(57)【要約】【課題】光の照射により画像の書き込みが行われる表示媒体において、手書きの画像が表示されるまでの時間を短縮する。【解決手段】追記装置３を点Ｐ１から点Ｐ２の位置に移動させると、点Ｐ２と点Ｐ１を結ぶ線の下方にある第１画素群は、表示媒体２１のコレステリック液晶の配向状態を変化させ且つ安定させる時間の間、表示媒体２１に対して光を出力する。また、追記装置３が移動する位置として点Ｐ２１の位置を予測し、点Ｐ２と点Ｐ２１を結ぶ線の下方にある第２画素群から、第１画素群が光を出力した時間より短い時間の間、光を出力する。次に追記装置３が点Ｐ２１に移動すると第２画素群が光を出力するが、この光が到達する部分は、既に光が照射されていて反射率が低下しているため、コレステリック液晶の配向状態が変化するまでの時間が短く、使用者は、追記装置３の軌跡が表示されるまでの時間を短く感じる。【選択図】図１２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光の照射及び印加される電圧に応じて表示が変化する表示媒体に対して電圧を印加する電圧印加手段と、
前記表示媒体の表面で移動する操作子の位置を検知する検知手段と、
前記表示媒体において表示を変化させる位置を前記検知手段で検知された位置を用いて特定し、少なくとも表示を変化させるのに要する予め定められた第１時間の間、該特定された位置へ光を照射し、前記操作子の移動後の予測位置を前記検知手段で検知された位置を用いて特定し、前記第１時間より短い第２時間の間、前記表示媒体において前記操作子の位置と前記予測位置との間にある領域に光を照射する光照射手段と、
を有する書き込み装置。
【請求項２】
前記表示媒体は、光が照射された位置で外光の反射率が変化し、
前記第２時間は、前記反射率を変化させる時間であって、変化した反射率を安定させるのに要する予め定められた時間より短い時間であること
を特徴とする請求項１に記載の書き込み装置。
【請求項３】
前記第２時間の間に光が照射される領域は、前記操作子の位置から前記予測位置に向かうにつれて幅が広くなっていることを特徴とする請求項２に記載の書き込み装置。
【請求項４】
前記書き込み手段は、前記操作子の移動速度を特定し、特定した速度に応じて前記領域の面積を異ならせることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の書き込み装置。
【請求項５】
前記第２時間の間に光が照射される領域は、前記操作子の位置から前記予測位置に向かうにつれて照射される光の光量を異ならせること特徴とする請求項２乃至請求項４のいずれかに記載の書き込み装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、書き込み装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、光書き込み型の電子ペーパに対してペンで画像を記録するシステムが開示されている。このシステムにおいては、電子ペーパの表面でペンを移動させると、ペンの移動した軌跡が記憶される。そして、この軌跡に応じて電子ペーパに光が照射され、電子ペーパに既に表示されている画像にペンの軌跡を示す画像が重ねられて表示される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２４１４０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、光の照射により画像の書き込みが行われる表示媒体において、手書きの画像が表示されるまでの時間を短縮することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の請求項１に係る書き込み装置は、光の照射及び印加される電圧に応じて表示が変化する表示媒体に対して電圧を印加する電圧印加手段と、前記表示媒体の表面で移動する操作子の位置を検知する検知手段と、前記表示媒体において表示を変化させる位置を前記検知手段で検知された位置を用いて特定し、少なくとも表示を変化させるのに要する予め定められた第１時間の間、該特定された位置へ光を照射し、前記操作子の移動後の予測位置を前記検知手段で検知された位置を用いて特定し、前記第１時間より短い第２時間の間、前記表示媒体において前記操作子の位置と前記予測位置との間にある領域に光を照射する光照射手段を有する。
【０００６】
本発明の請求項２に記載の書き込み装置は、請求項１に記載の構成において、前記表示媒体は、光が照射された位置で外光の反射率が変化し、前記第２時間は、前記反射率を変化させる時間であって、変化した反射率を安定させるのに要する予め定められた時間より短い時間であることを特徴とする。
【０００７】
本発明の請求項３に記載の書き込み装置は、請求項２に記載の構成において、前記第２時間の間に光が照射される領域は、前記操作子の位置から前記予測位置に向かうにつれて幅が広くなっていることを特徴とする。
【０００８】
本発明の請求項４に記載の書き込み装置は、請求項２または請求項３に記載の構成において、前記書き込み手段は、前記操作子の移動速度を特定し、特定した速度に応じて前記領域の面積を異ならせることを特徴とする。
【０００９】
