WO2016088257A1 - 電子機器及びペンタイプの共振器 - Google Patents

電子機器及びペンタイプの共振器 Download PDF

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WO2016088257A1
WO2016088257A1 PCT/JP2014/082279 JP2014082279W WO2016088257A1 WO 2016088257 A1 WO2016088257 A1 WO 2016088257A1 JP 2014082279 W JP2014082279 W JP 2014082279W WO 2016088257 A1 WO2016088257 A1 WO 2016088257A1
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antenna
pen
resonator
electronic device
transmission
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PCT/JP2014/082279
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English (en)
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Inventor
昭 池谷
Original Assignee
昭 池谷
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
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    • G06F3/046—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by electromagnetic means

Definitions

  • the present invention relates to an electronic device and a pen type resonator.
  • Patent Document 1 discloses that a current is sequentially supplied to a plurality of loop coils formed in the panel, a current is supplied to the loop coil, and a timing at which an induced voltage generated in an LC circuit in the electronic pen exceeds a threshold , A technique for specifying the position of the electronic pen is described.
  • Patent Document 2 detects an induced voltage generated in the loop coil in the panel by a radio wave transmitted from a resonance circuit in the electronic pen while sequentially passing current through a plurality of loop coils formed in the panel. Thus, a technique for specifying the position of the electronic pen is described.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and can input information with a pen-type resonator incorporating a resonance / resonance circuit for radio waves or electromagnetic waves without reducing the transparency of the panel of the electronic device.
  • One object is to provide possible computer peripherals.
  • An electronic device is an electronic device capable of inputting information by a pen-type resonator, and the resonator includes a hollow cylindrical pen body and a rod-shaped ferrite housed in the pen body. And a coil wound around the ferrite, and a capacitor electrically connected to the coil, and a device unit that receives input of the information by the resonator, and is provided around the device unit
  • a transmission antenna that transmits a transmission radio wave having a predetermined frequency; and an emission radio wave that is provided around the device unit and is emitted from the resonator by energy of the transmission radio wave stored in the resonator that has received the transmission radio wave
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an electronic apparatus 600 using a pen (pen-type resonator) 1000 according to an embodiment of the present invention.
  • the electronic device 600 is, for example, an information device such as a tablet terminal, a mobile phone, a smartphone, a personal computer, or an electronic blackboard system.
  • the pen 1000 is a device used for a user to input various information to the electronic device 600.
  • the pen 1000 according to the present embodiment includes various types having different colors. For example, when the red pen 1000 is used, the electronic device 600 can draw a red line drawing.
  • the electronic device 600 includes a main body configuration unit 630, an LCD (Liquid Crystal Display) unit 620, and a panel unit (device unit) 610.
  • a main body configuration unit 630 an LCD (Liquid Crystal Display) unit 620
  • a panel unit (device unit) 610 a panel unit (device unit) 610.
  • the main body component 630 incorporates various electronic circuits and batteries for controlling the electronic device 600.
  • the electronic device 600 is controlled by an electronic device control unit 900 (described later) built in the main body configuration unit 630, and realizes various functions as the electronic device 600.
  • the LCD unit 620 is a planar display device (display device) attached to the main body configuration unit 630, and is controlled by the electronic device control unit 900, such as characters, graphics, images, videos, and further on the panel unit 610. Various information such as a line drawing along the trajectory of the pen 1000 is displayed.
  • the panel unit 610 is a planar and transparent member that is attached to the surface of the LCD unit 620 opposite to the surface facing the main body component 630, and accepts input of information by the user using the pen 1000.
  • the panel unit 610 is made of, for example, transparent glass or resin.
  • the LCD unit 620 and the panel unit 610 have a rectangular planar shape, and are mounted at predetermined mounting positions formed in the main body constituting unit 630.
  • the shapes of the LCD unit 620 and the panel unit 610 are not limited to planar rectangles, but may be wide and generally polygonal. Further, it may be circular or elliptical, and may have a curved surface instead of a flat surface.
  • FIGS. 2 to 3 are diagrams showing a configuration provided for the electronic device 600 according to the present embodiment to accept an input operation with the pen 1000.
  • the pen 1000 is a device used to input various types of information to the electronic device 600, and includes a hollow cylindrical pen body 1200 having an open tip and a resonance resonance circuit 1100 housed in the pen body 1200. Configured.
  • the resonant resonance circuit 1100 is formed so as to be tuned to the radio wave having the frequency f, and efficiently absorbs the energy of the radio wave having the frequency f. In this way, the resonant resonance circuit 1100 accumulates energy by contactless power feeding (also referred to as wireless power feeding).
  • the resonant resonance circuit 1100 includes a rod-shaped ferrite 1110 provided so that one end protrudes from the opening at the tip of the pen body 1200 as a pen tip, a coil 1121 wound around the ferrite 1110, and an electric current to the coil 1121. And a capacitor 1122 that constitutes an LC circuit together with the coil 1121.
  • the inductance of the coil 1121 and the capacitance of the capacitor 1122 included in the resonant resonance circuit 1100 are set so that the Q value of the LC circuit is increased (a predetermined value or more). For this reason, the resonant resonance circuit 1100 temporarily stores the received radio wave energy of the frequency f in an LC circuit including the coil 1121 and the capacitor 1122, and stores the stored radio wave energy (accumulated energy) at the frequency f. Is transmitted as a radio wave. That is, in the LC circuit of the resonant resonance circuit 1100, radio wave energy is accumulated and released with a delay, and the radio wave energy (accumulated energy) released with a delay is regarded as transmission of a radio wave of frequency f.
  • the pen 1000 has a plurality of types.
  • the type of the pen 1000 is, for example, the color or thickness of dots or lines displayed on the LCD unit 620 when the pen tip is brought into contact with the panel unit 610 or when the pen tip is moved along the panel unit 610. , Depending on at least one of the patterns.
  • the frequency f with which the resonant resonance circuit 1100 included in the pen 1000 is tuned is determined to be different depending on the type of the pen 1000. For example, in the case where the pen 1000 is classified into a plurality of types according to the color, for example, the black pen 1000 is tuned to a frequency of 140 kHz (kilohertz) as defined in the frequency table 891 shown in FIG. Thus, the inductance of the coil 1121 and the capacitance of the capacitor 1122 in the resonant resonance circuit 1100 are set.
  • the black pen 1000 when the black pen 1000 receives a radio wave with a frequency of 140 kHz, the stored energy is stored in the LC circuit more than when a radio wave other than 140 kHz is received, and the emitted radio wave is emitted with a larger energy. send.
  • the electronic device 600 includes a panel unit 610, an LCD unit 620 (not shown in FIG. 2), a transmission control unit 720, a reception control unit 820, an electronic device control unit 900, a first antenna switch 910, and a plurality of The second antenna switch 920, the first antenna 710, and a plurality of second antennas 810 are configured.
  • the transmission control unit 720, the reception control unit 820, the electronic device control unit 900, the first antenna switch 910, the plurality of second antenna switches 920, the first antenna 710, and the plurality of second antennas 810 are configured as a main body. Part 630 is accommodated.
  • the transmission control unit 720, the reception control unit 820, the electronic device control unit 900, the first antenna switch 910, and the second antenna switch 920 are an antenna control unit that controls the first antenna 710 and the second antenna 810. Also works.
  • the first antenna 710 is constituted by a coil.
  • the first antenna 710 is an oval air-core coil having a length of about one side of the panel unit 610, and the winding axis of the air-core coil intersects the panel unit 610.
  • the panel portion 610 is provided around the panel portion 610 so as to be directed along the one side.
  • the first antenna 710 functions as a transmission antenna and a reception antenna described later.
  • the air-core coil which comprises the 1st antenna 710 is comprised by winding a coil in hollow.
  • the second antenna 810 has a coil antenna formed by winding a coil around a rod-shaped ferrite.
  • the second antenna 810 is provided around the panel unit 610 so that the winding axis of the coil is directed in a direction intersecting the panel unit 610.
  • four second antennas 810A, 810B, 810C, and 810D are arranged along one side of the panel unit 610.
  • the second antenna 810 functions as a receiving antenna described below.
  • the coil antenna which comprises the 2nd antenna 810 is comprised by winding a coil around cores, such as a ferrite.
  • the transmission antenna described above is an antenna that transmits a radio wave (transmission radio wave) having a predetermined frequency f.
  • This transmission radio wave is most efficiently received by the pen 1000 when the pen 1000 that is tuned to the frequency f is in contact with the panel unit 610.
  • the pen 1000 transmits the accumulated transmission radio wave energy (accumulated energy) as an emission radio wave of frequency f.
  • the receiving antenna is an antenna that receives an emitted radio wave emitted from the pen 1000.
  • the electronic apparatus 600 according to the present embodiment is configured to arrange the transmission antenna and the reception antenna around the panel unit 610, and thus it is not necessary to arrange the antenna on the surface of the panel unit 610. . Therefore, the electronic apparatus 600 according to the present embodiment can input information with the pen 1000 incorporating a resonance / resonance circuit for radio waves or electromagnetic waves without reducing the transparency of the panel unit 610.
  • first antenna 710 and the second antenna 810 are each a direction in which the winding axis of the air-core coil and the winding axis of the coil of the coil antenna intersect the panel unit 610 (for example, orthogonal directions). ) And around the panel portion 610 so that the respective winding axes are parallel to each other.
  • the directivity directions of the first antenna 710 and the second antenna 810 can be made uniform, so that the radio wave emitted from the pen 1000 can be received with higher sensitivity.
  • a pressing force that is, writing pressure when the pen 1000 is brought into contact with the panel 610 is detected. It is also possible. Furthermore, it is possible to detect the writing pressure and use it for controlling the raising (power-up) of the electronic device 600.
  • the first antenna 710 is connected to the transmission control unit 720 and the reception control unit 820 via the first antenna switch 910.
  • the first antenna switch 910 When the first antenna switch 910 is electrically connected to the contact point connected to the transmission control unit 720 (the A-side contact point shown in FIG. 2), the first antenna 710 is connected to the transmission control unit 720 to receive control.
  • the first antenna 710 is connected to the reception control unit 820 when conducting to the contact (the B side contact shown in FIG. 2) connected to the unit 820.
  • the first antenna switch 910 is controlled by a reception intensity detector 871 described later.
  • the second antenna 810 is connected to the reception control unit 820 via the second antenna switch 920.
  • the receiving antenna switch 910 is provided for each second antenna 810.
  • the second antenna switch 920A is provided for the second antenna 810A
  • the second antenna 810B is provided.
  • a second antenna switch 920B is provided
  • a second antenna switch 920C is provided for the second antenna 810C
  • a second antenna switch 920D is provided for the second antenna 810D.
  • the second antenna switch 920 is also controlled by the reception intensity detector 871.
  • the reception intensity detection unit 871 can also individually open and close the first antenna switch 910 and the four second antenna switches 920A, 920B, 920C, and 920D, but in this embodiment, the second antenna switch 920 is controlled synchronously so that the opening / closing timings of all the second antenna switches 920 are aligned.
  • the reception control unit 820 can simultaneously process the emitted radio waves received by the plurality of reception antennas in parallel, and can speed up the position specifying process of the pen 1000. .
  • the reception intensity detection unit 871 transmits transmission radio waves (periods indicated by T1 and T3) by a transmission antenna (first antenna 710 in the present embodiment) and a reception antenna (in this embodiment, the first antenna 710).
  • the transmission antenna and the reception antenna are controlled.
  • the transmission antenna does not transmit the transmission radio wave while the reception antenna is receiving the emission radio wave from the pen 1000, the reception antenna can efficiently receive the emission radio wave from the pen 1000.
  • the position specifying accuracy of the pen 1000 can be improved.
  • the transmission control unit 720 includes an oscillation circuit 730, a driver circuit 740, and an antenna adjustment unit 750.
  • the oscillation circuit 730 is a circuit that generates an AC voltage so that a transmission radio wave having a frequency f is transmitted from the transmission antenna.
  • the frequency of the alternating voltage generated by the oscillation circuit 730 is controlled by the reception intensity detector 871.
  • the reception intensity detection unit 871 uses a different frequency each time a transmission radio wave is transmitted when alternately transmitting a transmission radio wave by the transmission antenna and receiving a radio wave emitted from the pen 1000 by the reception antenna.
  • the frequency of the alternating voltage generated by the oscillation circuit 730 is changed so as to be transmitted.
  • the reception intensity detection unit 871 controls the oscillation circuit 730 so that the transmission radio wave is sequentially transmitted at each frequency set corresponding to the type of the pen 1000. Then, after completing the transmission of the transmission radio wave at each frequency corresponding to the type of the pen 1000, the reception intensity detection unit 871 repeats again to transmit the transmission radio wave at each frequency. Details will be described later.
  • the driver circuit 740 converts the AC voltage supplied from the oscillation circuit 730 into an AC current.
  • the antenna adjustment unit 750 performs adjustment for efficiently transmitting the transmission radio wave having the frequency f from the first antenna 710.
  • the antenna adjustment unit 750 includes an extension coil 751 and a capacitor 752.
  • the extension coil 751 is a coil that matches the frequency f of the transmission radio wave transmitted from the first antenna 710 with the length of the first antenna 710 and efficiently transmits the transmission radio wave from the first antenna 710.
  • the capacitor 752 acts to cut an electromagnetic wave component having a predetermined frequency. By inserting the capacitor 752, an electromagnetic wave component harmful to the human body, for example, can be removed.
  • a transmission radio wave having a frequency f is transmitted from the first antenna 710.
  • the reception control unit 820 includes a signal amplification circuit 830, a filter circuit 840, a detection circuit 850, AD conversion circuits 860 and 861, a signal analysis unit 870, a position specifying table 890, and a frequency table 891. It is configured.
  • the signal amplification circuit 830, the filter circuit 840, the detection circuit 850, and the AD conversion circuit 860 are shown one by one, but the first antenna 710, It is provided for each of the second antennas 810A, 810B, 810C, and 810D. Therefore, the radio waves emitted from the pen 1000 respectively received by the first antenna 710 and the second antennas 810A, 810B, 810C, and 810D are input in parallel to the reception control unit 820, and the signals of the respective radio waves are amplified in parallel.
