(57)【要約】【課題】筆記面から手を浮かせた状態であっても操作性のよい電子ペンを提供する。【解決手段】電子ペン１は、発光素子の発光により情報を出力する。電子ペン１は、当該電子ペン１のペン先から基端に向い当該電子ペン１の中心を通る仮想の軸Ａｘに沿って延出する外装本体２と、外装本体２のペン先側に設けられ、情報を出力する発光部３とを備える。この電子ペン１は、当該電子ペン１の全長Ｌの中間位置よりも基端側に重心位置Ｐがある。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子の発光により情報を出力する電子ペンであって、
当該電子ペンのペン先から基端に向い当該電子ペンの中心を通る仮想の軸に沿って延出する外装本体と、
前記外装本体のペン先側に設けられ、前記情報を出力する出力部とを備え、
当該電子ペンの全長の中間位置よりも前記基端側に重心位置がある
ことを特徴とする電子ペン。
【請求項２】
請求項１に記載の電子ペンにおいて、
前記外装本体の外面に部分的に設けられた把持部を備え、
前記把持部は、前記重心位置と重なる位置に設けられている
ことを特徴とする電子ペン。
【請求項３】
請求項２に記載の電子ペンにおいて、
前記把持部は、外面に互いに交差する２つの平面を備え、
前記２つの平面のいずれか一方の平面を前記軸に沿って延出した位置に、前記発光素子の発光の状態を操作する操作部が設けられている
ことを特徴とする電子ペン。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の電子ペンにおいて、
前記外装本体は、前記基端側に他の部分よりも断面形状が大きい大径部を備える
ことを特徴とする電子ペン。
【請求項５】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の電子ペンにおいて、
前記基端側に錘部を備え、
前記錘部は、前記外装本体に対して着脱自在である
ことを特徴とする電子ペン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子ペンに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、発光素子の発光により位置情報を出力するポインティングデバイスとして、ペン型の形状に構成されている所謂電子ペンが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載の電子ペン（ペン型ポインティングデバイス）は、ポインティングデバイスをペン型に構成することで、マウス等のポインティングデバイスと比較して、腕にかかる負担を軽減するとともに操作性を向上している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３１８７６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の電子ペンは、単に机上で用いる筆記具を意識してペン型に構成しており、ホワイトボード等の壁状の被筆記面に対して文字や図形等を描くことを意識した構成とはなっていない。
通常、ホワイトボードにペンで文字や図形等を描く際、使用者は、ホワイトボード上のインクで手が汚れる、ペンの先端が見えにくい、描く際に手首をひねらなければならず描きにくい等の理由により、ホワイトボードから手を浮かす傾向がある。
そこで、電子ペンについてもこのように描くことが想定されるが、特許文献１に記載の電子ペンでこの持ち方をするとペン先と手の距離が遠くなることから使いにくい、という問題がある。
【０００５】
本発明の目的は、被筆記面から手を浮かせた状態であっても操作性のよい電子ペンを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の電子ペンは、発光素子の発光により情報を出力する電子ペンであって、当該電子ペンのペン先から基端に向い当該電子ペンの中心を通る仮想の軸に沿って延出する外装本体と、前記外装本体のペン先側に設けられ、前記情報を出力する出力部とを備え、当該電子ペンの全長の中間位置よりも前記基端側に重心位置があることを特徴とする。
