(57)【要約】【課題】  位置入力手段として、比較的大型の表示部を備えた表示装置や、比較的小型の表示部を備えた表示装置に兼用して用いることができると共に、簡素で、且つ、軽量な入力用ペンを提供する。【解決手段】  入力用ペン本体２の先端部に形成される切頭円錐状体３と、切頭円錐状体３の先端部に設けられ、超音波を反射する半球状のゴム体４と、切頭円錐状体３の外周面に形成され、赤外線を反射する反射面５とを備え、表示装置の表示部上に発信される超音波を前記ゴム体４により反射することによって、表示部上の入力位置を示し、表示装置の表示部上に発光される赤外線を前記反射面５により反射することによって、表示部上の入力位置を示すように構成された入力用ペン１を提供する。【選択図】  図２
2006343909.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力用ペン本体の先端部に形成される切頭円錐状体と、該切頭円錐状体の先端部に設けられ、超音波を反射する半球状のゴム体と、該切頭円錐状体の外周面に形成され、赤外線を反射する反射面とを備え、表示装置の表示部上に発信される超音波を前記ゴム体により反射することによって、該表示部上の入力位置を示し、表示装置の表示部上に発光される赤外線を前記反射面により反射することによって、該表示部上の入力位置を示すように構成されたことを特徴とする入力用ペン。
【請求項２】
入力用ペン本体の先端部に形成される切頭円錐状体と、該切頭円錐状体の先端部に設けられ、超音波を反射する半球状のゴム体と、該入力用ペン本体の後端部に設けられ、後方にレーザー光を発光するレーザーダイオードと、該入力用ペン本体内に内蔵され、該レーザーダイオードの電源となる電源部と、該入力用ペン本体の外周部に設けられ、該レーザーダイオードに接続される回路をオンオフするスイッチとを備え、表示装置の表示部上に発信される超音波を前記ゴム体により反射することによって、該表示部上の入力位置を示し、前記レーザーダイオードによりレーザー光を発光し、該レーザー光によって表示装置の表示部上の表示位置を示すように構成されたことを特徴とする入力用ペン。
【請求項３】
入力用ペン本体の先端部に形成される切頭円錐状体と、該切頭円錐状体の外周面に形成され、赤外線を反射する反射面と、該入力用ペン本体の後端部に設けられ、後方にレーザー光を発光するレーザーダイオードと、該入力用ペン本体内に内蔵され、該レーザーダイオードの電源となる電源部と、該入力用ペン本体の外周部に設けられ、該レーザーダイオードに接続される回路をオンオフするスイッチとを備え、表示装置の表示部上に発光される赤外線を前記反射面により反射することによって、該表示部上の入力位置を示し、前記レーザーダイオードによりレーザー光を発光し、該レーザー光によって表示装置の表示部上の表示位置を示すように構成されたことを特徴とする入力用ペン。
【請求項４】
入力用ペン本体の先端部に形成される切頭円錐状体と、該切頭円錐状体の先端部に設けられ、超音波を反射する半球状のゴム体と、該切頭円錐状体の外周面に形成され、赤外線を反射する反射面と、該入力用ペン本体の後端部に設けられ、後方にレーザー光を発光するレーザーダイオードと、該入力用ペン本体内に内蔵され、該レーザーダイオードの電源となる電源部と、該入力用ペン本体の外周部に設けられ、該レーザーダイオードに接続される回路をオンオフするスイッチとを備え、表示装置の表示部上に発信される超音波を前記ゴム体により反射することによって、該表示部上の入力位置を示し、表示装置の表示部上に発光される赤外線を前記反射面により反射することによって、該表示部上の入力位置を示し、前記レーザーダイオードによりレーザー光を発光し、該レーザー光によって表示装置の表示部上の表示位置を示すように構成されたことを特徴とする入力用ペン。
【請求項５】
上記ゴム体は硬質のシリコンゴムから成ることを特徴とする請求項１，２，３又は４記載の入力用ペン。
【請求項６】
