(57)【要約】【課題】隣から覗き見られてしまうのを抑制することができる電子ペン用シート、電子ペン用表示装置を提供する。【解決手段】電子ペン用シート１０は、表示装置２０の表示部２１上に配置され、電子ペン３０により読み取り可能なドットパターンが設けられたシートであり、透明基材層１２と、ドットパターンが形成され、透明基材層１２の表示装置側に設けられるドットパターン層１３と、光を透過する光透過部１５ｂと光を吸収する光吸収部１５ｃとを有し、ドットパターン層１３の前記表示装置側に設けられる光制御層１５とを備え、光透過部１５ｂ及び光吸収部１５ｃは、光制御層１５の厚み方向に平行な断面において、表示装置側の面に沿って交互に配置されていることを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示装置の表示部上に配置され、電子ペンにより読み取り可能なドットパターンが設けられた電子ペン用シートであって、
前記ドットパターンが設けられるドットパターン層と、
光を透過する光透過部と光を吸収する光吸収部とを有し、前記ドットパターン層の前記表示装置側に設けられる光制御層とを備え、
前記光透過部及び前記光吸収部は、前記光制御層の厚み方向に平行な断面において、前記表示装置側の面に沿って交互に配置されていること、
を特徴とする電子ペン用シート。
【請求項２】
請求項１に記載の電子ペン用シートにおいて、
前記ドットパターン層と前記光制御層との間に、赤外光を拡散反射させる赤外光拡散反射層を備えること、
を特徴とする電子ペン用シート。
【請求項３】
表示部に画像を表示する表示装置と、
前記表示部上に配置される請求項１又は請求項２に記載の電子ペン用シートと、
を備える電子ペン用表示装置。
【請求項４】
電子ペンにより読み取り可能なドットパターンが設けられるドットパターン層と、
前記ドットパターン層の一方の面側に設けられる液晶パネル層と、
光を透過する光透過部と光を吸収する光吸収部とを有し、前記液晶パネル層の前記ドットパターン層側とは反対側に設けられる光制御層と、
前記光制御層の前記液晶パネル層とは反対側に設けられる光源部とを備え、
前記光透過部及び前記光吸収部は、前記光制御層の厚み方向に平行な断面において、前記光源部側の面に沿って交互に配置されていること、
を備える電子ペン用表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子ペンにより筆記された軌跡を読み取ることができる電子ペン用シート、電子ペン用表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、使用者によって描かれた文字や画像などの情報を電子情報化する電子ペンが提案されている（例えば、Ａｎｏｔｏ社製、アノトペン（Ａｎｏｔｏ  ｐｅｎ））。このような電子ペンは、コード化したドットパターンを撮影するための小型カメラや、撮影したドットパターンから電子ペンの位置座標を演算するペン制御部、演算された位置座標等を外部機器へ送信する通信部等を備えている。使用者が、ドットパターンが形成された専用シートの上に、電子ペンを用いて文字や画像などを描いた場合、電子ペンの小型カメラが専用シート上のドットパターンを撮影する。そして、撮影結果に基づいて、専用シート上で移動していた電子ペンの軌跡が算出され、この結果、使用者の描いた文字や画像が座標データとして認識される。
【０００３】
また、このようなドットパターンを有した専用シートをＬＣＤや有機ＥＬなどの表示部に配置した表示装置が提案されている（例えば、特許文献１）。
このような専用シートを備えた表示装置と電子ペンとは、例えば、多数の受験者を伴う試験等に用いられる場合があり、試験の採点等の効率を向上させることができる。しかし、このような試験に用いる場合、電子ペンにより筆記した内容が表示部に表示されるため、隣接した席に座る者から表示部が覗き見られてしまう、いわゆるカンニング行為が行われてしまう場合があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−２７９５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、隣から覗き見られてしまうのを抑制することができる電子ペン用シート、電子ペン用表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
請求項１の発明は、表示装置（２０）の表示部（２１）上に配置され、電子ペン（３０）により読み取り可能なドットパターンが設けられた電子ペン用シート（１０）であって、前記ドットパターンが設けられるドットパターン層（１３）と、光を透過する光透過部（１５ｂ）と光を吸収する光吸収部（１５ｃ）とを有し、前記ドットパターン層の前記表示装置側に設けられる光制御層（１５）とを備え、前記光透過部及び前記光吸収部は、前記光制御層の厚み方向に平行な断面において、前記表示装置側の面に沿って交互に配置されていること、を特徴とする電子ペン用シートである。
