JP2005352836A - ライトペン - Google Patents

Abstract

【課題】 配線や部品の数を低減することができるとともに、断線などの不具合の発生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】 ペン本体１０の内部に基板３０が固定されている。基板３０には、発光部４０を選択的に発光させる手動スイッチ５０と、ペン先２０が筆圧を受けたときに発光部４０を発光させる筆圧スイッチ６０とを並列に接続するとともに、これら並列に接続されたスイッチ５０，６０に電源部８０と発光部４０とを接続する電気回路が形成されている。手動スイッチ５０は、手で直接操作するスイッチである。筆圧スイッチ６０は、ペン先２０が押圧されて可動部６２の可動部材６２Ａがペン本体１０の後端側に移動して、基板３０上に固定されている電極端子６１Ａと電極端子６１Ｂとが、可動部６２の可動部材６２Ａを介して電気的に接続されたときに発光部４０が発光するように構成されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、プレゼンテーション等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、特に手動スイッチと筆圧スイッチとを備えたライトペンに関する。

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（ポインティング）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、消費電力が大きい問題などがあった。

そこで、本出願人は、資料提示装置を用いて、プレゼンターの近傍の空間や、資料載置台に載置される資料、資料載置台に設けられたモニタなどに仮想スクリーンを仮想的に生成し、この仮想スクリーンに対してライトペンを発光させることにより指示することを提案している（たとえば、特願２００３−０８７５４２号参照）。この場合、資料提示装置の撮像部は、仮想スクリーンの撮影方向に向けられ、その撮像部によりライトペンの発光点が撮影され、その撮影画像が制御部に取り込まれ、そこで、仮想スクリーン上での発光点の座標が算出されるとともに、表示装置に表示された所定の画像における前記算出された座標に対応する座標にポイント機能が反映される。これにより、聴衆者に対して、表示装置に表示された画像の所定位置を指示することができる。

このような資料提示装置では、ライトペンとして、ペン本体の側部に設けられたボタンを操作することにより発光部を発光させる手動スイッチを備えたもの（たとえば特許文献１参照）が使用されているが、近年、発光部を発光させる対象物に対してペン先を押し当てることにより発光部を発光させる筆圧スイッチを備えたもの（たとえば特許文献２および特許文献３参照）が提案されている。

米国特許６５２９１８９Ｂ１号（要約、図２） 特開２０００−１３２３２７号公報（要約、図１） 特開２００１−７５７３４号公報（要約、図１）

筆圧スイッチを備えたライトペンは、ペン本体に設けられるとともに電源に接続されている一方の電極端子と、可動部に設けられたもう一方の電極端子とを備えており、ペン先が筆圧を受けたとき、可動部側の電極端子は、ペン先とともにペン本体の後端側に移動し、本体側の電極端子と接したときに発光部が電源に接続して発光する。このような筆圧スイッチを備えたライトペンは、手動スイッチを備えたものと比較して発光部の発光のためのボタン操作が不要であることから簡単な操作で指示を行うことができるので使い易い。しかしながら、筆圧式であるため、筆圧により変形したり壊れる立体物などの資料に対して発光部を発光させる場合や、プレゼンターの近傍の空間で発光部を発光させる場合には使用することができない。

そこで、手動スイッチを備えたライトペンと筆圧スイッチを備えたライトペンとの２つのライトペンを用意し、発光部を発光させる対象物や場所に応じて、これらライトペンを適宜選択して使用することが考えられるが、２つのライトペンを用意しなければならないため余分な費用が必要となる。さらに、２つのライトペンを使い分けなければならないといった煩わしさがある。

このような背景から、ライトペンに手動スイッチと筆圧スイッチとの２つのスイッチを設け、発光部を発光させる対象物や場所に応じて、これらスイッチを適宜選択して使用することが考えられている。

しかしながら、手動スイッチおよび筆圧スイッチをライトペンに設けた場合、１つのスイッチを設ける場合と比較して、配線や部品の数が増大し、それに伴いこれを配設するスペースが大きくなるだけでなく、２つのスイッチの選択的な使用を可能とする構成とするために、余分な部品や配線が必要となる。このため、ライトペンが大型となり、その構造が複雑となるという問題があった。加えて、筆圧スイッチは、上記のように一方の電極端子を可動部に設けていることから、そこに配線を接続しているため、上記のように部品や配線の数が増大し、その構造が複雑になると、可動部の移動時に断線などの不具合が生じる虞が大きくなる。