【０００７】
ここで、ペンを把持する場合、ペンを持つ指先と手の平の間にペンの重心位置があると、重心位置を手の平全体で支えることになるため持ちやすい。
本発明では、重心位置が外装本体の基端側にあるため、使用者が外装本体の基端側を把持して使用した場合に持ちやすく、被筆記面から手を浮かせた状態であっても操作性を向上できる。
【０００８】
本発明の電子ペンでは、前記外装本体の外面に部分的に設けられた把持部を備え、前記把持部は、前記重心位置と重なる位置に設けられていることが好ましい。
本発明では、把持部は、外装本体の外面に部分的に設けられているため、使用者に把持する場所を促すことができる。そして、把持部は、電子ペンの重心位置と重なる位置、すなわち、電子ペンの全長の中心位置よりも基端側に設けられているため、ペン先が指によって隠れてしまうのを防止できる。
【０００９】
本発明の電子ペンでは、前記把持部は、外面に互いに交差する２つの平面を備え、前記２つの平面のいずれか一方の平面を前記軸に沿って延出した位置に、前記発光素子の発光の状態を操作する操作部が設けられていることが好ましい。
ここで、通常、使用者は、２つの交差する平面が外面に設けられている把持部を把持する場合、これら平面に親指及び人差し指がそれぞれ位置するように把持する。
本発明では、２つの平面のいずれか一方の平面を軸に沿って延出した位置に操作部が配置されているため、把持した状態のまま人差し指で操作部を容易に操作することができる。
【００１０】
本発明の電子ペンでは、前記外装本体は、前記基端側に他の部分よりも断面形状が大きい大径部を備えることが好ましい。
本発明では、基端側の大径部の断面形状が他の部分よりも大きいことで、外装本体の形状によって重心位置を基端側に調整することができる。また、基端側の大径部の断面形状を大きくすることで、手の平で支える面積が大きくなるので、安定して電子ペンを把持することができる。
【００１１】
本発明の電子ペンでは、前記基端側に錘部を備え、前記錘部は、前記外装本体に対して着脱自在であることが好ましい。
本発明では、基端側の錘部が外装本体に対して着脱自在であることで、錘部の着脱によって重心位置を調整できる。つまり、錘部を外装本体から外せば、ペン先側を把持する際に適した重心位置（例えば全長の中心位置付近）にすることができる。また、錘部の重さを調整することで、使用者の好みに応じた重心位置に調整できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１実施形態における電子ペンの構成を示す図。
【図２】第１実施形態における電子ペンの構成を示す図。
【図３】第１実施形態における電子ペンの使用状態を示す図。
【図４】第２実施形態における電子ペンの構成を示す図。
【図５】第３実施形態における電子ペンの構成を示す図。
【図６】変形例における電子ペンの構成を示す図。
【図７】変形例における電子ペンの構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
[第１実施形態]
以下、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。
〔電子ペンの概略構成〕
図１及び図２は、電子ペン１の構成を示す図である。具体的に、図１は、電子ペン１の外観を示した斜視図であり、図２は、グリップ４の断面図である。
電子ペン１は、図１に示すように、筆記する際に用いられる所謂ペンを模した形状を有する。
なお、以下では、電子ペン１において、所謂ペンの筆記部位に相当する部位（図１中、左端の部位）を『ペン先』と記載し、ペン先とは反対側の部位（図１中、右端の部位）を『基端』と記載する。
そして、電子ペン１は、具体的な図示は省略したが、プロジェクター及びＰＣ(Personal Computer)と組み合わされることで、ホワイトボード等の被筆記面Ｗ（図３参照）に擬似的に筆記した軌跡を被筆記面Ｗに仮想的に表示する表示システムを構成する。
具体的に、電子ペン１は、筆記時にペン先から赤外線を出射し、電子ペン１の操作に応じた情報を出力する。
