(57)【要約】【課題】光学式タッチパネルで用いられる電子ペンにおいて、省電力モード状態からユーザーが筆記を開始するときに、筆記を開始した瞬間から所定の筆記信号が通知され、筆記に遅れが生じないように省電力モードから稼動モードへの移行を速やかに行う機構を提供する。【解決手段】ペン先にかかる圧力が所定の閾値を超えたときにオン状態になる押圧スイッチ１０３と、ペン先にかかる圧力をを信号化する信号処理回路１０４と、押圧スイッチ１０３のオン／オフ状態に基づいて信号処理回路１０４の電力消費モードを省電力モードから稼働モードへと状態遷移させる制御を行う省電力制御部１０７を有する。前記所定の閾値は、電子ペン１００の自重により生じる圧力よりも小さい値である。省電力制御部１０７は、省電力モードのときに押圧スイッチ１０３のオン状態がオフ状態になった場合に、省電力モードから稼働モードに移行する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ペン先にかかる圧力が所定の閾値を超えたときにオン状態になる押圧スイッチと、
前記ペン先にかかる圧力を信号化する信号処理回路と、
前記押圧スイッチのオン／オフ状態に基づいて前記信号処理回路の電力消費モードを消費電力の比較的少ない省電力モードから消費電力の比較的多い稼働モードへと状態遷移させる制御を行う省電力制御部と、
を有し、
前記所定の閾値が、電子ペンの自重により生じる圧力よりも小さい値であり、
前記省電力制御部は、省電力モードのときに前記押圧スイッチのオン状態がオフ状態になった場合に、省電力モードから稼働モードに移行する
ことを特徴とする、電子ペン。
【請求項２】
前記省電力制御部は、稼働モードのときに前記押圧スイッチのオン状態が所定の第１の時間継続した場合に、稼働モードから省電力モードに移行することを特徴とする、請求項１に記載の電子ペン。
【請求項３】
前記省電力制御部は、稼働モードのときに前記押圧スイッチのオフ状態が所定の第２の時間継続した場合に、稼働モードから省電力モードに移行することを特徴とする、請求項１又は２に記載の電子ペン。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の電子ペンを、挿入する筒状部材を有し、該筒状部材は、前記電子ペンを挿入した場合に前記電子ペンが鉛直方向に立つ形状であることを特徴とする、電子ペンホルダー。
【請求項５】
前記筒状部材に前記電子ペンが挿入された状態のとき、前記電子ペンの自重で前記押圧スイッチがオン状態になることを特徴とする、請求項４に記載の電子ペンホルダー。
【請求項６】
走査面上を走査するプローブ光を発光する発光手段を少なくとも２つ有し、
請求項１から３のいずれか１項に記載の電子ペンのペン先が前記走査面上でポイントする座標を、前記発光手段のプローブ光を用いて検出する検出手段を備える
ことを特徴とする、座標入力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子ペン、電子ペンホルダー及び座標入力装置に関し、特に、電子ペンの省電力化に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶やプラズマなどのフラットパネルやプロジェクタを用いた４０インチ〜６０インチ程度のサイズの大型のディスプレイに、タッチパネルを搭載した、いわゆる「電子情報ボード」製品が市場に出ている。電子情報ボードの典型的な外観は、例えば、特許文献１の図２３に示されている。これらの製品はパソコンを接続することによって、接続したパソコンの画面を大きく映すことができ、会議におけるプレゼンテーション等に用いられている。搭載するタッチパネル機能を用いて、映されている画面にマウス操作の代わりに直接タッチすることで、画面を表示しているパソコンを操作する、「タッチパネルを介したパソコン操作機能」、が提供されている。さらに、接続したパソコン上で動かす、電子黒板アプリケーションソフトウエアがこれらの機器と一緒に提供されている。このアプリケーションソフトウエアは、黒板の役割をする画面を提供しその上に手書き文字などをタッチパネルを介して描く機能、このアプリケーションを提供するパソコンの画面を取り込んでその上に手書きを重畳して描く機能など、「タッチパネルを介した手書機能」、が提供されている。