請求項２の発明は、請求項１に記載の電子ペン用シート（１０）において、前記ドットパターン層（１３）と前記光制御層（１５）との間に、赤外光を拡散反射させる赤外光拡散反射層を備えること、を特徴とする電子ペン用シートである。
請求項３の発明は、表示部（２１）に画像を表示する表示装置（２０）と、前記表示部上に配置される請求項１又は請求項２に記載の電子ペン用シート（１０）と、を備える電子ペン用表示装置（２）である。
請求項４の発明は、電子ペン（３０）により読み取り可能なドットパターンが設けられるドットパターン層（１１３）と、前記ドットパターン層の一方の面側に設けられる液晶パネル層（１２１ａ）と、光を透過する光透過部（１１５ｂ）と光を吸収する光吸収部（１１５ｃ）とを有し、前記液晶パネル層の前記ドットパターン層側とは反対側に設けられる光制御層（１１５）と、前記光制御層の前記液晶パネル層とは反対側に設けられる光源部（１２１ｂ）とを備え、前記光透過部及び前記光吸収部は、前記光制御層の厚み方向に平行な断面において、前記光源部側の面に沿って交互に配置されていること、を特徴とする電子ペン用表示装置（１０２）である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、隣から覗き見られてしまうのを抑制することができる電子ペン用シート、電子ペン用表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１実施形態の電子ペンシステムの概要を説明する図である。
【図２】第１実施形態の電子ペン用シートの詳細を示す図である。
【図３】第１実施形態の電子ペンの構成を示す図である。
【図４】第１実施形態の光制御層の詳細を示す図である。
【図５】電子ペン用シートに設けられたドット部のデータ変換則の一例を示す図である。
【図６】電子ペンのカメラ部で撮影したドットパターンの変換例を示す図である。
【図７】比較例の電子ペン用シートの詳細を示す図である。
【図８】第２実施形態の電子ペン用表示装置を説明する図である。
【図９】変形形態の電子ペン用シートの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、図１を含め、以下に示す各図は、模式的に示した図であり、各部の大きさ、形状は、理解を容易にするために、適宜誇張している。
さらに、本明細書中に記載する各部材の寸法等の数値及び材料名等は、実施形態としての一例であり、これに限定されるものではなく、適宜選択して使用してよい。
【００１０】
（第１実施形態）
図１は、本実施形態の電子ペンシステムの概要を説明する図である。
図２は、本実施形態の電子ペン用シートの詳細を示す図である。図２は、電子ペン用シートの厚み方向に平行であって、画面左右方向に平行な断面における断面図である。
図３は、本実施形態の電子ペンの構成を示す図である。
図４は、本実施形態の光制御層の詳細を示す図である。図４（ａ）は、図２に示す断面をさらに拡大して示し、理解を容易にするために、光制御層１５のみを示し、他の層を省略して示している。図４（ｂ）は、光制御層１５を表示装置側（裏面側）の正面方向から見た一部を拡大して示している。
以下の説明中において、画面上下方向、画面左右方向、厚み方向とは、特に断りが無い場合、この電子ペン用表示装置の使用状態における表示部の上下方向、左右方向、厚み方向であるとする。また、厚み方向における映像光が出射される側を観察者側（表面側）とし、その反対側を表示装置側（裏面側）とする。
【００１１】
電子ペンシステム１は、図１に示すように、電子ペン用表示装置２と、電子ペン３０等を備えている。この電子ペンシステム１は、電子ペン３０によって、電子ペン用表示装置２に筆記された軌跡を、電子情報化するシステムであり、電子情報化した筆跡を電子ペン用表示装置２に表示したり、記憶部に保存したりすることができる。
電子ペン用表示装置２は、電子ペン用シート１０、表示装置２０を備えており、電子ペン３０による筆跡を表示部２１（後述する）に表示することができる表示装置である。電子ペン用表示装置２は、表示装置２０の表示部２１上に不図示の粘着層によって電子ペン用シート１０が貼付されている。
【００１２】
電子ペン用シート１０は、電子ペン３０により読み取り可能なドットパターンが設けられた透明シートである。電子ペン用シート１０は、図２に示すように、表面側から順に、表面層１１、透明基材層１２、ドットパターン層１３、枠印刷層１６、接合層１４、光制御層１５が積層されている。
表面層１１は、透明基材層１２の表面側（観察者側）に設けられる層である。本実施形態の表面層１１は、電子ペン用シート１０の観察者側の最表面を形成している。
本実施形態の表面層１１は、ハードコート機能を有しており、透明基材層１２の観察者側の面（表面）に、ハードコート機能を有する紫外線硬化型樹脂（例えば、ウレタンアクリレート）等の電離放射線硬化型樹脂を塗膜の膜厚約２〜８μｍとなるように塗布して硬化させることによって形成されている。
【００１３】
