(57)【要約】【課題】  発光部の発光点が手の陰になることを防止することができ、使用の際に持ちやすくて手からの落下を防止することができ、傾斜のある場所に置いたときに転がることを防止することができるライトペンを提供する。【解決手段】  ライトペン１００は、棒状をなして先端部に光を発する発光部１５０を有するペン本体１１０と、ペン本体１１０に設けられ、ペン本体１１０の後端部の両側へ略直交する方向へ延びている把持部１２０とを備えている。把持部１２０の内部には、電源部が設けられている。ライトペン１００の使用の際、使用者は把持部１２０を握って持つことができるので、使用者の利き手に関係なく、ペン本体１１０の先端部から離れたペン本体１１０の後端部に手の位置を規定することができる。【選択図】        図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
棒状をなして先端部に光を発する発光部を有するペン本体の後端部の片側あるいは両側に、軸線から離れていく方向に延びる把持部を備えたことを特徴とするライトペン。
【請求項２】
前記把持部は、ペン本体の後端部の両側へ略直交する方向へ延びていることを特徴とする請求項１に記載のライトペン。
【請求項３】
前記把持部内部に、前記発光部に電力を供給する電源部を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載のライトペン。
【請求項４】
前記ペン本体は、軸線方向に伸縮可能に構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のライトペン。
【請求項５】
前記ペン本体内部に固定された基板と、
前記基板の一面に設けられるとともに、ＯＮ／ＯＦＦ状態を切り替える第１スイッチと、
前記基板で前記第１スイッチが設けられた前記一面とは反対側の面に、ＯＮ／ＯＦＦ状態を切り替える第２スイッチとを備え、
前記第１スイッチと前記第２スイッチは互いに異なる機能を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のライトペン。
【請求項６】
前記第１スイッチはスライド式スイッチであり、前記第２スイッチは押下ボタン式スイッチであることを特徴とする請求項５に記載のライトペン。
【請求項７】
前記ペン本体先端部の押圧力に応じてＯＮ／ＯＦＦ状態を切り替える筆圧式の第３スイッチを備え、
前記第１スイッチは、前記第２スイッチおよび前記第３スイッチを使用／使用不能の状態とする主電源スイッチであり、前記第２スイッチおよび前記第３スイッチは、前記発光部を選択的に発光させるためのスイッチであることを特徴とする請求項５または６に記載のライトペン。
【請求項８】
前記ペン本体先端部の押圧力に応じてＯＮ／ＯＦＦ状態を切り替える筆圧式の第３スイッチと、
前記発光部の軌跡を表示するための軌跡表示信号を出力する出力部とを備え、
前記第１スイッチは、前記第２スイッチおよび前記第３スイッチを使用／使用不能の状態とする主電源スイッチであり、前記第２スイッチおよび前記第３スイッチのいずれか一方のスイッチは、前記出力部からの前記軌跡表示信号の出力を選択的に行うためのスイッチであり、他方のスイッチは前記発光部を選択的に発光させるためのスイッチであることを特徴とする請求項５または６に記載のライトペン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プレゼンテーションで指示手段として用いられる発光装置であるライトペンに係り、特にライトペンの形状の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
プレゼンテーションにおいて、プレゼンターが資料の画像における所定の箇所を指示して説明を行う場合、指示手段が用いられる。指示手段として、従来はレーザポインタが用いられていたが、レーザポインタの場合、レーザ光が誤投射されて人の目に入るといった安全性の問題や、消費電力が大きいといった問題などがあった。
【０００３】
そこで、本出願人は、資料提示装置を用いて、資料が載置された資料載置台に仮想スクリーンを仮想的に生成し、資料に対してライトペンの発光部を発光させ、仮想スクリーンにおける発光点の位置情報をもとに所定のポイント画像を資料の画像に合成し、表示装置に表示することにより、資料の画像における所定の箇所の指示を行うことを提案している（たとえば特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特願２００４−１７３７８６号
【０００５】
具体的には、プレゼンター（使用者）は、資料提示装置の撮像部により資料の画像を撮影し、撮影された資料の画像を表示装置であるスクリーンやモニタに表示させ、次いで、ライトペンのペン本体先端部を資料載置台上の資料に対して押圧することにより発光部を発光させる。発光点は、資料提示装置の撮像部により撮影され、撮影された画像が制御部に取り込まれ、そこで仮想スクリーンにおける発光点の座標が算出され、算出された座標に対応する上記資料の画像における座標にポイントマーク等のポイント画像が合成され、表示装置に表示される。このようなポイント画像によって、視聴者に対して、資料の画像の所定位置を指示することができる。
【０００６】
また、このような資料提示装置では、上記のようなポインティングモードに加えて、描画モードを実行することができる。具体的には、プレゼンターは、所定のスイッチを操作してポインティングモードから描画モードに切り替え、上記ライトペンを用いて、ペン本体の先端部を資料に押圧し、発光部を発光させながら移動させる。この場合、撮像部で順次撮影された発光点の画像が資料提示装置の制御部に取り込まれ、そこで仮想スクリーンにおける発光点の座標が順次算出されて発光点の軌跡が得られ、その軌跡に対応する上記資料の画像における座標に発光点の軌跡をトレースした画像が合成される。
【０００７】