【０００３】
これらの電子情報ボードで用いられるタッチパネルとしては、５０インチなど大きな画面に対応できること、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイなどフラットパネルディスプレイの画質を損なわないためにディスプレイ表面に膜状の機構を貼り付ける必要が無いこと、などを理由に光学式のタッチパネルが多く用いられている。光学式タッチパネルの例として、例えばイーアイティー社の「ＸＹＦｅｒ（登録商標）」、ミナトエレクトロニクス社の「タッチデータ（登録商標）シリーズ」、next window社の「ディスプレイタッチスクリーン（商標）」、タイコエレクトロニクス社の「キャロルタッチ（登録商標）」などが既に知られている。これら光学式のタッチパネルを用いた、具体的な製品事例では、例えば日立ソフトウェアエンジニアリング社の「スターボード（登録商標）」や、パイオニア社の「サイバーカンファレンス（登録商標）」、が既に知られている。さらに、光学式タッチパネルの公開公報では例えば特許文献１が、既に知られている。
【０００４】
これらで用いられている光学式タッチパネルは、前記公知資料に記載されているように、「光を遮断あるいは反射するペン状の形態の棒や指（以下、スタイラスと呼ぶ）」であれば、何を用いてもタッチしたり筆記したりできることが特徴としてあげられる。これは、スタイラス素材を選ばないので利用者にとって大きな利便性を提供する。
【０００５】
これら光学式タッチパネルでは、スタイラスがディスプレイ面に挿入されたか否か、すなわちスタイラスがディスプレイ面に接触したか否かの判定は、スタイラスがディスプレイ面に挿入される過程で、ディスプレイ面近傍に配光された光（以下説明のため、プローブ光）を所定量遮るまたは反射することで検知する。すなわち所定の受光素子で検知される光の強度が所定のしきい値に達したか否かで判定される。しきい値に達したと判定されたときに、そのときのタッチ位置の情報を、接続されたパソコンに対してマウスイベントとして発行することで、タッチ位置をパソコンに通知している。
【０００６】
しかし、光源とディスプレイ面との機械的配置精度、プローブ光の拡がり、スタイラスの像が常に受光素子上に結像する系ではないことによる受光素子上の像の拡がり、などいくつかの理由によって、ディスプレイ面上の全ての場所に渡って、スタイラスがディスプレイ面に物理的に接触する瞬間のディスプレイ面に垂直な方向に対するスタイラス先端の位置と、前記しきい値を一致させることが困難である。あるいは一致させるためには実用的なレベルを越えた高い機械精度が要求される。
【０００７】
光学式タッチパネルを用いた既存のほとんどの電子情報ボードでは、しきい値に余裕度をとり、スタイラスがディスプレイ面に物理的に接触する少し前の状態に前記しきい値を設定する設計が行われている。その結果、スタイラスがディスプレイ面に物理的に接触する位置よりわずかにディスプレイ面からスタイラスが浮いた上体で、スタイラスがディスプレイ面にタッチしたとタッチパネルは判断する。そして、その位置でのマウスイベントが発行される。説明のためこの状態を「状態１」とする。
【０００８】
ところで、電子情報ボードは白板機能を提供するアプリケーションソフトウエアを接続したパソコン上で起動することによって、ディスプレイの上に白板のように文字や図を手書できる機能を提供している。前記「状態１」で白板機能アプリケーションに手書で文字の筆記を行うと、スタイラス先端のディスプレイ表面への物理的な接触を鋭敏に検知できないため、文字の各辺（以下、ストロークという）が筆記者の意図通りに分離されず、結果として一筆書きのような文字になったり、各ストロークの端点にヒゲのようなノイズが出たりする。この様子を図１１に示す。漢字の「目」を書いた例である。
【０００９】
図１１のような現象が起きると、文字を書きにくかったり、書いた文字が判読しづらかったりして、従来のインクで書くホワイトボードに比べて著しく筆記性が落ちる。このため、電子情報ボードの特徴である映した電子的映像上への電子的な筆記の性能が低下すること、そのために従来の電子白板の代替にはならず電子情報ボードと従来の白板を併用せざるを得ない状況に利用者が陥り、電子情報ボードの製品としての訴求力が著しく阻害されることになる。