  • the signals are amplified, noise-removed, and demodulated by the circuit 830, the filter circuit 840, and the detection circuit 850, respectively, converted into a digital signal by the AD conversion circuit 860, and then input to the signal analysis unit 870.
  • the signal analyzing unit 870 includes a reception intensity detecting unit 871 and a position specifying unit 872.
  • the reception intensity detection unit 871 detects the reception intensity of each of the radio waves emitted from the pen 1000 received by a plurality of reception antennas (first antenna 710 and second antennas 810A, 810B, 810C, 810D).
  • the reception intensity detector 871 measures the reception intensity (RSSI) of radio waves emitted from the pen 1000 received by the first antenna 710 and the second antennas 810A, 810B, 810C, and 810D at predetermined time intervals. It is recorded in a memory (not shown).
  • the reception intensity detector 871 detects the frequency f of the transmission radio wave transmitted from the first antenna 710 based on the signal from the oscillation circuit 730 input via the AD conversion circuit 861.
  • the reception intensity detection unit 871 controls the first antenna switch 910 and the second antenna switch 920.
  • a period during which the reception intensity detection unit 871 controls the first antenna switch 910 to be connected to the contact on the B side and the second antenna switch 910 is closed for example, T2 and T4 in FIG. 10.
  • the radio waves emitted from the pen 1000 received by the first antenna 710 and the second antenna 810 are taken into the reception control unit 820.
  • the reception intensity detection unit 871 transmits the transmission radio wave by the transmission antenna (first antenna 710), receives the emission radio wave by the plurality of reception antennas (first antenna 710 and second antenna 810), Are switched alternately so that the switching of the first antenna switch 910 and the second antenna switch 920 is controlled.
  • the transmission radio wave is transmitted from the transmission antenna during the period indicated by T1
  • the radio wave emitted from the pen 1000 is received by the reception antenna during the period indicated by T2, and is transmitted during the period indicated by T3.
  • a transmission radio wave is transmitted from the antenna, and a radio wave emitted from the pen 1000 is received by the reception antenna during a period indicated by T4.
  • the pen 1000 when a transmission radio wave is transmitted from the transmission antenna at the timing of t1 (same for t3), the pen 1000 temporarily stores the energy of the transmission radio wave in the resonance resonance circuit 1100. Since the resonance circuit 1100 includes the ferrite 1110, the time required for the energy accumulated in the resonance resonance circuit 1100 to be saturated is longer than that required when the resonance circuit 1100 does not have the ferrite 1110. FIG. 10 shows that it takes time from t1 to t11 until the energy accumulated in the resonant resonance circuit 1100 is saturated.
  • the pen 1000 uses the accumulated energy accumulated in the resonance resonance circuit 1100 as the emission radio wave.
  • the resonance resonance circuit 1100 is configured to include the ferrite 1110, the time required to release the energy from the resonance resonance circuit 1100 is longer than that required when the ferrite 1110 is not included.
  • FIG. 10 shows that the release of the stored energy stored in the resonant resonance circuit 1100 requires time from t2 to t22.
  • the reception intensity detection unit 871 detects the radio waves emitted from the pen 1000 during the period from t2 to t22, and detects the reception intensity of the radio waves received by the plurality of reception antennas.
  • the position specifying unit 872 specifies the position of the pen 1000 in the panel unit 610 based on the reception intensity of each of the emitted radio waves received by the respective receiving antennas (the first antenna 710 and the second antenna 810).
  • the tip of the pen 1000 touches the position P (coordinates (i, j)) of the panel unit 610 shown in FIG. Then, the radio waves emitted from the pen 1000 are received by a plurality of receiving antennas (first antenna 710 and four second antennas 810A, 810B, 810C, and 810D), respectively.
  • the received intensity of the emitted radio wave decreases as the position of P moves away from the receiving antenna, and in principle decreases in inverse proportion to the square of the distance between the position of P and each receiving antenna.
  • the position specifying unit 872 first calculates the value of “j” in the coordinates (i, j) of the position P on the panel unit 610 using the reception intensity of the emitted radio wave received by the first antenna 710. Ask. More specifically, the position specifying unit 872 refers to the “S” column of the position specifying table 890A shown in FIG. 13 and specifies the value of “j” by searching for a row having a value closest to the reception intensity. .
  • the value of the received intensity of the emitted radio wave emitted from the pen 1000, measured by a prior experiment or the like, is the position coordinate (i on the panel unit 610 of the pen 1000). , j).
  • the position specifying unit 872 uses the reception intensity of the emitted radio waves received by the four second antennas 810A, 810B, 810C, and 810D, among the coordinates (i, j) of the position P on the panel unit 610.
  • the value of “i” is obtained.
  • the position specifying unit 872 calculates the relative ratios of the received intensities of the emitted radio waves received by the four second antennas 810A, 810B, 810C, and 810D, and “A” and “A” in the position specifying table 890A.
  • the value of “i” is specified by searching for a row having a value closest to the relative ratio of the received intensity.
  • the second antennas 810A, 810B, 810C, and 810D measured by a prior experiment or the like are received.
  • the relative ratio of the received intensity of the emitted radio waves is recorded for each position coordinate (i, j) on the panel unit 610 of the pen 1000.
  • the position specifying unit 872 specifies the position of the pen 1000 in the panel unit 610 based on the reception intensity of the emitted radio wave detected by the reception intensity detection unit 871.
  • the electronic device 600 can specify the position of the pen 1000 in a shorter time.
  • the transmission control unit 720 transmits the transmission radio wave from the transmission antenna while sequentially switching the respective frequencies set corresponding to the type of the pen 1000.
  • the transmission control unit 720 transmits a transmission radio wave at a frequency of 140 kHz tuned to the black pen 1000 in the period T1, and transmits at a frequency of 149 kHz tuned to the red pen 1000 in the period T3.
  • the radio wave is transmitted, and in the period T5, the transmission radio wave is transmitted at a frequency of 158 kHz tuned to the green pen 1000.
  • the pen 1000 when the pen 1000 that is in contact with the panel unit 610 is green, the pen 1000 includes the resonance resonance circuit 1100 that is tuned to the transmission radio wave of 158 kHz. Therefore, in the period T6 shown in FIG.
  • the reception sensitivity received by the reception antenna is relatively higher than the reception sensitivity received by the reception antenna in periods other than T6 such as periods T2 and T4.
  • the intensity of the emitted radio wave received by the receiving antenna changes every time the receiving antenna receives the emitted radio wave, depending on the type of the pen 1000.
  • the position specifying unit 872 uses the fact that the reception intensity of the emitted radio wave changes every time the receiving antenna receives the emitted radio wave, and based on the reception intensity of the emitted radio wave detected by the reception intensity detecting unit 871.
  • the type of the pen 1000 that is in contact with the panel unit 610 can be specified.
  • the position specifying unit 872 specifies the position (point P in FIG. 9) and type (green) of the pen 1000 and notifies the electronic device control unit 900 of the position.
  • the electronic device control unit 900 performs, for example, processing for the LCD unit 620 to draw a point of thickness (size) and color corresponding to the type of the pen 1000 at the position of the point P in FIG.
  • reception intensity detection unit 871 may perform control of the transmission antenna and the reception antenna separately in a first mode and a second mode described below.
  • the reception intensity detection unit 871 alternately repeats transmission of a transmission radio wave from only the first antenna 710 and reception of an emission radio wave only by the first antenna 710 with a first predetermined time as a cycle.
  • the first antenna switch 910 and the second antenna switch 920 are controlled.
  • the first predetermined time is, for example, about 0.1 second or 1 second.
  • both the transmission antenna and the reception antenna are the first antenna 710.
  • the reception intensity of the radio wave detected by the reception intensity detection unit 871 is predetermined. Exceeds the threshold.
  • the reception intensity detection unit 871 switches control of the transmission antenna and the reception antenna to the second mode.
  • the reception intensity detection unit 871 performs first transmission so as to alternately repeat transmission of transmission radio waves from only the first antenna 710 and reception of emission radio waves by the first antenna 710 and the second antenna 810.
  • the antenna switch 910 and the second antenna switch 920 are controlled.
  • the transmission / reception switching cycle at this time is set to a second predetermined time shorter than the first predetermined time.
  • the second predetermined time is, for example, about 10 milliseconds, 1 millisecond, or 100 microseconds or less.
  • the reception intensity detection unit 871 returns control to the first mode again.
  • the direction of the central axis of the pen 1000 is the x-axis direction, orthogonal to the x-axis, the direction in which the surface of the printed circuit board 1400 described later extends is the y-axis direction, and orthogonal to the x-axis.
  • a direction perpendicular to the surface of the substrate 1400 is taken as a z-axis direction.
  • FIG. 4 is a longitudinal sectional view of the pen 1000.
  • FIG. 5 is a diagram showing the internal configuration of the pen 1000.
  • the pen 1000 includes a rod-shaped ferrite 1110, a coil 1121, a capacitor 1122, a spacer (holding member) 1300, a printed circuit board 1400, and a conductive member (inside a hollow cylindrical pen body 1200 having an open end. Second switch) 1500.
  • the ferrite 1110, the coil 1121, the capacitor 1122, the spacer 1300, and the printed circuit board 1400 are integrally coupled inside the pen body 1200, and added to the tip of the ferrite 1110 from the outside of the pen body 1200. Due to the applied pressing force, it moves integrally in the ⁇ x-axis direction.
  • the pen body 1200 is a resin, metal, or carbon housing that is gripped by the user, and the front end side pen body 1210 and the rear end side pen body 1220 are fitted from one side and the other side of the joint cap 1230, respectively. Composed by combining.
  • the one and the other of the joint cap 1230 are respectively formed with male threads, and the front end pen body 1210 and the rear end side pen body 1220 are formed with female threads corresponding to the male threads of the joint cap 1230.
  • the ferrite 1110, the coil 1121, the capacitor 1122, the spacer 1300, the printed circuit board 1400, and the conductive member 1500 are accommodated in the front end pen body 1210 as will be described later.
  • the rear end pen body 1220 there are various communication devices such as Bluetooth (registered trademark) and infrared communication, various speakers, illumination lights, laser pointers, microphones, liquid crystal display devices, and the like. It is a space that can store various devices.
  • Bluetooth registered trademark
  • infrared communication various speakers, illumination lights, laser pointers, microphones, liquid crystal display devices, and the like. It is a space that can store various devices.
  • the ferrite 1110 includes a rod-shaped main body part 1112 and a front end protrusion part (one end) 1111 that protrudes from the main body part 1112 in the front end direction (+ x direction) of the pen 1000.
  • the tip protruding portion 1111 of the ferrite 1110 is accommodated in the pen body 1200 so as to protrude to the outside from an opening provided at the tip of the tip side pen body 1210.
  • the tip protrusion 1111 contacts the panel unit 610 as the pen tip of the pen 1000 and absorbs transmission radio waves transmitted from the first antenna 710.
  • the tip protrusion 1111 of the ferrite 1110 can directly contact the panel unit 610, so that the transmission radio wave can be absorbed efficiently, and the reception intensity detection unit 871 can detect the position of the pen 1000 efficiently.
  • the tip protrusion 1111 is formed to have a curved shape.
  • the tip protrusion 1111 has a hemispherical shape.
  • tip protrusion part 1111 is exhibiting the shape which processed the ridgeline of the truncated cone and the truncated pyramid which became so thin that it approached the front end by the curved surface.
  • tip protrusion part 1111 contacts the panel part 610, it can make it hard to damage the surface of the panel part 610, and the durability of the panel part 610 can be improved.
  • the stress applied to the tip protrusion 1111 when the tip protrusion 1111 contacts the panel 610 can be dispersed, the durability of the pen 1000 can be improved.
  • safety can be improved so as not to be injured when the tip protrusion 1111 touches the skin.
  • the surface of the tip protrusion 1111 a curved surface, the reception sensitivity of the transmission radio wave is improved, and the transmission radio wave can be received more efficiently.
  • the shape of the tip protruding portion 1111 is a shape obtained by smoothly processing a ridge line of a truncated cone or a truncated pyramid with a curved surface that becomes thinner toward the tip, the visibility of the pen tip on the panel unit 610 is improved. In addition, operability can be improved.
  • the reception intensity detection unit 871 can accurately detect the position of the pen 1000.
  • the coil 1121 is made of enameled wire, for example, and is wound around the main body 1112 of the ferrite 1110.
  • the main body 1112 of the ferrite 1110 of this embodiment is formed so that the cross section is a quadrangle. Since the ferrite 1110 has a rectangular cross section in this way, the coil 1121 wound around the ferrite 1110 is restricted from rotating around the central axis of the ferrite 1110, so that vibration is applied to the pen 1000. However, the coil 1121 is stably held around the ferrite 1110. For this reason, failure such as disconnection of the coil 1121 or disconnection of solder can be prevented, and durability of the pen 1000 can be improved.
  • the shape of the cross section of the ferrite 1110 is not limited to a quadrangle, and at least a part of the cross section of the ferrite 1110 has a distance from the first point on the outline of the cross section to the central axis of the ferrite 1110.
  • the distance from the second point that is the first distance and is different from the first point to the central axis may be formed to be the second distance that is different from the first distance.
  • the cross section of the ferrite 1110 may be a hexagon, a triangle, an ellipse, or the like.
  • the spacer 1300 is formed with a recess 1310 into which the other end of the ferrite 1110 opposite to the tip protruding portion 1111 can be inserted.
  • the ferrite 1110 is inserted into the recess 1310, thereby being coupled to the ferrite 1110.
  • the concave portion 1310 is formed in a quadrangular shape in accordance with the shape of the cross section of the main body portion 1112 of the ferrite 1110. For this reason, when the ferrite 1110 is fitted into the recess 1310, the ferrite 1110 can be restricted from rotating around the central axis, so that the ferrite 1110 and the spacer 1300 can be stably coupled. . As will be described later, one end and the other end of the coil 1121 wound around the ferrite 1110 are soldered to a printed circuit board 1400 attached to the spacer 1300. For this reason, by restricting the rotation of the ferrite 1110, it is possible to prevent a failure such as disconnection of the coil 1121 or removal of soldering, and to improve the durability of the pen 1000.