本発明の請求項５に記載の書き込み装置は、請求項２乃至請求項４のいずれかに記載の構成において、前記第２時間の間に光が照射される領域は、前記操作子の位置から前記予測位置に向かうにつれて照射される光の光量を異ならせること特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、光の照射により画像の書き込みが行われる表示媒体の表示を変化させる際、表示媒体において操作子の移動軌跡に対応した位置にのみ光を照射する構成と比較して、手書きの画像が表示されるまでの時間を短縮することができる。
請求項２に記載の発明によれば、光が第２時間だけ光が照射された部分は、表示を変化させないようにすることができる。
請求項３に記載の発明によれば、操作子が予測位置とずれた位置に移動しても、手書きの画像が表示されるまでの時間を短縮することができる。
請求項４に記載の発明によれば、操作子の移動速度が速くても、手書きの画像が表示されるまでの時間を短縮することができる。
請求項５に記載の発明によれば、操作子が移動する可能性の高い位置ほど、手書きの画像が表示されるまでの時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係るシステムの装置を示した図。
【図２】追記装置３のハードウェア構成を示したブロック図。
【図３】表示媒体２１の断面の模式図。
【図４】表示層に印加される電圧と表示層の反射率の関係を示した図。
【図５】感光層に照射された光のエネルギーと、表示層の反射率との関係を示した図。
【図６】導電層に印加した電圧と表示層の反射率との関係を示した図。
【図７】書き込み装置１の内部の模式図。
【図８】書き込み装置１のハードウェア構成を示したブロック図。
【図９】電圧印加部１０３が導電層に印加する電圧を示した図。
【図１０】実施形態の動作を説明するための図。
【図１１】実施形態の動作を説明するための図。
【図１２】実施形態の動作を説明するための図。
【図１３】実施形態の動作を説明するための図。
【図１４】本発明の変形例を説明するための図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
［実施形態］
（全体構成）
図１は、本発明の一実施形態に係る表示装置２、書き込み装置１および追記装置３の外観を示した図である。
【００１３】
表示装置２は、照明器具の光や太陽光などの外光を反射して画像の表示を行う反射型の表示装置である。表示装置２は、矩形で板状の形状をしており、コレステリック液晶を有する表示層と、光に反応して電荷を発生する感光体を有する感光層、および表示層と感光層を挟んだ導電層が積層された表示媒体２１を備えている。
表示装置２は、導電層にパルス状の電圧が印加されている状態で書き込み装置１よって光が照射されると、光が照射された位置にあるコレステリック液晶の配向状態が変化する。すると、光の照射に応じて表示層が外光を透過する部分と外光を反射する部分とに分かれて画像を表示する。
【００１４】
ペンなどの筆記具と同様の形状をした追記装置３は、表示媒体２１に手書きの画像の追記を行う際に使用される操作子であり、追記装置３の位置を書き込み装置１で検出するために、赤外線を出力する赤外線出力部３３と、超音波を出力する超音波出力部３４を備えている。
【００１５】
書き込み装置１は、書き込み装置１の上に載せられた表示装置２に画像を書き込んで表示させる装置である。書き込み装置１は、表示装置２の導電層と電気的に接続される端子と、表示装置２の表示媒体２１に光を照射する書き込み部を備えており、端子を介して表示装置２の導電層に電圧を印加しつつ表示装置２に対して光を照射し、表示装置２に画像を表示させる。
また、書き込み装置１は、追記装置３の位置を検出するため、追記装置３から出力される赤外線を検知するセンサ１０４ｂと、追記装置３から出力される超音波を検知するセンサ１０４ａ，１０４ｃを備えている。書き込み装置１は、これらのセンサから出力される信号を基にして追記装置３の位置を検知し、表示媒体２１の表面において移動した追記装置３の位置を検知する。
【００１６】
（追記装置３の構成）
図２は、追記装置３のハードウェア構成を示したブロック図である。
赤外線出力部３３は、赤外線を出力する発光ダイオードを備えており、制御部３１からの制御の下、赤外線を予め定められた周期で出力する。また、超音波出力部３４は、超音波を出力する素子を備えており、制御部３１からの制御の下、赤外線出力部３３が出力する赤外線と同期して超音波を出力する。スイッチ３５は、赤外線および超音波の出力／非出力を切り替えるためのスイッチであり、制御部３１に接続されている。
制御部３１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、入力ポートおよび出力ポートなどを備えた、所謂マイクロコンピュータを有している。ＲＯＭには、各部を制御するための制御プログラムが記憶されており、ＣＰＵにより制御プログラムが実行されると、追記装置３の各部が制御され、スイッチ３５にされた操作に応じて、赤外線および超音波の出力／非出力が制御される。
【００１７】
（表示装置２の構成）