透明基材層１２は、電子ペン用シート１０を形成する基材となるシート状の部材である。この透明基材層１２の観察者側（表面側）には、表面層１１が形成され、表示装置側（裏面側）には、ドットパターン層１３が形成されている。
本実施形態の透明基材層１２は、光透過性を有する透明樹脂から形成されており、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂により形成されている。透明基材層１２は、この他、ＴＡＣ（トリアセチルセルロース）樹脂や、アクリル系樹脂、ＰＣ（ポリカーボネート）樹脂等を使用することも可能である。
透明基材層１２の厚さは、表示装置２０の表示部２１のサイズ等にも依るが、約２５〜２００μｍとすることが好ましく、本実施形態では１２５μｍに形成されている。
【００１４】
ドットパターン層１３は、成形樹脂部１３ａ及びドット部１３ｂから構成されており、複数のドット部１３ｂから構成されるドットパターンが形成された層である。
成形樹脂部１３ａは、光透過性を有する透明樹脂の層であり、透明基材層１２の表示装置側の面に形成されている。成形樹脂部１３ａは、その表示装置側（裏面側）にドット部１３ｂの形状に対応する窪みが形成されており、その窪みにドット部１３ｂが形成される。この成形樹脂部１３ａは、ドット部１３ｂに対応する窪みを賦形する成形型に樹脂を押圧し、硬化されることによって、形成される。
成形樹脂部１３ａを形成する樹脂は、紫外線硬化型樹脂や、熱硬化型樹脂を使用することができる。本実施形態では、成形樹脂部１３ａは、エポキシアクリレートに光開始剤を含有させた樹脂により形成されている。
【００１５】
ドット部１３ｂは、赤外光を吸収する点状の樹脂部である。ドット部１３ｂは、成形樹脂部１３ａに設けられたドット部１３ｂに対応する窪みに、樹脂を充填しワイピングすることによって形成される。ドット部１３ｂは、ドットパターン層１３に複数設けられており、厚み方向から見て画面上下方向及び画面左右方向にほぼ等間隔に配置されている（図６（ａ）参照）。また、本実施形態では、このドット部１３ｂの厚み方向から見た形状は、円形状に形成されている。
【００１６】
ドット部１３ｂを形成する樹脂の母材は、紫外線硬化型樹脂や、熱硬化型樹脂を使用することができる。また、ドット部１３ｂの樹脂に含有される色素は、ジイモニウム系や、フタロシアニン系、シアニン系、セシウムタングステン系等の色素を用いることができる。本実施形態では、ドット部１３ｂは、エポキシアクリレートにジイモイウム色素と光開始剤とを含有させた樹脂により形成されている。
ドット部１３ｂは、その屈折率が、成形樹脂部１３ａの屈折率と同等に形成されていることが望ましい。ここで、屈折率が同等であるとは、ドット部１３ｂの屈折率と成形樹脂部１３ａの屈折率とが等しい場合だけでなく、両者の屈折率の差が０．００４以内である場合も含むものをいう。これにより、ドットパターン層によって表示装置に表示される映像等にぎらつきが生じてしまうのを防ぐことができる。
本実施形態では、上述したように、成形樹脂部１３ａ及びドット部１３ｂが共にエポキシアクリレートに光開始剤を含有させた樹脂から構成されているので、両者の屈折率は同等である。なお、成形樹脂部１３ａ及びドット部１３ｂの各屈折率は、それぞれ、１．４８〜１．６１が望ましく、また、１．４９〜１．５６であることが更に望ましい。
【００１７】
接合層１４は、ドットパターン層１３と光制御層１５とを接合する層である。本実施形態では、接合層１４は、アクリル系粘着剤を使用しており、その厚みは約２５μｍに形成されている。
【００１８】
光制御層１５は、基材部１５ａと、光透過部１５ｂと、光吸収部１５ｃとを備えている。この光制御層１５は、図２に示すように、ドットパターン層１３の表示装置側（裏面側）に接合層１４によって接合されている。
基材部１５ａは、光制御層１５のベース（基材）となる層である。本実施形態では、基材部１５ａは、ＰＥＴ樹脂により形成された厚み１２５μｍのシート状の部材を用いている。基材部１５ａは、上記材料の他、例えば、ＰＣ樹脂や、ＴＡＣ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＭＢＳ樹脂、ＭＳ樹脂等により形成されるようにしてもよい。また、基材部１５ａの厚みは、２５〜２００μｍ範囲内で形成されるが望ましい。
【００１９】
光透過部１５ｂは、基材部１５ａの表示装置側（裏面側）の面に形成されている。光透過部１５ｂは、図２及び図４に示すように、表示装置側に凸となる柱状であり、その柱部が画面上下方向に延在し、基材部１５ａの表示装置側の面に沿って画面左右方向に複数配列されている。本実施形態では、光透過部１５ｂの配列方向（画面左右方向）に平行であって電子ペン用シート１０の厚み方向に平行な断面形状は、図４（ａ）に示すように、表示装置側（裏面側）を上底とし、観察者側（表面側）を上底よりも寸法の大きい下底とする略台形形状である。本実施形態の光透過部１５ｂの断面形状は、等脚台形であり、画面左右方向（光透過部１５ｂの配列方向）において対称な形状である。