【００１０】
この状況を回避するために、従来の電子情報ボード製品では、先端がディスプレイ面に物理的に接触したことを検知する圧力センサー等を設置した専用のスタイラス（以下、専用ペン）を具備したものが多い。専用ペンを用いた場合では、専用ペンが光を遮り、さらにペン先がディスプレイ面に物理的に接触してペン先に設置された圧力センサーが所定の圧力を検知したときに、そのときのタッチ座標値がマウスイベントして発行される。この状態を「状態２」とする。この状態では、ペン先がディスプレイ面に物理的に接触したときのみ座標が検知されることになるので、文字を筆記した場合に、ストロークが良好に分離され、一筆書きのように各辺がつながった文字にはならず、各ストロークの端点でのヒゲのようなノイズも出ない。
【００１１】
一般的には、「状態１」では光を遮る不透明なものすなわち、指や、適当な棒状のもので筆記できるという利点がある。一方で、ＧＵＩオブジェクトの操作などではほとんど問題とならないが、ペイント系アプリケーションのように図形や文字を筆記する場合には、前述の通りストロークが良好に分解されず、文字や図形を利用者が意図したとおりに書くことが困難であるという欠点がある。
【００１２】
「状態２」では、圧力センサーの信号を検知しないとタッチ信号が検知されないので、専用ペンでしか、ＧＵＩの操作や文字、図形の筆記ができないという欠点があるが、前述の通り、ストロークが良好に分離されるので、文字や図形を利用者が意図したとおりに書くことができるという利点がある。
【００１３】
上記「状態２」の利用状況で用いる専用ペン（以下電子ペン）が知られており、既存のタッチパネル製品でも導入され市販されている。
【００１４】
これら電子ペンでは、ディスプレイ面に対するペン先の接触を検知すると、その検知状態を電気信号により、無線や有線を用いてタッチセンサに通知する。これらの機構を構成するためには、電気回路機構が電子ペン内に設けられる。
【００１５】
上記電子ペンでは上記回路を駆動するために、電源として電池が用いられることが多い。この電池の消耗を最小限にするために、例えば所定の時間ペン先スイッチが押されない場合、回路を省電力モードに移行させる制御が用いられる。さらに、省電力モードの状態の電子ペンを用いて、ユーザーが筆記を開始したときに、ペン先スイッチが押されたことを検知して、電子ペンが省電力モードから通常の稼動モードに移行するように制御する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
前述した従来の技術は、省電力状態の電子ペンを用いてユーザーが筆記を始めたことによる、ペン先スイッチが押されたことを検知して電子ペンが稼動状態になる。電子ペン内の電子回路が省電力状態から稼動状態に移行するためにはミリ秒オーダーの復帰時間が必要である。一方で、ユーザーが筆記動作を始めてペン先がディスプレイ面に接触した起きには、既に筆記動作が始まっているので、この時点でペン先が接触したことをシステムに通知する必要がある。
【００１７】
しかし、従来の技術では、電子回路が省電力状態から稼動状態に移行する時間が必要であるため、移行時間中は座標の座標信号が通知されない。従って、ユーザーは筆記し始めたにも、この時間中筆記がされないため、点のような短いストロークを書くことができないことや、筆記のはじめの遅れによる著しい不快感が生じる。
【００１８】
これらを鑑み、本願発明は、光学式タッチパネルで用いられる電子ペンにおいて、省電力モード状態からユーザーが筆記を開始するときに、筆記を開始した瞬間から所定の筆記信号が通知され、筆記に遅れが生じないように省電力モードから稼動モードへの移行を速やかに行う機構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】
【００１９】