図３は、表示装置２が有する表示媒体２１の断面を模式的に示した図である。表示媒体２１は、基板層、導電層、表示層、着色層、感光層及びラミネート層を積層した構成となっており、各層の形状は矩形となっている。図３に示したように、基板層２０１Ａが配置されている側が、使用者が画像を視認し、追記装置３が接触する側（表示面側）となっており、基板層２０１Ｃが配置されている側が、書き込み装置１から出力された光が照射される側（書き込み面側）となっている。
【００１８】
基板層２０１Ａ，２０１Ｂ，２０１Ｃは、画像を表示する部分の保護や形状の保持を行う層であり、基板層２０１Ａと基板層２０１Ｃは表示装置２の表面に露出している。また、基板層２０１Ｂは、導電層２０２Ｂと導電層２０２Ｃとの間を絶縁する役割を果たしている。なお、本実施形態においては、各基板層は光を透過するポリエチレンテレフタレートで形成されているが、各基板層の素材は、ポリエチレンテレフタレートに限定されるものではなく、透明性及び絶縁性を有するのであれば他の素材であってもよい。
【００１９】
導電層２０２Ａ，２０２Ｂ，２０２Ｃ，２０２Ｄは、本実施形態においては酸化インジウムスズで形成されており、透明で光を透過し、且つ導電性を有する層である。なお、各導電層は、透明で光を透過して導電性を有するのであれば、その素材は酸化インジウムスズに限定されず、他の素材であってもよい。
導電層２０２Ａは、基板層２０１Ａの書き込み面側に接しており、導電層２０２Ｂは基板層２０１Ｂの表示面側に接している。また、導電層２０２Ｃは、基板層２０１Ｂの書き込み面側に接しており、導電層２０２Ｄは基板層２０１Ｃの表示面側に接している。
また、導電層２０２Ａには端子２０３Ａが接続され、導電層２０２Ｂには端子２０３Ｂが接続されており、導電層２０２Ｃには端子２０３Ｃが接続され、導電層２０２Ｄには端子２０３Ｄが接続されている。端子２０３Ａ〜２０３Ｄは、書き込み装置１から電圧が印加される端子であり、表示装置２の表面に露出するように配置されている。
【００２０】
導電層２０２Ａの書き込み面側に接している表示層２０４Ｂ、表示層２０４Ｂの書き込み面側に接している表示層２０４Ｇ、および導電層２０２Ｃの書き込み面側に接している表示層２０４Ｒは、コレステリック液晶や光を透過する樹脂など複数の材料からなる層であり、樹脂の中にコレステリック液晶が分散した構成となっている。
コレステリック液晶は、液晶分子がらせん状に捩れて配向しており、電場によって配向が変化し、特定の波長の光を反射する状態又は光を透過する状態に変化する。なお、本実施形態においては、表示層２０４Ｂのコレステリック液晶は青の光（波長が４００ｎｍ〜５００ｎｍの範囲内の光）を反射し、表示層２０４Ｇのコレステリック液晶は緑の光（波長が５００ｎｍ〜６００ｎｍの範囲内の光）を反射し、表示層２０４Ｒのコレステリック液晶は赤の光（波長が６００ｎｍ〜７００ｎｍの範囲内の光）を反射するように調整されているが、各表示層が反射する光は上述のものに限定されるものではない。表示層毎に各々異なる予め定められた波長帯の光を反射するように、コレステリック液晶の材料を選択してもよい。
また、各表示層に用いられている樹脂は、コレステリック液晶を保持し、液晶の流動（画像の変化）を抑制する機能を有するものであり、液晶材料に溶解せず、また液晶と相溶しない液体を溶剤とする高分子材料が用いられている。また、各表示層に用いられている樹脂は、外力に耐える強度をもち、光に対して透過性を示す。
【００２１】
導電層２０２Ｂの表示面側に接している感光層２０５Ｒと、導電層２０２Ｄの表示面側に接している感光層２０５ＢＧは、光電効果が生じる層であり、本実施形態においては、電荷発生層２０５１，２０５３と電荷輸送層２０５２を有し、電荷発生層２０５１、電荷輸送層２０５２、電荷発生層２０５３の順で積層された構造となっている。
感光層は、光が照射されると、光が照射された部分の抵抗値が低下する。表示層と感光層を挟む導電層に印加される電圧は、表示層と感光層とに分圧されるが、感光層の抵抗値が低下すると分圧比が変化して表示層に掛かる電圧が増加する。
【００２２】
電荷発生層２０５１と電荷発生層２０５３は、光を吸収して光キャリアを発生する層である。電荷発生層２０５１は、表示面側の導電層から被照射側の導電層の方向に流れる光キャリアの量を左右し、電荷発生層２０５３は、被照射側の導電層から表示面側の導電層の方向に流れる光キャリアの量を左右している。
電荷輸送層２０５２は、各電荷発生層で発生した光キャリアが注入され、導電層に印加される電圧により生じる電場の方向にドリフトする機能を有する層である。
本実施形態においては、感光層２０５Ｒの電荷発生層は、赤色の電荷発生物質（一例としてジブロモアントアントロン）を有しており、青〜緑色の光を吸収する。また、感光層２０５ＢＧの電荷発生層は、青色と緑色の電荷発生物質（一例としてチタニルフタロシアニン）を有しており、赤色の光を吸収する。
【００２３】
感光層２０５Ｒと表示層２０４Ｇの間と、感光層２０５ＢＧと表示層２０４Ｒの間にあるラミネート層２０７は、表示層を着色層に貼りあわせる際に、凹凸の吸収および接着の役割を果たす目的で設けられる層である。ラミネート層２０７は、ガラス転移点の低い高分子材料からなるものであり、熱や圧力によって表示層と感光層とを密着・接着させることができる材料が選択される。また、少なくとも入射する光に対して透過性を有する。