この光透過部１５ｂは、光透過性を有する樹脂で形成されている。本実施形態の光透過部１５ｂは、ウレタンアクリレートの紫外線硬化型樹脂に光開始剤を含有させたものにより形成されているが、これに限らず、エポキシアクリレート樹脂により形成されるようにしてもよい。
なお、光透過部１５ｂが十分な厚みや剛性等を有するならば、前述の基材部１５ａを設けない形態としてもよい。
【００２０】
光吸収部１５ｃは、隣り合う光透過部１５ｂの柱部間の谷部に形成され、光を吸収する作用を有する部分である。
この光吸収部１５ｃは、図４（ｂ）に示すように、画面上下方向に延在し、光制御層１５の表示装置側（裏面側）の面に沿って光透過部１５ｂの柱部と画面左右方向に交互に配置される形態となっている。また、光透過部１５ｂの表示装置側の面と光吸収部１５ｃの表示装置側の面とで光制御層１５の表示装置側の面が形成されている。
また、光吸収部１５ｃは、その配列方向（画面左右方向）に平行であって電子ペン用シート１０の厚み方向に平行な断面における断面形状が楔形形状である。ここでいう楔形形状とは、一方の端部の幅が広く、他方に向けて次第に幅が狭くなる形状をいい、三角形形状や台形形状等を含む。本実施形態では、光吸収部１５ｃは、図４（ａ）に示すように、その断面形状が、観察者側（表面側）を上底とし、表示装置側（裏面側）を上底よりも寸法の大きい下底とする等脚台形形状である。
【００２１】
本実施形態の光吸収部１５ｃは、黒色ビーズ等の光吸収材を含有した光透過性を有する樹脂を、光透過部１５ｂの柱部間の谷部にワイピングして充填し、硬化させる等して形成されている。本実施形態では、光吸収部１５ｃは、ウレタンアクリレートの紫外線硬化型樹脂を母材として、光開始剤と光吸収部材とを含有させたものにより形成されている。
光吸収部１５ｃを形成する母材は、これに限らず、エポキシアクリレート樹脂を用いるようにしてもよい。
また、光吸収部１５ｃに用いられる光吸収材は、可視光領域の光を吸収する機能を有する粒子状等の部材であり、例えば、カーボンブラック、グラファイト、黒色酸化鉄等の金属塩、顔料や染料、顔料や染料で着色された樹脂粒子等である。顔料や染料で着色された樹脂粒子を用いる場合には、その樹脂粒子は、アクリル系樹脂や、ＰＣ樹脂、ＰＥ（ポリエチレン）樹脂、ＰＳ（ポリスチレン）樹脂、ＭＢＳ樹脂、ＭＳ樹脂等により形成されたものを用いることができる。
【００２２】
図４（ａ）に示すように、この光透過部１５ｂ（光吸収部１５ｃ）の配列ピッチは、Ｐであり、光透過部１５ｂの厚みは、Ｄである。また、光透過部１５ｂ及び光吸収部１５ｃの配列方向における光透過部１５ｂの上底の寸法は、Ｗ３であり、光吸収部１５ｃの下底の寸法は、Ｗ２であり、光吸収部１５ｃの上底の寸法は、Ｗ１である。
また、電子ペン用シート１０の厚み方向における光吸収部１５ｃの寸法は、Ｈであり、光透過部１５ｂと光吸収部１５ｃとの界面が、電子ペン用シート１０の厚み方向となす角度は、θである。
【００２３】
枠印刷層１６は、電子ペン用シート１０の外周縁に形成された枠状の層であり、表示装置２０の表示部２１の枠体に対応して設けられている。枠印刷層１６は、ドットパターン層１３の表示装置側の面に印刷等によって形成される。
【００２４】
表示装置２０は、図１に示すように、表示部２１、通信部２２、記憶部２３、制御部２４等を備えた情報通信端末であり、例えば、タブレット型の携帯端末である。
表示部２１は、画像を表示するモニタであり、例えば、ＬＣＤ（液晶）モニタや、有機ＥＬモニタである。なお、本実施形態の表示部２１には、赤外光を拡散反射する特性を有するＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−ｔｉｎ−ｏｘｉｄｅ）膜（透明導電膜）を有している。
通信部２２は、外部機器と無線通信する通信モジュールであり、本実施形態では、電子ペン３０の通信部３４（後述する）と通信する。
記憶部２３は、表示装置２０の動作に必要なプログラム、情報等を記憶するための半導体メモリ素子等の記憶装置である。また、記憶部２３は、通信部２２を介して電子ペン３０から受信した情報を保存する。
制御部２４は、表示装置２０の各部を統括制御する制御回路であり、例えばＣＰＵ等から構成される。制御部２４は、記憶部２３に記憶された各種プログラムを適宜読み出して実行することにより、後述の電子ペン３０と協働し、本発明に係る各種機能を実現する。
【００２５】
以上の構成により、電子ペン用シート１０の光制御層１５は、図４に示すように、表示部２１から出射する映像光Ｌのうち、真正面（厚み方向）へ向かう光Ｌ１は観察者側に出射させることができるが、真正面（厚み方向）よりも画面左右方向に傾いた方向へ向かう光Ｌ２、Ｌ３は光吸収部１５ｃによって遮ることができる。そのため、電子ペン用表示装置２の表示部２１に表示される画像は、表示装置の真正面からは視認できるが、真正面よりも画面左右方向に偏った位置からは視認することができない。これにより、電子ペン用シート１０は、隣から表示部２１が覗き見られてしまうのを抑制することができる。