上記反射面は上記切頭円錐状体の外周面に赤外線反射テープを貼着して形成されることを特徴とする請求項１，２，３，４又は５記載の入力用ペン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置の表示部上に発信される超音波を反射することによって、表示部上の入力位置を示し、表示装置の表示部上に発光される赤外線を反射することによって、表示部上の入力位置を示し、レーザー光によって表示装置の表示部上の表示位置を示すように構成された入力用ペンに関する。
【背景技術】
【０００２】
此種従来の表示装置の表示部から入力する入力用ペンとして、タッチペンが広く知られており、タッチペンは感圧のタッチパネルをタッチすることにより、感圧信号を発生させてタッチパネル上の位置を示し、感圧信号の発生によって位置情報を発生させるものである（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
又、表示装置の表示部上の入力用ペンから超音波又は赤外線を発信して、或いは、入力用ペンにより超音波又は赤外線を受信して入力用ペンの位置情報を発生させるものも知られている（例えば特許文献２及び３参照）。
【特許文献１】特開平９−２３１００６号公報
【特許文献２】特開２００２−３７３０５３号公報
【特許文献３】特開２００４−３１０５９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
然しながら、従来の特許文献１に記載されるようなタッチペンは感圧のタッチパネルを使用するため、比較的大型の表示部にタッチパネルを適用する場合には、タッチパネルが高価になるという問題がある。
【０００５】
又、特許文献２又は３に記載される入力用ペンは、入力用ペンに超音波又は赤外線を発信又は受信する機構を備えるため、入力用ペンの構造が複雑になり、或いは、入力用ペンを軽量に構成できないという問題があった。
【０００６】
更に、近年、比較的大型の表示部を備えた表示装置や、比較的小型の表示部を備えた表示装置を同時に使用する場合があり、位置入力手段として、その両方の表示装置に於いて兼用して用いることができる入力用ペンが望まれている。
【０００７】
以上の現状に鑑み、本発明は、位置入力手段として、比較的大型の表示部を備えた表示装置や、比較的小型の表示部を備えた表示装置に兼用して用いることができると共に、簡素で、且つ、軽量な入力用ペンを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決すべく、本発明は以下の構成を提供する。
請求項１に係る発明は、入力用ペン本体の先端部に形成される切頭円錐状体と、該切頭円錐状体の先端部に設けられ、超音波を反射する半球状のゴム体と、該切頭円錐状体の外周面に形成され、赤外線を反射する反射面とを備え、表示装置の表示部上に発信される超音波を前記ゴム体により反射することによって、該表示部上の入力位置を示し、表示装置の表示部上に発光される赤外線を前記反射面により反射することによって、該表示部上の入力位置を示すように構成されたことを特徴とする入力用ペンを提供するものである。
【０００９】
請求項２に係る発明は、入力用ペン本体の先端部に形成される切頭円錐状体と、該切頭円錐状体の先端部に設けられ、超音波を反射する半球状のゴム体と、該入力用ペン本体の後端部に設けられ、後方にレーザー光を発光するレーザーダイオードと、該入力用ペン本体内に内蔵され、該レーザーダイオードの電源となる電源部と、該入力用ペン本体の外周部に設けられ、該レーザーダイオードに接続される回路をオンオフするスイッチとを備え、表示装置の表示部上に発信される超音波を前記ゴム体により反射することによって、該表示部上の入力位置を示し、前記レーザーダイオードによりレーザー光を発光し、該レーザー光によって表示装置の表示部上の表示位置を示すように構成されたことを特徴とする入力用ペンを提供するものである。
【００１０】