【００１４】
上述した電子ペン１は、図１に示すように、外装本体２、発光部３、グリップ４、機能ボタン５及び電源ボタン６を備える。
〔外装本体の構成〕
外装本体２は、電子ペン１の本体の外装を構成する。この外装本体２は、樹脂材料等で構成され、図１に示すように、ペン先から基端に向い電子ペン１の中心を通る仮想の軸Ａｘに沿って延出する円筒状の筒体で構成されている。そして、外装本体２は、内部に赤外線を発光するための電気回路（図示略）等を備える。なお、外装本体２の基端側は、半球突状の蓋部２１によって塞がれている。
【００１５】
〔発光部の構成〕
発光部３（本発明に係る出力部に相当）は、赤外線の発光により位置情報等の情報を出力する部分である。この発光部３は、図１に示すように、電子ペン１のペン先に設けられ、被筆記面Ｗに筆記する際に、被筆記面Ｗに当接する部材である。
この発光部３は、内部に発光ダイオード（図示略）を備え、当該発光ダイオードから出射される赤外線を透過する材料から構成され、所謂ペンのペン先を模した略円錐形状を有する。
また、発光部３は、赤外線を発光するか否かを切り替えるスイッチとしても機能する。発光部３は、被筆記面Ｗに筆記する際に、被筆記面Ｗに当接するとともに、筆圧によって軸Ａｘに対して傾倒するように構成されており、この傾倒及び傾倒の解除によって赤外線の発光及び発光の中止を切り替える。
【００１６】
〔グリップの構成〕
外装本体２の外面には、把持部としてのグリップ４が部分的に設けられている。グリップ４は、使用者が、電子ペン１を使用する際に掴む部分であり、このグリップ４は、図２に示すように、断面略正六角形状の筒形状を有しており、互いに交差する第１の平面４１及び第２の平面４２を外面に備えている。なお、グリップ４は、図２に示すように、使用者の掴み心地を考慮して、断面六角形状の頂点部を丸く構成している。
そして、このグリップ４は、図１に示すように、軸Ａｘに沿った方向における中心位置が電子ペン１の重心位置Ｐと重なるように配置されている。本実施形態では、グリップ４は、図１に示すように、ペン先側の端部４Ａから重心位置Ｐまでの距離Ａと基端側の端部４Ｂから重心位置Ｐまでの距離Ｂとが等しくなる位置、すなわち、グリップ４の中心位置が電子ペン１の重心位置Ｐと一致する位置に設けられている。
なお、グリップ４は、使用者が持ち易くするために、ゴム等の弾性材で構成することが好ましい。
【００１７】
〔機能ボタン及び電源ボタンの構成〕
外装本体２の外面には、機能ボタン５及び電源ボタン６が設けられている。
機能ボタン５及び電源ボタン６は、使用者によって操作される部分であり、具体的に、押ボタンで構成されている。
機能ボタン５は、第１の平面４１を軸Ａｘに沿って延出した位置に設けられている。具体的に、機能ボタン５は、図１に示すように、ペン先側のグリップ４の近傍の外装本体２の外面から突出するように設けられている。
この機能ボタン５は、発光部３による赤外線の発光の状態を切り替えるスイッチとして機能する。具体的に、機能ボタン５は、押ボタンの操作により前述した発光部３による赤外線の発光を点灯状態と点滅状態のいずれかに切り替える。
なお、電源ボタン６は、電子ペン１の電源のオン、オフを切り替えるスイッチである。
【００１８】
〔電子ペンの重心位置〕
電子ペン１は、外装本体２の内部における基端側に樹脂の塊、金属、電池等による錘を備え、重心位置Ｐが調整されている。電子ペン１は、図１に示すように、外装本体２と発光部３とを合わせた電子ペン１の全長Ｌの中間位置よりも基端側に重心位置Ｐがある。具体的に、全長Ｌは、２００ｍｍ以下である。
すなわち、電子ペン１におけるペン先側の端部から重心位置Ｐまでの距離Ｌ１が基端側の端部から重心位置Ｐまでの距離Ｌ２よりも長くなるように構成されている。
具体的に、全長Ｌを「１０」としたとき、距離Ｌ１が「５．５以上、かつ、８．０以下」で構成することが好ましい。
【００１９】
〔電子ペンの操作〕
図３は、電子ペン１の使用状態を示す図である。
電子ペン１は、図３に示すように、使用者がグリップ４を把持して使用する。具体的に、使用者は、人差し指を第１の平面４１に当接し、親指を第２の平面４２に当接して把持する。なお、図３では、電子ペン１の基端側が手の平の中に収まるように持つ持ち手を示しているが、通常のペンの持ち手であってもよい。