ラミネート層２０７に用いられる材料としては、粘着性の高分子材料（例えばウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂）を挙げることができる。
【００２４】
これらの各層が積層された表示媒体２１において、表示層にあるコレステリック液晶は、電圧が印加される前の初期状態がプレーナ相である場合には、印加される電圧の増加に伴ってプレーナ相、フォーカルコニック相、ホメオトロピック相の順番に変化し、初期状態がフォーカルコニック相である場合には、印加される電圧の増加に伴ってフォーカルコニック相、ホメオトロピック相の順番に変化する。
そして、フォーカルコニック相の状態で電圧が除去されると、コレステリック液晶はフォーカルコニック相の状態を保持し、ホメオトロピック相の状態で電圧が除去されると、コレステリック液晶はホメオトロピック相からプレーナ相に変化し、プレーナ相の状態を保持する。
【００２５】
図４（ａ）と図４（ｂ）は、導電層と感光層を介して表示層全体に印加される電圧と表示層における光の反射率との関係を示した図であり、図４（ａ）の曲線Ｒは、印加される電圧と表示層２０４Ｒにおける光の反射率との関係を示したものである。また、図４（ｂ）の曲線Ｇは、印加される電圧と表示層２０４Ｇにおける光の反射率との関係を示したものであり、図４（ｂ）の曲線Ｂは、印加される電圧と表示層２０４Ｂにおける光の反射率との関係を示したものである。
【００２６】
表示層２０４Ｂにおいてプレーナ相またはフォーカルコニック相からフォーカルコニック相へ変化する時の電圧の閾値をＶｂ１、フォーカルコニック相からホメオトロピック相へ変化する時の電圧の閾値をＶｂ２とすると、電圧除去前に導電層と感光層とを介して印加されている電圧がＶｂ２以上の場合、電圧除去後にコレステリック液晶はプレーナ相となって外光中の青の光を反射する。一方、電圧除去前に導電層と感光層とを介して印加されている電圧がＶｂ１とＶｂ２の間の電圧である場合には、電圧除去後にコレステリック液晶はフォーカルコニック相となって外光が透過する。
【００２７】
また、表示層２０４Ｇにおいてプレーナ相またはフォーカルコニック相からフォーカルコニック相へ変化する時の電圧の閾値をＶｇ１、フォーカルコニック相からホメオトロピック相へ変化する時の電圧の閾値をＶｇ２とすると、電圧除去前に導電層と感光層とを介して印加されている電圧がＶｇ２以上の場合、電圧除去後にコレステリック液晶はプレーナ相となって外光中の緑の光を反射する。一方、電圧除去前に導電層と感光層とを介して印加されている電圧がＶｇ１とＶｇ２の間の電圧である場合には、電圧除去後にコレステリック液晶はフォーカルコニック相となって外光が透過する。
【００２８】
また、表示層２０４Ｒにおいてプレーナ相またはフォーカルコニック相からフォーカルコニック相へ変化する時の電圧の閾値をＶｒ１、フォーカルコニック相からホメオトロピック相へ変化する時の電圧の閾値をＶｒ２とすると、電圧除去前に導電層と感光層とを介して印加されている電圧がＶｒ２以上の場合、電圧除去後にコレステリック液晶はプレーナ相となって外光中の赤色の光を反射する。一方、電圧除去前に導電層と感光層とを介して印加されている電圧がＶｒ１とＶｒ２の間の電圧である場合には、電圧除去後にコレステリック液晶はフォーカルコニック相となって外光が透過する。
【００２９】
このように、各表示層のコレステリック液晶は、印加される電圧がプレーナ相（またはフォーカルコニック相）からフォーカルコニック相へ変化する時の電圧の閾値（第１閾値（Ｖｒ１，Ｖｇ１，Ｖｂ１）：表示層の反射率が１０％となる時の電圧）を超えると、フォーカルコニック相に変化し、印加される電圧の電圧値がフォーカルコニック相からホメオトロピック相へ変化する時の電圧の閾値（第２閾値（Ｖｒ２，Ｖｇ２，Ｖｂ２）：表示層の反射率が９０％となる時の電圧）を超えると、ホメオトロピック相に変化する。
【００３０】
次に、図５は、導電層に電圧が印加されている時に感光層２０５Ｒに照射された光のエネルギー（露光エネルギー）と、表示層２０４Ｂの反射率との関係を示したグラフである。図５に示したように、表示層においては、感光層に照射した露光エネルギーが増えるにつれて表示層の反射率が低下する。換言すると、表示層のコレステリック液晶の配向状態をフォーカルコニック相へ変化させて外光が透過するようにするには、ある閾値以上の露光エネルギーを感光層へ供給する必要がある。なお、露光エネルギーは、感光層へ照射される光の光量と露光時間とによるため、コレステリック液晶の配向状態を変化させる露光エネルギーを感光層へ供給する場合、感光層へ照射する光の光量が一定であるとすると、感光層へ供給される露光エネルギーは光の照射時間による。
【００３１】
図６は、感光層２０５Ｒに一定の光量の光が照射した時の導電層に印加した電圧と表示層２０４Ｂの反射率との関係を、光の照射時間毎に示したグラフである。