  • a printed circuit board mounting portion 1320 having a shape corresponding to the shape of the surface of the printed circuit board 1400 is formed on the spacer 1300 in order to mount the printed circuit board 1400 from a direction perpendicular to the surface.
  • the spacer 1300 is coupled to the printed circuit board 1400 by mounting the printed circuit board 1400 on the printed circuit board mounting portion 1320.
  • the spacer 1300 is formed with a rear window 1330.
  • the rear window 1330 is an opening formed at the rear end of the spacer 1300 opposite to the concave portion 1310, and is attached to the printed circuit board 1400 when the printed circuit board 1400 is mounted on the printed circuit board mounting portion 1320.
  • the first conductive terminal 1411 and the second conductive terminal 1421 which will be described later, are formed so as to be positioned.
  • the printed circuit board 1400 is mounted with a capacitor 1122, and has a first conductive path 1410 in which one end of the capacitor 1122 and one end of the coil 1121 are electrically connected, and the other end of the capacitor 1122 and the other end of the coil 1121.
  • a second conductive path 1420 that is electrically connected is formed.
  • the capacitor 1122 includes a first capacitor 1123 and a second capacitor 1124.
  • first capacitor 1123, one end of the second capacitor 1124, and one end of the coil 1121 are soldered on the first conductive circuit 1410, and the other end of the first capacitor 1123, the second capacitor The other end of 1124 and the other end of the coil 1121 are soldered on the second conductive circuit 1420. In this way, the first capacitor 1123 and the second capacitor 1124 are each connected in parallel to the coil 1121.
  • a first conductive path 1410 and a second conductive path 1420 formed on the printed circuit board 1400 are shown in FIG.
  • the first conductive path 1410 is configured such that one end of the capacitor 1122 (the first capacitor 1123 and the second capacitor 1124) and one end of the coil 1121 are electrically connected, and the second conductive path 1420 is The other end of the capacitor 1122 and the other end of the coil 1121 are electrically connected.
  • a first switch 1510 is provided in the first conductive path 1410.
  • the first switch 1510 is provided in series with the second capacitor 1124.
  • the first switch 1510 is closed and conductive when the ferrite 1110 moves to the rear end side due to a pressing force equal to or higher than a first predetermined pressure applied from the outside of the pen body 1200.
  • the 2 capacitor 1124 is caused to function.
  • the first switch 1510 is configured to be conductive.
  • the pen 1000 when no pressing force is applied from the outside to the tip protrusion (one end) 1111 of the ferrite 1110, the first switch 1510 is opened, so the second capacitor 1124 does not function, and the LC circuit The coil 1121 and the first capacitor 1123 are formed.
  • the pen 1000 when the pen 1000 receives radio waves from the outside, the pen 1000 resonates with radio waves in a wide range of frequencies centering on the resonance frequency f of the LC circuit formed by the coil 1121 and the first capacitor 1123.
  • radio waves can be received in a wide band. Therefore, even when the pen 1000 is not in contact with the panel unit 610, the pen 1000 can receive the transmission radio wave from the transmission antenna, and the reception antenna receives the emission radio wave transmitted from the pen 1000.
  • the electronic apparatus 600 according to the present embodiment can draw characters and figures on a display device such as the LCD unit 620. That is, the electronic device 600 according to the present embodiment can also display a trajectory when the pen 1000 is moved hollow.
  • the second capacitor 1124 functions when the first switch 1510 is closed by applying a pressing force to the tip protruding portion (one end) 1111 of the ferrite 1110 from the outside.
  • the LC circuit is formed by the coil 1121, the first capacitor 1123, and the second capacitor 1124.
  • the pen 1000 when the pen 1000 receives radio waves from the outside, the pen 1000 has a narrow range centered on the resonance frequency f of the LC circuit formed by the coil 1121, the first capacitor 1123, and the second capacitor 1124. It can resonate with frequency radio waves and receive radio waves in a narrow band.
  • the band of the pen 1000 can be switched.
  • a first conductive terminal 1411 is formed in the first conductive path 1410, and a second conductive terminal 1421 is formed in the second conductive path 1420.
  • the first conductive terminal 1411 and the second conductive terminal 1421 have a pressing force equal to or higher than a second predetermined pressure, which is larger than the first predetermined pressure, from the outside of the pen body 1200 to the tip protruding portion (one end) 1111 of the ferrite 1110.
  • a second predetermined pressure which is larger than the first predetermined pressure
  • the ferrite 1110 further moves to the rear end side of the pen 1000, it abuts on a conductive member (second switch) 1500 described later, and the first conductive terminal 1411 and the second conductive terminal 1421 are connected through the conductive member 1500. Short circuit.
  • the first conductive terminal 1411 and the second conductive terminal 1421 are connected to the conductive member in the rear window portion 1330 of the spacer 1300. 1500 abuts. As a result, the first conductive terminal 1411 and the second conductive terminal 1421 are short-circuited.
  • the conductive member (second switch) 1500 is provided in parallel to the second capacitor 1124, and when the first conductive terminal 1411 and the second conductive terminal 1421 are short-circuited, the coil 1121, the first capacitor 1123, and the second capacitor. Since the LC circuit configured by 1124 is short-circuited and the characteristics of the radio wave emitted by the pen 1000 change discontinuously, the characteristics of the radio waves received by the receiving antennas (first antenna 710 and second antenna 810) are also discontinuous. To change.
  • the reception intensity detection unit 871 detects the discontinuous change in the characteristics of the radio wave, and is displayed on the LCD unit 620, for example, when the icon displayed on the screen is selected by clicking the mouse. The icon can be selected and the instruction input to the electronic device 600 can be performed using the pen 1000.
  • a user who performs an input operation using the pen 1000 according to the present embodiment can narrow the band of the pen 1000 by bringing the pen tip into contact with the panel unit 610, and By pressing the panel unit 610 with a force equal to or higher than a predetermined pressure (second predetermined pressure), click input and double click input can be performed.
  • a predetermined pressure second predetermined pressure
  • a click input can be performed with the same operational feeling as when the mouse is used. A natural feeling of operation can be given.
  • the capacitor 1122 includes the first capacitor 1123 and the second capacitor 1124.
  • the first capacitor 1123 is a fixed capacitor
  • the second capacitor 1124 is a variable capacitor.
  • the second capacitor 1124 By making the second capacitor 1124 a variable capacitor, for example, when there is a manufacturing variation or a change with time in the capacity of the first capacitor 1123, the capacity of the second capacitor 1124 is adjusted, so that The combined capacitance with the capacitor 1124 can be made constant.
  • the resonance frequency may be adjusted to match the frequency f determined according to the type of the pen 1000. According to such an aspect, since all the components of the pen 1000 including the second capacitor 1124 can be shared by all types of pens 1000, the cost of the pen 1000 can be reduced.
  • the user of the pen 1000 may be able to adjust the capacity of the second capacitor 1124. In this way, the user can freely change the color of the pen 1000 to a desired color.
  • the conductive member 1500 is arranged on the rear end side of the pen body 1200 with respect to the printed circuit board 1400 so as to be adjacent to the printed circuit board 1400 while providing a gap.
  • the conductive member 1500 is fixedly provided at a position facing the rear window 1330 of the spacer 1300, and contacts the first conductive terminal 1411 and the second conductive terminal 1421 when the printed circuit board 1400 moves rearward.
  • the conductive member 1500 is configured using, for example, an elastic resin such as conductive rubber or plastic.
  • the conductive member 1500 is provided with a conductive elastic metal or resin at a portion where the first conductive terminal 1411 and the second conductive terminal 1421 of the elastic body are in contact with the elastic body made of resin having no conductivity. It may be realized by doing.
  • FIG. 7 shows a state in which the ferrite 1110, the coil 1121, the capacitor 1122, the spacer 1300, and the printed circuit board 1400 are integrally configured inside the pen body 1200.
  • the panel unit 610 includes the first antenna 710 constituted by an air-core coil and the plurality of second antennas 810 constituted by coil antennas.
  • the electronic device 600 configured to be arranged along one side of the electronic device 600 has been described, the electronic device 600 may be configured as illustrated in FIG. 14, for example.
  • the electronic apparatus 600 shown in FIG. 14 includes four first antennas 710A, 710B, 710C, and 710D configured by air-core coils in a direction that intersects the winding axis of these air-core coils with the panel unit 610.
  • the panel portion 610 is formed so as to face the corner portion.
  • these first antennas 710 function as both transmission antennas and reception antennas.
  • a first antenna switch 910 is provided for each first antenna 710 (not shown in FIG. 14), and each first antenna 710 is connected to the transmission control unit 720 and reception control via the first antenna switch 910, respectively. Part 820.
  • the first antenna 710 is connected to the transmission control unit 720 when the first antenna switch 910 is electrically connected to the contact (which is the same as the contact on the A side shown in FIG. 2) connected to the transmission control unit 720.
  • the contact point connected to the reception control unit 820 (same as the contact point on the B side shown in FIG. 2), the connection is made to the reception control unit 820.
  • the reception intensity detector 871 transmits transmission radio waves by the transmission antenna (periods indicated by T1 and T3) and receives emission radio waves by a plurality of reception antennas (periods indicated by T2 and T4).
  • a different first antenna 710 is selected as a transmission antenna each time a transmission radio wave is transmitted.
  • the reception intensity detection unit 871 selects the first antenna 710A as the transmission antenna in the period T1 illustrated in FIG. 10, and functions as the four first antennas 710A, 710B, 710C, and 710D in the period T2.
  • the first antenna 710B different from the first antenna 710A is selected as the transmission antenna, and in the period T4, the four first antennas 710A, 710B, 710C, and 710D are caused to function as reception antennas.
  • the reception intensity detector 871 detects the reception intensity of the emitted radio wave emitted from the pen 1000 received by each of the plurality of reception antennas.
  • the position specifying unit 872 specifies the position of the pen 1000 in the panel unit 610 based on the reception intensity of each of the emitted radio waves received by each receiving antenna.
  • first antennas 710A, 710B, 710C, 710D first antennas 710A, 710B, 710C, 710D
  • the received intensity of the emitted radio wave decreases as the position of P moves away from the receiving antenna, and in principle decreases in inverse proportion to the square of the distance between the position of P and each receiving antenna.
  • the position specifying unit 872 uses the received intensity of the radio wave received by each of the four first antennas 710A, 710B, 710C, and 710D, and the value of the coordinates (i, j) of the position P on the panel unit 610. Ask for. Specifically, the position specifying unit 872 calculates the relative ratios of the received intensities of the emitted radio waves respectively received by the four first antennas 710A, 710B, 710C, and 710D, and the position specifying table 890B shown in FIG. With reference to the “A”, “B”, “C”, and “D” columns, the position coordinate (i, j) of P is specified by searching for a row having a value closest to the relative ratio of the received intensity.
  • the first antennas 710A, 710B, 710C, and 710D measured by a prior experiment or the like are received.
  • the relative ratio of the received intensity of the emitted radio waves is recorded for each position coordinate (i, j) on the panel unit 610 of the pen 1000.
  • the position specifying unit 872 specifies the position of the pen 1000 in the panel unit 610 based on the reception intensity of the emitted radio wave detected by the reception intensity detection unit 871.
  • the position specifying unit 872 specifies the position of the pen 1000 (P point in FIG. 14) and notifies the electronic device control unit 900 of it.
  • the electronic device control part 900 performs the process for making a point draw in the position of P point of FIG. 14 with respect to the LCD part 620, for example.
  • the electronic device 600 specifies not only the position of the pen 1000 but also the type of the pen 1000 as described above. To.
  • the electronic device 600 illustrated in FIG. 14 the case where the four first antennas 710 are arranged at the corners of the panel unit 610 is illustrated, but the electronic device 600 is configured to include four or more first antennas 710. There may be. With such an aspect, the position of the pen 1000 can be specified more accurately.
  • the electronic device 600 may be configured as shown in FIG. 16, for example.
  • the electronic device 600 shown in FIG. 16 has a loop in which the first antenna 710A is arranged so as to surround the periphery of the panel 610 among the five first antennas 710A, 710B, 710C, 710D, and 710E configured by air-core coils. Used as an antenna, the other first antennas 710B, 710C, 710D, and 710E are configured to be arranged at corners around the panel unit 610 with their winding axes in a direction intersecting the panel unit 610. Is done.
  • the first antenna 710A used as a loop antenna functions as a transmission antenna and a reception antenna
  • the other first antennas 710B, 710C, 710D, and 710E function as reception antennas.
  • non-contact power feeding also referred to as wireless power feeding
  • the loop antenna as a transmission antenna and a reception antenna
  • the pressing force that is, the writing pressure when the pen 1000 is brought into contact with the panel 610.
  • the writing pressure Become.
  • the four first antennas 710 ⁇ / b> B, 710 ⁇ / b> C, 710 ⁇ / b> D, and 710 ⁇ / b> E that function as reception antennas are arranged at the corners of the panel unit 610. Two or more first antennas 710 may be used. With such an aspect, the position of the pen 1000 can be specified more accurately.
  • the electronic device 600 and the pen 1000 according to the present embodiment have been described in detail.
  • the electronic device 600 according to the present embodiment includes a transmission antenna and a plurality of reception antennas around the panel unit 610, and the The plurality of reception antennas receive the emission radio waves emitted from the pen 1000 that has received the transmitted transmission radio waves, and specify the position of the pen 1000 based on the reception intensity of each of the emission radio waves received by the plurality of reception antennas.
  • the electronic apparatus 600 controls the transmission antenna and the reception antenna so that transmission of the transmission radio wave by the transmission antenna and reception of the radio wave emission from the pen 1000 by the reception antenna are alternately repeated. .
  • the transmission antenna can be prevented from transmitting the transmission radio wave from the transmission antenna while the reception antenna is receiving the emission radio wave from the pen 1000, the reception antenna efficiently receives the emission radio wave from the pen 1000.
  • the position specifying accuracy of the pen 1000 can be improved.