請求項３に係る発明は、入力用ペン本体の先端部に形成される切頭円錐状体と、該切頭円錐状体の外周面に形成され、赤外線を反射する反射面と、該入力用ペン本体の後端部に設けられ、後方にレーザー光を発光するレーザーダイオードと、該入力用ペン本体内に内蔵され、該レーザーダイオードの電源となる電源部と、該入力用ペン本体の外周部に設けられ、該レーザーダイオードに接続される回路をオンオフするスイッチとを備え、表示装置の表示部上に発光される赤外線を前記反射面により反射することによって、該表示部上の入力位置を示し、前記レーザーダイオードによりレーザー光を発光し、該レーザー光によって表示装置の表示部上の表示位置を示すように構成されたことを特徴とする入力用ペンを提供するものである。
【００１１】
請求項４に係る発明は、入力用ペン本体の先端部に形成される切頭円錐状体と、該切頭円錐状体の先端部に設けられ、超音波を反射する半球状のゴム体と、該切頭円錐状体の外周面に形成され、赤外線を反射する反射面と、該入力用ペン本体の後端部に設けられ、後方にレーザー光を発光するレーザーダイオードと、該入力用ペン本体内に内蔵され、該レーザーダイオードの電源となる電源部と、該入力用ペン本体の外周部に設けられ、該レーザーダイオードに接続される回路をオンオフするスイッチとを備え、表示装置の表示部上に発信される超音波を前記ゴム体により反射することによって、該表示部上の入力位置を示し、表示装置の表示部上に発光される赤外線を前記反射面により反射することによって、該表示部上の入力位置を示し、前記レーザーダイオードによりレーザー光を発光し、該レーザー光によって表示装置の表示部上の表示位置を示すように構成されたことを特徴とする入力用ペンを提供するものである。
【００１２】
請求項５に係る発明は、上記ゴム体は硬質のシリコンゴムから成ることを特徴とする請求項１，２，３又は４記載の入力用ペンを提供するものである。
【００１３】
請求項６に係る発明は、上記反射面は上記切頭円錐状体の外周面に赤外線反射テープを貼着して形成されることを特徴とする請求項１，２，３，４又は５記載の入力用ペンを提供するものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の請求項１記載の発明によれば、入力用ペン本体の先端部に形成される切頭円錐状体と、該切頭円錐状体の先端部に設けられ、超音波を反射する半球状のゴム体と、該切頭円錐状体の外周面に形成され、赤外線を反射する反射面とを備え、表示装置の表示部上に発信される超音波を前記ゴム体により反射することによって、該表示部上の入力位置を示し、表示装置の表示部上に発光される赤外線を前記反射面により反射することによって、該表示部上の入力位置を示すように構成された入力用ペンを提供するので、位置入力手段として、比較的大型の表示部を備えた表示装置や、精度が要求される比較的小型の表示部を備えた表示装置に兼用して用いることができると共に、簡素で、且つ、軽量な入力用ペンを提供できる。
【００１５】
請求項２記載の発明によれば、入力用ペン本体の先端部に形成される切頭円錐状体と、該切頭円錐状体の先端部に設けられ、超音波を反射する半球状のゴム体と、該入力用ペン本体の後端部に設けられ、後方にレーザー光を発光するレーザーダイオードと、該入力用ペン本体内に内蔵され、該レーザーダイオードの電源となる電源部と、該入力用ペン本体の外周部に設けられ、該レーザーダイオードに接続される回路をオンオフするスイッチとを備え、表示装置の表示部上に発信される超音波を前記ゴム体により反射することによって、該表示部上の入力位置を示し、前記レーザーダイオードによりレーザー光を発光し、該レーザー光によって表示装置の表示部上の表示位置を示すように構成された入力用ペンを提供するので、位置入力手段として、精度が要求される比較的小型の表示部を備えた表示装置に用いることができると共に、位置表示手段として用いることができる、簡素で、且つ、軽量な入力用ペンを提供できる。
【００１６】
請求項３記載の発明によれば、入力用ペン本体の先端部に形成される切頭円錐状体と、該切頭円錐状体の外周面に形成され、赤外線を反射する反射面と、該入力用ペン本体の後端部に設けられ、後方にレーザー光を発光するレーザーダイオードと、該入力用ペン本体内に内蔵され、該レーザーダイオードの電源となる電源部と、該入力用ペン本体の外周部に設けられ、該レーザーダイオードに接続される回路をオンオフするスイッチとを備え、表示装置の表示部上に発光される赤外線を前記反射面により反射することによって、該表示部上の入力位置を示し、前記レーザーダイオードによりレーザー光を発光し、該レーザー光によって表示装置の表示部上の表示位置を示すように構成された入力用ペンを提供するので、位置入力手段として、比較的大型の表示部を備えた表示装置に用いることができると共に、位置表示手段として用いることができる、簡素で、且つ、軽量な入力用ペンを提供できる。