上記ライトペンは、略円筒状をなすペン本体を備えており、ペン本体先端部には、そこへの押圧力に応じて、光を発する発光部が取り付けられ、ペン本体内部の後端部には、電源手段として発光部に電力を供給する電池が設けられている。このようなライトペンを使用する場合、資料載置面の上方に位置する撮像部側に発光部の発光方向を向けて、ペン本体の先端部近傍を親指と人差し指の間で支持するようにライトペンを持つ。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、ライトペンの使用の際、使用者が右利きである場合、図１３に示すように、資料載置面４に載置された原稿Ｍ上で、ライトペン１を撮像部５の右側で使用するとき、発光部３と撮像部５との間に手が入らないが、撮像部５の左側でライトペン１を使用するときには、図１３，１４に示すように発光部３と撮像部５との間に手が入る虞がある。このため、発光部３の発光点が手の陰となるから、撮像部５は発光点を撮影することができない。一方、使用者が左利きである場合、右利きの場合と逆で、撮像部５の左側でライトペン１を操作するときに、発光部３と撮像部５との間に手が入らないが、撮像部５の右側でライトペン１を使用するときには、発光部３と撮像部５との間に手が入る虞がある。このため、発光部３からの発光点が手の陰となるから、撮像部５は発光点を撮影することができない。その結果、使用者が右利きの場合および左利きの場合のいずれにおいても、発光部３の発光点が手の陰となる原稿Ｍの領域では、発光点に対応したポイント画像を生成されないから、原稿Ｍの画像においてポイント画像によって指示できない領域が生じる。特に、上記描画モードにおいて、原稿Ｍの画像に発光点の軌跡を描くときには、上記の問題は深刻である。
【０００９】
そこで、ライトペン１の使用の際、発光部３の発光点が手の陰とならないようにペン本体２の先端部から離れた中間部を持つことが考えられるが、ペン本体２を持つ手の位置や手の大きさは使用者によって異なるため、ペン本体２の先端部と手の位置関係を規定することができない。また、発光部３の発光点が手の陰とならないように撮像部５と発光部３の位置関係やペン本体２の角度に注意しながらライトペン１を使用することは初心者にとって難しい。
【００１０】
また、図１４に示すように、ライトペン１では、上記のようにペン本体２の後端部に電池６が設けられ、重心が後端側に位置するため、使用者はライトペン１を持ち難い。さらに、ライトペン１の使用の際、ペン本体２を支持している指を離したりしてライトペン１を普通のペンと同じ感覚で使用すると、ペン本体２を支持している親指と人差し指の間を支点として、ペン本体２の後端側が下方に向き、ペン本体２の先端側が持ち上がってしまう。このため、ライトペン１が手から落ちる虞がある。
【００１１】
さらに、ライトペン１の使用を中断して、ライトペン１を少しでも傾斜のある場所に載置する場合、ライトペン１のペン本体２は略円筒状をなしているため、そこを転がりやすい。このため、発光部３を所定の方向に向けておいても、傾斜のある場所ではその状態が維持されないから、ライトペン１の使用を再開するときに発光部３の位置を確認してライトペン１を持ち直す必要がある。
【００１２】
したがって、本発明は、発光部の発光点が手の陰になることを簡単に防止することができ、使用の際に持ちやすくて手からの落下を防止することができ、傾斜のある場所に置いたときに転がることを防止することができるライトペンを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明のライトペンは、棒状をなして先端部に光を発する発光部を有するペン本体の後端部の片側あるいは両側に、軸線から離れていく方向に延びる把持部を備えたことを特徴としている。
【００１４】
本発明のライトペンでは、その使用者が右利きである場合および左利きである場合のいずれにおいても、ペン本体の後端部の片側あるいは両側に軸線から離れていく方向に延びる把持部を握って持つことができるので、使用者の利き手に関係なくペン本体の先端部から離れたペン本体の後端部に手の位置を規定することができる。これにより、ペン本体の先端部に設けられた発光部が手の陰になることを簡単に防止することができる。さらに、ライトペンを傾斜のある場所に置いたとき、把持部によって、ペン本体の軸線回りの回転を防止することができるので、ライトペンが転がることがなくなる。これにより、発光部の発光方向を所定の方向に向けてライトペンを傾斜のある場所に載置した場合でも、その載置状態が維持されるので、そのライトペンの使用を再開するときに、発光部の発光方向の確認やライトペンの持ち直しの必要がない。
【００１５】
本発明のライトペンは、たとえば、次のような資料提示装置に適用することができる。すなわち、資料提示装置は、資料が載置される資料載置面を有する資料載置手段と、資料を撮影する撮像手段と、撮像手段により撮影された資料の撮影画像に画像処理を行い、画像処理が行われた資料の撮影画像を表示装置に出力する制御手段とを備え、資料は、ライトペンより生成された発光点により指示され、撮像手段は、資料上の発光点を撮影し、制御手段は、画像処理によって、撮像手段で撮影された発光点の撮影画像を基にして、表示装置に表示された資料の画像に所定のポインタ機能を反映させる。
【００１６】
本発明のライトペンを上記資料提示装置に適用した場合、資料載置面に載置された資料上で使用するときに、発光部の発光方向を撮像手段側に向かせ、手の甲が撮像手段側に位置するように上記のように把持部を握ると、上記のようにペン本体先端部に設けられた発光部は手の陰になることを防止することができるので、表示装置に表示された資料の画像の全ての領域でポイント画像によって確実に指示できるのはもちろんのこと、発光点に対応した軌跡画像を確実に描くことができる。また、撮像手段側に手の甲を位置させることだけを意識すればよいので、撮像手段と発光部の位置関係やライトペンの角度に注意する必要がなく、初心者でも簡単に使用することができる。
【００１７】
