆壓(壓力)的檢測(cè)精度)如上所述，可變電容器15構(gòu)成位置指示器2的筆壓檢測(cè)部，接著，參照?qǐng)D7說(shuō)明上述實(shí)施方式的可變電容器15的筆壓(壓力)的檢測(cè)精度。圖7的圖表表示橫軸為施加到芯體12的負(fù)荷、縱軸為相位(發(fā)送的電波和接收的電波的相位差)時(shí)的可變電容器15的相位-負(fù)荷特性。實(shí)施方式的可變電容器15如上所述是極簡(jiǎn)單的構(gòu)成，如圖7所示，可檢測(cè)出IOg 左右的負(fù)荷(壓力)。并且，在IOOg左右以下，可大致線形地高靈敏度地檢測(cè)出施加的負(fù)荷。在IOOg到300g左右，可適當(dāng)檢測(cè)出施加的負(fù)荷。在300g以上時(shí)，相對(duì)于施加的負(fù)荷的相位差變化變小，但對(duì)位置指示器2施加300g以上的較大筆壓這一情況通常較少出現(xiàn)， 因此在實(shí)用性上不會(huì)產(chǎn)生任何問(wèn)題。并且，圖7所示的可變電容器15的相位一負(fù)荷特性具有與例如使用圖20、圖21說(shuō)明的現(xiàn)有的可變電容器的位置指示器基本相同的特性。因此，本實(shí)施方式的可變電容器15 即使構(gòu)造簡(jiǎn)單，與現(xiàn)有的可變電容器相比其性能也不會(huì)降低。(位置檢測(cè)裝置的電路構(gòu)成)接著，參照?qǐng)D8說(shuō)明使用本實(shí)施方式的位置指示器2進(jìn)行指示位置的檢測(cè)及筆壓檢測(cè)的位置檢測(cè)裝置1的具體實(shí)施方式
的電路構(gòu)成例，上述本實(shí)施方式的位置指示器2使用上述可變電容器15。圖8是表示位置指示器2及位置檢測(cè)裝置1的電路構(gòu)成例的框圖。 由位置指示器2和位置檢測(cè)裝置1構(gòu)成輸入裝置。作為電路構(gòu)成，位置指示器2由共振電路61實(shí)現(xiàn)，該共振電路61包括位置指示線圈13 ；與該位置指示線圈13連接的可變電容器15 ；和與該可變電容器15并聯(lián)的共振電容器60a。另一方面，在位置檢測(cè)裝置1上通過(guò)層疊設(shè)置X軸方向環(huán)路線圈組10 和Y軸方向環(huán)路線圈組104b而形成位置檢測(cè)線圈101。各環(huán)路線圈組104a、104b例如分別由40個(gè)矩形的環(huán)路線圈構(gòu)成。構(gòu)成各環(huán)路線圈組l(Ma、104b的各環(huán)路線圈等間隔并列并依次重疊。并且，位置檢測(cè)裝置1上設(shè)有連接X(jué)軸方向環(huán)路線圈組10 及Y軸方向環(huán)路線圈組104b的選擇電路106。該選擇電路106依次選擇兩個(gè)環(huán)路線圈組104a、104b中的一個(gè)環(huán)路線圈。進(jìn)一步，位置檢測(cè)裝置1中設(shè)有振蕩器103、電流驅(qū)動(dòng)器105、切換連接電路107、 接收放大器108、檢波器109、低通濾波器110、采樣保持電路112、A/D變換電路113、同步檢
11波器116、低通濾波器117、采樣保持電路118、A/D變換電路119和處理部114。振蕩器103產(chǎn)生頻率f0的交流信號(hào)并提供到電流驅(qū)動(dòng)器105和同步檢波器116。 電流驅(qū)動(dòng)器105將從振蕩器103提供的交流信號(hào)變換為電流并送出到切換連接電路107。 切換連接電路107通過(guò)來(lái)自下述處理部114的控制來(lái)切換由選擇電路106選擇的環(huán)路線圈所連接的目標(biāo)(發(fā)送側(cè)端子T、接收側(cè)端子幻。該連接目標(biāo)中，發(fā)送側(cè)端子T連接到電流驅(qū)動(dòng)器105，接收側(cè)端子R連接到接收放大器108。由選擇電路106所選擇的環(huán)路線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電壓通過(guò)選擇電路106及切換連接電路107而發(fā)送到接收放大器108。接收放大器108放大從環(huán)路線圈提供的感應(yīng)電壓并發(fā)送到檢波器109及同步檢波器116。檢波器109對(duì)環(huán)路線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電壓即接收信號(hào)進(jìn)行檢波，送出到低通濾波器110。