上記目的を達成するために本発明は、ペン先にかかる圧力が所定の閾値を超えたときにオン状態になる押圧スイッチと、前記ペン先にかかる圧力を信号化する信号処理回路と、前記押圧スイッチのオン／オフ状態に基づいて前記信号処理回路の電力消費モードを消費電力の比較的少ない省電力モードから消費電力の比較的多い稼働モードへと状態遷移させる制御を行う省電力制御部と、を有し、前記所定の閾値が、電子ペンの自重により生じる圧力よりも小さい値であり、前記省電力制御部は、省電力モードのときに前記押圧スイッチのオン状態がオフ状態になった場合に、省電力モードから稼働モードに移行することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、光学式タッチパネルで用いられる電子ペンにおいて、省電力モード状態からユーザーが筆記を開始するときに、筆記を開始した瞬間から所定の筆記信号が通知され、筆記に遅れが生じないように省電力モードから稼動モードへの移行を速やかに行う機構を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】光学式の座標入力装置の構成例を示す図である。
【図２】受発光手段の内部の構造例を示す図である。
【図３】指示手段によるビームの遮断と受光素子上の光強度の分布の関係の例を示す図である。
【図４】受発光手段と指示手段の位置との角度関係の例を示す図である。
【図５】ディスプレイ表面等に光学系を設置する例を示す図である。
【図６】電子ペンの構成を示す図である。
【図７】電子ペン圧力検知部１０１の構成を示すブロック図である。
【図８】信号処理回路１０４の状態遷移図である。
【図９】電子ペンホルダーの構成を示す図（その１）である。
【図１０】電子ペンホルダーの構成を示す図（その２）である。
【図１１】従来の電子情報ボードの課題を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
下記順番に本発明の実施形態を説明する
（１）本願発明が適用される電子ペンが用いられる、光学式座標入力装置の例
（２）本願発明が適用される電子ペンの構成
【００２３】
＜光学式の座標入力装置の原理＞
最初に本発明が適用される光学式の座標入力装置について、その原理について説明する。なお、ここで説明する原理は光学式の座標入力装置に関する一例であって、本発明はこの方式に限定されるものではなく、本発明は光学式の座標入力装置全般について適用されることはいうまでもない。
【００２４】
図１に本発明が適用される光学式の座標入力装置の一例を示す。座標入力装置の座標入力領域３は四角形の形状をなし、電子的に画像を表示するディスプレイ表面やマーカー等のペンで書き込むホワイトボードなどが考えられる。この座標入力領域３上を光学的に不透明な材質からなるユーザの手指やペン、指示棒などの指示手段２で触った場合を考える。このときの指示手段２の座標を検出することがこのような光学式の座標入力装置の目的である。
【００２５】
座標入力領域３の上方両端に受発光手段１が装着されている。受発光手段１からは座標入力領域３に向けて、Ｌ１、Ｌ２、・・、Ｌｎで示す光ビームの束（プローブ光）が照射されている。実際には点光源８１から広がる座標入力面に平行な面に沿って進行する扇形板状の光波である。
【００２６】
座標入力領域３の周辺部分には、再帰性反射部材４が再帰反射面を座標入力領域３の中央に向けて装着されている。再帰性反射部材４は入射した光を、入射角度によらずにほぼ同じ方向に反射する特性をもった部材である。例えば、受発光手段１から発した扇形板状の光波のうちある一つのビーム１２に注目すると、ビーム１２は再帰性反射部材４によって反射されて再び同じ光路を再帰反射光１１として受発光手段１に向かって戻るように進行する。受発光手段１には、後に述べる受光手段が設置されており、プローブ光Ｌ１〜Ｌｎのそれぞれに対して、その再帰光が受発光手段１に再帰したかどうかを判断することができる。
【００２７】
いま、ユーザが手で指示手段２の示す位置を触った場合を考える。このときプローブ光１０は指示手段２としての手に遮られて再帰性反射部材４には到達しない。従って、プローブ光１０の再帰光は受発光手段１には到達せず、プローブ光１０に対応する再帰光が受光されないことを検出することによって、プローブ光１０の延長線（直線Ｌ）上に指示手段２が挿入されたことを検出することができる。同様に図１の右上方に設置された受発光手段１からもプローブ光１３を照射し、プローブ光１３に対応する再帰光が受光されないことを検出することによって、プローブ光１３の延長線（直線Ｒ）上に指示手段２が挿入されたことを検出することができる。直線Ｌおよび直線Ｒを求めることができれば、この交点座標を演算により算出することにより、指示手段２が挿入された座標を得ることができる。