上記ライトペンの性能を向上させるために種々の構成を用いることができる。たとえば、把持部は、ペン本体の後端部の両側へ略直交する方向へ延びているのが好適である。このような態様では、使用者が右利きである場合、把持部の右側部を小指、薬指、および中指で上側から握り、把持部の中央部を人差し指と親指の間に挟み、ペン本体の後端部上側に人差し指を置くようにしてライトペンを持つことができる。一方、使用者が左利きである場合、把持部の左側部を小指、薬指、および中指で上側から握り、把持部の中央部を人差し指と親指の間に挟み、ペン本体の後端部上側に人差し指を置くようにしてライトペンを持つことができる。この場合、ライトペンを持つ手の左右に関係なく上記のようにペン本体の後端部上側に人差し指を置くことができるので、ペン本体の後端部上側にＯＮ／ＯＦＦ状態を切り換えることができる押しボタン式スイッチあるいはスライドボタン式スイッチを設けると、そのスイッチを人差し指によって操作することができる。したがって、使用者の利き手に合わせて上記スイッチの位置をペン本体の異なる位置に設けなくてもよいので、右利き用ライトペンと左利き用ライトペンとを同一形状とすることができる。
【００１８】
把持部内部に、発光部に電力を供給する電源部を備えることができる。このような態様では、手で握られる把持部に電源部を設けたので、電源部の重さによって、ライトペンが傾いたり手から落下することがなくなる。また、ペン本体を軸線方向に伸縮可能に構成することができる。このような態様では、使用者の手の大きさに合わせてペン本体の長さを調整することができるので、使いやすい。
【００１９】
ペン本体内部に固定された基板と、基板の一面に設けられるとともに、ＯＮ／ＯＦＦ状態を切り替える第１スイッチと、基板で第１スイッチが設けられた一面とは反対側の面に、ＯＮ／ＯＦＦ状態を切り替える第２スイッチとを備え、第１スイッチと第２スイッチは互いに異なる機能を有することができる。この場合、第１スイッチと第２スイッチは互いに異なる形状をなしているのが好適であり、たとえば、第１スイッチをスライド式スイッチとし、第２スイッチを押下ボタン式スイッチとすることができる。このような態様では、基板の異なる面に設けられているスイッチが互いに異なる形状をなしているので、これらスイッチを判別しやすい。また、ライトペンを机の上に載置する場合、スライド式スイッチを下側に位置させ、押下ボタン式スイッチを上側に位置させることができるので、ライトペンの自重による押下ボタン式スイッチのＯＮ／ＯＦＦ状態の切換えを防止することができる。
【００２０】
上記態様では、ペン本体先端部の押圧力に応じてＯＮ／ＯＦＦ状態を切り替える筆圧式の第３スイッチを備えることができ、第２スイッチおよび第３スイッチを使用／使用不能の状態とする主電源スイッチとして第１スイッチを用い、発光部を選択的に発光させるためのスイッチとして第２スイッチおよび第３スイッチを用いることができる。この場合、発光部を発光させる対象物や場所に応じて、第２スイッチおよび第３スイッチを適宜選択して使用することができる。
【００２１】
また、上記資料提示装置が、表示装置に表示される資料の画像に発光点の軌跡をトレースした画像を合成する描画モードも実行することができる場合、上記態様では、ライトペンを次のように構成することもできる。すなわち、ライトペンは、ペン本体先端部の押圧力に応じてＯＮ／ＯＦＦ状態を切り替える筆圧式の第３スイッチと、発光部の軌跡を表示するための軌跡表示信号を出力する出力部とを備えることができ、第１スイッチは、第２スイッチおよび第３スイッチを使用／使用不能の状態とする主電源スイッチとして用いることができ、第２スイッチおよび第３スイッチのいずれか一方のスイッチは、出力部からの軌跡表示信号の出力を選択的に行うためのスイッチとして用いることができ、他方のスイッチは発光部を選択的に発光させるためのスイッチとして用いることができる。この場合、発光部を発光させた状態で、ライトペンに設けたスイッチを操作することにより発光部の軌跡を表示するための軌跡表示信号を選択的に出力部から出力することができるので、資料提示装置に対して、出力部から軌跡表示信号を発信するとき、発光部の発光点に対応したポイントマークを、その資料提示装置に表示されている資料の画像に初めから表示することができる。これにより、ライトペンのスイッチを操作して描画モードを行う場合、文字等を描き始める前にポイントマークが表示装置での資料の画像に表示されているので、使用者は文字等を描き始めるときにその書出位置を認識することができる。したがって、使用者は資料画像の所望の箇所から文字等を描き始めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
（１）実施形態の構成
（Ａ）ライトペン
以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るライトペン１００の概略構成を表す分解斜視図である。図２は、図１のライトペン１００内部における筆圧式スイッチ１７０の電極端子部１７１が設けられた部分の拡大斜視図である。図３は、ライトペン１００の電気回路２００の概略構成を表す図である。以下の説明では、ライトペン１００の軸線方向のペン先１３０側を先端側といい、それとは反対側を後端側という。
【００２３】
まず、ライトペン１００の全体構成の概略について説明する。ライトペン１００はペン本体１１０を備え、ペン本体１１０の後端部には、その両側へ略直交する方向へ延びる把持部１２０が設けられている。ペン本体１１０の先端部には、ペン本体１１０の軸線方向に移動自在なペン先１３０が設けられている。ペン本体１１０は、内部に基板１４０を備えている。基板１４０の表面には、発光部１５０、発光部用スイッチである押下式ボタンスイッチ１６０（第２スイッチ）、発光部用スイッチである筆圧式スイッチ１７０（第３スイッチ）、主電源スイッチであるスライド式スイッチ１８０（第１スイッチ）、および電源部１９０が設けられるとともに、これら部材１５０，１６０，１７０，１８０，１９０を接続する電気回路（図３のみに示す）２００が形成されている。
【００２４】