低通濾波器110具有比上述頻率f0足夠低的截止頻率，將檢波器109的輸出信號(hào)變換為直流信號(hào)并送出到采樣保持電路112。采樣保持電路112保持低通濾波器110的輸出信號(hào)的預(yù)定時(shí)序、具體而言是接收期間內(nèi)的預(yù)定時(shí)序下的電壓值，送出到A/D (模擬至數(shù)字)變換電路113。A/D變換電路113將采樣保持電路112的模擬輸出變換為數(shù)字信號(hào)，輸出到處理部114。另一方面，同步檢波器116通過(guò)來(lái)自振蕩器103的交流信號(hào)同步檢波接收放大器 108的輸出信號(hào)，將和它們之間的相位差相對(duì)應(yīng)的電平的信號(hào)送出到低通濾波器117。該低通濾波器117具有比頻率f0足夠低的截止頻率，將同步檢波器116的輸出信號(hào)變換為直流信號(hào)，送出到采樣保持電路118。該采樣保持電路118保持低通濾波器117的輸出信號(hào)的預(yù)定時(shí)序下的電壓值，送出到A/D(模擬到數(shù)字)變換電路119。A/D變換電路119將采樣保持電路118的模擬輸出變換為數(shù)字信號(hào)，輸出到處理部114。處理部114控制位置檢測(cè)裝置1的各部分。即，處理部114控制選擇電路106中的環(huán)路線圈的選擇、切換連接電路107的切換、采樣保持電路112、118的時(shí)序。處理部114 根據(jù)來(lái)自A/D變換電路113、119的輸入信號(hào)，從X軸方向環(huán)路線圈組10 及Y軸方向環(huán)路線圈組104b以一定的發(fā)送持續(xù)時(shí)間發(fā)送電波。X軸方向環(huán)路線圈組10 及Y軸方向環(huán)路線圈組104b的各環(huán)路線圈，通過(guò)從位置指示器2發(fā)送的電波而產(chǎn)生感應(yīng)電壓。處理部114根據(jù)該各環(huán)路線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電壓的電壓值的電平來(lái)算出位置指示器2的X軸方向及Y軸方向的指示位置的坐標(biāo)值。并且，處理部114根據(jù)發(fā)送的電波和接收的電波的相位差檢測(cè)出筆壓。接著，參照?qǐng)D9說(shuō)明基于處理部114中的處理流程的位置檢測(cè)裝置1的動(dòng)作。圖 9是表示處理部114中的處理流程的圖。首先，處理部114依次掃描/選擇(以下將該依次掃描/選擇稱為整體掃描)X軸方向環(huán)路線圈組10 的各環(huán)路線圈(步驟S 1)。具體說(shuō)明該整體掃描，處理部114首先向選擇電路106送出用于選擇X軸方向環(huán)路線圈組10 中的第1個(gè)環(huán)路線圈、例如環(huán)路線圈Xl的信息，并且向切換連接電路107送出選擇發(fā)送側(cè)的信號(hào)。這樣一來(lái)，從振蕩器103向環(huán)路線圈Xl提供頻率f0的正弦波信號(hào)， 環(huán)路線圈Xl產(chǎn)生頻率f0的電波。此時(shí)，位置指示器2接近或接觸位置檢測(cè)裝置1的上表面300a時(shí)，環(huán)路線圈Xl產(chǎn)生的電波激勵(lì)具有位置指示線圈13的共振電路61。其結(jié)果是共振電路61中產(chǎn)生頻率f0的感應(yīng)電壓。
處理部114以預(yù)定的一定時(shí)間向切換連接電路107送出選擇發(fā)送側(cè)端子T的信號(hào)后，向切換連接電路107送出選擇接收側(cè)端子R的信號(hào)，消除從環(huán)路線圈Xl產(chǎn)生的電波。此時(shí)，位置指示器2的共振電容器60a及具有可變電容器15的共振電路61中產(chǎn)生的感應(yīng)電壓對(duì)應(yīng)其損失而逐漸衰減，共振電路61發(fā)送頻率f0的電波。該電波反向激勵(lì)上述環(huán)路線圈XI，使環(huán)路線圈Xl產(chǎn)生感應(yīng)電壓。處理部114以一定時(shí)間向切換連接電路107送出選擇接收側(cè)端子R的信號(hào)后，將選擇電路106選擇X軸方向環(huán)路線圈10 中的第2個(gè)環(huán)路線圈、例如環(huán)路線圈X2的信息送出到切換連接電路107。之后，處理部114向切換連接電路107送出選擇接收側(cè)端子R的信號(hào)，從而進(jìn)行和上述一樣的電波的發(fā)送和接收。之后，處理部114執(zhí)行同樣的處理，從而依次掃描/選擇X軸方向環(huán)路線圈組10 中的第3個(gè)到第40個(gè)環(huán)路線圈，例如環(huán)路線圈X3 X40。