  • the electronic device 600 includes a first antenna 710 configured with an air-core coil, and a plurality of second antennas 810 configured with a coil antenna in which a coil is wound around ferrite.
  • the transmitting antenna is configured by the first antenna 710
  • the receiving antenna is configured by the first antenna 710 and the second antenna 810.
  • the electronic apparatus 600 can further improve the positional characteristic accuracy of the pen 1000.
  • the first antenna 710 and the second antenna 810 intersect the panel axis 610 with the coil winding axis of the first antenna 710 and the coil winding axis of the second antenna 810, respectively. It is provided around the panel portion 610 so as to face in the direction to be directed. With this arrangement, the radio wave reception sensitivity of the first antenna 710 and the second antenna 810 can be improved, so that the electronic device 600 can specify the position of the pen 1000 with higher accuracy. It becomes.
  • the winding axis of the coil of the first antenna 710 and the winding axis of the coil of the second antenna 810 intersect with the panel unit 610, respectively, and the winding axis of the panel unit 610 is parallel to each other.
  • the directivity directions of the first antenna 710 and the second antenna 810 can be made uniform, so that it is possible to receive the radio wave emitted from the pen 1000 with higher sensitivity.
  • the electronic device 600 alternately transmits the transmission radio wave by the transmission antenna and the reception of the emission radio wave from the pen 1000 by the reception antenna every time the transmission radio wave is transmitted.
  • the transmission radio wave is transmitted so that the frequency is any one of the respective frequencies determined according to the type of frequency and the frequency is different each time, and the position specifying unit 872 receives the emission radio wave every time the reception antenna receives the radio wave.
  • the type of the pen 1000 is specified based on the reception intensity of the radio wave emitted from the pen 1000 that changes.
  • the electronic apparatus 600 according to the present embodiment provides a user interface capable of inputting and displaying information using various types of pens 1000 having different colors, thicknesses, patterns, and the like. Is possible.
  • an electronic blackboard system that is similar to a whiteboard that uses a commonly used ink-type color pen can be obtained. It can also be realized.
  • the receiving antenna can be configured to be provided at least at the corners of the panel unit 610 formed in a polygonal shape.
  • the transmission antenna and the reception antenna can be configured by a plurality of first antennas 710 each having a coil.
  • the electronic device 600 changes the first antenna 710 functioning as the transmission antenna every time when transmission of the transmission radio wave by the transmission antenna and reception of the emission radio wave from the pen 1000 by the reception antenna are alternately performed. It is good to control as follows. According to such an aspect, it becomes possible to reduce the influence of the difference in position of each transmission antenna provided around the panel unit 610 on the difference in reception intensity, and the position of the pen 1000 can be specified with higher accuracy. It becomes possible.
  • the pen 1000 includes a first switch 1510 therein, and the pressing force when the ferrite 1110 protruding from the tip of the pen 1000 is pressed against the panel unit 610 has a first predetermined value.
  • the first switch 1510 is turned on, and the second capacitor 1124 inside the pen 1000 is configured to function effectively.
  • it is possible to switch the band of the pen 1000 by applying a pressing force to the ferrite 1110 from the outside of the pen body 1200 and moving the ferrite 1110 to the rear end side of the pen 1000.
  • the pen 1000 has a second switch 1500 inside, and the ferrite 1110 protruding from the tip of the pen 1000 is pressed against the panel portion 610 with a stronger force, so that the pressing force is a second predetermined value. Is exceeded, the second switch 1500 is configured to short-circuit the LC circuit inside the pen 1000.
  • the panel unit 610 since the transparency of the panel unit 610 can be prevented from being lowered, the panel unit 610 is placed outside the LCD unit 620 (LCD unit) as shown in FIG. 620 can be attached to the surface on the side opposite to the surface facing the main body component 630.
  • LCD unit LCD unit
  • a general LCD panel that does not assume a pen input function can be used as the LCD unit 620 without remodeling, and costs can be reduced. More specifically, it is possible to use the LCD unit 620 as it is without removing the metal plate (aluminum plate) provided on the lower surface side of the LCD panel in order to prevent unnecessary radiation of radio waves.

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Abstract

　ペンタイプの共振器による情報の入力が可能な電子機器であって、共振器は中空筒状のペン本体とペン本体に収容される棒状のフェライトとフェライトに巻回されるコイルとコイルと電気的に接続されるコンデンサとを有し、共振器による情報の入力を受け付ける装置部と、装置部の周囲に設けられ所定周波数の送信電波を送信する送信アンテナと、装置部の周囲に複数設けられ送信電波を受信した共振器に蓄積された送信電波のエネルギーによって共振器から放出される放出電波を受信する複数の受信アンテナと、複数の受信アンテナが受信した放出電波のそれぞれの受信強度を検知する受信強度検知部と、それぞれの受信強度に基づいて装置部における共振器の位置を特定する位置特定部と、を備える。

Description

電子機器及びペンタイプの共振器
　本発明は、電子機器及びペンタイプの共振器に関する。
　今日、タブレット端末やゲーム端末、ＣＡＤ（Computer Aided Design）端末などの様々な電子機器において、データの入力操作を電子ペンを用いて行うことが可能である。
　電子ペンによるデータの入力操作を実現するための技術として、抵抗膜方式や静電結合方式、赤外線方式、電磁誘導方式など、様々な技術が開発されているが、電磁誘導方式は、電子ペンとパネルとの間で生ずる磁気あるいは電磁波の相互作用を検知することで、電子ペンの位置を特定する方式である（例えば特許文献１、特許文献２参照）。
　例えば特許文献１には、パネル内に形成した複数のループコイルに電流を順次流し、ループコイルに電流を流したタイミングと、電子ペン内のＬＣ回路に発生した誘導電圧が閾値を超えたタイミングと、によって、電子ペンの位置を特定する技術が記載されている。
　また特許文献２には、パネル内に形成した複数のループコイルに電流を順次流す一方で、電子ペン内の共振回路から送信される電波によってパネル内の上記ループコイルに発生する誘導電圧を検知することで、電子ペンの位置を特定する技術が記載されている。
特開２０００－１７２４４７号公報 特開２０１３－２５０７０２号公報
　しかしながら、このように電磁誘導方式を用いて電子ペンの位置を特定する場合には、表示装置の前面の透明パネル内にループコイル等を配置することになるため、パネルの透明度が低下する。
　本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、電子機器のパネルの透明度を低下させることなく、電波あるいは電磁波の共振・共鳴回路を組込んだペンタイプの共振器による情報入力を行うことが可能なコンピュータ周辺機器を提供することを一つの目的とする。
　一つの側面に係る電子機器は、ペンタイプの共振器による情報の入力が可能な電子機器であって、前記共振器は、中空筒状のペン本体と、前記ペン本体に収容される棒状のフェライトと、前記フェライトに巻回されるコイルと、前記コイルと電気的に接続されるコンデンサと、を有し、前記共振器による前記情報の入力を受け付ける装置部と、前記装置部の周囲に設けられ、所定周波数の送信電波を送信する送信アンテナと、前記装置部の周囲に設けられ、前記送信電波を受信した前記共振器に蓄積された前記送信電波のエネルギーによって前記共振器から放出される放出電波を受信する複数の受信アンテナと、前記複数の受信アンテナが受信した前記放出電波のそれぞれの受信強度を検知する受信強度検知部と、前記それぞれの受信強度に基づいて、前記装置部における前記共振器の位置を特定する位置特定部と、を備える。
　その他、本願が開示する課題、及びその解決方法は、発明を実施するための形態の欄の記載、及び図面の記載等により明らかにされる。
　電子機器のパネルの透明度を低下させることなく、電波あるいは電磁波の共振・共鳴回路を組込んだペンタイプの共振器による情報入力を行うことが可能になる。