ペン本体１１０は円筒状をなし、上側ケース１１１、下側ケース１１２、先端側キャップ１１３を備えている。上側ケース１１１および下側ケース１１２は、先端部に開口を有するハウジングを構成している。先端側キャップ１１３は、ハウジングの先端部の開口を閉塞するように、ネジ込み等の適宜な手段により着脱自在に取り付けられている。上側ケース１１１には、押下ボタン式スイッチ１６０の押下ボタン１６１およびスライド式スイッチ１８０のスライドボタン１８１を突出させるための孔１１１ａ，１１１ｂが形成されている。先端側キャップ１１３は、有底円筒状をなし、先端面に開口１１３Ａが形成されている。
【００２５】
把持部１２０は、ペン本体１１０の後端部の両側へ略直交する方向へ延びる円筒状をなし、上側ケース１２１、下側ケース１２２、キャップ１２３，１２４を備えている。上側ケース１２１および下側ケース１２２は、ペン本体１１０の上側ケース１１１および下側ケース１１２に一体的に形成され、両端部に開口を有するハウジングを構成している。キャップ１２３，１２４は、有底円筒状をなし、ハウジングの両端部の開口を閉塞するように、ネジ込み等の適宜な手段により着脱自在に取り付けられている。
【００２６】
ペン先１３０は、透明な樹脂からなるとともに、ペン本体１１０の先端側キャップ１１３の開口１１３Ａから軸線方向に移動自在に突出するように先端側キャップ１１３に支持されている。
【００２７】
基板１４０は、絶縁材料からなり、先端側基板１４１と、先端側基板１４１の後端部に一体的に形成された後端側基板１４２とから構成されている。先端側基板１４１は、後端側基板１４２よりも小さな幅を有するとともに、その先端部の表面に発光部１５０が固定されている。後端側基板１４２には、押下ボタン式スイッチ１６０、筆圧式スイッチ１７０、およびスライド式スイッチ１８０が設けられている。後端側基板１４２の先端部には、長方形状をなした孔１４２ａが形成されている。
【００２８】
発光部１５０は、図３に示すように、たとえば赤外光を発する発光素子１５１を備え、発光素子１５１に流れる電流の大きさを適正値に制御する電流制御素子１５２が設けられている。発光素子１５１は、先端側基板１４１の先端部に固定されている。発光素子１５１は、先端側基板１４１の先端部に移動自在に設けられているペン先１３０の内部に位置している。発光素子１５１では、そこから発せられた赤外光がペン先１３０の略周囲方向上側に向けて出射する。発光素子１５１としてはＬＥＤ等があり、電流制御素子１５２としては抵抗器等があり、これら部材は基板１４０の表面に樹脂モールドされて固定されている。
【００２９】
押下ボタン式スイッチ１６０は、押下ボタン１６１を備え、押下ボタン１６１には、押下ボタン用カバー１６２が設けられている。押下ボタン式スイッチ１６０は、押下ボタン１６１を操作することにより、発光部１５０が発光しているＯＮ状態と発光部１５０が発光していないＯＦＦ状態とで切り替えられるように構成されている。具体的には、押下ボタン式スイッチ１６０では、通常は押下ボタン１６１は押下されていないＯＦＦ状態に設定されており、押下ボタン１６１を押下したときにＯＮ状態に切り替えられる。
【００３０】
筆圧式スイッチ１７０は、通常発光部１５０が発光していないＯＦＦ状態となっており、ペン先１３０が筆圧を受けることにより発光部１５０が発光しているＯＮ状態に切り替えられるように構成されている。具体的には、筆圧式スイッチ１７０は、図１に示すように、ハ字状をなすようにして後端側基板１４２に固定された電極端子部１７１と、電極端子部１７１に対向するようにして先端側基板１４１および後端側基板１４２に摺動自在に設けられた可動部１７２とを備えている。
【００３１】
電極端子部１７１は、図２に示すように、プラス側電極端子１７１Ａとマイナス側電極端子１７１Ｂとを有し、これら電極端子１７１Ａ，１７１Ｂは、弾性を有する導電部材（たとえば金属）からなる。
【００３２】
プラス側電極端子１７１Ａは、略く字状をなし、先端部が後端側基板１４２から先端側上方（孔１４２ａの上方）に傾斜するようにして、後端部が後端側基板１４２の表面に固定されている。マイナス側電極端子１７１Ｂは、略く字状をなし、先端部が後端側基板１４２から先端側下方（孔１４２ａの下方）に傾斜するようにして、後端部が後端側基板１４２の裏面に固定されている。この場合、プラス側電極端子１７１Ａおよびマイナス側電極端子１７１Ｂでは、それら後端部に形成された折り曲げ部が図２に示すように後端側基板１４２の孔（図示略）を貫通して、そこで半田付けにより固定されている。
【００３３】
上記のように電極端子部１７１は、電極端子１７１Ａ，１７１Ｂのそれぞれの先端部が、孔１４２ａを介して対向するようにしてハ字状をなすように形成されている。この場合、電極端子１７１Ａ，１７１Ｂは、弾性を有するので、ハ字形の内側（ペン本体１１０の軸線方向の先端側）から押圧されたとき、ハ字形の外側（ペン本体１１０の軸線方向の後端側）に向けて拡がることができる。
【００３４】
可動部１７２は、図１に示すように、導電性を有する可動部材１７２Ａと、可動部材１７２Ａの周囲を囲むようにして設けられたコイルバネ（弾性部材）１７２Ｂとを備えている。
【００３５】
可動部材１７２Ａは、先端部に開口を有するとともに、後端部が略半球形状をなした円筒状をなし、後端部のみ導電性を有することが好ましい。可動部材１７２Ａの後端部から中間部にかけて切目部１７２ａが形成されている。可動部材１７２Ａの円筒内部に先端側基板１４１が貫通するとともに、切目部１７２ａに後端側基板１４２の先端部が摺動自在に設けられている。可動部材１７２Ａの先端部にはペン先１３０が取り付けられ、ペン先１３０とともに電極端子部１７１に向けて移動自在となっている。コイルバネ１７２Ｂは、先端部がペン先１３０の後端部に固定され、後端部が後端側基板１４２の先端に固定されており、ペン先１３０を可動部材１７２Ａとともに軸線方向の先端側に付勢している。可動部材１７２Ａの後端部は、ペン先１３０が押圧されていない通常の状態のときは、電極端子１７１Ａ，１７１Ｂのハ字形の内側に所定の間隔をおいて対向している（筆圧式スイッチ１７０のＯＦＦ状態）。ペン先１３０が押圧されて、可動部材１７２Ａの後端部が電極端子１７１Ａ，１７１Ｂのハ字形の内側に接触したときは、電極端子１７１Ａ，１７１Ｂが可動部材１７２Ａの後端部により電気的に接続される（筆圧式スイッチ１７０のＯＮ状態）。