其結(jié)果是，在環(huán)路線圈X3 X40 中進(jìn)行電波的發(fā)送和接收。此外，在步驟S 1的處理中，處理部114也可以不選擇X軸方向環(huán)路線圈組10 的全部環(huán)路線圈，而使選擇的環(huán)路線圈每隔一個(gè)、兩個(gè)來(lái)適當(dāng)?shù)馗糸_(kāi)間隔。并且，也可多次進(jìn)行對(duì)一個(gè)環(huán)路線圈的電波的發(fā)送和接收。進(jìn)一步，對(duì)各環(huán)路線圈的發(fā)送時(shí)間以及對(duì)各環(huán)路線圈的接收時(shí)間必須相等，但彼此之間的發(fā)送時(shí)間和接收時(shí)間不必相同。在上述接收期間內(nèi)X軸方向環(huán)路線圈組10 的環(huán)路線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電壓即接收信號(hào)被檢波器109檢波而變換為直流信號(hào)，由低通濾波器110平滑化。并且，通過(guò)采樣保持電路12以預(yù)定的時(shí)序被保持，借助A/D變換電路113而作為電壓值送出到處理部114。圖10表示上述X軸整體掃描動(dòng)作(圖9的步驟Si)中的各部分的波形的一例。在圖10中，(a)表示從位置檢測(cè)線圈101發(fā)送的電波，(b)表示共振電路61中產(chǎn)生的感應(yīng)電壓，(c)表示位置檢測(cè)裝置1接收的接收信號(hào)，(d)表示采樣保持電路112的輸出信號(hào)。其中，采樣保持電路112的輸出電平是取決于位置指示器2和環(huán)路線圈之間的距離的值。因此，處理部114判斷采樣保持電路112的輸出電平的最大值是否在預(yù)先設(shè)定的一定值以上(步驟S2)，從而判斷位置指示器2是否處于位置檢測(cè)裝置1的有效讀取高度內(nèi)。在步驟S2的處理中，采樣保持電路112的輸出電平的最大值沒(méi)有在預(yù)先設(shè)定的一定值以上、即判斷位置指示器不位于有效讀取高度內(nèi)時(shí)(步驟S2的“否”)，處理部114使處理返回到步驟Si。另一方面，當(dāng)判斷位置指示器2位于有效讀取高度內(nèi)時(shí)(步驟S2的“是”)，處理部114提取各環(huán)路線圈Xl X40中可獲得最大值的環(huán)路線圈(以下稱為峰值線圈)，存儲(chǔ)其編號(hào)(本例中為“X7”)(步驟S3)。接著，處理部114依次掃描/選擇(整體掃描)Y軸方向環(huán)路線圈組104b的各環(huán)路線圈(步驟S4)，進(jìn)行Y軸方向環(huán)路線圈組104b的各環(huán)路線圈中的電波的發(fā)送和接收。圖11表示Y軸整體掃描動(dòng)作中的各部分的波形的一例。在圖11中，(a)、(b)、(c)、 (d)所示的各信號(hào)是和圖10的(a)、(b)、(c)、(d)所示的信號(hào)相同的信號(hào)。接著，處理部114提取各環(huán)路線圈Yl Y40中可獲得最大值的環(huán)路線圈(以下稱為峰值線圈)，存儲(chǔ)其編號(hào)(本例中為“Y5”)(步驟S5)。接著，處理部114以X軸方向環(huán)路線圈組10 中的峰值線圈為中心，對(duì)與該峰值
13線圈相鄰的預(yù)定個(gè)數(shù)的環(huán)路線圈、例如5個(gè)環(huán)路線圈進(jìn)行電波的發(fā)送和接收。在該電波的發(fā)送和接收中，發(fā)送電波時(shí)，即通過(guò)切換連接電路107選擇發(fā)送側(cè)端子T時(shí)，處理部114總是選擇峰值線圈(本例中是“環(huán)路線圈X7”)。另一方面，接收電波時(shí)，即通過(guò)切換連接電路 107選擇接收側(cè)端子R時(shí)，處理部114對(duì)環(huán)路線圈(本例中是5個(gè))從編號(hào)小到大(或從大到小)依次掃描/選擇(部分掃描)(步驟S6)。X軸部分掃描動(dòng)作結(jié)束后，處理部114對(duì)以Y軸方向環(huán)路線圈組104b中的峰值線圈為中心的預(yù)定個(gè)數(shù)、例如5個(gè)環(huán)路線圈進(jìn)行電波的發(fā)送和接收。在該電波的發(fā)送和接收中，發(fā)送電波時(shí)，即通過(guò)切換連接電路107選擇發(fā)送側(cè)端子T時(shí)，處理部114總是選擇峰值線圈(本例中是“環(huán)路線圈仍”)。