【００１７】
請求項４記載の発明によれば、入力用ペン本体の先端部に形成される切頭円錐状体と、該切頭円錐状体の先端部に設けられ、超音波を反射する半球状のゴム体と、該切頭円錐状体の外周面に形成され、赤外線を反射する反射面と、該入力用ペン本体の後端部に設けられ、後方にレーザー光を発光するレーザーダイオードと、該入力用ペン本体内に内蔵され、該レーザーダイオードの電源となる電源部と、該入力用ペン本体の外周部に設けられ、該レーザーダイオードに接続される回路をオンオフするスイッチとを備え、表示装置の表示部上に発信される超音波を前記ゴム体により反射することによって、該表示部上の入力位置を示し、表示装置の表示部上に発光される赤外線を前記反射面により反射することによって、該表示部上の入力位置を示し、前記レーザーダイオードによりレーザー光を発光し、該レーザー光によって表示装置の表示部上の表示位置を示すように構成された入力用ペンを提供するので、位置入力手段として、比較的大型の表示部を備えた表示装置や、精度が要求される比較的小型の表示部を備えた表示装置に兼用して用いることができると共に、位置表示手段として用いることができる、簡素で、且つ、軽量な入力用ペンを提供できる。
【００１８】
請求項５記載の発明によれば、上記ゴム体は硬質のシリコンゴムから成るので、請求項１，２，３又は４記載の発明の効果に加え、超音波を効率良く反射できる。
【００１９】
請求項６記載の発明によれば、上記反射面は上記切頭円錐状体の外周面に赤外線反射テープを貼着して形成されるので、請求項１，２，３，４又は５記載の発明の効果に加え、容易且つ安価に赤外線反射面を形成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、実施例を示した図面を参照しつつ本発明の実施の形態を説明する。
図１及び図２に於いて、１は本発明の請求項４記載の入力用ペンであり、入力ペン１は、入力用ペン本体２の先端部に形成される切頭円錐状体３と、切頭円錐状体３の先端部に設けられ、超音波を反射する半球状のゴム体４と、切頭円錐状体３の外周面に形成され、赤外線を反射する反射面５と、入力用ペン本体２の後端部に設けられ、後方にレーザー光を発光するレーザーダイオード６と、入力用ペン本体２内に内蔵され、レーザーダイオード６の電源となる電源部７と、入力用ペン本体２の外周部に設けられ、レーザーダイオード６に接続される回路（図示せず）をオンオフするスイッチ８とを備えている。
【００２１】
そして、前記ゴム体４は硬質のシリコンゴムによって形成され、前記反射面５は前記切頭円錐状体３の外周面に赤外線反射テープ９を貼着して形成される。尚、赤外線反射テープ９に代えて遠赤外線反射テープを用いても良く、然る時も同様な効果が期待できる。又、前記入力用ペン本体２は伸縮自在に形成されても良い。
【００２２】
図３に於いて、１１は例えば１７インチ等の比較的小型の矩形状の表示板１２を備えた表示装置であり、表示板１２は、矩形状の白濁したガラス板から成り、プロジェクター（図示せず）のスクリーンとして用いられるものである。
【００２３】
そして、表示板１２の４つのコーナー近傍に、超音波発信受信装置１３，１３…が設けられ、表示板１２の４辺近傍の表面上に、多数の凹溝が平行に一定間隔で帯状に形成されて成る超音波の反射部１４，１４…が設けられ、超音波が反射部１４，１４…によって反射され、超音波が反射部１４，１４…から外部に漏出しないように構成されている。
【００２４】
又、前記表示板１２の前記反射部１４，１４…の中央部が表示部１５となっており、表示部１５に映像が表示される。
【００２５】