【００３６】
スライド式スイッチ１８０は、スライドボタン１８１を備え、スライドボタン１８１には、スライドボタン用カバー１８２が設けられている。スライド式スイッチ１８０では、スライドボタン１８１を軸線方向にスライドさせることにより、押下ボタン式スイッチ１６０および筆圧式スイッチ１７０のスイッチ機能を選択的に使用可能状態にすることができる。具体的には、通常、スライドボタン１８１は、たとえば軸線方向先端側にスライドした状態に設定され、このときに押下ボタン式スイッチ１６０および筆圧式スイッチ１７０のスイッチ機能は使用不能状態になっている。スライドボタン１８１は、たとえば軸線方向後端側にスライドした状態に設定されたとき、押下ボタン式スイッチ１６０および筆圧式スイッチ１７０のスイッチ機能は使用可能状態となっている。
【００３７】
電源部１９０は、電源手段として、発光部１５０の発光素子１５１に電力を供給する電池１９１と、電池１９１のプラス側電極と接するプラス側接点部材１９２と、電池１９１のマイナス電極と接するマイナス側接点部材とを備えている。電池１９１は、把持部１２０の内部に複数設けられ、本実施形態では直列に２個設けられる。プラス側接点部材１９２は、キャップ１２３の内部側底面に設けられている。マイナス側接点部材は、キャップ１２４の内部側底面に設けられている。本実施形態では、電池１９１は、上記ハウジングからキャップ１２４を取り外すことにより、そこから挿脱自在に設けられ、プラス側電極が把持部１２０のキャップ１２３側に向かって位置してプラス側接点部材１９２と接し、マイナス側電極が把持部１２０のキャップ１２４側に向かって位置してキャップ１２４のマイナス側接点部材と接している。
【００３８】
上記のようなライトペン１００では、図３に示すように、発光部１５０の発光素子１５１、発光部１５０の電流制御素子１５２、押下ボタン式スイッチ１６０、筆圧式スイッチ１７０、スライド式スイッチ１８０、および電源部１９０を接続する電気回路２００が形成されている。具体的には、電気回路２００は、プラス側通電線２０１とマイナス側通電線２０２とを備え、これら通電線２０１，２０２は、基板１４０および把持部１２０の内部に形成されている。プラス側通電線２０１およびマイナス側通電線２０２の一部分は、先端側基板１４１および後端側基板１４２の裏面に形成され、プラス側通電線２０１の他の部分は、把持部１２０のキャップ１２３側内部に形成され、マイナス側通電線２０２の他の部分は、把持部１２０のキャップ１２４側内部に形成されている。また、キャップ１２３が把持部１２０のハウジングに取り付けられたときに、プラス側通電線２０１とキャップ１２３のプラス側接点部材とを接続する接点部材（図示略）が、把持部１２０のキャップ１２３側内部とキャップ１２３内部に形成されている。キャップ１２４が把持部１２０のハウジングに取り付けられたときに、マイナス側通電線２０２とキャップ１２４のマイナス側接点部材とを接続する接点部材（図示略）が、把持部１２０のキャップ１２４側内部とキャップ１２４内部に形成されている。
【００３９】
プラス側通電線２０１は、電気的に順に接続されたスライド式スイッチ１８０、発光部１５０の電流制御素子１５２、および、これら部位１８０，１５２に並列に接続された押下ボタン式スイッチ１６０および筆圧式スイッチ１７０を間にして、電源部１９０のプラス側接点部材と発光素子１５１のプラス側端子とを電気的に接続している。この場合、プラス側通電線２０１の一部は、通電線２０１Ａ，２０１Ｂに分岐し、通電線２０１Ａには押下ボタン式スイッチ１６０が介在し、通電線２０１Ｂには筆圧式スイッチ１７０が介在している。 マイナス側通電線２０２は、電源部１９０のマイナス側接点部材と発光素子１５１のマイナス側端子とを電気的に接続している。
【００４０】
このような電気回路２００では、スライド式スイッチ１８０がＯＮ状態のときに押下ボタン式スイッチ１６０および筆圧式スイッチ１７０のスイッチ機能が使用可能状態となっている。この場合、押下ボタン式スイッチ１６０がＯＮ状態のときは、筆圧式スイッチ１７０のＯＮ状態・ＯＦＦ状態に関係なく、発光素子１５１は赤外光を発する。一方、押下ボタン式スイッチ１６０がＯＦＦ状態のときは、筆圧式スイッチ１７０がＯＦＦ状態となっているとき発光素子１５１は発光しないが、筆圧式スイッチ１７０がＯＮ状態に切り替えられたとき発光素子１５１は赤外光を発する。
【００４１】
（Ｂ）資料提示装置
上記のような構成を有するライトペン１００は、たとえば図４，図５に示すような資料提示装置３００に適用するのが好適である。なお、図４は、資料提示装置３００の概略構成図、図５は資料提示装置３００の構成および機能を説明するための図である。
【００４２】
資料提示装置３００は、装置の基台としての資料載置台３１０を備えている。資料載置台３１０は、上面に資料（たとえば原稿Ｍ）が載置される資料載置面３１１を有している。資料載置台３１０の後端部には、ヒンジ機構３１２を介して開閉自在にモニタ３２０が取り付けられている。モニタ３２０の開き角度は、手動で適宜調整される。モニタ３２０は、図４に示すような開いた状態で画面が正面側を向き、プレゼンター（使用者、図示略）により視認される。
【００４３】
また、資料載置台３１０の後端部の左隅部には、アーム３１３が取り付けられている。アーム３１３は、鉛直方向に立設された支柱部３１３ａと、支柱部３１３ａの上端において、先端部が資料載置面３１１の略中央上方に位置するようにして設けられたＬ字状の水平部３１３ｂとを有する。アーム３１３の水平部３１３ｂの先端には、原稿Ｍを撮影するための撮像部３３０が首振り可能に支持されている。
【００４４】
撮像部３３０は、図５に示すように、動画撮影が可能なＣＣＤカメラであるカメラ３３１と、赤外光のみを透過する光学フィルタ３３２とを備えている。カメラ３３１は、ズーム機能およびオートフォーカス機能を備えている。光学フィルタ３３２は、カメラ３３１の撮影光路に対して挿脱自在に設けられている。撮像部３３０は、上記のようにアーム３１３の水平部３１３ｂの先端で首振り可能に支持されていることから、資料載置面３１１上の原稿Ｍだけでなく、モニタ３２０や、プレゼンター、視聴者などに向けて撮影することも可能である。