另一方面，接收電波時(shí)，即通過(guò)切換連接電路107選擇接收側(cè)端子R時(shí)，處理部114對(duì)環(huán)路線圈(本例中是5個(gè))從編號(hào)小到(或從大到小)依次掃描/選擇(部分掃描)(步驟S7)。圖12表示X軸部分掃描動(dòng)作及Y軸部分掃描動(dòng)作中的各部分的波形的一例。在圖12中，(a)、(b)、(c)、(d)所示的各信號(hào)是和圖10的(a)、(b)、(c)、(d)所示的信號(hào)相同的信號(hào)。Y軸部分掃描動(dòng)作結(jié)束后，處理部114判斷在步驟S6、S7的處理中可獲得的感應(yīng)電壓的最大值是否在預(yù)先設(shè)定的一定值以上(步驟S8)，從而判斷位置指示器2是否處于位置檢測(cè)裝置1的有效讀取高度內(nèi)。在步驟S8的處理中，采樣保持電路112的輸出電平的最大值沒(méi)有在預(yù)先設(shè)定的一定值以上時(shí)，即判斷位置指示器2不處于有效讀取高度內(nèi)時(shí)(步驟S8的“否”)，處理部114 使處理返回步驟Si。另一方面，當(dāng)判斷位置指示器2位于有效讀取高度內(nèi)時(shí)(步驟S8的“是”)，處理部114提取可獲得最大感應(yīng)電壓的X軸方向的峰值線圈及Y軸方向的峰值線圈，存儲(chǔ)各自的編號(hào)(步驟S9)。接著，處理部114按照電平的降序從X軸方向及Y軸方向的各部分掃描分別提取多個(gè)例如3個(gè)感應(yīng)電壓，根據(jù)這些信號(hào)求出位置指示器2指示的指示位置的X軸方向及Y 軸方向的坐標(biāo)值(步驟S10)。通過(guò)進(jìn)行本申請(qǐng)人之前申請(qǐng)的特許第2131145號(hào)中所述的公知的坐標(biāo)計(jì)算可算出該X軸方向及Y軸方向的坐標(biāo)值。接著，處理部114從發(fā)送的電波和接收的電波的相位差所對(duì)應(yīng)的信號(hào)的電平檢測(cè)出筆壓(步驟S11)。之后，只要位置指示器2繼續(xù)處于有效讀取高度內(nèi)，處理部114就重復(fù)步驟S6 Sll的處理，當(dāng)判斷不處于有效讀取高度內(nèi)時(shí)，返回到步驟Sl的處理。因此，在位置檢測(cè)裝置1中，可通過(guò)處理部114檢測(cè)出接近的位置指示器2的位置。并且通過(guò)檢測(cè)出接收的信號(hào)的相位可獲得位置指示器2的筆壓值的信息。(位置指示器的其他例子)接著說(shuō)明使用了上述實(shí)施方式的可變電容器15的位置指示器2的其他例子。圖 13是表示位置指示器2上設(shè)置的共振電路的其他例子(第2例)的說(shuō)明圖。該例中的共振電路62由位置指示線圈13和可變電容器15構(gòu)成。在作為共振電路的第1例的共振電路 61(參照?qǐng)D8)中，并聯(lián)可變電容器15和共振電容器60a而構(gòu)成并列共振電路。但是，作為位置指示器2的共振電路，如圖13所示，也可僅使用可變電容器15來(lái)作為電容。接著參照?qǐng)D14說(shuō)明位置指示器的其他例子。圖14是表示其他例子的位置指示器2A的電路圖。此外，在該圖14的說(shuō)明中，對(duì)和圖8對(duì)應(yīng)的部分標(biāo)以和圖8相同的標(biāo)號(hào)并省略詳細(xì)說(shuō)明。位置指示器2A具有以位置檢測(cè)裝置1上所設(shè)置的位置檢測(cè)線圈101 (參照?qǐng)D8)送出的f0的頻率共振的共振電路121。該共振電路121由位置指示線圈13和共振電容器60a 構(gòu)成。并且，在位置指示器2A的電路基板上配置公知的CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor 互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)技術(shù)的集成電路(IC =Integrated Circuit) 122。 該集成電路122由二極管123和電容器IM構(gòu)成的驅(qū)動(dòng)電源驅(qū)動(dòng)。該二極管123連接到共振電路121。并且，對(duì)該二極管123施加根據(jù)從位置檢測(cè)線圈101提供的勵(lì)磁信號(hào)而在共振電路121中產(chǎn)生的交流電壓。該交流電壓通過(guò)二極管123 和電容124被整流，進(jìn)一步變換為直流，成為集成電路122的驅(qū)動(dòng)電源。并且，共振電路121 中產(chǎn)生的信號(hào)通過(guò)電容125也提供到集成電路122。