図６において、「■」で示した点を結んだグラフは、光の照射時間を１０［ｍｓ］として導電層に印加する電圧を変化させた時のグラフであり、「○」で示したグラフは、光の照射時間を２０［ｍｓ］として導電層に印加する電圧を変化させた時のグラフである。また、「×」で示したグラフは、光の照射時間を４０［ｍｓ］として導電層に印加する電圧を変化させた時のグラフであり、「＊」で示したグラフは、光の照射時間を６０［ｍｓ］として導電層に印加する電圧を変化させた時のグラフである。また、「●」で示したグラフは、光の照射時間を１００［ｍｓ］として導電層に印加する電圧を変化させた時のグラフであり、「◆」で示したグラフは、光の照射時間を２００［ｍｓ］として導電層に印加する電圧を変化させた時のグラフである。
図６を見ると、感光層に照射される光の光量が一定で導電層に印加する電圧が同じであっても光の照射時間によって反射率が異なり、光の照射時間の増加に伴って反射率は低下している。つまり、光量が同じで導電層に印加される電圧が同じ電圧であっても、光の照射時間が短いと反射率が低下しないため、一定の光量で反射率を低下させるには、光量に応じて予め定められた時間以上の間、感光層に光を照射する必要がある。
【００３２】
（書き込み装置１の構成）
図７は、書き込み装置１の内部の模式図、図８は、書き込み装置１のハードウェア構成を示したブロック図である。
【００３３】
書き込み部１０２は、光を表示媒体２１に照射する機能を有し、制御部１０１によって制御され、表示媒体２１の感光層２０５Ｒ，２０５ＢＧへ光を照射する。この光は、感光層２０５Ｒや感光層２０５ＢＧが吸収する光の波長域内にピーク強度を持ち、バンド幅の狭い光である。また、この光のスペクトルは、感光層２０５Ｒ，２０５ＢＧが吸収する光の波長域のエネルギーが多く含まれるようなスペクトルである。
具体的には、書き込み部１０２は、赤、緑、青の三色で構成された画素を複数有する透過型の液晶パネルと、光源として機能するバックライトを備えた液晶ディスプレイ１０２Ａを備えている。バックライトから出力された光は、液晶パネルを透過し、液晶パネルの上方に固定される表示装置２の書き込み面側に照射される。なお、液晶ディスプレイ１０２Ａは、制御部１０１により制御されて光を出力する画素が制御される。
【００３４】
なお、表示媒体２１に光を照射する構成は、上述した構成に限定されるものではなく、光源としては、例えば冷陰極管、キセノンランプ、ハロゲンランプ、ＥＬ（Electro Luminescence）のいずれかと導光板とを組み合せた光源がある。
また、面発光型のディスプレイ装置（たとえばＣＲＴ（Cathode Ray Tube）、ＰＤＰ（Plasma Display Panel）、ＥＬ、ＦＥＤ（Field Emission Display）、ＳＥＤ（Surface-conduction Electron-emitter Display））などで表示媒体２１に光を照射してもよい。
【００３５】
電圧印加部１０３は、端子２０３Ａに接続される端子と、端子２０３Ｂに接続される端子を備えており、これらの端子を用いて導電層２０２Ａ及び導電層２０２Ｂへパルス状の電圧を印加する回路を備えている。また、電圧印加部１０３は、端子２０３Ｃに接続される端子と、端子２０３Ｄに接続される端子を備えており、これらの端子を用いて導電層２０２Ｃ及び導電層２０２Ｄへパルス状の電圧を印加する。
【００３６】
センサ部１０４は、追記装置３が出力する赤外線を検知するセンサ１０４ｂと、追記装置３が出力する超音波を検知するセンサ１０４ａ，１０４ｃを備えている。センサ１０４ｂは、赤外線を検知すると赤外線を検知したことを示す信号を制御部１０１へ出力する。また、センサ１０４ａ，１０４ｃは、超音波を検知すると超音波を検知したことを示す信号を制御部１０１へ出力する。
【００３７】
操作部１０６は、画像を表示する液晶ディスプレイ１０６Ａと、透明で液晶ディスプレイ１０６Ａの表面に配置されたタッチパネル１０６Ｂを備えている。液晶ディスプレイ１０６Ａには、制御部１０１の制御の下、書き込み装置１を操作するための画面が表示される。また、タッチパネル１０６Ｂは、使用者が触れた位置を示す信号を制御部１０１へ出力する。
記憶部１０７は、不揮発性メモリを備えており、表示装置２の表面で移動した追記装置３の位置を示す位置データを記憶する。
【００３８】
制御部１０１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入力ポートおよび出力ポートなどを備えた、所謂マイクロコンピュータを有している。ＲＯＭには、各部を制御するための制御プログラムが記憶されており、ＣＰＵにより制御プログラムが実行されると、書き込み装置１の各部が制御される。また、制御プログラムが実行されると、追記装置３の位置を検知して検知した位置を示す位置データを記憶する機能が実現する。また、制御プログラムが実行されると、追記装置３を用いて手書きの画像を表示装置２に表示させる追記機能が実現する。
【００３９】
（実施形態の動作）
次に、本実施形態において、追記装置３で手書きの画像を表示媒体２１に表示させる際の動作について説明する。
まず、表示装置２が図１に示したように書き込み装置１に載せられ、電圧印加部１０３と端子２０３Ａ〜２０３Ｄが電気的に接続される。
ここで、表示媒体２１の画面を初期化する操作がタッチパネル１０６Ｂにおいて行われると、まず、制御部１０１は、電圧印加部１０３および書き込み部１０２を制御して表示層２０４Ｂ、表示層２０４Ｇおよび表示層２０４Ｒのコレステリック液晶の配向状態をプレーナ相にする。