【００４５】
また、資料載置台３１０の内部には、撮像部３３０により撮影された撮影画像の画像処理が実行される制御部３４０が設けられている。制御部３４０による画像処理によって、ライトペン１００の発光部１５０の発光素子１５１の発光点に基づいて、原稿Ｍの撮影画像にポイント画像を合成したり、上記発光点の軌跡に基づいて原稿Ｍの撮影画像に軌跡画像を合成することができる。制御部３４０により画像処理が実行された原稿Ｍの撮影画像は、モニタ３２０および液晶プロジェクタ３５０に出力される。モニタ３２０に出力された原稿Ｍの撮影画像は、そこで表示される。また、液晶プロジェクタ３５０に出力された原稿Ｍの撮影画像は、そこからスクリーン（図示略）に投影されて表示される。
【００４６】
（２）実施形態の動作
次に、ライトペン１００を資料提示装置３００に適用した場合の動作について主に図６〜８を参照して説明する。
【００４７】
ライトペン１００は、上記のように発光部用の押下ボタン式スイッチ１６０および筆圧式スイッチ１７０を備えているので、発光部１５０を発光させる対象物に応じて、これらスイッチ１６０，１７０を適宜選択して使用することができる。具体的には、プレゼンターや視聴者が空中で発光部１５０の発光素子１５１を発光させる場合には、押下ボタン式スイッチ１６０を使用する。また、筆圧により変形したり壊れるものや立体物のように直接触れずに発光させたい資料に対して発光部１５０の発光素子１５１を発光させる場合にも、押下ボタン式スイッチ１６０を使用する。一方、上記のような立体物以外の平面物等の資料に対して発光部１５０の発光素子１５１を発光させる場合には、筆圧式スイッチ１７０を使用する。本実施形態では、主に筆圧式スイッチ１７０を使用する場合について説明する。
【００４８】
プレゼンターは、プレゼンテーションにおいて、図４に示すように、仮想スクリーンＳが生成された資料載置面３１１に原稿Ｍを載置し、撮像部３３０のカメラ３３１の撮像光路中から光学フィルタ３３２を外し、カメラ３３１で原稿Ｍを撮影する。原稿Ｍの撮影画像は、制御部３４０に取り込まれ、そこで静止画像に処理される。この場合、原稿Ｍの撮影画像の静止画像への処理は、制御部３４０に所定のコマンドを入力し、資料撮影モードに切り替えることにより実行される。そして、原稿Ｍの静止画像は、モニタ３２０に出力され、そこに表示されるとともに、液晶プロジェクタ３５０に出力され、そこからスクリーンに投影されて表示される。
【００４９】
続いて、プレゼンターは、撮像部３３０のカメラ３３１の撮像光路中に光学フィルタ３３２を挿入した後、ライトペン１００を用いて原稿Ｍに対するポインティングを開始する。ここで、プレゼンターは、右利きである場合、図６に示すように把持部１２０の右側部を小指、薬指、および中指で上側から握り、把持部１２０の中央部を人差し指と親指の間で挟み、ペン本体１１０上側に人差し指を置くようにしてライトペン１００を持つ。一方、図示しないが、プレゼンターは、左利きである場合、把持部１２０の左側部を小指、薬指、および中指で上側から握り、把持部１２０の中央部を人差し指と親指の間で挟み、ペン本体１１０上側に人差し指を置くようにしてライトペン１００を持つ。
【００５０】
次いで、プレゼンターは、ライトペン１００のスライド式スイッチ１８０をＯＮ状態、押下式ボタンスイッチ１６０をＯＦＦ状態にして、原稿Ｍにペン先１３０を押し当てる。すると、筆圧式スイッチ１７０は、可動部１７２の可動部材１７２Ａの後端部が電極端子部１７１の電極端子１７１Ａ，１７１Ｂに所定の間隔をおいて対向しているＯＦＦ状態から、可動部１７２のコイルバネ１７２Ｂが縮み、可動部１７２の可動部材１７２Ａが電極端子部１７１の電極端子１７１Ａ，１７１Ｂに接触することによりＯＮ状態に切り替わる。これにより、発光部１５０の発光素子１５１は赤外光を発する。なお、ペン先１３０への押圧力が解除されると、ペン先１３０および可動部１７２の可動部材１７２Ａはコイルバネ１７２Ｂの付勢力により元の位置に戻り、ＯＦＦ状態に切り替わる。
【００５１】
上記のようにしてプレゼンターは発光部１５０の発光素子１５１から赤外光を発せさせ、ライトペン１００を原稿Ｍ上で移動させているときに、カメラ３３１で発光部１５０からの赤外光の発光点を動画撮影すると、動画撮影された発光点の撮影画像の画像データは制御部３４０に順次取り込まれる。そして、制御部３４０では、動画撮影された発光点の画像データに基づいて仮想スクリーンＳ上の発光点の座標が逐一演算され、ポイント画像が、原稿Ｍの撮影画像における該演算された発光点の座標に対応する位置に合成される。このようにしてポイント画像が合成された原稿Ｍの撮影画像は、モニタ３２０に出力されて表示されるとともに、液晶プロジェクタ３５０に出力され、そこからスクリーンに投影されて表示される。
【００５２】
ここで、本実施形態では、発光部１５０の発光方向を撮像部３３０側に向かせ、手の甲が撮像部３３０側に位置するように上記のように把持部１２０を握ってライトペン１００を持っているので、図７，図８に示すように、カメラ３３１に対して原稿Ｍ上の左上側領域、左下側領域、右上側領域、右下側領域のいずれの領域でライトペン１００を使用しても、資料提示装置３００の撮像部３３０とペン先１３０に設けられた発光素子１５１の間には手が入らない。これにより、発光部１５０からの発光点が手の陰とならないから、原稿Ｍの全ての領域で撮像部３３０は発光点を撮影することができるので、スクリーンやモニタ３２０に表示された原稿Ｍの画像をポイント画像によって確実に指示することができる。
【００５３】