使用者は、電子ペン１を把持した状態でペン先を被筆記面Ｗに対して傾倒した状態で押圧し、発光部３を傾倒させることで発光部３のスイッチ機能をオフからオンに切り替え、人差し指をのばして機能ボタン５を押圧すことで機能ボタン５のスイッチ機能をオフからオンに切り替える。なお、これら押圧を解除すれば各スイッチ機能はオフとなる。
【００２０】
具体的に、電子ペン１は、外装本体２内の電気回路の制御により、発光部３が傾倒すると赤外線を発光する。そして、電子ペン１は、発光部３が傾倒している場合には、赤外線が点灯状態となるように発光素子を発光する。また、電子ペン１は、発光部３が傾倒し、かつ、機能ボタン５が押圧されている場合には、赤外線が点滅状態となるように発光素子を発光する。なお、発光素子は、発光部３が傾倒しているときのみ発光する。発光した赤外線は、発光部３から被筆記面Ｗに向けて出射される。
【００２１】
この電子ペン１が出射する赤外線は、具体的に、以下のように使用される。
電子ペン１から出射された赤外線は、ＰＣ（Personal Computer）等の電子機器に接続されたＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサー等の検出器で検知され、赤外線の出射の状態が判定される。そして、出射の状態が点灯状態であると判定された場合には、筆記位置（ペン先の位置）に関する情報に基づき、マウスにおける左クリックに相当する動作を行うようにする。一方、出射の状態が点滅状態であると判定された場合には、筆記位置に関する情報に基づきマウスにおける右クリックに相当する動作を行うようにする。
【００２２】
上述した第１実施形態によれば、以下の効果がある。
本実施形態では、重心位置Ｐが外装本体２の基端側にあるため、使用者が外装本体２の基端側を把持して使用した場合に、重心位置Ｐを手の平全体で支えることになるので持ちやすく、被筆記面Ｗから手を浮かせた状態であっても操作性を向上できる。
また、グリップ４は、外装本体２の外面に部分的に設けられているため、使用者に把持する場所を促すことができる。そして、グリップ４は、電子ペン１の全長Ｌの中心位置よりも基端側に設けられているため、ペン先が指によって隠れてしまうのを防止できる。これにより、検出器による赤外線の検出を広い範囲から確実に行うことができる。
さらに、第１の平面４１を軸Ａｘに沿って延出した位置に機能ボタン５が配置されているため、把持した状態のまま人差し指で機能ボタン５を容易に操作することができる。
また、グリップ４が断面六角形状であるため、滑りを防止して握り易くなると共に、転がりを防止できる。
【００２３】
[第２実施形態]
次に、本発明の第２実施形態を図面に基づいて説明する。
以下の説明では、前記第１実施形態と同様の構造及び同一部材には同一符号を付して、その詳細な説明は省略または簡略化する。
なお、以下に説明する第２実施形態及び第３実施形態は、前述した第１実施形態における電子ペン１とは基端側の構造が相違する。他の構造は、第１実施形態と同様である。
【００２４】
図４は、本実施形態における電子ペン１の構成を示す図である。
前述した第１実施形態では、外装本体２内の基端側に錘を配置することで重心位置Ｐを基端側に調整したが、本実施形態では、外装本体２の基端側を大きく構成することで、重心位置Ｐを調整している。
すなわち、本実施形態における電子ペン１は、図４に示すように、外装本体２におけるグリップ４の位置よりも基端側に大径部２２を備えている。大径部２２は、重心位置Ｐを基端側に調整するため、外装本体２の他の部分よりも大きく構成されており、基端側に向かうにつれて次第に断面形状が大径となるように構成されている。この大径部２２は、重心位置Ｐが適切な位置となるように構成されている。
【００２５】
上述した第２実施形態によれば、前述した第１の実施形態と同様の効果だけでなく、以下の効果がある。