本実施形態に係る電子機器の構成を示す図である。 本実施形態に係る本体装置の構成を示す図である。 本実施形態に係るペンを示す図である。 本実施形態に係るペンの縦断面図を示す図である。 本実施形態に係るペンの内部構成を示す図である。 本実施形態に係る第１導電路及び第２導電路を示す図である。 本実施形態に係るペンの内部構成を示す図である。 本実施形態に係る第１スイッチ及び第２スイッチを示す図である。 本実施形態に係るパネル部におけるペンの位置を示す図である。 本実施形態に係る電波の送信及び受信の様子を示す図である。 本実施形態に係る電波の送信及び受信の様子を示す図である。 本実施形態に係る周波数テーブルを示す図である。 本実施形態に係る位置特定テーブルを示す図である。 本実施形態に係るパネル部におけるペンの位置を示す図である。 本実施形態に係る位置特定テーブルを示す図である。 本実施形態に係るパネル部におけるペンの位置を示す図である。
　本明細書および添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。
　図１は、本発明の実施形態に係るペン（ペンタイプの共振器）１０００を用いた電子機器６００の構成を示す図である。
　本実施形態に係る電子機器６００は、一例として、タブレット端末や携帯電話機、スマートフォン、パーソナルコンピュータ、電子黒板システム等の情報機器である。
　ペン１０００は、ユーザが電子機器６００への各種情報の入力操作を行うために用いられる装置である。本実施形態に係るペン１０００は、後述するように、色の異なる様々な種類がある。例えば赤色のペン１０００を用いた場合には電子機器６００に赤色の線画を描画させることができる。
　電子機器６００は、本体構成部６３０と、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）部６２０と、パネル部（装置部）６１０とを有して構成されている。
　本体構成部６３０は、電子機器６００を制御するための各種電子回路やバッテリ等を内蔵している。電子機器６００は、本体構成部６３０に内蔵されている電子機器制御部９００（後述）によって制御され、電子機器６００としての様々な機能を実現している。
　ＬＣＤ部６２０は、本体構成部６３０に装着される面状の表示装置（表示器）であり、電子機器制御部９００による制御の下、文字や図形、画像、動画、さらには、パネル部６１０上におけるペン１０００の軌跡に沿った線画などの様々な情報の表示を行う。
　パネル部６１０は、ＬＣＤ部６２０の本体構成部６３０に向かう側の面とは反対側の面に装着される面状でかつ透明の部材であり、ペン１０００を用いたユーザによる情報の入力を受け付ける。パネル部６１０は、例えば透明のガラスあるいは樹脂等により構成されている。
　本実施形態に係るＬＣＤ部６２０及びパネル部６１０は、長方形の平面形状をしており、本体構成部６３０に形成されている所定の装着位置に装着される。なお、ＬＣＤ部６２０及びパネル部６１０の形状は平面の長方形に限られず、広く一般的に多角形でもよい。また円形や楕円形でもよく、さらに平面ではなく曲面を呈してもよい。
　図２～図３は、本実施形態に係る電子機器６００がペン１０００による入力操作を受け付けるために備える構成を示す図である。なお図２には、ＬＣＤ部６２０は省略されている。
　まず図３を参照しながら、本実施形態に係るペン１０００の構成について説明する。
　ペン１０００は、電子機器６００へ各種情報の入力を行うために用いられる装置であり、先端が開口する中空筒状のペン本体１２００と、ペン本体１２００に収容される共振共鳴回路１１００と、を有して構成されている。
　共振共鳴回路１１００は、周波数ｆの電波に同調するように形成されており、周波数ｆの電波のエネルギーを効率的に吸収する。このようにして、共振共鳴回路１１００は、無接点給電（無線給電とも記す）によりエネルギーを蓄積する。また共振共鳴回路１１００は、ペン本体１２００の先端部の開口からペン先として一端が突出するように設けられた棒状のフェライト１１１０と、フェライト１１１０の周囲を巻回するコイル１１２１と、コイル１１２１に電気的に接続されて、コイル１１２１と共にＬＣ回路を構成するコンデンサ１１２２とを有して構成される。
　なお、共振共鳴回路１１００が有するコイル１１２１のインダクタンスとコンデンサ１１２２の容量は、ＬＣ回路のＱ値が高くなるように（所定値以上になるように）設定されている。このため、共振共鳴回路１１００は、受信した周波数ｆの電波のエネルギーを、コイル１１２１及びコンデンサ１１２２を有して構成されるＬＣ回路に一旦蓄積し、蓄積した電波のエネルギー（蓄積エネルギー）を周波数ｆの放出電波として送信する。つまり共振共鳴回路１１００のＬＣ回路には、電波のエネルギーが遅れて蓄積、放出され、遅れて放出された電波のエネルギー（蓄積エネルギー）を周波数ｆの電波の送信と見なす事になる。
　また本実施形態に係るペン１０００は、複数の種類を有している。ペン１０００の種類は、例えばパネル部６１０上にペン先を接触させた際や、パネル部６１０に沿ってペン先を移動させた際にＬＣＤ部６２０に表示される点や線の色や太さ、模様の少なくともいずれかに応じて定められている。
　そして、ペン１０００が有する共振共鳴回路１１００が同調する周波数ｆは、ペン１０００の種類によって異なるように定められている。例えばペン１０００が色によって複数の種類に分類される場合を例示すれば、図１２に示す周波数テーブル８９１に定義されているように、例えば黒色のペン１０００の場合は140kHz（キロヘルツ）の周波数に同調するように共振共鳴回路１１００内のコイル１１２１のインダクタンスとコンデンサ１１２２の容量が設定されている。
　従って、例えば黒色のペン１０００が140kHzの周波数の電波を受信した場合には、140kHz以外の電波を受信した場合に比べて、より大きな蓄積エネルギーをＬＣ回路に蓄え、そしてより大きなエネルギーで放出電波を発信する。
　なお、本実施形態に係るペン１０００のより詳細な構成については後述する。
　次に、図２を参照しながら、電子機器６００の構成について説明する。
　電子機器６００は、パネル部６１０と、ＬＣＤ部６２０（図２には不図示）と、送信制御部７２０と、受信制御部８２０と、電子機器制御部９００と、第１アンテナスイッチ９１０と、複数の第２アンテナスイッチ９２０と、第１アンテナ７１０と、複数の第２アンテナ８１０とを有して構成されている。
　これらのうち、送信制御部７２０、受信制御部８２０、電子機器制御部９００、第１アンテナスイッチ９１０、複数の第２アンテナスイッチ９２０、第１アンテナ７１０、及び複数の第２アンテナ８１０は、本体構成部６３０に収容されている。またこれらのうち、送信制御部７２０、受信制御部８２０、電子機器制御部９００、第１アンテナスイッチ９１０、及び第２アンテナスイッチ９２０は、第１アンテナ７１０及び第２アンテナ８１０を制御するアンテナ制御部としても機能する。
　第１アンテナ７１０はコイルにより構成される。図２に示す例では、第１アンテナ７１０は、パネル部６１０の一辺の長さ程度の長さを有する長円形の空芯コイルであり、この空芯コイルの巻回軸をパネル部６１０と交差する方向に向けるようにして、パネル部６１０の上記一辺に沿うようにパネル部６１０の周囲に設けられている。そして、この第１アンテナ７１０は、後述する送信アンテナ及び受信アンテナとして機能する。なお第１アンテナ７１０を構成する空芯コイルは、中空にコイルを巻回することにより構成される。
　一方、第２アンテナ８１０は、棒状のフェライトにコイルを巻回してなるコイルアンテナを有して構成される。図２に示す例では、第２アンテナ８１０は、コイルの巻回軸をパネル部６１０と交差する方向に向けるようにして、パネル部６１０の周囲に設けられている。図２に示す例では、パネル部６１０の一辺に沿って４つの第２アンテナ８１０Ａ、８１０Ｂ、８１０Ｃ、８１０Ｄが配置されている。そして、この第２アンテナ８１０は、以下に述べる受信アンテナとして機能する。なお第２アンテナ８１０を構成するコイルアンテナは、フェライトなどのコアの周囲にコイルを巻回することにより構成される。このようなコイルアンテナを用いることにより、指向性を向上させ、コイルの巻き数を少なくできるというメリットがある。
　ここで、上述した送信アンテナは、所定周波数ｆの電波（送信電波）を送信するアンテナである。この送信電波は、周波数ｆに同調するペン１０００がパネル部６１０に接触している場合に、最も効率よくペン１０００によって受信される。なお上述したように、このペン１０００は、蓄積した送信電波のエネルギー（蓄積エネルギー）を周波数ｆの放出電波として送信する。
　一方、受信アンテナは、ペン１０００から放出される放出電波を受信するアンテナである。
　このように、本実施形態に係る電子機器６００は、パネル部６１０の周囲に送信アンテナ及び受信アンテナを配置するように構成されているため、パネル部６１０の面上にアンテナを配置する必要がない。そのため本実施形態に係る電子機器６００は、パネル部６１０の透明度を低下させることなく、電波あるいは電磁波の共振・共鳴回路を組込んだペン１０００による情報入力を行うことが可能になる。
　また、本実施形態に係る第１アンテナ７１０及び第２アンテナ８１０は、それぞれ、空芯コイルの巻回軸、及びコイルアンテナのコイルの巻回軸がパネル部６１０に交差する方向（例えば直交する方向）に向け、かつ各巻回軸が平行になるようにパネル部６１０の周囲に配置されている。このような態様により、第１アンテナ７１０と第２アンテナ８１０の指向性の向きを揃えることができるので、ペン１０００から放出される放出電波をより感度良く受信するすることが可能になる。
　また本実施形態に係る第１アンテナ７１０のように、小判型の空芯コイルを送信アンテナ及び受信アンテナとして用いることにより、ペン１０００をパネル６１０に接触させた場合の押圧力すなわち筆圧を検知することも可能となる。さらに、この筆圧を検知して電子機器６００の引き起こし（パワーアップ）の制御に使用することも可能となる。
　第１アンテナ７１０は、第１アンテナスイッチ９１０を介して送信制御部７２０及び受信制御部８２０に接続されている。第１アンテナスイッチ９１０が、送信制御部７２０に接続される方の接点（図２に示すＡ側の接点）に導通している時には、第１アンテナ７１０は送信制御部７２０に接続され、受信制御部８２０に接続される方の接点（図２に示すＢ側の接点）に導通している時には、第１アンテナ７１０は受信制御部８２０に接続される。
　第１アンテナスイッチ９１０は、後述する受信強度検知部８７１により制御される。
　一方、第２アンテナ８１０は、第２アンテナスイッチ９２０を介して受信制御部８２０に接続されている。受信アンテナスイッチ９１０は、第２アンテナ８１０毎にそれぞれ設けられており、図２に示す例では、第２アンテナ８１０Ａに対しては第２アンテナスイッチ９２０Ａが設けられ、第２アンテナ８１０Ｂに対しては第２アンテナスイッチ９２０Ｂが設けられ、第２アンテナ８１０Ｃに対しては第２アンテナスイッチ９２０Ｃが設けられ、第２アンテナ８１０Ｄに対しては第２アンテナスイッチ９２０Ｄが設けられている。
　第２アンテナスイッチ９２０も、受信強度検知部８７１により制御される。
　なお、受信強度検知部８７１は、第１アンテナスイッチ９１０及び４つの第２アンテナスイッチ９２０Ａ、９２０Ｂ、９２０Ｃ、９２０Ｄをそれぞれ個別に開閉することも可能であるが、本実施形態では、第２アンテナスイッチ９２０については、全ての第２アンテナスイッチ９２０の開閉のタイミングを揃えるように同期して制御する。
　このように制御することにより、受信制御部８２０は、複数の受信アンテナにより受信した放出電波の処理を同時並列に行うことが可能となり、ペン１０００の位置特定処理を高速化することが可能となる。
　また受信強度検知部８７１は、図１０に示すように、送信アンテナ（本実施形態では第１アンテナ７１０）による送信電波の送信（Ｔ１、Ｔ３で示す期間）と、受信アンテナ（本実施形態では第１アンテナ７１０及び第２アンテナ８１０Ａ、８１０Ｂ、８１０Ｃ、８１０Ｄ）によるペン１０００から放出される放出電波の受信（Ｔ２、Ｔ４で示す期間）と、が所定時間毎に交互に繰り返し行われるように、第１アンテナスイッチ９１０及び第２アンテナスイッチ９２０の切り替えを行うことにより、上記の送信アンテナ及び受信アンテナを制御する。
　このような態様によって、受信アンテナがペン１０００からの放出電波を受信中は送信アンテナからの送信電波の送信がなされないため、受信アンテナはペン１０００からの放出電波を効率的に受信することが可能となり、ペン１０００の位置特定精度を向上させることが可能となる。
　送信制御部７２０は、発振回路７３０と、ドライバ回路７４０と、アンテナ調整部７５０と、を備えて構成されている。
　発振回路７３０は、送信アンテナから周波数ｆの送信電波が送信されるように、交流電圧を発生する回路である。発振回路７３０が発生する交流電圧の周波数は、受信強度検知部８７１によって制御される。
　具体的には、受信強度検知部８７１は、送信アンテナによる送信電波の送信と受信アンテナによるペン１０００からの放出電波の受信とを交互に行う際に、送信電波が送信される毎に異なる周波数で送信されるように、発振回路７３０が発生する交流電圧の周波数を変更する。
　具体的には、受信強度検知部８７１は、ペン１０００の種類に対応して設定されているそれぞれの周波数で送信電波が順次送信されるように発振回路７３０を制御する。そして受信強度検知部８７１は、ペン１０００の種類に対応する各周波数での送信電波の送信を一通り終えたら、再度繰り返して各周波数での送信電波の送信を行う。詳しくは後述する。
　ドライバ回路７４０は、発振回路７３０から供給された交流電圧を交流電流に変換する。
　そしてアンテナ調整部７５０は、第１アンテナ７１０から周波数ｆの送信電波を効率的に送信させるための調整を行う。アンテナ調整部７５０は、延長コイル７５１と、コンデンサ７５２と、を含んで構成される。
　延長コイル７５１は、第１アンテナ７１０から送信される送信電波の周波数ｆと第１アンテナ７１０の長さとを整合させ、第１アンテナ７１０から効率的に送信電波を送信するコイルである。
　コンデンサ７５２は、所定周波数の電磁波成分をカットするように作用する。コンデンサ７５２を挿入することにより、例えば人体に有害な電磁波の成分を除去することが可能となる。
　そして受信強度検知部８７１が第１アンテナスイッチ９１０をＡ側の接点に導通させるように制御し、かつ、第２アンテナスイッチ９１０を開に制御している期間（例えば図１０におけるＴ１、Ｔ３）に、第１アンテナ７１０から周波数ｆの送信電波が送信される。
　一方、受信制御部８２０は、信号増幅回路８３０と、フィルタ回路８４０と、検波回路８５０と、ＡＤ変換回路８６０、８６１と、信号解析部８７０と、位置特定テーブル８９０と、周波数テーブル８９１と、を有して構成されている。
　なお、図２には、記載簡略化のために、信号増幅回路８３０、フィルタ回路８４０、検波回路８５０、及びＡＤ変換回路８６０は、一つずつ記載されているが、それぞれ、第１アンテナ７１０、第２アンテナ８１０Ａ、８１０Ｂ、８１０Ｃ、８１０Ｄごとに設けられている。そのため、第１アンテナ７１０、第２アンテナ８１０Ａ、８１０Ｂ、８１０Ｃ、８１０Ｄによってそれぞれ受信されたペン１０００からの放出電波は、並列に受信制御部８２０に入力され、各放出電波の信号が並列に信号増幅回路８３０、フィルタ回路８４０、検波回路８５０によって、それぞれ増幅、ノイズ除去、復調され、ＡＤ変換回路８６０によってディジタル信号に変換されたのちに、信号解析部８７０に入力される。