一方、資料として原稿Ｍに換えて立体物を用いる場合、スライド式スイッチ１８０をオン状態にしたままで押下ボタン式スイッチ１６０をオン状態に切り替え、ペン先１３０を立体物に押し当てずに移動させながら発光部１５０の発光素子１５１から赤外光を発せさせるとともに、ライトペン１００をカメラ３３１で発光部１５０の発光素子１５１からの赤外光の発光点を動画撮影することにより、上記筆圧式スイッチ１７０を用いた場合と同様に立体物の撮影画像にポイント画像を合成することができる。この場合も、上記のように把持部１２０を握ってライトペン１００を持っているので、上記筆圧式スイッチ１７０を用いた場合と同様に、カメラ３３１に対して原稿Ｍ上の左上側領域、左下側領域、右上側領域、右下側領域のいずれの領域でライトペン１００を使用しても、資料提示装置３００の撮像部３３０とペン先１３０に設けられた発光素子１５１の間には手や指が入らない。これにより、発光部１５０からの発光点が手の陰とならないから、原稿Ｍの全ての領域で撮像部３３０は発光点を撮影することができるので、スクリーンやモニタ３２０に表示された原稿Ｍの画像をポイント画像によって確実に指示することができる。
【００５４】
本実施形態のライトペン１００では、その使用者が右利きである場合および左利きである場合のいずれにおいても、ペン本体１１０の後端部の両側に軸線から離れていく方向に延びる把持部１２０を握って持つことができるので、使用者の利き手に関係なくペン先１３０から離れたペン本体１１０の後端部に手の位置を規定することができる。これにより、ペン先１３０に設けられた発光部１５０が手の陰になることを簡単に防止することができる。また、ライトペン１００を傾斜のある場所に置いたとき、把持部１２０によって、ペン本体１１０の軸線回りの回転を防止することができるので、ライトペン１００が転がることがなくなる。これにより、発光部１５０の発光方向を所定の方向に向けてライトペン１００を傾斜のある場所に載置した場合でも、その載置状態が維持されるので、そのライトペン１００の使用を再開するときに、発光部１５０の発光方向の確認やライトペン１００の持ち直しの必要がない。
【００５５】
本実施形態のライトペン１００を上記資料提示装置３００に適用した場合、資料載置面３１１に載置された原稿Ｍ上で使用するときに、発光部１５０の発光方向を撮像部３３０側に向かせ、手の甲が撮像手段側に位置するように上記のように把持部１２０を握ると、上記のようにペン先１３０に設けられた発光部１５０は手の陰になることを防止することができるので、スクリーンやモニタ３２０に表示された原稿Ｍの画像の全ての領域でポイント画像によって確実に指示することができるのはもちろんのこと、発光点に対応した軌跡画像を確実に描くことができる。また、撮像部３３０側に手の甲を位置させることだけを意識すればよいので、撮像部３３０と発光部１５０の位置関係やライトペン１００の角度に注意する必要がなく、初心者でも簡単に使用することができる。
【００５６】
特に、使用者の利き手の左右に関係なく上記のようにペン本体１１０の後端部上側に人差し指を置くことができるので、ペン本体１１０の後端部上側にＯＮ／ＯＦＦ状態を切り換えることができる押しボタン式スイッチ１６０やスライドボタン式スイッチ１８０を設けると、そのスイッチ１６０，１８０を人差し指によって操作することができる。したがって、使用者の利き手に合わせて上記スイッチ１６０，１８０の位置をペン本体１１０の異なる位置に設けなくてもよいので、右利き用ライトペンと左利き用ライトペンとを同一形状とすることができる。また、手で握られる把持部１２０に電源部１９０を設けたので、電源部１９０の重さによって、ライトペン１００が傾いたり手から落下することがなくなる。
【００５７】
（３）変形例
上記実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。たとえば、ペン本体１１０を伸縮自在に構成することができる。たとえば、図９に示すライトペン１００Ａのように、ペン本体１１０は、先端側本体部１１０Ａと、先端側本体部１１０Ａに摺動自在に設けられる後端側本体部１１０Ｂとを有することができる。図９は、ライトペン１００Ａの概略構成を表す断面図である。なお、図９では、押下ボタン式スイッチ１６０、筆圧式スイッチ１７０、スライド式スイッチ１８０の図示は省略している。後端側本体部１１０Ｂは、先端側本体部１１０Ａよりも断面径が小さく設定されている。先端側本体部１１０Ａの後端部と後端側本体部１１０Ｂの先端部には、互いに係合可能な係合部１１０Ｃ，１１０Ｄが形成され、係合部１１０Ｃ，１１０Ｄによって、後端側本体部１１０Ｂが先端側本体部１１０Ａから離脱するのを防止される。プラス側通電線２０１およびマイナス側通電線２０２では、ペン本体１１０の内部おいて、基板１４０の後端部からペン本体１１０および把持部１２０の交差部まで設けられる部分がカール状をなし、先端側本体部１１０Ａに対する後端側本体部１１０Ｂの摺動に合わせて変形して伸縮自在となっている。このような態様では、使用者の手の大きさに合わせてペン本体１１０の長さを調整することができるので、使いやすい。
【００５８】
また、上記実施形態では、基板１４０の一面に押下ボタン式スイッチ１６０とスライド式スイッチ１８０を設けたが、たとえば図１０に示すライトペン１００Ｂのように、基板１４０の上面に押下ボタン式スイッチ１６０を設け、基板１４０の下面にスライド式スイッチ１８０を設けてもよい。図１０は、ライトペン１００Ｂの概略構成を表す側断面図である。なお、図１０では、筆圧式スイッチ１７０の図示を省略している。このような態様では、押下ボタン式スイッチ１６０とスライド式スイッチ１８０とが互いに基板１４０の反対側に設けられているので、これらスイッチ１６０，１８０を判別しやすい。また、ライトペン１００Ｂを所定の場所に載置する場合、押下ボタン式スイッチ１６０を上側に位置させ、スライド式スイッチ１８０を下側に位置させることができるので、ライトペン１００Ｂの自重による押下ボタン式スイッチ１６０のＯＮ／ＯＦＦ状態の切換えを防止することができる。
【００５９】