該集成電路122根據(jù)通過(guò)電容125提供的信號(hào)生成在位置指示器2A和位置檢測(cè)裝置1之間為進(jìn)行信號(hào)的發(fā)送和接收而使用的時(shí)鐘信號(hào)、及用于檢測(cè)筆壓的時(shí)鐘信號(hào)?？勺冸娙萜?5如上所述通過(guò)施加到芯體12(參照?qǐng)D2)的筆壓而改變其電容量。 該可變電容器15與電阻(未圖示)連接，構(gòu)成時(shí)間常數(shù)電路。因此，可變電容器15的電容量對(duì)應(yīng)筆壓變化時(shí)，時(shí)間常數(shù)電路的時(shí)間常數(shù)發(fā)生變化。并且，該時(shí)間常數(shù)通過(guò)集成電路 122變換為預(yù)定位數(shù)、例如8位的筆壓值。如上求出的筆壓數(shù)據(jù)(8位的筆壓值)與用于上述位置檢測(cè)位置1和位置指示器 2A之間的信號(hào)發(fā)送和接收的時(shí)鐘信號(hào)同步，一位一位的從集成電路122輸出。通過(guò)該輸出， 集成電路122控制與共振電路121并聯(lián)的開(kāi)關(guān)60b的接通/斷開(kāi)的切換。因此，當(dāng)該開(kāi)關(guān) 60b斷開(kāi)時(shí)，位置檢測(cè)裝置1檢測(cè)來(lái)自位置指示器2A的信號(hào)。并且，當(dāng)開(kāi)關(guān)60b接通時(shí)，共振電路121短路，因此無(wú)法通過(guò)位置檢測(cè)裝置1測(cè)出從位置指示器2A送出的信號(hào)。這樣一來(lái)，位置檢測(cè)裝置1以一定時(shí)間從位置檢測(cè)線圈101向位置指示器2A發(fā)送用于提供電力的勵(lì)磁信號(hào)，之后通過(guò)測(cè)出從位置指示器2A送出的信號(hào)可求出施加到芯體 12的筆壓。(可變電容器15的變形例)接著說(shuō)明可變電容器15的變形例。圖15 圖17是用于說(shuō)明可變電容器15的變形例的圖。上述實(shí)施方式中，說(shuō)明了可變電容器15由電介質(zhì)15a、環(huán)形的墊圈1 和導(dǎo)電性彈性部件15c構(gòu)成的情況。但也可不設(shè)置墊圈15b，以進(jìn)一步簡(jiǎn)化構(gòu)造。此外，在圖15 圖17中，對(duì)和主要使用圖3 圖6說(shuō)明的實(shí)施方式的可變電容器15同樣構(gòu)成的部分標(biāo)以同樣的附圖標(biāo)號(hào)，省略該部分的詳細(xì)說(shuō)明。圖15所示的可變電容器15(1)是，替代墊圈1 而在基板等保持部15cl的基板等保持孔15ch的底面設(shè)置絕緣物部分15x。S卩，如圖15B的導(dǎo)電性彈性部件15c的俯視圖所示，在基板等保持孔15ch的底面的斜線所示的部分設(shè)置絕緣物部分15x。絕緣物部分1 可通過(guò)以下方法形成對(duì)基板等保持孔15ch的底面的斜線所示的部分蒸鍍、熔融、涂布各種絕緣物來(lái)設(shè)置，或設(shè)置多個(gè)絕緣物形成的突起。因此，通過(guò)將絕緣物部分1 形成在基板等保持部15cl的基板等保持孔15ch的底面，無(wú)需將墊圈1 容納于基板等保持孔15ch中。圖16所示的可變電容器15(2)使基板17的兩個(gè)側(cè)邊部分17c比固定于基板17的底邊部分的電介質(zhì)1 突出。這樣一來(lái)，固定于基板的電介質(zhì)1 通過(guò)基板17的兩個(gè)側(cè)邊部分17c與基板等保持孔15ch的底面(電介質(zhì)接觸部15cX)分隔。即，可在電介質(zhì)1 的第2面部15a2和電介質(zhì)接觸部15cX之間設(shè)置空隙15d。圖17所示的可變電容器15(3)中，基板17及電介質(zhì)1 的構(gòu)造與使用圖6等說(shuō)明的實(shí)施方式所對(duì)應(yīng)的部分相同。但是，基板等保持孔15ch的形狀不同。具體而言，如圖17 所示，插入基板17的槽部15ck的深度變淺。這樣一來(lái)，固定到基板的電介質(zhì)1 與基板等保持孔15ch的底面(電介質(zhì)接觸部15cX)分隔。即，可在電介質(zhì)15a的第2面部15a2和電介質(zhì)接觸部15cX之間設(shè)置空隙15d。如該圖16、圖17所示，使電介質(zhì)Ia的第2面部15a2和基板等保持孔15ch的底面 (電介質(zhì)接觸部15cX)之間分隔，設(shè)置空隙15d，從而可不使用墊圈15b。