具体的には、電圧印加部１０３は、図９に示した交流のパルス状の電圧（以下、パルス電圧という）を端子２０３Ａと端子２０３Ｂに対して印加する。ここで、導電層から表示層２０４Ｂと表示層２０４Ｇに分圧される電圧は、Ｖｇ２以上の電圧になり、表示層２０４Ｂと表示層２０４Ｇの配向状態は、ホメオトロピック相になる。配向状態がホメオトロピック相になった後、導電層へのパルス電圧の印加が停止され、表示層２０４Ｂ，２０４Ｇの配向状態はプレーナ相になり、表示層２０４Ｂは外光中の青の波長の光を反射する状態となり、表示層２０４Ｇは、外光中の緑の波長の光を反射する状態となる。
また、電圧印加部１０３は、パルス電圧を端子２０３Ｃと端子２０３Ｄに対して印加する。ここで、表示層２０４Ｒに印加される電圧は、Ｖｒ２以上の電圧になり、表示層２０４Ｒの配向状態は、ホメオトロピック相になる。配向状態がホメオトロピック相になった後、パルス電圧の印加が停止され、表示層２０４Ｒの配向状態はプレーナ相になり、表示層２０４Ｒは、外光中の赤の波長の光を反射する状態となる。
【００４０】
次に使用者がタッチパネル１０６Ｂを操作し、手書きの画像の書き込み開始を指示する操作を行うと、制御部１０１は、センサ部１０４から出力される信号の監視を開始する。また、制御部１０１は、電圧印加部１０３を制御し、パルス電圧を端子２０３Ａ〜端子２０３Ｄに対して印加する。なお、端子２０３Ａ，２０３Ｂから印加されるパルス電圧は、表示層２０４Ｂ，２０４Ｇに分圧されて印加される電圧をＶｂ３にする電圧に設定され、端子２０３Ｃ，２０３Ｄから印加されるパルス電圧は、表示層２０４Ｒに印加される電圧をＶｒ３にする電圧に設定される。
【００４１】
次に、使用者が追記装置３を表示装置２の表面に位置させ、スイッチ３５を操作すると、赤外線が赤外線出力部３３から周期的に出力されると共に、超音波出力部３４から超音波が周期的に追記装置３から出力される。この追記装置３から周期的に出力されている赤外線は、センサ１０４ｂで検知され、追記装置３から赤外線に同期して出力されている超音波は、センサ１０４ａ，１０４ｃで検知される。
【００４２】
センサ１０４ｂが赤外線を検知すると、赤外線を検知したことを示す信号が制御部１０１へ出力される。また、センサ１０４ａ，１０４ｃが超音波を検知すると、超音波を検知したことを示す信号が制御部１０１へ出力される。制御部１０１は、各センサから出力された信号の時間差と、予め記憶しているセンサ１０４ａとセンサ１０４ｂの間の距離とを用いて、数学の三角法を用いて追記装置３の位置を求め、求めた位置を示す位置データを生成する。つまり、各センサと制御部１０１は、表示媒体２１の表面に位置する追記装置３の位置を検知する検知手段として機能する。なお、制御部１０１は、センサから信号が入力される度に追記装置３の位置を求め、位置を求める度に位置データを生成する。
【００４３】
制御部１０１は、この位置データが表す位置を基にして液晶ディスプレイ１０２Ａを制御する。なお、本実施形態において制御部１０１は、検知した追記装置３の位置と、この位置に対応して光を出力する液晶ディスプレイ１０２Ａの画素の位置とを対応付けて予め記憶しており、検知した追記装置３の位置に対応する画素の位置を特定し、特定した画素から光が出力されるように液晶ディスプレイ１０２Ａを制御する。
【００４４】
例えば、図１０に示したように追記装置３が表示媒体２１の表面に位置し、表示媒体２１上の点Ｐ１の位置を示す位置データが制御部１０１により生成されると、制御部１０１は、この位置データを基にして、液晶ディスプレイ１０２Ａにおいて点Ｐ１の下方にある画素Ｇ１を特定し、この画素Ｇ１から光が出力されるように液晶ディスプレイ１０２Ａを制御する。なお、画素Ｇ１は、本実施形態においては、コレステリック液晶の配向状態を変化させ、且つ配向状態を安定させるのに必要な予め定められた時間だけ光を出力し、この時間が経過すると光の出力が停止されるように制御される。
【００４５】
液晶ディスプレイ１０２Ａの画素Ｇ１から出力された光は、書き込み面側から表示媒体２１に入射する。そして、画素Ｇ１から出力された光のうち、赤の波長の光は感光層２０５ＢＧにおいて光電効果を生じさせる。すると、表示層２０４Ｒにおいて感光層２０５ＢＧで光電効果が生じた領域の上方に位置する部分では、印加される電圧が増加してＶｒ１とＶｒ２の間の電圧になり、コレステリック液晶の配向状態がフォーカルコニック相に移行して点Ｐ１の部分は赤の光を透過する状態となる。
また、画素から出力された光のうち、青緑の波長の光は感光層２０５Ｒにおいて光電効果を生じさせる。すると、表示層２０４Ｂと表示層２０４Ｇにおいて感光層２０５Ｒで光電効果が生じた領域の上方に位置する部分では、印加される電圧が増加してＶｇ１とＶｂ２の間の電圧になり、コレステリック液晶の配向状態がフォーカルコニック相に移行し、表示層２０４Ｂの点Ｐ１の部分は青の光を透過し、表示層２０４Ｇの点Ｐ１の部分は緑の光を透過する状態となる。
つまり、点Ｐ１の部分においては、外光が反射せず透過するため、点Ｐ１の下方の部分は黒として使用者に視認される。
【００４６】