さらに、たとえば上記実施形態では、ペン本体１１０のペン本体の後端部の両側へ略直交する方向へ延びる把持部１２０を備えたが、これに限定されるものではなく、把持部は、ペン本体１１０の後端部の片側あるいは両側に、軸線から離れていく方向に延びていればよい。たとえば、図１１，図１２に示すライトペン１００Ｃのように、ペン本体１１０の後端部の片側に軸線から離れていく方向に延びる把持部１２０Ａを備えることができる。図１１は、ライトペン１００Ｃの概略構成を表す側断面図である。図１２は、右利きの使用者が図１１のライトペン１００Ｃを持った状態の一例を表す概略上面図である。なお、図１１，１２では、押下ボタン式スイッチ１６０、筆圧式スイッチ１７０、およびスライド式スイッチ１８０の図示は省略している。使用者が右利きである場合、図１２に示すようにライトペン１００Ｃを握って持つことができる。ライトペン１００Ｃを右利き用とする場合には、右手の人差し指で少なくとも押下ボタン式スイッチ１６０を操作できるように、図１１に示す基板１４０の奥側に設けるのが好適である。一方、ライトペン１００Ｃを左利き用とする場合には、右利き用の逆で、図１１に示す基板１４０の手前側に設けるのが好適である。また、ライトペン１００Ｃを右利き・左利き両用とする場合には、少なくとも押下ボタン式スイッチ１６０をペン本体１１０と把持部１２０Ａの交差部近傍の表面や把持部１２０Ａの上端部に設けるのが好適である。
【００６０】
加えて、たとえば資料提示装置３００を用いて、上記のようなポインティングモードに加えて、発光部の発光点の軌跡を表示する描画モードを実行する場合、発光部１５０から選択的に赤外光を発せさせるために押下ボタン式スイッチ１６０を用いる代わりに、出力部から発光部１５０の軌跡を表示するための軌跡表示信号を選択的に出力するために押下ボタン式スイッチ１６０を用いることができる。たとえば、出力部として発光部１５０を用いることができ、この場合、押下ボタン式スイッチ１６０ののＯＮ／ＯＦＦ状態に応じて、発光部１５０は、互いに異なる点滅周期の赤外光（たとえば連続発光の光と点滅発光の光）を選択的に発してもよいし、互いに異なる強度の光を選択的に発してもよい。資料提示装置３００の撮像部３３０を発光部１５０の上記発光信号の検出手段として用いることができる。
【００６１】
このような態様では、ライトペン１００を上記の資料提示装置３００に適用した場合、上記のようにライトペン１００の発光部１５０を常に発光させた状態にしておくことができるから、資料載置面３１１における発光点に対応したポイントマークをスクリーンやモニタ３２０における原稿Ｍの画像に常に表示させておくことができる。これにより、ライトペン１００の押下ボタン式スイッチ１６０を操作して描画モードを行う場合、文字等を描き始める前にポイントマークがスクリーンやモニタ３２０での原稿Ｍの画像に表示されているので、プレゼンターは文字等を描き始めるときにその書出位置を認識することができる。したがって、プレゼンターは原稿Ｍの画像の所望の箇所から文字等を描き始めることができる。
【００６２】
上記態様では、筆圧式スイッチ１７０を発光部用、押下ボタン式スイッチ１６０を出力部用としたが、それを逆にして、筆圧式スイッチ１７０を出力部用、押下ボタン式スイッチ１６０を発光部用としてもよい。このような態様では、軌跡表示信号の出力を選択的に行うためのスイッチとして筆圧式スイッチ１７０を用いることができるから、押下ボタン式スイッチのものに比べて、軌跡表示信号を出力するためのボタン操作が不要であることから簡単な操作で発光点の軌跡を描くことができるので実用的である。また、押下ボタン式スイッチ１６０および筆圧式スイッチ１７０の代わりに、これらスイッチ１６０，１７０の機能を有する公知の２段押し筆圧式スイッチあるいは公知の２段押し押下ボタン式スイッチを用いることができる。また、出力部として発光部１５０を用いたが、ライトペン１００に別途、軌跡表示信号を出力する発信部を設けてもよい。発信部の発信方式としては、ワイヤレスによる赤外線を送信する赤外線方式やワイヤレスによる電波の信号を送信する電波方式がある。この場合、資料提示装置３００に、ライトペン１の発信部から出力された軌跡表示信号を受信する受信部を設ける。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の一実施形態に係るライトペンの構成を表す分解斜視図である。
【図２】図１のライトペン内部に設けられる筆圧式スイッチの電極端子部の部分拡大斜視図である。
【図３】図１のライトペンの電気回路の構成を表す図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るライトペンが適用される資料提示装置の概略構成を表す斜視図である。
【図５】図４の資料提示装置の構成および機能を系統的に表すブロック図である。
【図６】本発明の一実施形態に係るライトペンを持った状態の一例を表す概略上面図である。
【図７】本発明の一実施形態に係るライトペンを資料提示装置に適用したときの使用状態を表す概略上面図である。
【図８】本発明の一実施形態に係るライトペンを資料提示装置に適用したときの使用状態を表す概略側面図である。
【図９】本発明の一実施形態に係るライトペンの変形例の概略構成を表す断面図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係るライトペンの変形例の概略構成を表す側断面図である。
【図１１】本発明の一実施形態に係るライトペンの変形例の概略構成を表す側断面図である。
【図１２】図１１のライトペンの変形例を持った状態の一例を表す概略上面図である。
【図１３】従来のライトペンを資料提示装置に適用したときの使用状態を表す概略上面図である。
【図１４】従来のライトペンを資料提示装置に適用したときの使用状態を表す概略側面図である。
【符号の説明】
【００６４】
１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ…ライトペン、１１０…ペン本体、１２０，１２０Ａ…把持部、１４０…基板、１５０…発光部（出力部）、１６０…押下ボタン式スイッチ（第２スイッチ）、１７０…筆圧式スイッチ（第３スイッチ）、１８０…スライド式スイッチ（第１スイッチ）、１９０…電源部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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