而して、少なくとも３つの前記超音波発信受信装置１３，１３…から超音波が発信された状態で、前記ゴム体４側を先端にして前記入力用ペン１を表示部１５にタッチすると、或いは、タッチする直前まで近づけると、前記超音波発信受信装置１３，１３…から発信される超音波が入力用ペン１の前記ゴム体４によって反射し、その反射した超音波が前記超音波発信受信装置１３，１３…に受信される。
【００２６】
そして、少なくとも、３つの超音波発信受信装置１３，１３…に受信される超音波によって、前記入力用ペン１のゴム体４の表示板１２上の位置を検知することができる。
【００２７】
これによって、入力用ペン１をパソコン等のマウス（図示せず）の如き入力装置として機能させることができる。
【００２８】
例えば、入力用ペン１を、表示部１５にタッチすると、或いは、タッチする直前まで近づけると、マウスのクリックに相当する入力が可能となり、入力用ペン１で、表示部１５にタッチし、或いは、タッチする直前まで近づけて、そのまま、表示部１５上をスライドさせると、マウスのドラッグに相当する入力が可能となる。
【００２９】
又、図４に於いて、２１は例えば７５〜１３３インチ等の比較的大型の表示部２２を備えた表示板２３を有する表示装置であり、表示板２３は、電圧を加えることで白濁面から透明面へと変化する液晶フィルムを備えたガラスウォールから成り、白濁面時にはリヤプロジェクションのスクリーンとして利用できるものであり、或いは非透明の壁として利用できるものである。
【００３０】
そして、表示板２３の白濁面時に於いて、表示部２２に投影機から投影される映像が表示される。
【００３１】
又、表示板２３の上部左右コーナー近傍に、夫々赤外線発信受信装置２４，２４が設けられ、赤外線発信受信装置２４，２４から、表示板２３の表示部２２上に赤外線が発信されるように構成されている。
【００３２】
而して、前記赤外線発信受信装置２４，２４から赤外線が発信された状態で、前記ゴム体４側を先端にして前記入力用ペン１を表示部２２にタッチすると、或いは、タッチする直前まで近づけると、前記赤外線発信受信装置２４，２４から発信される赤外線が入力用ペン１の前記反射面５によって反射し、その反射した赤外線が前記赤外線発信受信装置２４，２４に受信される。
【００３３】
そして赤外線発信受信装置２４，２４に受信される赤外線の受信角度によって、適宜、コンピュータ（図示せず）による計算処理がなされ、前記入力用ペン１の反射面５の表示部２２上の位置を検知することができる。
【００３４】
これによって、入力用ペン１は、パソコン等のマウスの如き入力装置として機能させることができる。
【００３５】
例えば、入力用ペン１を、表示部２２にタッチすると、或いは、タッチする直前まで近づけると、マウスのクリックに相当する入力が可能となり、入力用ペン１で、表示部２２にタッチし、或いは、タッチする直前まで近づけて、そのまま、表示板２２上をスライドさせると、マウスのドラッグに相当する入力が可能となる。
【００３６】
斯くして、前記入力用ペン１は、前記反射面５及びゴム体４により、位置入力手段として、比較的大型の表示部を備えた表示装置や、高い精度が要求される比較的小型の表示部を備えた表示装置に兼用して用いることができると共に、前記レーザーダイオード６を位置表示手段として用いることができ、更に、前記入力用ペン１は、簡素で、且つ、軽量に作成できる。
【００３７】
又、前記ゴム体４は硬質のシリコンゴムから成るので、超音波を効率良く反射できる。
【００３８】
更に、前記反射面５は前記切頭円錐状体３の外周面に赤外線反射テープ９を貼着して形成されるので、容易且つ安価に赤外線反射面を形成できる。
【００３９】
図５は、前記レーザーダイオード６の電気回路３１であり、電気回路３１は、レーザーダイオード６にボタン電池から成る電源部７と押しボタンスイッチから成るスイッチ８とが直列に接続されており、スイッチ８のＯＮ、ＯＦＦ操作により、レーザーダイオード６が点灯し、消灯する。
【００４０】
スイッチ８をＯＮし、レーザーダイオード６を点灯させ、例えば、前記比較的大型の表示板２３の表示部２２にレーザー光を当てることにより、表示部２２上の選択する表示位置を示すことができる。