本実施形態では、大径部２２の断面形状が外装本体２の他の部分よりも大きいことで、外装本体２の形状によって重心位置Ｐを基端側に調整することができる。また、大径部２２の断面形状を大きくすることで、手の平で支える面積が大きくなるので、安定して電子ペン１を把持することができる。
【００２６】
[第３実施形態]
次に、本発明の第３実施形態を図面に基づいて説明する。
図５は、本実施形態における電子ペン１の構成を示す図である。
本実施形態では、外装本体２の基端側に外装本体２とは別の部材を取り付けることで、重心位置Ｐを調整している。
すなわち、本実施形態における電子ペン１は、図５に示すように、外装本体２の基端側に錘部としてのキャップ７を備えている。このキャップ７は、外装本体２に対して着脱自在に構成されている。なお、キャップ７は、重心位置Ｐが適切な位置となる重量を有している。
【００２７】
上述した第３実施形態によれば、前述した第１の実施形態と同様の効果だけでなく、以下の効果がある。
本実施形態では、電子ペン１の基端側に備えるキャップ７が外装本体２に対して着脱自在であることで、キャップ７の着脱によって重心位置Ｐを調整できる。つまり、キャップ７を外装本体２から外せば、ペン先側を把持する際に適した重心位置、具体的には、電子ペン１の全長の中心位置付近にすることができる。また、キャップ７の重さを調整することで、使用者の好みに応じた重心位置に調整できる。
【００２８】
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
前記各実施形態では、グリップ４は、断面略六角形状における頂点部が丸い構成としたが、この頂点部は、丸い構成でなくてもよい。
【００２９】
前記各実施形態では、電子ペン１として、グリップ４の形状が断面略六角形状のものについて説明したが、これに限らない。
図６は、変形例におけるグリップ４の構成を示す断面図である。
グリップ４は、図６（Ａ）に示すように、断面形状が５角形状となるように構成してもよい。つまり、グリップ４は、断面が六角形状以外であってもよい。
また、グリップ４は、図６（Ｂ）に示すように、外面に平面部として第１の平面４１及び第２の平面４２のみを設け、他を断面円弧状に構成してもよい。
前記第１実施形態では、外装本体２内に錘を配設することで重心位置Ｐを調整したが、これに限らず、蓋部２１を重い材質とし、この蓋部２１によって重心位置Ｐを調整する構成等であってもよい。
【００３０】
前記第２実施形態では、大径部２２は、基端側に向かうにつれて次第に断面形状が大径となる構成としたが、これに限らない。
図７は、変形例における電子ペン１の構成を示す斜視図である。
大径部２２は、図７に示すように、電子ペン１の重心位置Ｐを基端側に調整できる形状であればよい。
【００３１】
前記各実施形態では、電子ペン１は、発光部３が傾倒した状態で赤外線を発光し、この発光した赤外線を検出器で検知するシステムに適用したが、これに限らない。例えば、電子ペン１は、電源がオンの状態では常に赤外線を発光し、電子ペン１がペン先の位置を把握して、発光部３が傾倒した際に、無線で電子ペン１の操作に応じた情報を送信する構成であってもよい。この場合、電子機器等の受信側が当該情報を受信して、受信した各情報に応じた処理を行えばよい。なお、このシステムとしては、電子ペン１が発する赤外線を検知して電子ペン１のペン先の位置情報を追尾するもの、被筆記面Ｗ側に受光部を備える電子黒板（IWB：インタラクティブホワイトボード）等が挙げられる。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明は、発光素子の発光により情報を出力する電子ペンに利用できる。
【符号の説明】
【００３３】
１・・・電子ペン、２・・・外装本体、３・・・発光部（出力部）、４・・・グリップ（把持部）、５・・・機能ボタン（操作部）、７・・・キャップ（錘部）、２２・・・大径部、４１，４２・・・平面、Ｐ・・・重心位置、Ｗ・・・被筆記面。
【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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