【００２８】
次に、受発光手段１の構成とプローブ光Ｌ１〜Ｌｎのうち、どのプローブ光が遮断されたかを検出する機構について説明する。
【００２９】
受発光手段１の内部の構造の概略を図２に示す。図２は図１の座標入力領域３に取り付けられた受発光手段１を、座標入力領域３に垂直な方向から見た図である。ここでは簡単のため、座標入力領域３に平行な２次元平面で説明を行う。
【００３０】
概略の構成では点光源８１、集光レンズ５１および受光素子５０から構成される。点光源８１は光源から見て受光素子５０と反対の方向に扇形に光を射出するものとする。点光源８１から射出された扇形の光は矢印５３、５８、その他の方向に進行するビームの集合であると考える。矢印５３方向に進行したビームは再帰性反射部材５５で反射されて、集光レンズ５１を通り、受光素子５０上の位置５７に到達する。また、矢印５８の進行方向に沿って進行したビームは再帰性反射部材５５によって受光素子５０上の位置５６に到達する。このように、点光源８１から発し、再帰性反射部材５５で反射され同じ経路を戻ってきた光は、集光レンズ５１の作用によって、それぞれ受光素子５０上のそれぞれ異なる位置に到達する。従って、ある位置に指示手段が挿入され、あるビームが遮断されると、そのビームに対応する受光素子５０上の点に光が到達しなくなる。よって、受光素子５０上の光強度の分布を調べることによって、どのビームが遮られたかを知ることができる。
【００３１】
図３および図４を用いて上記の動作を詳しく説明する。
【００３２】
図３で受光素子５０は集光レンズ５１の焦点面に設置されているものとする。点光源８１から図３の右側に向けて発した光は再帰性反射部材５５によって反射され同じ経路を戻ってくる。従って、点光源８１の位置に再び集光する。集光レンズ５１の中心は点光源８１の位置と一致するように設置する。再帰性反射部材５５から戻った再帰光は集光レンズ５１の中心を通るので、レンズ後方（受光素子側）に対称の経路で進行する。
【００３３】
このとき、受光素子５０上の光強度分布を考える。指示手段８０が図示の位置に挿入されていなければ、受光素子５０上の光強度分布はほぼ一定であるが、図３に示すように光を遮る指示手段８０が挿入された場合、ここを通過するビームは遮られ、受光素子５０上では位置Dnに光強度が弱い領域（暗点）が生じる。この位置Dnは遮られたビームの出射／入射角θnと対応しており、Dnを検出することによりθnを知ることができる。すなわち、θnはDnの関数として
θn = arctan ( Dn / f )                      （式１）
と表すことができる。ここで特に図１の左上方の受発光手段１におけるθnをθnL、DnをDnLと置き換える。
【００３４】
さらに、図４において、受発光手段１と座標入力領域３との幾何学的な相対位置関係の変換gにより、指示手段８０と座標入力領域３とのなす角θLは、式１で求められるDnLの関数として、
θL = g (θnL )
ただし    θnL = arctan ( DnL / f )          （式２）
と表すことができる。
【００３５】
同様に、図１の右上方の受発光手段１についても同様に、上記式のL記号をR記号に置き換えて、右側の受発光手段１と座標入力領域３との幾何学的な相対位置関係の変換hにより、
θR = h (θnR )
ただし    θnR = arctan ( DnR / f )          （式３）
と表すことができる。
【００３６】
ここで、座標入力領域３上の、受発光手段１の取り付け間隔を図４に示すようにwとすれば、座標入力領域３上の指示手段８０で指示した点の座標(x、 y)は、
x = w tanθR / ( tanθL + tanθR)            （式４）
y = w tanθL・tanθR / ( tanθL + tanθR )    （式５）
と表すことができる。
【００３７】
このように座標(x、 y)は、DnL、DnRの関数として表すことができる。すなわち、左右の受発光手段１上の受光素子５０上の暗点の位置DnL、DnRを検出し、受発光手段１の幾何学的配置を考慮することにより、指示手段８０で指示した点の座標を検出することができる。