但為了對(duì)應(yīng)于穩(wěn)定且均勻地施加到芯體12的按壓力而使電介質(zhì)15a的第2面部 15a2和基板等保持孔15ch的底面(電介質(zhì)接觸部15cX)接觸，優(yōu)選使用墊圈1 或設(shè)置絕緣體部分15x。即，優(yōu)選如參照?qǐng)D3 圖6說(shuō)明的可變電容器15或參照?qǐng)D15說(shuō)明的可變電容器那樣構(gòu)成。此外，基板17的與導(dǎo)電性彈性基板15c連接的部分可不是一塊基板，例如也可采取十字設(shè)置基板等應(yīng)對(duì)措施，形成和設(shè)置墊圈15b時(shí)一樣的狀態(tài)。(導(dǎo)電性彈性部件15c的變形例)并且，導(dǎo)電性彈性部件15c也不限于以上所述的情況，可進(jìn)行各種改良。圖18、圖 19是用于說(shuō)明導(dǎo)電性彈性部件15c的變形例的圖。此外，在圖18、圖19中，對(duì)和主要參照?qǐng)D3 圖6說(shuō)明的可變電容器15同樣構(gòu)成的部分標(biāo)以同樣的附圖標(biāo)號(hào)，省略該部分的詳細(xì)說(shuō)明。圖18所示的導(dǎo)電性彈性部件15c (1)基本和參照?qǐng)D4說(shuō)明的導(dǎo)電性彈性部件15c 同樣形成。但是，基板等保持部15cl的基板等保持孔15ch的外周的相對(duì)位置上設(shè)置的槽部15ck的形狀與圖4A所示的不同。并且，芯體保持部15c2的芯體保持孔15cp的形狀也和圖4B所示的不同。S卩，如圖18A的導(dǎo)電性彈性部件15c(l)的俯視圖所示，在基板等保持孔15ch的外周的相對(duì)位置上設(shè)置的槽部15ck，在相對(duì)位置上設(shè)置一對(duì)突起Pl。該突起Pl從槽部15ck 的上端到下端形成為棒狀。因此，通過(guò)設(shè)置一對(duì)突起Pl，在槽部15ck上插入設(shè)置有基板17的第2導(dǎo)線片17b 的部分時(shí)，可通過(guò)該突起Pl較牢固地夾持第2導(dǎo)線片17b的部分。因此，可切實(shí)保證第2 導(dǎo)線片17b和導(dǎo)電性彈性部件15c (1)的電連接。并且，可防止安裝的基板17輕易從導(dǎo)電性彈性部件15c (1)脫離。并且，如圖18B的導(dǎo)電性彈性部件15c(l)的仰視圖所示，在芯體保持孔15cp上未設(shè)置狹縫部15cs，在芯體保持孔15cp的內(nèi)部設(shè)置三個(gè)突起P2。該突起P2從芯體保持孔 15cp的上端到下端形成為棒狀。通過(guò)設(shè)置三個(gè)突起P2，插入到芯體保持孔15cp的芯體12可通過(guò)突起P2被牢固夾持，使芯體12由芯體保持孔15cp切實(shí)保持。即，可防止芯體12輕易從芯體保持孔15cp脫
1 O圖19所示的導(dǎo)電性彈性部件15c (2)和參照?qǐng)D4說(shuō)明的導(dǎo)電性彈性部件15c —樣由基板等保持部15cl和芯體保持部15c2構(gòu)成。并且，圖19所示的導(dǎo)電性彈性部件15c (2) 和參照?qǐng)D4說(shuō)明的導(dǎo)電性彈性部件15c —樣在基板等保持部15cl上設(shè)置基板等保持孔 15ch，在芯體保持部15c2上設(shè)置芯體保持孔15cp。但是，圖19所示的該例的導(dǎo)電性彈性部件15c(2)如圖19A的俯視圖所示，在基板等保持孔15ch的開(kāi)口部部分具有鋸齒狀的止動(dòng)件，并具有夾持所插入的基板17的蓋部KU、 KD。圖19B是從圖19A中的箭頭a —側(cè)觀察時(shí)的本例的導(dǎo)電性彈性部件15c(2)的剖視圖。 如圖19B所示，在基板等保持部15cl的內(nèi)部設(shè)有基板等保持孔15ch，但在其上部設(shè)置蓋部 KU、KD，是可閉合基板等保持孔15ch的開(kāi)口部的構(gòu)造。在本例的導(dǎo)電性彈性部件15c (2)的基板等保持孔15ch中容納固定有墊圈15b和電介質(zhì)15a的基板17時(shí)，如圖19A中箭頭所示，推開(kāi)蓋部KU、KD，使基板等保持孔15ch的開(kāi)口部露出。并且，將固定有墊圈1 和電介質(zhì)15a的基板17容納到保持孔15ch后，關(guān)閉蓋部KU、KD。這樣一來(lái)，容納的基板17被蓋部KU、KD的鋸齒狀的止動(dòng)件夾持，基板17不會(huì)從導(dǎo)電性彈性部件15(:( 脫離。(芯體保持部15c2的變形例)接著說(shuō)明芯體保持部15c2的變形例。