　信号解析部８７０は、受信強度検知部８７１と位置特定部８７２とを備えている。
　受信強度検知部８７１は、複数の受信アンテナ（第１アンテナ７１０及び第２アンテナ８１０Ａ、８１０Ｂ、８１０Ｃ、８１０Ｄ）が受信したペン１０００からの放出電波のそれぞれの受信強度を検知する。
　具体的には、受信強度検知部８７１は、第１アンテナ７１０及び第２アンテナ８１０Ａ、８１０Ｂ、８１０Ｃ、８１０Ｄが受信したペン１０００からの放出電波の受信強度(RSSI)を所定時間毎に計測し、メモリ（不図示）に記録している。また受信強度検知部８７１は、ＡＤ変換回路８６１を介して入力される発振回路７３０からの信号に基づいて、第１アンテナ７１０から送信される送信電波の周波数ｆを検知している。
　また上述したように、受信強度検知部８７１は、第１アンテナスイッチ９１０及び第２アンテナスイッチ９２０を制御している。
　そのため、受信強度検知部８７１が第１アンテナスイッチ９１０をＢ側の接点に導通するように制御し、かつ、第２アンテナスイッチ９１０を閉に制御している期間（例えば図１０におけるＴ２、Ｔ４）に、第１アンテナ７１０及び第２アンテナ８１０が受信したペン１０００からの放出電波が、受信制御部８２０に取り込まれる。
　また上述した様に、受信強度検知部８７１は、送信アンテナ（第１アンテナ７１０）による送信電波の送信と、複数の受信アンテナ（第１アンテナ７１０及び第２アンテナ８１０）による放出電波の受信と、が交互に繰り返し行われるように、第１アンテナスイッチ９１０及び第２アンテナスイッチ９２０の切り替えを制御する。
　具体的には、図１０に示すように、Ｔ１で示す期間に送信アンテナから送信電波が送信され、Ｔ２で示す期間に受信アンテナによってペン１０００からの放出電波が受信され、Ｔ３で示す期間に送信アンテナから送信電波が送信され、Ｔ４で示す期間に受信アンテナによってペン１０００からの放出電波が受信される。
　なお、図１０に示すように、ｔ１のタイミングで（ｔ３も同様）送信アンテナから送信電波が送信されると、ペン１０００は、この送信電波のエネルギーを共振共鳴回路１１００に一旦蓄積するが、共振共鳴回路１１００はフェライト１１１０を有して構成されているため、共振共鳴回路１１００へ蓄積されるエネルギーが飽和するまでに要する時間は、フェライト１１１０を有さない場合に比べて長時間になる。図１０には、共振共鳴回路１１００に蓄積されるエネルギーが飽和するまでに、ｔ１からｔ１１までの時間を要することが示されている。
　また同様に、図１０に示すように、ｔ２のタイミングで（ｔ４も同様）送信アンテナからの送信電波の送信が終了すると、ペン１０００は、共振共鳴回路１１００に蓄積された蓄積エネルギーを放出電波として放出するが、共振共鳴回路１１００がフェライト１１１０を有して構成されているため、共振共鳴回路１１００からのエネルギーの放出に要する時間は、フェライト１１１０を有さない場合に比べて、長時間になる。図１０には、共振共鳴回路１１００に蓄積された蓄積エネルギーの放出は、ｔ２からｔ２２までの時間を要することが示されている。
　受信強度検知部８７１は、このｔ２～ｔ２２の間にペン１０００から放出される放出電波をとらえ、複数の受信アンテナがそれぞれ受信した放出電波の受信強度を検知する。
　そして位置特定部８７２は、各受信アンテナ（第１アンテナ７１０及び第２アンテナ８１０）が受信した放出電波のそれぞれの受信強度に基づいて、パネル部６１０におけるペン１０００の位置を特定する。
　例えば、ペン１０００の先端部が、図９に示すパネル部６１０のＰの位置（座標(i,j)）に触れているとする。そうすると、このペン１０００から放出される放出電波は、複数の受信アンテナ（第１アンテナ７１０と４つの第２アンテナ８１０Ａ、８１０Ｂ、８１０Ｃ、８１０Ｄ）によってそれぞれ受信される。
　放出電波の受信強度は、Ｐの位置が受信アンテナから遠ざかるほど小さくなり、原理的にはＰの位置と各受信アンテナとの距離の２乗に反比例して小さくなる。
　そのため、位置特定部８７２は、まず、第１アンテナ７１０によって受信された放出電波の受信強度を用いて、パネル部６１０上における位置Ｐの座標（i,j）のうちの「j」の値を求める。より具体的には、位置特定部８７２は、図１３に示す位置特定テーブル８９０Ａの「Ｓ」欄を参照し、受信強度に最も近い値の行を検索することで「ｊ」の値を特定する。
　位置特定テーブル８９０Ａの「Ｓ」欄には、事前に行った実験等によって測定された、ペン１０００から放出される放出電波の受信強度の値が、ペン１０００のパネル部６１０上の位置座標（i,j）ごとに記録されている。
　続いて位置特定部８７２は、４つの第２アンテナ８１０Ａ、８１０Ｂ、８１０Ｃ、８１０Ｄによってそれぞれ受信された放出電波の受信強度を用いて、パネル部６１０上における位置Ｐの座標（i,j）のうちの「i」の値を求める。具体的には、位置特定部８７２は、４つの第２アンテナ８１０Ａ、８１０Ｂ、８１０Ｃ、８１０Ｄによってそれぞれ受信された放出電波の受信強度の相対比を算出して、位置特定テーブル８９０Ａの「Ａ」「Ｂ」「Ｃ」「Ｄ」欄を参照し、受信強度の相対比に最も近い値の行を検索することで「i」の値を特定する。
　位置特定テーブル８９０Ａの「Ａ」欄、「Ｂ」欄、「Ｃ」欄、「Ｄ」欄には、事前に行った実験等によって測定された、第２アンテナ８１０Ａ、８１０Ｂ、８１０Ｃ、８１０Ｄが受信する放出電波の受信強度の相対比が、ペン１０００のパネル部６１０上の位置座標（i,j）ごとに記録されている。
　以上の様にして、位置特定部８７２は、受信強度検知部８７１によって検知された放出電波の受信強度に基づいて、パネル部６１０におけるペン１０００の位置を特定する。
　なお、本実施形態のように、位置特定テーブル８９０Ａを用いてペン１０００の位置を特定するようにすることによって、放出電波の受信強度からペン１０００の位置を算出するための正弦関数などの複雑な計算が不要となるので、電子機器６００はより短時間にペン１０００の位置を特定することが可能となる。
　また上述した様に、送信制御部７２０は、ペン１０００の種類に対応して設定されているそれぞれの周波数を順番に切り替えながら送信アンテナから送信電波を送信する。
　例えば、送信制御部７２０は、図１１に示すように、期間Ｔ１においては黒色のペン１０００に同調する周波数140kHzで送信電波を送信し、期間Ｔ３においては赤色のペン１０００に同調する周波数149kHzで送信電波を送信し、期間Ｔ５においては緑色のペン１０００に同調する周波数158kHzで送信電波を送信する。
　このとき、パネル部６１０に接触しているペン１０００が緑色であった場合には、このペン１０００は158kHzの送信電波に同調する共振共鳴回路１１００を備えているため、図１１に示す期間Ｔ６において受信アンテナによって受信される受信感度は、期間Ｔ２やＴ４などのＴ６以外の期間においてそれぞれ受信アンテナによって受信される受信感度に比べて相対的に大きくなる。
　このように、受信アンテナが受信する放出電波の強度は、ペン１０００の種類に応じて、受信アンテナが放出電波を受信する毎に変化する。
　このため、位置特定部８７２は、受信アンテナが放出電波を受信する毎に放出電波の受信強度が変化することを利用して、受信強度検知部８７１によって検知された放出電波の受信強度に基づいて、パネル部６１０に接触しているペン１０００の種類を特定することができる。
　このようにして、位置特定部８７２はペン１０００の位置（図９におけるＰ点）及び種類（緑色）を特定して、電子機器制御部９００に通知する。
　そして電子機器制御部９００は、例えば、図９のＰ点の位置にペン１０００の種類に応じた太さ（サイズ）及び色の点を描画させるための処理をＬＣＤ部６２０に対して行う。
　なお、受信強度検知部８７１は、送信アンテナ及び受信アンテナの制御を、以下に説明する第１モードと第２モードとに分けて行ってもよい。
　第１モードにおいては、受信強度検知部８７１は、第１アンテナ７１０のみからの送信電波の発信と、第１アンテナ７１０のみによる放出電波の受信と、を交互に第１所定時間を周期として繰り返すように、第１アンテナスイッチ９１０と第２アンテナスイッチ９２０とを制御する。このとき、第１所定時間は、例えば０．１秒あるいは１秒程度とする。第１モードにおいては、送信アンテナ及び受信アンテナのいずれもが第１アンテナ７１０となる。
　そして第１モードにおいて、ペン１０００がパネル部６１０に接触して、ペン１０００からの放出電波が第１アンテナ７１０によって受信されると、受信強度検知部８７１によって検知される放出電波の受信強度が所定の閾値を超える。
　そうすると受信強度検知部８７１は、送信アンテナ及び受信アンテナの制御を第２モードに切り替える。第２モードでは、受信強度検知部８７１は、第１アンテナ７１０のみからの送信電波の発信と、第１アンテナ７１０及び第２アンテナ８１０による放出電波の受信と、を交互に繰り返すように、第１アンテナスイッチ９１０と第２アンテナスイッチ９２０とを制御する。このときの送受信の切り替えの周期は、第１所定時間よりも短い第２所定時間とする。第２所定時間は、例えば１０ミリ秒、１ミリ秒、あるいは１００マイクロ秒程度、あるいはそれ以下とする。
　その後、第２モードにおいて、ペン１０００がパネル部６１０から離れると、ペン１０００からの放出電波が第１アンテナ７１０及び第２アンテナ８１０によって受信されなくなる。そして受信強度検知部８７１によって検知される放出電波の受信強度が所定時間継続して閾値を超えなくなると、受信強度検知部８７１は、再び第１モードに制御を戻す。
　このような態様によれば、ペン１０００がパネル部６１０に接触していない場合の消費電力を抑制できるとともに、ペン１０００がパネル部６１０に接触した場合には、迅速にペン１０００の位置を特定することが可能となる。
　次に、図４～図８を参照しながら、本実施形態に係るペン１０００について、より詳細な構成について説明する。
　以下の図においては、ペン１０００の中心軸の方向をｘ軸方向とし、ｘ軸に直交し、後述するプリント回路基板１４００の面が広がる方向をｙ軸方向とし、ｘ軸に直交し、プリント回路基板１４００の面に垂直な方向をｚ軸方向とする。
　図４は、ペン１０００の縦断面図である。また図５は、ペン１０００の内部構成を示す図である。
　ペン１０００は、先端が開口する中空筒状のペン本体１２００の内部に、棒状のフェライト１１１０と、コイル１１２１と、コンデンサ１１２２と、スペーサ（保持部材）１３００と、プリント回路基板１４００と、導電部材（第２スイッチ）１５００と、を有して構成されている。
　なお詳細は後述するが、フェライト１１１０、コイル１１２１、コンデンサ１１２２、スペーサ１３００、及びプリント回路基板１４００は、ペン本体１２００の内部において一体的に結合され、フェライト１１１０の先端にペン本体１２００の外部から加えられる押圧力によって、－ｘ軸方向に一体的に移動する。
　ペン本体１２００は、ユーザによって把持される樹脂製、金属製あるいはカーボン製の筐体であり、先端側ペン本体１２１０と、後端側ペン本体１２２０と、をそれぞれジョイントキャップ１２３０の一方及び他方から嵌め合わせることにより構成される。
　例えばジョイントキャップ１２３０の上記一方及び他方は、それぞれオスネジが形成されており、先端側ペン本体１２１０、及び後端側ペン本体１２２０には、ジョイントキャップ１２３０のオスネジに対応するメスネジが形成されている。
　上記のフェライト１１１０と、コイル１１２１と、コンデンサ１１２２と、スペーサ１３００と、プリント回路基板１４００と、導電部材１５００とは、後述するように、先端側ペン本体１２１０の内部に収容されている。
　一方、後端側ペン本体１２２０の内部には、例えばブルートゥース（登録商標）や赤外線通信等の各種通信を行うための通信装置や、スピーカ、イルミネーションライト、レーザポインタ、マイク、液晶表示装置などの様々な機器を収納可能なスペースになっている。
　フェライト１１１０は、図５に示すように、棒状の本体部１１１２と、本体部１１１２からペン１０００の先端方向（＋ｘ方向）に突出する先端突出部（一端）１１１１とを有して構成される。フェライト１１１０の先端突出部１１１１は、先端側ペン本体１２１０の先端に設けられている開口から外部に突出するようにペン本体１２００に収容される。そして先端突出部１１１１は、ペン１０００のペン先としてパネル部６１０に接触し、第１アンテナ７１０から送信される送信電波を吸収する。これにより、フェライト１１１０の先端突出部１１１１がパネル部６１０に直接接触できるので、送信電波を効率良く吸収でき、受信強度検知部８７１が効率的にペン１０００の位置を検知することが可能となる。
　また本実施形態に係る先端突出部１１１１は、曲面の形状を呈するように形成されている。例えば先端突出部１１１１は半球の形状を呈している。あるいは先端突出部１１１１は、先端に近づくほど細くなる円錐台や角錐台の稜線を曲面により滑らかに加工した形状を呈している。
　これにより、先端突出部１１１１がパネル部６１０に接触した際にパネル部６１０の表面に傷をつけにくくすることができ、パネル部６１０の耐久性を向上させることができる。また同様に、先端突出部１１１１がパネル部６１０に接触した際に先端突出部１１１１に加わる応力を分散できるので、ペン１０００の耐久性も向上させることができる。さらに先端突出部１１１１が皮膚に触れた際に、怪我をしないように安全性を向上させることができる。また先端突出部１１１１の表面を曲面にすることにより、送信電波の受信感度が向上し、より効率良く送信電波を受信することが可能になる。さらに、先端突出部１１１１の形状を、先端に近づくほど細くなる円錐台や角錐台の稜線を曲面により滑らかに加工した形状とした場合には、パネル部６１０上でのペン先の視認性が向上し、操作性を向上させることが可能となる。また受信強度検知部８７１は、正確にペン１０００の位置を検知することができる。
　コイル１１２１は、例えばエナメル線により構成され、フェライト１１１０の本体部１１１２に巻回されている。
　なお図５に示すように、本実施形態のフェライト１１１０の本体部１１１２は、横断面が四角形になるように形成されている。このようにフェライト１１１０の横断面を四角形とすることにより、フェライト１１１０に巻回されたコイル１１２１は、フェライト１１１０の中心軸の回りを回転しないように規制されるので、ペン１０００に振動が加えられてもコイル１１２１は安定的にフェライト１１１０の周囲に保持される。このため、コイル１１２１の断線や半田付けが外れるなどの故障が防止でき、ペン１０００の耐久性の向上を図ることができる。
　なお、フェライト１１１０の横断面の形状は、四角形に限られず、フェライト１１１０の少なくとも一部の横断面の形状が、当該横断面の外郭線上の第１の点からフェライト１１１０の中心軸までの距離が第１距離であり、第１の点とは異なる第２の点から中心軸までの距離が、第１距離とは異なる第２距離であるように形成されていればよい。例えばフェライト１１１０の横断面は、六角形、三角形、楕円などにしてもよい。
　スペーサ１３００は、フェライト１１１０の上記先端突出部１１１１とは反対側の他端を嵌入可能な凹部１３１０が形成されており、この凹部１３１０にフェライト１１１０を嵌入することで、フェライト１１１０と結合される。