【００３８】
＜ディスプレイ表面等への光学系の設置例＞
次に座標入力領域、例えばディスプレイの表面などに上述した光学系を設置する例を説明する。
【００３９】
図５は、図１および図２で説明した左右の受発光手段１のうち一方を、ディスプレイ３ｄの表面へ設置した場合の実施例である。図５のディスプレイ３ｄは断面を示しており、図２で示したｙ軸の負から正に向かう方向に見たものである。また、図５のＡおよびＢは、説明のため視点を図に示したように変えて表示したものである。
【００４０】
受発光手段のうち発光手段について説明する。
【００４１】
光源８３としてレーザーダイオード、ピンポイントＬＥＤなどスポットをある程度絞ることが可能な光源を用いる。
【００４２】
光源８３からディスプレイ３ｄの表面に向けて発した光はシリンドリカルレンズ８４によってｘ方向にのみコリメートされる。このコリメートは後にハーフミラー８７で折り返された後、ディスプレイ３ｄの表面と垂直な方向には平行光として配光するためである。
【００４３】
シリンドリカルレンズ８４を出た後、シリンドリカルレンズ８４とは曲率の分布が直交する２枚のシリンドリカルレンズ８５、８６でｙ方向に対して集光される。図５のＡ部分はこの様子を説明するためにシリンドリカルレンズ群の配置と光束の集光状態を視点をｚ軸に対して回転しｘ方向から見たものである。
【００４４】
このシリンドリカルレンズ群の作用により、線状に集光した領域がシリンドリカルレンズ８６の後方に形成される。ここにｙ方向に狭くｘ方向に細長いスリット８２を挿入する。すなわち、スリット位置に線状の二次光源８１'を形成する。
【００４５】
二次光源８１'から発した光はハーフミラー８７で折り返され、ディスプレイ３ｄの表面の垂直方向には広がらず、平行光で、ディスプレイ３ｄの表面と平行方向には二次光源８１'を中心に扇形状に広がりながら、ディスプレイ３ｄの表面に沿って進行する。進行した光はディスプレイ周辺端に設置してある再帰性反射部材５５で反射されて、同様の経路でハーフミラー８７方向（矢印Ｃ）に戻る。ハーフミラー８７を透過した光は、ディスプレイ３ｄの表面に平行に進み、シリンドリカルレンズ５１'を通り受光素子５０に入射する。
【００４６】
このとき二次光源８１'とシリンドリカルレンズ５１'はハーフミラー８７に対して共役な位置関係にある（同図Ｄ）。従って、二次光源８１'は図３の点光源８１に対応し、シリンドリカルレンズ５１'は図３の集光レンズ５１に対応する。また、図５のＢ部分は受光側のシリンドリカルレンズと受光素子を、視点を変えてｚ軸方向から見たものであり、図３の集光レンズ５１、受光素子５０に対応する。
【００４７】
＜電子ペンの構成＞
図６に本実施形態に係る電子ペン１００の構成を示す。電子ペン１００は、入力インタフェース部１０５を介して、ペン先に設けた電子ペン圧力検知部１０１による検知結果を外部の信号処理部１０６に出力する。
【００４８】
電子ペン圧力検知部１０１は、電子ペン１００の先端に設置された可動ペン先１０２、押圧スイッチ１０３、押圧スイッチ１０３の信号を処理する信号処理回路１０４から構成される。
【００４９】
可動ペン先１０２は図示していないバネ等で電子ペン１００のペン先に把持され、ペン先がディスプレイ面に接触し接触圧力が生じたときに、その反力で押圧スイッチ１０３を押す構造となっている。または、押圧スイッチ１０３自身がバネ機構を内蔵したモジュール構成をとるいわゆるタクトスイッチを用いてもよい。
【００５０】
信号処理回路１０４は、押圧スイッチ１０３のオン／オフにより従って、真または偽を出力する論理回路と、論理回路から出力される論理値を所定のレートで入力インタフェース部１０５を介して信号処理部に送り出す出力回路とを含む構成である。以下説明のため、電子ペン圧力検知部１０１から入力インタフェース部１０５を介して信号処理部１０６に入力される、真偽信号を圧力信号と呼ぶ。すなわち電子ペン１００がディスプレイ面に物理的に接触しているとき、信号処理部１０６では「圧力信号＝真」、それ以外は「圧力信号＝偽」とする。
【００５１】
図７に電子ペン圧力検知部１０１の機能ブロック図を示す。図中の赤外線ＬＥＤ発光部１０５ａ及び赤外線ＬＥＤ受光部１０５ｂは、入力インタフェース部１０５の一実施例である。