また、電子ペン用シート１０は、光制御層１５が、ドットパターン層１３よりも表示装置側に配置されているので、電子ペンから照射される赤外光がドットパターン層１３に照射される前に光吸収部１５ｃにより遮られてしまうのを抑制することができ、電子ペンによるドットパターンの読み取り特性が低下してしまうのを抑制することができる。
【００２６】
電子ペン３０は、使用者の描いた文字や、図形等の筆跡を電子情報として読み取ることができるペン型の装置である。
電子ペン３０は、図３に示すように、赤外光照射部３１、カメラ部３２、ペン制御部３３、通信部３４、電源部３５、記憶部３６等を備えている。また、電子ペン３０の先端には、ペン先３０ａが形成されている。
電子ペン３０は、電子ペン用表示装置２に設けられる電子ペン用シート１０上において使用者が描いた文字や、記号、図形等の筆跡をカメラ部３２で撮影し、撮影した画像データに基づいてペン先３０ａの軌跡の座標データを演算し、電子情報として表示装置２０側に送信する。
なお、ペン先３０ａには不図示の圧力センサ等設けられており、電子ペン３０の制御部２４は、このペン先３０ａに所定値以上の筆圧が加わった場合に、筆記が開始されたものと判定し、電子ペン３０の各部を作動させている。
【００２７】
赤外光照射部３１は、電子ペン３０のペン先３０ａの周囲に赤外光を照射する光源である。赤外光照射部３１は、電子ペン３０のペン先３０ａが、電子ペン用シート１０の表面に接触した場合に、赤外光を電子ペン用シート１０の表面に照射する。
カメラ部３２は、赤外光照射部３１から照射された赤外光の戻り光を受光するＣＣＤカメラ又はＣＭＯＳカメラである。これにより、カメラ部３２は、ペン先３０ａが電子ペン用シート１０に接触した場合に、ペン先３０ａ近傍の電子ペン用シート１０に設けられたドットパターンを撮影し、その画像データをペン制御部３３に出力する。
【００２８】
ペン制御部３３は、電子ペン３０の各部を統括して制御する制御部であり、例えばＣＰＵ等から構成される。ペン制御部３３は、カメラ部３２によって撮影された画像データをカメラ部３２から入力し、その画像データに基づいて、電子ペン３０のペン先３０ａの座標データを作成する。また、ペン制御部３３は、作成した座標データを、通信部３４を介して表示装置２０へ送信する。
通信部３４は、外部機器と無線通信する通信モジュールであり、本実施形態では、表示装置２０の通信部２２と通信する。
電源部３５は、電子ペン３０の各部に電力を供給するバッテリーである。
記憶部３６は、電子ペン３０の動作に必要なプログラム、情報等を記憶するための半導体メモリ素子等の記憶装置である。また、記憶部３６は、カメラ部３２で撮影した画像データや、ペン制御部３３で作成した座標データ等を保存する。
【００２９】
次に、電子ペンシステム１の使用方法について説明する。
図５は、電子ペン用シートに設けられたドット部のデータ変換則の一例を示す図である。
図６は、電子ペンのカメラ部で撮影したドットパターンの変換例を示す図である。図６（ａ）は、電子ペンが読み取ったドットパターンの画像データの例を示す図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）の画像データから変換された所定値の配列を示す図である。
【００３０】
図５に示すように、ドットパターン層１３の各ドット部１３ｂは、仮想の格子状の基準線（図５中の破線）の交点に対する位置に応じて、所定値（０〜３）が対応付けられている。具体的には、仮想の格子状の基準線の交点に対して右側にずれているドット部１３ｂは「０」が、上側にずれているドット部１３ｂは「１」が、左側にずれているドット部１３ｂは「２」が、下側にずれているドット部１３ｂは「３」が、それぞれ対応付けられている。
【００３１】
例えば、図６（ａ）に示すようなドットパターンを電子ペン３０が読み取った場合、ペン制御部３３は、上記変換則に基づいて、図６（ｂ）に示すように、ドットパターンの各ドット部１３ｂを所定値に変換する。本実施形態では、カメラ部３２は、約２ｍｍ×約２ｍｍの領域を撮影し、６×６のドット部１３ｂから構成されるドットパターンを撮影する（図６（ａ）参照）。
電子ペン３０の記憶部３６には、この所定値の配列に対応した座標情報が予め記憶されており、ペン制御部３３は、変換したドット部の所定値の配列に基づいて、ペン先３０ａの座標データを演算する。
【００３２】
電子ペン３０のペン制御部３３は、ペン先３０ａに筆圧が加わった場合に、内蔵されている赤外光照射部３１によって電子ペン用シート１０のドットパターン層１３に赤外光を照射し、その戻り光をカメラ部３２により撮影し、カメラ部３２から画像データを入力する。ここで、赤外光照射部３１から照射される赤外光は、電子ペン用表示装置２の表示部２１によりカメラ部３２側に拡散反射することとなるが、ドットパターン層１３のドット部１３ｂは、赤外光を吸収する材料により形成されているため、カメラ部３２は、ドット部１３ｂの部分のみ赤外光が吸収された状態のドットパターンを撮影することとなる。