圖22是芯體保持部15c2的變形例。上述實(shí)施方式的芯體12的軸部12b插入芯體保持部15c2并被保持，因此具有圓筒狀的芯體保持部15cp。在該方式中，在筆落下的情況下，當(dāng)從筆尖落下時(shí)，存在因沖擊而使芯體保持部 15c2破損的情況。因此，圖22中的變形例中，為了緩和該下落造成的沖擊、防止芯體保持部 15c2的破損，在芯體12的軸部12b和芯體保持部15c2之間設(shè)置連接罩20。通過(guò)增加該連接罩20，可防止因下落造成的沖擊破壞芯體保持部15c2。(實(shí)施方式的效果)如上所述，通過(guò)電介質(zhì)15a、墊圈1 和導(dǎo)電性彈性部件15c可實(shí)現(xiàn)具有與現(xiàn)有的可變電容器同等性能的可變電容器15。并且，也可構(gòu)成不使用墊圈15b的可變電容器 15(1)、(2)、(3)等。這樣一來(lái)，和現(xiàn)有的可變電容器相比，可實(shí)現(xiàn)大幅減少部件個(gè)數(shù)的可變電容器。因此，可實(shí)現(xiàn)部件個(gè)數(shù)少、制造極簡(jiǎn)單的可變電容器。這些會(huì)大幅降低可變電容器的成本。并且，也可實(shí)現(xiàn)使用了該可變電容器的位置指示器、使用了該位置指示器的輸入裝置。也有利于降低位置指示器、輸入裝置的成本。(其他)此外，在上述實(shí)施方式中，說(shuō)明了導(dǎo)電性彈性部件15c具有基板等保持部15cl和芯體保持部15c2的情況，但不限于此。例如通過(guò)設(shè)置在第1外殼18 —側(cè)的機(jī)構(gòu)，對(duì)芯體12 如圖2所示在第1外殼18內(nèi)向軸方向可移動(dòng)地保持，如可按壓導(dǎo)電性彈性部件15c的預(yù)定位置，則無(wú)需設(shè)置芯體保持部15c2。并且，如上所述，基板等保持部15cl的基板等保持孔5ch的形狀也可是各種形狀。 例如，可使電介質(zhì)1 為四角柱狀等多角柱狀，與之對(duì)應(yīng)，可使墊圈1 形成為四角形狀等多角形狀。這種情況下，基板等保持部15cl的基板等保持孔5ch的形狀也具有與電介質(zhì) 15a、墊圈15b的形狀一致的多角形狀的開(kāi)口部。并且，也可考慮不設(shè)置基板等保持孔15ch的構(gòu)造。總而言之，如下構(gòu)成即可可使基板17的第2導(dǎo)線片17b和導(dǎo)電性彈性部件15c總是接觸，僅在芯體12被按壓時(shí)使電介質(zhì)接觸部15cX接觸與基板17的第1導(dǎo)線片連接的電介質(zhì)15a的第2面部。
并且，在位置指示器2中，可在和設(shè)置芯體12的一側(cè)相反的一側(cè)，與設(shè)置芯體12 的一側(cè)一樣具有可變電容器15，可將位置指示器2的兩端的任意一個(gè)用于位置指示輸入。 并且如下構(gòu)成在和設(shè)置芯體12的一側(cè)相反的一側(cè)，和設(shè)置芯體12的一側(cè)一樣具有可變電容器15，將設(shè)置了芯體12的用于信息的輸入，將另一個(gè)作為消除輸入的信息的所謂“橡皮” 來(lái)使用。
權(quán)利要求
1.一種可變電容器，與內(nèi)置于位置指示器的具有第1端子部和第2端子部的電子電路基板協(xié)作使用，上述可變電容器的特征在于，上述可變電容器具有電介質(zhì)，該電介質(zhì)具有第1面部和與該第1面部相對(duì)的第2面部；以及導(dǎo)電性彈性部件，具有基板連接部和電介質(zhì)接觸部，上述第1端子部與上述第1面部連接，上述第2端子部與上述基板連接部連接，上述電介質(zhì)接觸部與上述第2面部分隔而相對(duì)配置，并且能夠變形而與上述第2面部抵接，對(duì)應(yīng)于朝向電介質(zhì)一側(cè)而對(duì)上述電介質(zhì)接觸部施加的按壓力，上述第2面部和上述電介質(zhì)接觸部的接觸面積變化，從而靜電容量發(fā)生變化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變電容器，其特征在于，在上述電介質(zhì)的上述第2面部和上述導(dǎo)電性彈性部件的上述電介質(zhì)接觸部之間設(shè)置分隔部件，用于使上述第2面部和上述電介質(zhì)接觸部以微小間隔分隔。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可變電容器，其特征在于，上述導(dǎo)電性彈性部件具有容納部，該容納部使上述電介質(zhì)的上述第2面部和上述電介質(zhì)接觸部相對(duì)并容納上述電介質(zhì)和上述分隔部件。