【００５２】
図７において、電子ペン１００の可動ペン先１０２の押圧に連動した押圧スイッチ１０３からの信号は、信号処理回路１０４を経て、赤外線ＬＥＤ発光部１０５ａに通知され、赤外線ＬＥＤの所定の発光パタンに変換されて、信号処理部１０６に通知される。
【００５３】
一方で押圧スイッチ信号は省電力制御部１０６にも通知される。省電力制御部１０６では、所定の時間、押圧スイッチ１０３が押し続けられた場合に、信号処理回路１０４全体を省電力モードに移行させる処理を行う。省電力モードは、電子ペン１００の電力消費量を通常の稼働モードよりも低減させた電力消費モードである。省電力モードにおける制御の好ましい一例としては、赤外線ＬＥＤ発光部１０５ａの発光を停止する制御がある。また、信号処理回路１０４による検知圧力の信号化処理を停止する制御を含んでもよい。
【００５４】
また、省電力モードのときに押圧スイッチ１０３の押圧が解除された場合には、その旨が省電力制御部１０７に通知され、信号処理回路１０４全体の省電力モードを解除し、稼動モードに移行する処理を行う。
【００５５】
図８に、信号処理回路１０４の状態遷移図を示す。図示のように、信号処理回路１０４は、稼働モードと省電力モードの２つの状態があり、所定の条件にあてはまる場合に状態遷移する。本実施形態において、稼働モードから省電力モードへ遷移する条件は、所定時間、押圧スイッチ１０３が継続してオンであった場合、言い換えれば、「圧力信号＝真」が所定の時間継続した場合と、所定時間、押圧スイッチ１０３がオフであった場合、言い換えれば、「圧力信号＝偽」が所定の時間継続した場合である。また、省電力モードから稼働モードへ遷移する条件は、押圧スイッチ１０３がオンからオフになった場合又はオフからオンになった場合である。
【００５６】
次に、図９と図１０を参照して、電子ペン１００を格納する電子ペンホルダー１１０について説明する。図９に示されているように、本実施形態の電子ペンホルダー１１０は、筒状の形状をしている。また、内径は電子ペン１００の太さに比べて少し太くなっており、電子ペン１００が筒内部に入るようになっている。さらに筒の開口は鉛直上面、筒の底面は鉛直下面に位置するようになっている。電子ペン１００は可動ペン先１０２を下にして、可動ペン先１０２が底面に突き当たるように挿入する。筒は鉛直方向に配置されているので、挿入された電子ペン１００の可動ペン先１０２は、電子ペン１００の自重によって、筒内の底面に押し付けられ、可動ペン先１０２は押圧された状態になる。ここで、可動ペン先１０２に設置された押圧スイッチ１０３のオン荷重は、電子ペン１００の自重により生じる圧力より小さく設計することが好ましい。この構成によれば、電子ペン１００が電子ペンホルダー１１０に挿入されたときは、押圧スイッチ１０３は常にオンの状態となる。
【００５７】
なお、内径は、可動ペン先１０２が底面に突き当たり、電子ペン１００の自重により押圧スイッチ１０３がオンになる条件を満たすのであれば、図１０に示すように多少遊びを持たせてもよい。
【００５８】
＜総括＞
上述した実施形態では、電子ペン１００の持ち上げ動作を行った瞬間に省電力モードから稼動モードへの移行を開始するため、筆記開始時には稼動状態にもってゆくことができ、筆記の遅延を生じない。
さらに、ペン先が押されてから省電力モードに移行する場合は、限りなくゼロに近い移行所要時間が要求されるが、持ち上げ動作開始から実際の筆記までの時間は１秒程度の余裕があるため、回路仕様を緩和できるため、コストを下げることが可能である。
【符号の説明】
【００５９】
１００    電子ペン
１０１    電子ペン圧力検知部
１０２    可動ペン先
１０３    押圧スイッチ
１０４    信号処理回路
１０５    入力インタフェース部
１０６    信号処理部
１０７    省電力制御部
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６０】
【特許文献１】特開２００８−１７６８０２号公報
【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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