電子ペン３０のペン制御部３３は、カメラ部３２で撮影された撮影データを上述の図５に示す変換則によって、撮影したドットパターンの各ドット部の位置を所定値に変換し、更にその所定値の配列に基づいて座標データに変換する。
【００３３】
ここで、カメラ部３２は、ペン先３０ａに筆圧が加わっている間、毎秒５０〜１００回のサンプリングで継続して撮影しており、撮影した画像データを、サンプリング毎にペン制御部３３に順次出力している。ペン制御部３３は、カメラ部３２から順次出力される画像データを座標データに変換し、通信部３４を介して表示装置２０の通信部２２に順次送信する。
電子ペン用表示装置２の制御部２４は、電子ペン３０から座標データを受信したら、その座標データに基づいて表示部２１に、電子ペン３０による筆跡を表示する。
【００３４】
（電子ペンの読み取り特性の評価）
次に、実施例及び比較例の電子ペン用シートを準備し、両者の電子ペンの読み取り特性の評価を行った。
図７は、比較例の電子ペン用シートの詳細を示す図である。
実施例の電子ペン用シートは、上述の実施形態に基づく電子ペン用シートであり、表示装置の表示部上に、不図示の粘着層を介して、光制御部、接合層、枠印刷層、ドットパターン層、透明基材層、表面層が順次積層された構成である（図１、図２参照）。
これに対し、比較例の電子ペン用シートは、図７に示すように、表示装置の表示部上に、粘着層、枠印刷層、ドットパターン層、透明基材層、接合層、光制御部、表面層が順次積層された構成である。
【００３５】
実施例及び比較例の電子ペン用シートを構成する各層の詳細は以下の通りである。
実施例及び比較例の電子ペン用シートの外形は、それぞれ３２０ｍｍ×４６０ｍｍである。
実施例及び比較例の電子ペン用シートの透明基材層は、ＰＥＴ樹脂（東洋紡績社製、Ａ４３００）、厚さ１２５μｍのシートである。
実施例及び比較例の電子ペン用シートのドットパターン層は、ドット部が、ジイモイウム色素を重量比で１２．５％、光開始剤を重量比で３％それぞれ含有させたエポキシアクリレート系樹脂により形成されている。このドット部は、厚み方向からみた形状が直径１６０μｍの円形であり、厚さが１７μｍであり、隣り合うドット部との間隔が約３００μｍになるように形成されている。
また、実施例及び比較例の成形樹脂部は、光開始剤を３％（重量比）含有させたエポキシアクリレート系樹脂に形成されており、その厚さは１２５μｍである。
【００３６】
この成形樹脂部は、透明基材層上に成形樹脂部を形成する上記樹脂を塗布し、金型で賦型した後、紫外線光源（Ｆｕｓｉｏｎ社製、Ｄバルブ）を用いて、紫外線を１０００ｍJ／ｃｍ２露光することによって形成される。
また、ドット部は、金型により成形樹脂部に形成されたドット部に対応する窪みに、ドット部を形成する上記樹脂を塗布し、ワイピングした後、紫外線光源（Ｆｕｓｉｏｎ社製、Ｄバルブ）を用いて、紫外線を１０００ｍJ／ｃｍ２露光することによって形成される。
【００３７】
実施例及び比較例の電子ペン用シートの光制御層は、基材部が、ＰＥＴ樹脂製の厚さ１２５μｍのシートである。
また、実施例及び比較例の光透過部は、光開始剤（ＢＡＳＦ社製、Ｉｒｇａｃｕｒｅ１８４）を重量比で３％含有したウレタンアクリレートの紫外線硬化型樹脂により形成されており、その厚さは１４５μｍである。
実施例及び比較例の光吸収部は、アクリルビーズにカーボンブラックを含有した光吸収材（アイカ工業製、ガンツパール）を重量比で２０％、光開始剤（ＢＡＳＦ社製、Ｉｒｇａｃｕｒｅ１８４）を重量比で３％それぞれ含有したウレタンアクリレートの紫外線硬化型樹脂により形成されており、その厚さは、１２０μｍである。
【００３８】
実施例及び比較例の光透過部（光吸収部）の配列ピッチＰは、４７μｍに形成され、光透過部の厚みＤは、１４５μｍに形成される。また、光透過部及び光吸収部の配列方向における光透過部１５ｂの上底の寸法Ｗ３は、２５μｍに形成され、光吸収部の下底の寸法Ｗ２は、２２μｍに形成され、光吸収部の上底の寸法Ｗ１は、３μｍに形成される。
また、実施例及び比較例の厚み方向における光吸収部１５ｃの寸法Ｈは、１２９μｍに形成され、光透過部と光吸収部との界面が、厚み方向となす角度θは、４．５°に形成される。
【００３９】
この光透過部は、基材部上に光透過部を形成する上記樹脂を塗布し、所定の金型で賦型した後、紫外線光源（Ｆｕｓｉｏｎ社製、Ｄバルブ）を用いて、紫外線を１０００ｍJ／ｃｍ２露光することによって形成される。
また、光吸収部は、金型により成形樹脂部に形成された光透過部間の谷部に、光吸収部を形成する上記樹脂を塗布し、ワイピングした後、紫外線光源（Ｆｕｓｉｏｎ社製、Ｄバルブ）を用いて、紫外線を１０００ｍJ／ｃｍ２露光することによって形成される。
ドットパターン層と光制御層とを接合する接合層は、厚さ２５μｍのアクリル系粘着剤により形成されている。
【００４０】
実施例及び比較例の電子ペン用シートは、表示装置（パナソニック製、タフパッド４Ｋ  ＵＴ−ＭＢ５）の表示部に粘着層によって貼付される。
【００４１】