【００４１】
斯くして、前記入力用ペン１は位置表示手段として、所謂ポインターとして利用することができる。従って、前記入力用ペン１は位置入力手段及び位置表示手段として兼用することができる。
【００４２】
図６に於いて、４１は本発明の請求項１記載の入力用ペンであり、入力用ペン４１は、前記入力用ペン（図２に於いて１）から、レーザーダイオード（図２に於いて６）と、レーザーダイオード（図２に於いて６）に関する部品である電源部（図２に於いて７）と、スイッチ（図２に於いて８）を無くしたものである。
【００４３】
従って、入力用ペン４１は、前記入力用ペン（図２に於いて１）のゴム体４と、反射面５とを備え、即ち、前記入力用ペン（図２に於いて１）のゴム体４と、反射面５と同じ機能を備え、同様の機能による同様の効果が期待できる。従って、大型の表示部の位置入力手段及び小型の表示部の位置入力手段として兼用できる。
【００４４】
図７に於いて、５１は本発明の請求項２記載の入力用ペンであり、入力用ペン５１は、前記入力用ペン（図２に於いて１）から、赤外線反射用の反射面（図２に於いて５）を無くしたものである。
【００４５】
従って、入力ペン５１は、前記入力用ペン（図２に於いて１）のゴム体４と、レーザーダイオード６と、レーザーダイオード６の電源部７と、レーザーダイオード６に接続される回路をオンオフするスイッチ８とを備え、即ち、前記入力用ペン（図２に於いて１）のゴム体４と、レーザーダイオード６と、電源部７と、スイッチ８と同じ機能を備え、同様の機能による同様の効果が期待できる。従って、小型の表示部の位置入力手段及び表示部の位置表示手段として兼用できる。
【００４６】
図８に於いて、６１は本発明の請求項３記載の入力用ペンであり、入力用ペン６１は、前記入力用ペン（図２に於いて１）から、超音波を反射するゴム体（図２に於いて４）を無くしたものである。但し、赤外線反射用のゴム体に代えて、例えば、緩衝用の軟質ゴム体６２等を装着する。
【００４７】
従って、入力ペン６１は、前記入力用ペン（図２に於いて１）の反射面５と、レーザーダイオード６と、レーザーダイオード６の電源部７と、レーザーダイオード６に接続される回路をオンオフするスイッチ８とを備え、即ち、前記入力用ペン（図２に於いて１）の反射面５と、レーザーダイオード６と、電源部７と、スイッチ８と同じ機能を備え、同様の機能による同様の効果が期待できる。従って、大型の表示部の位置入力手段及び表示部の位置表示手段として兼用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の請求項４記載の入力用ペンの正面図である。
【図２】（ａ）本発明の請求項４記載の入力用ペンの正面縦断面図である。（ａ）本発明の請求項４記載の入力用ペンの側面図である。
【図３】本発明の請求項４記載の入力用ペンが超音波を反射させて位置検出される状態を示す説明図である。
【図４】本発明の請求項４記載の入力用ペンが赤外線を反射させて位置検出される状態を示す説明図である。
【図５】本発明の請求項４記載の入力用ペンのレーザーダイオードの電気回路図である。
【図６】本発明の請求項１記載の入力用ペンの正面縦断面図である。
【図７】本発明の請求項２記載の入力用ペンの正面縦断面図である。
【図８】本発明の請求項３記載の入力用ペンの正面縦断面図である。
【符号の説明】
【００４９】
１，４１，５１，６１  入力用ペン
２  入力用ペン本体
３  切頭円錐状体
４  ゴム体
５  反射面
６  レーザーダイオード
７  電源部
８  スイッチ
９  反射テープ
１１，２１  表示装置
１５  表示部
２３  表示部
【図１】
2006343909.tif 000003
【図２】
2006343909.tif 000004
【図３】
2006343909.tif 000005
【図４】
2006343909.tif 000006
【図５】
2006343909.tif 000007
【図６】
2006343909.tif 000008
【図７】
2006343909.tif 000009
【図８】
2006343909.tif 000010