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可變電容器，其特征在于，上述分隔部件的中心到外邊緣的距離比上述第2面部的對(duì)應(yīng)位置的該第2面部的中心到外邊緣的距離長(zhǎng)，且比上述容納部的對(duì)應(yīng)位置的該容納部的中心到外邊緣的距離略短。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變電容器，其特征在于，上述電子電路基板的上述第1端子部具有切口部，通過(guò)導(dǎo)電性粘合部件將切口部和上述電介質(zhì)保持并固定于上述基板。
6.一種位置指示器，其特征在于，具有權(quán)利要求1-5的任一項(xiàng)所述的可變電容器；以及設(shè)置有電子電路的上述電子電路基板，還具有將該可變電容器作為電路元件的一部分的共振電路。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的位置指示器，其特征在于，芯體、上述電子電路基板和上述可變電容器被容納在框體中，上述芯體的一個(gè)端部從上述框體突出而用于進(jìn)行位置指示，并且另一端部能夠按壓上述可變電容器的上述電介質(zhì)接觸部。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的位置指示器，其特征在于，設(shè)有連接上述芯體和上述可變電容器的芯體連接部。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的位置指示器，其特征在于，將連接上述芯體和上述可變電容器的芯體連接部設(shè)置于上述導(dǎo)電性彈性部件。
10.一種輸入裝置，其特征在于，具有位置指示器，該位置指示器具有框體；芯體，形成為大致棒狀，一端向上述框體的外側(cè)突出并被容納在上述框體中；可變電容器，利用通過(guò)上述芯體所施加的外力而電容量發(fā)生變化；和電子電路基板，具有第1、第2端子部；以及位置檢測(cè)裝置，該位置檢測(cè)裝置具有由上述芯體的一端進(jìn)行指示的檢測(cè)面，檢測(cè)上述一端所指示的位置，上述位置指示器的上述可變電容器具有電介質(zhì)，該電介質(zhì)具有第1面部和與該第1面部相對(duì)的第2面部；以及導(dǎo)電性彈性部件，具有基板連接部和電介質(zhì)接觸部，上述第1端子部與上述第1面部連接，上述第2端子部與上述基板連接部連接，上述電介質(zhì)接觸部與上述第2面部分隔而相對(duì)配置，并且能夠變形而與上述第2面部抵接，對(duì)應(yīng)于朝向電介質(zhì)一側(cè)而對(duì)上述電介質(zhì)接觸部施加的按壓力，上述第2面部和上述電介質(zhì)接觸部的接觸面積變化，從而靜電容量發(fā)生變化。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的輸入裝置，其特征在于，上述位置指示器具有線圈，以及由該線圈和上述可變電容器構(gòu)成的共振電路， 上述可變電容器通過(guò)電容量的變化來(lái)改變共振頻率，該電容量的變化是基于通過(guò)上述芯體所施加的外力而產(chǎn)生的，上述位置檢測(cè)裝置檢測(cè)共振頻率的變化來(lái)作為筆壓。
全文摘要
提供一種不降低性能的、構(gòu)造盡量簡(jiǎn)單的可變電容器、使用該可變電容器的位置指示器和輸入裝置。其中，由電介質(zhì)(15a)、墊圈(15b)、導(dǎo)電性彈性部件(15c)形成可變電容器(15)。這種情況下，電介質(zhì)(15a)具有與基板(17)的第1端子部(17a)接合的第1面部(15a1)、及與該第1面部(15a1)相對(duì)的第2面部(15a2)。導(dǎo)電性彈性部件(15c)具有與基板17的第2端子部(17b)連接的槽部(基板連接部15ck)，并且具有電介質(zhì)接觸部，該電介質(zhì)接觸部與電介質(zhì)的第2面部相對(duì)，當(dāng)通過(guò)芯體12向電介質(zhì)一側(cè)按壓時(shí)，與該第2面部接觸，當(dāng)不被按壓時(shí)，與該第2面部分隔。
文檔編號(hào)H01G5/04GK102419672SQ20111029107
公開(kāi)日2012年4月18日 申請(qǐng)日期2011年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月27日
發(fā)明者福島康幸, 藤塚廣幸 申請(qǐng)人:株式會(huì)社和冠