比較例の電子ペン用表示装置に電子ペンで筆記した場合、電子ペンのカメラ部は、厚み方向に対して電子ペンを１５°よりも大きく傾けると、筆跡を適正に読み取ることができなかった。これは、比較例の電子ペン用表示装置は、上述のように光制御層がドットパターン層よりも観察者側に配置されており、光制御層の光吸収部が、電子ペンの赤外光照射部の赤外光を遮ったり、表示装置側から拡散反射する赤外光を遮ったりしたため、電子ペンのカメラ部が適正にドットパターンを撮影することができなかったことが要因と考えられる。
これに対して、実施例の電子ペン用表示装置に電子ペンで筆記した場合は、電子ペンのカメラ部は、厚み方向に対して電子ペンを４５°傾けても、筆跡を適正に読み取ることができた。
以上により、実施例の電子ペン用シートは、電子ペンから照射される赤外光を光吸収部が遮ってしまうのを抑制することができ、電子ペンによるドットパターンの読み取り特性が低下してしまうのを抑制することが確認された。
【００４２】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
図８は、第２実施形態の電子ペン用表示装置を説明する図である。図８は、電子ペン用表示装置の厚み方向に平行であって、画面左右方向に平行な断面における断面図である。
なお、以下の説明及び図面において、前述した第１実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号又は末尾（二桁）に同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。
【００４３】
本実施形態の電子ペン用表示装置１０２は、光吸収部１１５ｃが、表示部１２１を構成する液晶パネル層１２１ａ及び光源部１２１ｂ間に設けられている点で、上述の第１実施形態と相違する。
電子ペン用表示装置１０２は、図８に示すように、表面側から順に、表面層１１１、透明基材層１１２、ドットパターン層１１３、枠印刷層１１６、接合層１１４、液晶パネル層１２１ａ、光制御層１１５、光源部１２１ｂが積層されている。この電子ペン用表示装置１０２は、液晶パネル層１２１ａ及び光源部１２１ｂから構成される表示部１２１を備える液晶表示装置である。
【００４４】
液晶パネル層１２１ａは、透明導電膜（例えば、ＩＴＯ膜）が設けられた２枚の透明基材間に液晶材料が封入されたパネルである。
光源部１２１ｂは、液晶パネル層１２１ａの背面側に配置され、液晶パネル層１２１ａに光を照射するバックライトである。
【００４５】
光制御層１１５は、液晶パネル層１２１ａと光源部１２１ｂとの間に設けられている。
基材部１５ａは、光制御層１５のベース（基材）となる層であり、液晶パネル層１２１ａの背面側（観察者側とは反対側）に設けられている。
光透過部１１５ｂは、基材部１１５ａの背面側（裏面側）の面に形成されている。光透過部１１５ｂは、背面側に凸となる柱状であり、その柱部が画面上下方向に延在し、基材部１５ａの表示装置側の面に沿って画面左右方向に複数配列されている（図４参照）。
光吸収部１１５ｃは、隣り合う光透過部１１５ｂの柱部間の谷部に形成され、光を吸収する作用を有する部分である。光吸収部１１５ｃは、画面上下方向に延在し、光制御層１５の背面側の面に沿って光透過部１１５ｂの柱部と画面左右方向に交互に配置される形態となっている。
【００４６】
以上の構成により、電子ペン用表示装置１０２の光制御層１１５は、光源部１２１ｂから出射する光のうち、真正面（厚み方向）へ向かう光は観察者側に出射させることができるが、真正面（厚み方向）よりも画面左右方向に傾いた方向へ向かう光は光吸収部１１５ｃによって遮ることができる。そのため、電子ペン用表示装置１０２に表示される画像は、真正面からは視認できるが、真正面よりも画面左右方向に偏った位置からは視認することができない。これにより、電子ペン用表示装置１０２は、隣から表示内容が覗き見られてしまうのを抑制することができる。
【００４７】
また、電子ペン用表示装置１０２は、光制御層１１５が、ドットパターン層１１３よりも背面側（裏面側）に配置されているので、電子ペンから照射される赤外光がドットパターン層１３に照射される前に光吸収部１１５ｃにより遮られてしまうのを抑制することができ、電子ペンによるドットパターンの読み取り特性が低下してしまうのを抑制することができる。
さらに、電子ペン用表示装置１０２は、光制御層１１５が、液晶パネル層１２１ａ及び光源部１２１ｂ間に設けられているので、液晶パネル層１２１ａで拡散反射する赤外光が光制御層１１５の光吸収部１１５ｃにより遮られてしまうのを回避することができ、電子ペンによる筆跡の読み取り効率を向上させることができる。
【００４８】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、後述する変形形態のように種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。また、実施形態に記載した効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、実施形態に記載したものに限定されない。なお、前述した実施形態及び後述する変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。