　本実施形態では、フェライト１１１０の本体部１１１２の横断面の形状に合わせて、凹部１３１０は四角形に形成されている。このため、フェライト１１１０を凹部１３１０に嵌入した際に、フェライト１１１０が中心軸の周りを回転することを規制することができるので、フェライト１１１０とスペーサ１３００とを安定的に結合することが可能となる。後述するように、フェライト１１１０に巻回されるコイル１１２１の一端及び他端は、スペーサ１３００に装着されるプリント回路基板１４００に半田付けされている。このため、フェライト１１１０の回転を規制することにより、コイル１１２１の断線や半田付けが外れるなどの故障が防止でき、ペン１０００の耐久性の向上を図ることが可能となる。
　またスペーサ１３００には、プリント回路基板１４００を面に垂直な方向から装着するために、プリント回路基板１４００の面の形状に応じた形状のプリント回路基板装着部１３２０が形成されている。
　プリント回路基板１４００をプリント回路基板装着部１３２０に装着することによって、スペーサ１３００はプリント回路基板１４００と結合される。
　またスペーサ１３００には、後方窓部１３３０が形成されている。後方窓部１３３０は、スペーサ１３００の上記凹部１３１０とは反対側の後方端に形成された開口部であり、プリント回路基板１４００をプリント回路基板装着部１３２０に装着した際に、プリント回路基板１４００に形成されている、後述する第１導電端子１４１１及び第２導電端子１４２１が位置するように開口している。
　プリント回路基板１４００は、コンデンサ１１２２を装着すると共に、コンデンサ１１２２の一端とコイル１１２１の一端とが電気的に接続される第１導電路１４１０と、コンデンサ１１２２の他端とコイル１１２１の他端とが電気的に接続される第２導電路１４２０と、が形成されている。なおコンデンサ１１２２は、第１コンデンサ１１２３と第２コンデンサ１１２４を有して構成される。
　具体的には、第１コンデンサ１１２３の一端、第２コンデンサ１１２４の一端、及びコイル１１２１の一端が、第１導電回路１４１０上で半田付けされており、第１コンデンサ１１２３の他端、第２コンデンサ１１２４の他端、及びコイル１１２１の他端が、第２導電回路１４２０上で半田付けされている。このようにして、第１コンデンサ１１２３及び第２コンデンサ１１２４は、それぞれコイル１１２１に並列に接続されている。
　プリント回路基板１４００に形成される第１導電路１４１０と第２導電路１４２０とを図６に示す。
　図６に示すように、第１導電路１４１０は、コンデンサ１１２２（第１コンデンサ１１２３及び第２コンデンサ１１２４）の一端とコイル１１２１の一端とが電気的に接続しており、第２導電路１４２０は、コンデンサ１１２２の他端とコイル１１２１の他端とを電気的に接続している。
　また第１導電路１４１０には第１スイッチ１５１０が設けられている。第１スイッチ１５１０は、第２コンデンサ１１２４と直列に設けられ、フェライト１１１０がペン本体１２００の外部から加えられる第１所定圧以上の押圧力によって後端側に移動した際に閉となり導通し、第２コンデンサ１１２４を機能させる。
　より具体的には、フェライト１１１０の先端突出部（一端）１１１１に外部から押圧力が加えられると、この押圧力がスペーサ１３００に加えられるが、この押圧力が第１所定圧よりも大きくなると、フェライト１１１０及びスペーサ１３００と共にプリント回路基板１４００がペン１０００の後端側（－ｘ軸方向）に移動する。そしてこの時に第１スイッチ１５１０が導通するように構成されている。
　このように、フェライト１１１０の先端突出部（一端）１１１１に外部から押圧力が加えられていない場合には、第１スイッチ１５１０は開となるため、第２コンデンサ１１２４は機能せず、ＬＣ回路はコイル１１２１と第１コンデンサ１１２３とにより形成されることになる。この状態でペン１０００が外部から電波を受信した場合には、ペン１０００は、コイル１１２１と第１コンデンサ１１２３とにより形成されるＬＣ回路の共振周波数ｆを中心とした広範囲の周波数の電波に共振して、広帯域に電波を受信することができる。このため、ペン１０００をパネル部６１０に接触させていない状態でも、ペン１０００は送信アンテナからの送信電波を受信することができ、そしてペン１０００から送信される放出電波を受信アンテナが受信することによって、本実施形態に係る電子機器６００は、ＬＣＤ部６２０等の表示器に文字や図形を描くことが可能である。つまり、本実施形態に係る電子機器６００は、ペン１０００を中空で動かした際の軌跡をも表示することができる。
　また、ペン１０００をパネル部６１０に接触させた際に、フェライト１１１０の先端突出部（一端）１１１１に外部から押圧力が加えられて第１スイッチ１５１０が閉となると、第２コンデンサ１１２４が機能し、ＬＣ回路はコイル１１２１と第１コンデンサ１１２３と第２コンデンサ１１２４とにより形成されることになる。この状態でペン１０００が外部から電波を受信した場合には、ペン１０００は、コイル１１２１と第１コンデンサ１１２３と第２コンデンサ１１２４とにより形成されるＬＣ回路の共振周波数ｆを中心とした狭い範囲の周波数の電波に共鳴して、狭帯域で電波を受信することができる。
　このように、ペン本体１２００の外部からフェライト１１１０に押圧力を加えて、フェライト１１１０をペン１０００の後端側に移動させることにより、ペン１０００の帯域を切り替えることが可能となる。
　また第１導電路１４１０には第１導電端子１４１１が形成されており、第２導電路１４２０には第２導電端子１４２１が形成されている。
　これらの第１導電端子１４１１及び第２導電端子１４２１は、フェライト１１１０の先端突出部（一端）１１１１にペン本体１２００の外部から、第１所定圧よりもさらに大きな第２所定圧以上の押圧力が加えられて、フェライト１１１０がさらにペン１０００の後端側に移動した際に、後述する導電部材（第２スイッチ）１５００に当接し、導電部材１５００を通じて第１導電端子１４１１及び第２導電端子１４２１が短絡する。
　フェライト１１１０及びスペーサ１３００と共にプリント回路基板１４００がペン１０００の後端側（－ｘ軸方向）に移動すると、スペーサ１３００の後方窓部１３３０において、第１導電端子１４１１及び第２導電端子１４２１が導電部材１５００と当接する。これによって第１導電端子１４１１及び第２導電端子１４２１が短絡する。
　このように導電部材（第２スイッチ）１５００が第２コンデンサ１１２４に並列に設けられており、第１導電端子１４１１及び第２導電端子１４２１が短絡すると、コイル１１２１、第１コンデンサ１１２３及び第２コンデンサ１１２４により構成されるＬＣ回路が短絡し、ペン１０００による放出電波の特性が不連続に変化するので、それに伴い受信アンテナ（第１アンテナ７１０、第２アンテナ８１０）が受信する電波の特性も不連続に変化する。受信強度検知部８７１はこの電波の特性の不連続な変化を検知することで、例えばマウスをクリックすることで画面に表示されているアイコンを選択する際と同様に、ＬＣＤ部６２０に表示されているアイコンの選択や、電子機器６００への指示入力をペン１０００を用いて行うことができる。
　このような態様により、本実施形態に係るペン１０００を用いて入力操作を行う利用者は、ペン先をパネル部６１０に接触させることにより、ペン１０００を狭帯域化することが可能となり、しかも、所定圧（第２所定圧）以上の力でパネル部６１０を押圧することにより、クリック入力及びダブルクリック入力を行うことができる。
　従って、例えば、利用者がペン１０００をパネル部６１０に接触させて情報の入力を行う場合に、マウスを用いた場合と同様の操作感でクリック入力が可能となるので、利用者に対して極めて自然な操作感を与えることができる。
　また上述した様に、コンデンサ１１２２は、第１コンデンサ１１２３と第２コンデンサ１１２４とから構成される。第１コンデンサ１１２３は固定容量のコンデンサであり、第２コンデンサ１１２４は可変容量のコンデンサである。
　第２コンデンサ１１２４を可変コンデンサとすることにより、例えば第１コンデンサ１１２３の容量に製造ばらつきや経時変化があった場合に、第２コンデンサ１１２４の容量を調整することで、第１コンデンサ１１２３と第２コンデンサ１１２４との合成容量を一定にすることができる。
　あるいは、ペン１０００の製造時に第２コンデンサ１１２４の容量を調整することによって、当該ペン１０００の種類に応じて定められている周波数ｆに共振周波数を合わせるように調整するようにしてもよい。このような態様によれば、第２コンデンサ１１２４を含めてペン１０００の全ての構成要素を全種類のペン１０００で共通化することができるので、ペン１０００のコスト低減を図ることが可能となる。
　さらに、ペン１０００の利用者が第２コンデンサ１１２４の容量を調整できるようにしてもよい。このようにすれば、利用者はペン１０００の色を所望の色に自由に変更することが可能となる。
　導電部材１５００は、図４や図５に示すように、プリント回路基板１４００よりもペン本体１２００の後端側に、プリント回路基板１４００と空隙を設けつつ隣接するように配置される。導電部材１５００は、スペーサ１３００の後方窓部１３３０と対面する位置に固定して設けられ、プリント回路基板１４００が後方に移動した際に、第１導電端子１４１１及び第２導電端子１４２１に当接する。
　導電部材１５００は、例えば導電性を有するゴムやプラスチック等の弾性樹脂を用いて構成される。あるいは導電部材１５００は、導電性を有さない樹脂製の弾性体と、この弾性体の上記第１導電端子１４１１及び第２導電端子１４２１が当接する部位に、導電性を有する金属や樹脂を装着することにより実現してもよい。
　フェライト１１１０、コイル１１２１、コンデンサ１１２２、スペーサ１３００、及びプリント回路基板１４００が、ペン本体１２００の内部において一体的に構成される様子を図７に示す。
　そして図８にも示すように、フェライト１１１０の先端突出部（一端）１１１１がペン本体１２００の外部から－ｘ軸方向に押圧され、このときの押圧力が第１所定圧を上回ると、プリント回路基板１４００が－ｘ軸方向に移動して、プリント回路基板１４００に形成されている第１スイッチ１５１０が導通して第２コンデンサ１１２４を有効に機能させると共に、さらに押圧力が第２所定圧を上回ると、第１導電端子１４１１及び第２導電端子１４２１が導電部材１５００に当接してＬＣ回路を短絡させる。
　なお、上記の実施形態では、図２や図９に示したように、空芯コイルにより構成される第１アンテナ７１０と、コイルアンテナにより構成される複数の第２アンテナ８１０と、をパネル部６１０の一辺に沿って配置するようにして構成される電子機器６００について説明したが、電子機器６００は、例えば図１４に示すように構成してもよい。
　つまり、図１４に示す電子機器６００は、空芯コイルにより構成される４つの第１アンテナ７１０Ａ、７１０Ｂ、７１０Ｃ、７１０Ｄを、これらの空芯コイルの巻回軸をパネル部６１０と交差する方向に向けて、パネル部６１０の周辺の角部に設けるようにして構成される。
　また、これらの第１アンテナ７１０は、送信アンテナ及び受信アンテナのいずれとしても機能する。
　そして、それぞれの第１アンテナ７１０ごとに第１アンテナスイッチ９１０が設けられ（図１４には不図示）、各第１アンテナ７１０がそれぞれの第１アンテナスイッチ９１０を介して送信制御部７２０及び受信制御部８２０に接続されている。
　第１アンテナ７１０は、第１アンテナスイッチ９１０が、送信制御部７２０に接続される方の接点（図２に示すＡ側の接点と同じ）に導通している時には送信制御部７２０に接続され、受信制御部８２０に接続される方の接点（図２に示すＢ側の接点と同じ）に導通している時には受信制御部８２０に接続される。
　そして受信強度検知部８７１は、図１０に示したように、送信アンテナによる送信電波の送信（Ｔ１、Ｔ３に示す期間）と、複数の受信アンテナによる放出電波の受信（Ｔ２、Ｔ４に示す期間）と、を交互に行う際に、送信電波を送信する毎に異なる第１アンテナ７１０を送信アンテナとして選択する。
　つまり、例えば、受信強度検知部８７１は、図１０に示すＴ１の期間において第１アンテナ７１０Ａを送信アンテナとして選択し、期間Ｔ２において４つの第１アンテナ７１０Ａ、７１０Ｂ、７１０Ｃ、７１０Ｄを受信アンテナとして機能させ、次のＴ３の期間においては、第１アンテナ７１０Ａとは異なる第１アンテナ７１０Ｂを送信アンテナとして選択し、期間Ｔ４において４つの第１アンテナ７１０Ａ、７１０Ｂ、７１０Ｃ、７１０Ｄを受信アンテナとして機能させる。
　そして受信強度検知部８７１は、複数の受信アンテナがそれぞれ受信したペン１０００から放出される放出電波の受信強度を検知する。
　そして位置特定部８７２は、各受信アンテナが受信した放出電波のそれぞれの受信強度に基づいて、パネル部６１０におけるペン１０００の位置を特定する。
　例えば、ペン１０００の先端部が、図１４に示すパネル部６１０のＰの位置（座標(i,j)）に触れているとする。そうすると、このペン１０００から放出される放出電波は、パネル部６１０の角部に設けられている複数の受信アンテナ（第１アンテナ７１０Ａ、７１０Ｂ、７１０Ｃ、７１０Ｄ）によってそれぞれ受信される。
　放出電波の受信強度は、Ｐの位置が受信アンテナから遠ざかるほど小さくなり、原理的にはＰの位置と各受信アンテナとの距離の２乗に反比例して小さくなる。
　そのため、位置特定部８７２は、４つの第１アンテナ７１０Ａ、７１０Ｂ、７１０Ｃ、７１０Ｄによってそれぞれ受信された放出電波の受信強度を用いて、パネル部６１０上における位置Ｐの座標（i,j）の値を求める。具体的には、位置特定部８７２は、４つの第１アンテナ７１０Ａ、７１０Ｂ、７１０Ｃ、７１０Ｄによってそれぞれ受信された放出電波の受信強度の相対比を算出して、図１５に示す位置特定テーブル８９０Ｂの「Ａ」「Ｂ」「Ｃ」「Ｄ」欄を参照し、受信強度の相対比に最も近い値の行を検索することで、Ｐの位置座標（i,j）を特定する。
　位置特定テーブル８９０Ｂの「Ａ」欄、「Ｂ」欄、「Ｃ」欄、「Ｄ」欄には、事前に行った実験等によって測定された、第１アンテナ７１０Ａ、７１０Ｂ、７１０Ｃ、７１０Ｄが受信する放出電波の受信強度の相対比が、ペン１０００のパネル部６１０上の位置座標（i,j）ごとに記録されている。
　以上の様にして、位置特定部８７２は、受信強度検知部８７１によって検知された放出電波の受信強度に基づいて、パネル部６１０におけるペン１０００の位置を特定する。
　そして位置特定部８７２はペン１０００の位置（図１４におけるＰ点）を特定して、電子機器制御部９００に通知する。
　そして電子機器制御部９００は、例えば、図１４のＰ点の位置に点を描画させるための処理をＬＣＤ部６２０に対して行う。
　なお、ペン１０００の色や太さなどの種類ごとに異なる周波数が定められている場合には、電子機器６００は、上述したように、ペン１０００の位置のみでなくペン１０００の種類も特定するようにする。
　なお、図１４に示した電子機器６００では、４つの第１アンテナ７１０をパネル部６１０の角部に配置した場合を示したが、電子機器６００は４つ以上の第１アンテナ７１０を備える構成であってもよい。このような態様により、ペン１０００の位置をより正確に特定することも可能となる。
　また、電子機器６００は、例えば図１６に示すように構成してもよい。