次に、使用者が図１１（ａ）に示したように追記装置３を点Ｐ１の位置から点Ｐ２の位置に移動させると、移動後の追記装置３の位置を示す位置データが生成される。制御部１０１は、この位置データを基にして、液晶ディスプレイ１０２Ａにおいて点Ｐ２と点Ｐ１を結ぶ線の下方にある第１画素群を特定する。また、制御部１０１は、点Ｐ１の位置データと点Ｐ２の位置データに基づいて、追記装置３が移動する位置を予測する。
【００４７】
図１１（ａ）に示したように、表示媒体２１の隅を座標の原点とし、点Ｐ１の座標が（ｘ１，ｙ１）であり、点Ｐ２の座標が（ｘ２，ｙ２）とした場合、制御部１０１は、座標（ｘ１，ｙ１）と座標（ｘ２，ｙ２）を通過する直線Ｌ１を算出する。
次に制御部１０１は、直線Ｌ１上で座標（ｘ２，ｙ２）から見て点Ｐ１と反対方向へ予め定められた距離にある点Ｐ２１の座標（ｘ２１，ｙ２１）を、この後に追記装置３が移動する位置（予測位置）として算出し、座標（ｘ２，ｙ２）と座標（ｘ２１，ｙ２１）を結ぶ線の下方にある第２画素群を特定する。
【００４８】
制御部１０１は、図１２に示したように、この特定した第１画素群から光が出力されるように液晶ディスプレイ１０２Ａを制御する。ここで、第１画素群は、コレステリック液晶の配向状態を変化させて且つ配向状態を安定させるのに必要な予め定められた時間の間、光を出力し、この時間が経過すると光の出力が停止されるように制御される。
また、制御部１０１は、第２画素群から光が出力されるように液晶ディスプレイ１０２Ａを制御する。ここで、第２画素群は、コレステリック液晶の配向状態を安定させるのに必要な予め定められた時間より短い時間の間、光を出力し、この時間が経過すると光の出力が停止されるように制御される。
つまり、書き込み部１０２と制御部１０１は、表示媒体２１へ光を照射する光照射手段として機能する。
【００４９】
第１画素群から出力された光が表示媒体２１に到達して表示層のコレステリック液晶の配向状態が変化すると、画素Ｇ１から光が出力された時と同様に、表示媒体２１において第１画素群の上方に位置する部分は、黒として使用者に視認される。
一方、第２画素群から出力された光が表示媒体２１に到達すると、表示媒体２１において第２画素群の上方に位置する部分は、光が照射されたことにより、コレステリック液晶の配向状態が変化し始め、反射率が低下する。しかし、ここで第２画素群から出力される光は、配向状態を安定させるのに必要な予め定められた時間より短い時間しか照射されないため、第２画素群の上方に位置する部分は最終的にはフォーカルコニック相に移行せず、黒として使用者に視認されない。
【００５０】
次に、図１１（ｂ）に示したように、追記装置３が点Ｐ２１の位置に移動すると、制御部１０１は、点Ｐ２１の位置を示す位置データを得る。制御部１０１は、この位置データを基にして、液晶ディスプレイ１０２Ａにおいて点Ｐ２１と点Ｐ２を結ぶ線の下方にある第１画素群を特定する。
また、制御部１０１は、点Ｐ２と点Ｐ２１の位置に基づいて、追記装置３が移動する位置を予測する。ここで、図１１（ｂ）に示したように、点Ｐ２の座標が（ｘ２，ｙ２）であり、点Ｐ２１の座標が（ｘ２１，ｙ２１）である場合、座標（ｘ２，ｙ２）と座標（ｘ２１，ｙ２１）を通過する直線Ｌ２を算出する。
次に制御部１０１は、直線Ｌ２上で座標（ｘ２１，ｙ２１）から見て点Ｐ２と反対方向へ予め定められた距離にある点Ｐ２２の座標（ｘ２２，ｙ２２）を、この後に追記装置３が移動する位置として算出し、座標（ｘ２１，ｙ２１）と座標（ｘ２２，ｙ２２）を結ぶ線の下方にある第２画素群を特定する。
【００５１】
制御部１０１は、図１３に示したように、この特定した第１画素群から光が出力されるように液晶ディスプレイ１０２Ａを制御する。ここで、第１画素群は、コレステリック液晶の配向状態を変化させて且つ配向状態を安定させるのに必要な予め定められた時間の間、光を出力し、この時間が経過すると光の出力が停止されるように制御される。
なお、表示媒体２１において第１画素群から出力された光が到達する部分は、追記装置３が点Ｐ１から点Ｐ２へ移動した時に、既に光が照射されていて反射率が低下している。
このため、第１画素群から光が照射されると、追記装置３の移動の予測位置まで光を照射しない構成と比較して、コレステリック液晶の配向状態がフォーカルコニック相へ変化するまでの時間が短く、追記装置３の使用者は、追記装置３の軌跡が表示されるまでの時間を短く感じる。
【００５２】
そして、使用者が追記装置３を表示媒体２１から離し、タッチパネル１０６Ｂにおいて画像の書き込みの終了を指示する操作を行うと、液晶ディスプレイ１０２Ａのバックライトが消灯される。この時点では、追記装置３が移動した軌跡の部分は、光が一定時間以上照射されてコレステリック液晶の配向状態がフォーカルコニック相となっており、黒の線の画像として視認される。
【００５３】
［変形例］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、他の様々な形態で実施可能である。例えば、上述の実施形態を以下のように変形して本発明を実施してもよい。
【００５４】
上述した実施形態においては、赤外線と超音波とを用いて追記装置３の位置を検知しているが、追記装置３の位置を検知する方法は、上述した実施形態の方法に限定されるものではない。