【００４９】
（変形形態）
図９は、変形形態の電子ペン用シートの構成を示す図である。
（１）ドットパターン層１３は、図９（ａ）に示すように、その表示装置側の面に第２樹脂成形層１３ｃを設けるようにしてもよい。成形樹脂部１３ａとドット部１３ｂとから構成されるドットパターン層１３の表示装置側（裏面側）の面が平坦に形成できない場合に、第２成形樹脂部を形成することによって、ドットパターン層１３の表示装置側の面を平坦にすることができる。なお、第２成形樹脂部は、例えば、成形樹脂部１３ａ及びドット部１３ｂの表示装置側の面に樹脂を充填し、平坦面を有する金型を押し付ける等によって形成される。このように、ドットパターン層の表示装置側の面（裏面）を平坦にすることによって、ドットパターン層を透過する映像光にぎらつきが生じてしまうのを抑制することができる。
また、ドットパターン層１３は、図９（ｂ）に示すように、透明基材層１２の表示装置側（裏面側）の面に、ドット部１３ｂをスクリーン印刷等によって形成し、さらに成形樹脂部１３ａを形成するようにしてもよい。
【００５０】
（２）上述の各実施形態において、電子ペンから照射される赤外光は、表示装置２０の表示部２１に設けられたＩＴＯ膜（透明導電膜）によって拡散反射し、電子ペン側に戻り光として戻される例を示したが、これに限定されるものでない。例えば、赤外光を拡散反射させる赤外光拡散反射層をドットパターン層の表示装置側（裏面側）に設け、電子ペンから照射される赤外光が赤外光拡散反射層によって拡散反射するようにしてもよい。この場合、赤外光拡散反射層は、効率よく電子ペン側に赤外光の戻り光を戻す観点から、ドットパターン層及び光制御層間に設けるのが望ましい。このような電子ペン用シートは、表示装置２０の表示部２１に赤外光を拡散反射させる層が存在しない場合に特に有効である。
赤外光拡散反射層は、例えば、粒径の揃った平板上の銀ナノ粒子（銀ナノ平板粒子）を高密度で分散させた構造を有するシートを用いることができ、銀ナノ粒子のプラズモン共鳴現象を利用して赤外光を反射することができる。
【００５１】
（３）上述の実施形態において、ドットパターン層１３のドット部１３ｂは、厚み方向から見た形状が円形状に形成される例を示したが、これに限定されるものでなく、例えば、楕円状や、矩形状に形成されるようにしてもよい。
【００５２】
（４）上述の実施形態において、光制御層１５は、光透過部１５ｂ及び光吸収部１５ｃが画面上下方向に延在し、画面左右方向に交互に配列される例を示したが、これに限定されるものでない。例えば、光透過部１５ｂ及び光吸収部１５ｃは、画面左右方向に延在し、画面上下方向に交互に配列されるようにしてもよい。この場合、電子ペン用シートは、画面上下方向から覗き見されてしまうのを抑制することができる。
【００５３】
（５）上述の実施形態において、光制御層１５は、１層である例を示したが、これに限らず、例えば、光透過部１５ｂ及び光吸収部１５ｃが画面左右方向に延在し、画面上下方向に配列された第２光制御層を、光制御層１５の観察者側又は表示装置側にさらに備える形態としてもよく、画面左右方向の覗き見の抑制効果だけでなく、画面上下方向からの覗き見の抑制効果を得ることも可能である。
【００５４】
（６）上述の実施形態において、光吸収部１５ｃは、図４（ａ）に示す断面形状が、表示装置側（裏面側）を下底、観察者側（表面側）を下底よりも寸法の小さい上底とする等脚台形形状に形成される例を示したが、これに限定されるものでない。光吸収部は、他の楔形形状、例えば、背面側を底辺とする略三角形形状に形成されるようにしてもよい。
【００５５】
（７）上述の実施形態において、光吸収部１５ｃの楔形形状は、表示装置側（裏面側）の端部の幅が広く、観察者側（表面側）に向けて次第に幅が狭くなる形状となる例を示したが、これに限定されるものでない。例えば、光吸収部は、観察者側の端部の幅が広く、表示装置側に向けて次第に幅が狭くなる楔形形状にしてもよい。
【符号の説明】
【００５６】
１    電子ペン用システム
２    電子ペン用表示装置
１０    電子ペン用シート
１１    表面層
１２    透明基材層
１３    ドットパターン層
１３ａ    成形樹脂部
１３ｂ    ドット部
１４    接合層
１５    光制御層
１５ａ    基材部
１５ｂ    光透過部
１５ｃ    光吸収部
２０    表示装置
２１    表示部
２２    通信部
２３    記憶部
２４    制御部
３０    電子ペン
３１    赤外光照射部
３２    カメラ部
３３    ペン制御部
【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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