　図１６に示す電子機器６００は、空芯コイルにより構成される５つの第１アンテナ７１０Ａ、７１０Ｂ、７１０Ｃ、７１０Ｄ、７１０Ｅのうち、第１アンテナ７１０Ａをパネル６１０の周囲を囲むように配置してループアンテナとして用い、その他の第１アンテナ７１０Ｂ、７１０Ｃ、７１０Ｄ、７１０Ｅを、それぞれの巻回軸をパネル部６１０と交差する方向に向けて、パネル部６１０の周辺の角部に配置するようにして構成される。
　そしてループアンテナとして用いる第１アンテナ７１０Ａは、送信アンテナ及び受信アンテナとして機能し、その他の第１アンテナ７１０Ｂ、７１０Ｃ、７１０Ｄ、７１０Ｅは、受信アンテナとして機能する。
　このような態様によれば、ループアンテナとして機能させる第１アンテナ７１０Ａからペン１０００に対して無接点給電（無線給電とも記す）を行うことが可能となる。また本実施形態に係る第１アンテナ７１０のように、ループアンテナを送信アンテナ及び受信アンテナとして用いることにより、ペン１０００をパネル６１０に接触させた場合の押圧力すなわち筆圧を検知することも可能となる。さらに、この筆圧を検知して電子機器６００の引き起こし（パワーアップ）の制御に使用することも可能となる。
　なお、図１６に示した電子機器６００においては、受信アンテナとして機能させる４つの第１アンテナ７１０Ｂ、７１０Ｃ、７１０Ｄ、７１０Ｅをパネル部６１０の角部に配置した場合を示したが、受信アンテナを４つ以上の第１アンテナ７１０を用いて構成してもよい。このような態様により、ペン１０００の位置をより正確に特定することも可能となる。
　以上、本実施形態に係る電子機器６００及びペン１０００について詳細に説明したが、本実施形態に係る電子機器６００は、送信アンテナ及び複数の受信アンテナをパネル部６１０の周囲に設けて、送信アンテナから送信された送信電波を受信したペン１０００から放出される放出電波を複数の受信アンテナが受信し、複数の受信アンテナが受信した放出電波のそれぞれの受信強度に基づいてペン１０００の位置を特定する。このような態様によって、電子機器６００のパネル部６１０の透明度を低下させることなく、電波あるいは電磁波の共振・共鳴回路を組込んだペンタイプの共振器による情報入力を行うことが可能になる。
　また本実施形態に係る電子機器６００は、送信アンテナによる送信電波の送信と、受信アンテナによるペン１０００からの放出電波の受信と、が交互に繰り返し行われるように、送信アンテナ及び受信アンテナを制御する。このような態様によって、受信アンテナがペン１０００からの放出電波を受信中は送信アンテナからの送信電波の送信がなされないようにできるため、受信アンテナはペン１０００からの放出電波を効率的に受信することが可能となり、ペン１０００の位置特定精度を向上させることが可能となる。
　また本実施形態に係る電子機器６００は、空芯コイルを有して構成される第１アンテナ７１０と、フェライトにコイルを巻回したコイルアンテナを有して構成される複数の第２アンテナ８１０とを備え、送信アンテナが第１アンテナ７１０によって構成され、受信アンテナが第１アンテナ７１０及び第２アンテナ８１０によって構成される。このように、受信アンテナに指向性の高いコイルアンテナを含むことで、電子機器６００は、ペン１０００の位置特性精度をより一層向上させることが可能となる。
　また本実施形態に係る電子機器６００は、第１アンテナ７１０及び第２アンテナ８１０がそれぞれ、第１アンテナ７１０のコイルの巻回軸及び第２アンテナ８１０のコイルの巻回軸をパネル部６１０に交差する方向に向けるようにしてパネル部６１０の周囲に設けられる。このように配置することによって、第１アンテナ７１０及び第２アンテナ８１０による電波の受信感度を向上させることができるため、電子機器６００は、より一層高精度にペン１０００の位置を特定することが可能となる。
　またこの場合、第１アンテナ７１０のコイルの巻回軸及び第２アンテナ８１０のコイルの巻回軸を、それぞれパネル部６１０に交差させ、かつ、各巻回軸が平行になるようにパネル部６１０の周囲に配置することにより、第１アンテナ７１０と第２アンテナ８１０の指向性の向きを揃えることができるので、ペン１０００から放出される放出電波をより感度良く受信するすることが可能になる。
　また本実施形態に係る電子機器６００は、送信アンテナによる送信電波の送信と、受信アンテナによるペン１０００からの放出電波の受信と、を交互に行う際に、送信電波を送信する毎に、ペン１０００の種類に応じて定められたそれぞれの周波数のうちのいずれかの周波数で、かつ、周波数が毎回異なるように送信電波を送信し、位置特定部８７２は、受信アンテナが放出電波を受信する毎に変化するペン１０００からの放出電波の受信強度に基づいて、ペン１０００の種類を特定する。このような態様によって、本実施形態に係る電子機器６００は、色や太さや模様などが異なる様々な種類のペン１０００を用いて情報の入力や表示を行うことが可能なユーザインタフェースを提供することが可能となる。
　これにより、例えば電子黒板システムを本実施形態に係る電子機器６００及びペン１０００によって構成することで、一般的に普及しているインク式カラーペンを用いたホワイトボードと同様の使い勝手の電子黒板システムを実現することも可能となる。
　また、本実施形態に係る電子機器６００において、受信アンテナを多角形に形成されるパネル部６１０の少なくとも角部に設けるように構成することも可能である。このような態様によって、ペン１０００の位置特定精度をより高精度にすることが可能となる。
　さらに、本実施形態に係る電子機器６００は、送信アンテナ及び受信アンテナを、いずれもコイルを有して構成される複数の第１アンテナ７１０によって構成するようにすることも可能である。このような態様によって、送信アンテナ及び受信アンテナに用いられる構成部品の種類を削減し、電子機器６００のコスト削減を図ることが可能となる。
　そしてこの場合、電子機器６００は、送信アンテナによる送信電波の送信と、受信アンテナによるペン１０００からの放出電波の受信と、を交互に行う際に、送信アンテナとして機能する第１アンテナ７１０を毎回変えるように制御すると良い。このような態様によれば、パネル部６１０の周囲に設けられる各送信アンテナの位置の違いが受信強度の違いに与える影響を低減することが可能となり、より高精度にペン１０００の位置を特定することが可能となる。
　また、本実施形態に係るペン１０００は、内部に第１スイッチ１５１０を有しており、ペン１０００の先端から突出するフェライト１１１０をパネル部６１０に押し当てた際の押圧力が第１所定値を超えた場合に第１スイッチ１５１０が導通し、ペン１０００の内部の第２コンデンサ１１２４を有効に機能させるように構成されている。このような態様によって、ペン本体１２００の外部からフェライト１１１０に押圧力を加えて、フェライト１１１０をペン１０００の後端側に移動させることにより、ペン１０００の帯域を切り替えることが可能となる。
　また本実施形態に係るペン１０００は、内部に第２スイッチ１５００を有しており、ペン１０００の先端から突出するフェライト１１１０をパネル部６１０にさらに強い力で押し当てて押圧力が第２所定値を超えた場合に、第２スイッチ１５００がペン１０００内部のＬＣ回路を短絡させるように構成されている。このような態様によって、マウスを用いた場合と同様の操作感でクリック入力を行うことが可能となるので、利用者に対して極めて自然な操作感を与えることが可能となる。
　また上述したように本実施形態に係る電子機器６００においては、パネル部６１０の透明度を低下させないようにできるため、図１に示したように、パネル部６１０を、ＬＣＤ部６２０の外側（ＬＣＤ部６２０が本体構成部６３０に向かう側の面とは反対側）の面に装着することが可能となる。
　このため、ペン入力機能を想定していない一般的なＬＣＤパネルを改造することなくＬＣＤ部６２０として用いることが可能となり、コスト低減を図ることが可能となる。より詳細には、電波の不要輻射を防止するためにＬＣＤパネルの下面側に設けられている金属板（アルミ板）を取り外さずにそのままＬＣＤ部６２０として用いることが可能になる。
　なお上述した実施の形態は本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。
６００　　電子機器
６１０　　パネル部
６２０　　ＬＣＤ部
６３０　　本体構成部
７１０　　第１アンテナ
７２０　　送信制御部
７３０　　発振回路
７４０　　ドライバ回路
７５０　　アンテナ調整部
７５１　　延長コイル
７５２　　コンデンサ
８１０　　第２アンテナ
８２０　　受信制御部
８３０　　信号増幅回路
８４０　　フィルタ回路
８５０　　検波回路
８６０　　ＡＤ変換回路
８６１　　ＡＤ変換回路
８７０　　信号解析部
８７１　　受信強度検知部
８７２　　位置特定部
８９０Ａ　位置特定テーブル
８９０Ｂ　位置特定テーブル
８９１　　周波数テーブル
９００　　電子機器制御部
９１０　　第１アンテナスイッチ
９２０　　第２アンテナスイッチ
１０００　ペン
１１００　共振共鳴回路
１１１０　フェライト
１１１１　先端突出部
１１１２　本体部
１１１３　溝部
１１２１　コイル
１１２２　コンデンサ
１１２３　第１コンデンサ
１１２４　第２コンデンサ
１２００　ペン本体
１２１０　先端側ペン本体
１２２０　後端側ペン本体
１２３０　ジョイントキャップ
１３００　スペーサ
１３１０　凹部
１３２０　プリント回路基板装着部
１３３０　後方窓部
１４００　プリント回路基板
１４１０　第１導電路
１４１１　第１導電端子
１４２０　第２導電路
１４２１　第２導電端子
１５００　第２スイッチ（導電部材）
１５１０　第１スイッチ

Claims (13)

  1. 　　ペンタイプの共振器による情報の入力が可能な電子機器であって、
    　前記共振器は、中空筒状のペン本体と、前記ペン本体に収容される棒状のフェライトと、前記フェライトに巻回されるコイルと、前記コイルと電気的に接続されるコンデンサと、を有し、
    　前記共振器による前記情報の入力を受け付ける装置部と、
    　前記装置部の周囲に設けられ、所定周波数の送信電波を送信する送信アンテナと、
    　前記装置部の周囲に設けられ、前記送信電波を受信した前記共振器に蓄積された前記送信電波のエネルギーによって前記共振器から放出される放出電波を受信する複数の受信アンテナと、
    　前記複数の受信アンテナが受信した前記放出電波のそれぞれの受信強度を検知する受信強度検知部と、
    　前記それぞれの受信強度に基づいて、前記装置部における前記共振器の位置を特定する位置特定部と、
    を備えることを特徴とする電子機器。
  2. 　請求項１に記載の電子機器であって、
    　前記送信アンテナによる前記送信電波の送信と、前記複数の受信アンテナによる前記放出電波の受信と、が交互に繰り返し行われるように、前記送信アンテナ及び前記複数の受信アンテナを制御するアンテナ制御部と、
    を備えることを特徴とする電子機器。
  3. 　請求項２に記載の電子機器であって、
    　コイルを有して構成される第１アンテナと、
    　棒状のフェライトにコイルを巻回してなるコイルアンテナを有して構成される複数の第２アンテナと、
    を備え、
    　前記送信アンテナが、前記第１アンテナによって構成され、
    　前記複数の受信アンテナが、前記第１アンテナ及び前記複数の第２アンテナによって構成される
    ことを特徴とする電子機器。
  4. 　請求項３に記載の電子機器であって、
    　前記第１アンテナ及び前記複数の第２アンテナは、それぞれ、前記第１アンテナの前記コイルの巻回軸及び前記第２アンテナの前記コイルの巻回軸を前記装置部の面に交差する方向に向けるようにして前記装置部の周囲に設けられる
    ことを特徴とする電子機器。
  5. 　請求項４に記載の電子機器であって、
    　前記第１アンテナ及び前記複数の第２アンテナは、それぞれ、前記第１アンテナの前記コイルの巻回軸及び前記第２アンテナの前記コイルの巻回軸を前記装置部の面に交差させ、かつ、前記各巻回軸が平行になるように、前記装置部の周囲に設けられる
    ことを特徴とする電子機器。
  6. 　請求項２に記載の電子機器であって、
    　前記送信アンテナ及び前記複数の受信アンテナは、コイルを有して構成される複数の第１アンテナによって構成される
    ことを特徴とする電子機器。
  7. 　請求項６に記載の電子機器であって、
    　前記アンテナ制御部は、前記送信アンテナによる前記送信電波の送信と、前記複数の受信アンテナによる前記放出電波の受信と、を交互に行う際に、前記送信電波を送信する毎に異なる前記第１アンテナを前記送信アンテナとして選択する
    ことを特徴とする電子機器。
  8. 　請求項２～７のいずれかに記載の電子機器であって、
    　前記共振器が有する前記コイルのインダクタンス及び前記コンデンサの容量は、前記共振器の種類毎に定められる複数の周波数のうちの、当該共振器の種類に対応する周波数に共振するように設定されており、
    　前記アンテナ制御部は、前記送信アンテナによる前記送信電波の送信と、前記複数の受信アンテナによる前記放出電波の受信と、を交互に行う際に、前記送信電波を送信する毎に異なる前記周波数で前記送信電波を送信し、
    　前記位置特定部は、前記受信アンテナが前記放出電波を受信する毎に変化する前記共振器からの前記放出電波の受信強度に基づいて、前記共振器の種類を特定する
    ことを特徴とする電子機器。
  9. 　請求項８に記載の電子機器であって、
    　前記共振器の種類は、前記共振器の前記装置部上における軌跡を前記電子機器が表示器に表示する際の線の色により定められる
    ことを特徴とする電子機器。
  10. 　請求項８に記載の電子機器であって、
    　前記共振器の種類は、前記共振器の前記装置部上における軌跡を前記電子機器が表示器に表示する際の線の太さにより定められる
    ことを特徴とする電子機器。
  11. 　請求項１～１０のいずれかに記載の電子機器であって、
    　前記装置部の面は多角形であり、
    　前記受信アンテナが、前記装置部の面の少なくとも角部にそれぞれ設けられる
    ことを特徴とする電子機器。
  12. 　請求項１～１１のいずれかに記載の電子機器に用いられる共振器であって、
    　前記共振器が有する前記フェライトは、前記ペン本体の先端に形成された開口から一端を突出させるように前記ペン本体に収容されるとともに、前記フェライトの前記一端への前記ペン本体の外部からの押圧力によって、前記ペン本体の後端側に移動可能なように前記ペン本体に収容され、
    　前記共振器が有する前記コンデンサは、前記共振器が有す前記コイルにそれぞれ並列に接続される第１コンデンサ及び第２コンデンサを有して構成され、
    　前記第２コンデンサと直列に設けられ、前記フェライトが前記押圧力によって前記後端側に移動した際に導通して前記第２コンデンサを機能させる第１スイッチと、
    を備えることを特徴とする共振器。
  13. 　請求項１２に記載の電子機器に用いられる共振器であって、
    　前記第２コンデンサに並列に設けられ、前記フェライトが前記押圧力によってさらに前記後端側に移動した際に導通して、前記共振器が有する前記コイル、前記第１コンデンサ及び前記第２コンデンサによって形成されるＬＣ回路を短絡させる第２スイッチと、
    をさらに備えることを特徴とする共振器。
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