例えば、表示装置２の上方に表示媒体２１と同じ面積または表示媒体２１の面積より広い面積のタッチパネルが位置するように書き込み装置１を構成してもよい。そして、使用者は、タッチパネルの背後に表示装置２を位置させた後、追記装置３の先端をタッチパネルに接触させつつ移動させ、書き込み装置１は、タッチパネルで追記装置３が接触している位置を検知して液晶ディスプレイ１０２Ａを制御してもよい。
また、表示媒体２１の表示面側にタッチパネルを配置し、タッチパネルを書き込み装置１に載せた時に表示装置２と書き込み装置１が電気的に接続され、書き込み装置１は、タッチパネルから出力される信号で追記装置３の接触位置を検知して液晶ディスプレイ１０２Ａを制御してもよい。
【００５５】
上述した実施形態においては、追記装置３の先端に光源を設け、この光源から出力される光が表示媒体２１に照射されるようにしてもよい。この構成によれば、液晶ディスプレイ１０２Ａに加えて追記装置３からも光が照射されるため、液晶ディスプレイ１０２Ａのみで光を照射する構成と比較して、より早く追記装置３の軌跡が表示される。
【００５６】
上述した実施形態においては、書き込み装置１は、検知した追記装置３の位置のうち、２箇所の位置を用いて追記装置３の移動位置を予測しているが、追記装置３の移動位置を予測する方法は、この方法に限定されるものではない。
例えば、３箇所以上の位置を用いて追記装置３の移動位置を予測してもよい。なお、３箇所以上の位置を用いて追記装置３の移動位置を予測する場合、ｎ次関数、スプライン曲線、ベジェ曲線などで追記装置３の移動経路を予測し、この予測した経路上の位置を追記装置３の移動位置としてもよい。
また、追記装置３の移動位置を予測する場合、追記装置３の位置を検出する周期と、追記装置の移動距離（例えば、検知した追記装置３の最新の位置と、最新の位置より一つ前の位置の間の距離）とから追記装置３の移動速度を算出し、この移動速度を用いて追記装置３の移動位置を予測してもよい。具体的には、予測した移動速度が速くなるにつれ、追記装置３の移動後の予測位置を検知した追記装置３の位置から離れた位置にしてもよい。この構成によれば、追記装置３の移動速度が速くても、手書きの画像が表示されるまでの時間を短縮することができる。
【００５７】
上述した実施形態において、追記装置３の位置から追記装置３の移動後の予測位置まで光を照射する場合、図１４（ａ）に示したように直線状の領域Ｒに光を照射するが、図１４（ｂ）に示したように、追記装置３の位置から離れるにつれて、光を照射する領域を広くしてもよい。また、この構成においては、光が照射される領域の形状を、図１４（ｃ）や図１４（ｄ）に示した形状としてもよい。なお、図１４（ａ）〜図１４（ｄ）においては、領域Ｒの左端が、追記装置３の位置であり、領域Ｒの右端が追記装置３の移動後の予測位置としている。これらの構成によれば、追記装置３が予測位置とずれた位置に移動しても、手書きの画像が表示されるまでの時間を短縮することができる。
また、上述した実施形態においては、追記装置３の位置から離れるにつれて、照射する光の光量を小さくするようにしてもよい。この構成によれば、追記装置３が移動する可能性の高い位置ほど、手書きの画像が表示されるまでの時間を短縮することができる。
【００５８】
上述した実施形態においては、追記装置３の移動軌跡が表示媒体２１に表示されるが、画像を表す画像データを通信回線を介してコンピュータ装置から書き込み装置１が取得し、取得した画像データの画像を表示媒体２１に表示させてもよい。また、通信回線ではなく、磁気記録媒体（磁気テープ、磁気ディスク（ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＦＤ（Flexible Disk））など）、光記録媒体（光ディスク（ＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk））など）、光磁気記録媒体、半導体メモリなどの記録媒体に記憶されたデータを読み取る装置を書き込み装置１に設け、記録媒体に記憶された画像データを読み出して画像データの画像を表示してもよい。また、これらの構成においては、表示された画像に対して上述した動作で追記装置３の移動軌跡を追記してもよい。
【符号の説明】
【００５９】
１・・・書き込み装置、２・・・表示装置、３・・・追記装置、１０１・・・制御部、１０２・・・書き込み部、１０２Ａ・・・液晶ディスプレイ、１０３・・・電圧印加部、１０４・・・センサ部、１０６・・・操作部、１０６Ａ・・・液晶ディスプレイ、１０６Ｂ・・・タッチパネル、１０７・・・記憶部、２１・・・表示媒体、２０１Ａ〜２０１Ｃ・・・基板層、２０２Ａ〜２０２Ｄ・・・導電層、２０３Ａ〜２０３Ｄ・・・端子、２０４Ｂ，２０４Ｇ，２０４Ｒ・・・表示層、２０５Ｒ，２０５ＢＧ・・・感光層、２０７・・・ラミネート層、３１・・・制御部、３３・・・赤外線出力部、３４・・・超音波出力部、３５・・・スイッチ
【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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