したがって、本発明は、ペン本体内部に各部品をコンパクトに収納することができ、配線や部品の数を低減することができ、これにより小型化を図ることができるとともに、可動部の移動時における断線などの不具合の発生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。

本発明のライトペンは、ペン本体と、このペン本体の先端部に、ペン本体の軸線方向に移動自在に設けられたペン先と、このペン先の内部で光を発する発光部と、ペン本体に設けられるとともに、発光部に電力を供給する電源部と、発光部を選択的に発光させる第１のスイッチと、ペン先が筆圧を受けてペン本体の軸線方向の後端側に移動したときに発光部を発光させる第２のスイッチと、第１のスイッチと第２のスイッチとを並列に接続するとともに、並列に接続された第１のスイッチおよび第２のスイッチに電源部と発光部とを接続する回路が形成されるとともにペン本体内部に固定された基板とを備えたことを特徴としている。

本発明のライトペンでは、発光部を選択的に発光させる第１のスイッチと、ペン先が筆圧を受けてペン本体の軸線方向の後端側に移動したときに発光部を発光させる第２のスイッチとを並列に接続するとともに、これら並列に接続されたスイッチに電源部と発光部とを接続した回路が形成された基板をペン本体内部に固定したので、上記各部位と上記回路をコンパクトにペン本体内部に収納することができる。また、第１のスイッチおよび第２のスイッチの選択的な使用を可能とする構成とするために用いていた従来のような余分な部品や配線が不要となるので、配線や部品の数を低減することができる。したがって、小型化を図ることができる。また、筆圧スイッチを含む回路を基板に形成したので、従来のように筆圧スイッチの可動部に配線を接続しないので、その可動部の移動による断線などの不具合の発生を防止することができる。

ここで、ライトペンは種々の構成を用いることができる。たとえば、発光部を基板に設けることができる。また、第１のスイッチおよび前記第２のスイッチを使用／使用不能の状態とする主電源スイッチを備えることができる。この場合、上記回路は主電源スイッチを接続することができる。

第１のスイッチとしては、手で直接操作することにより発光部を選択的に発光させる手動スイッチを用いることができる。この場合、手動スイッチは、ＯＮ状態／ＯＦＦ状態を切り替えることができる押下ボタンを備えることができる。

第２スイッチとしては、基板上に固定された電極端子部と、基板上で電極端子部に向けて移動自在に設けられた可動部とを備えた筆圧スイッチを用いることができる。電極端子部は、第１の電極端子と、この第１の電極端子と所定の間隔をおいて設けられた第２の電極端子とを有することができ、可動部は、ペン先の後端部に設けられるとともに電極端子部に対して移動自在に設けられた可動部材と、この可動部材をペン先とともにペン本体の軸線方向の先端側に付勢する弾性部材とを有することができる。この場合、ペン先が筆圧を受け、可動部材がペン本体の軸線方向の後端側に移動し、第１の端子と第２の端子とが可動部材によって電気的に接続されたときに、発光部が電源部に電気的に接続されて発光する。

本発明のライトペンによれば、発光部を選択的に発光させる第１のスイッチと、ペン先が筆圧を受けてペン本体の軸線方向の後端側に移動したときに発光部を発光させる第２のスイッチとを並列に接続するとともに、これら並列に接続されたスイッチに電源部と発光部とを接続した回路が形成された基板をペン本体内部に固定したので、上記各部位と上記回路をコンパクトにペン本体内部に収納することができる等の効果が得られる。

（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１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１内部に設けられる基板３０を表し、（Ａ）は発光部４０、手動スイッチ５０、筆圧スイッチ６０の電極端子部６１および主電源スイッチ７０が取り付けられた基板３０の斜視図、（Ｂ）は（Ａ）の筆圧スイッチ６０電極端子部６１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１の電気回路９０の概略構成を表す図である。なお、以下の説明では、ライトペン１の軸線方向のペン先２０側を先端側といい、それとは反対側を後端側という。

ライトペン１はペン本体１０を備え、ペン本体１０の先端部には、ペン本体１０の軸線方向に移動自在なペン先２０が設けられている。ペン本体１０は、内部に基板３０を備えている。基板３０の表面には、発光部４０、手動スイッチ（第１のスイッチ）５０、筆圧スイッチ（第２のスイッチ）６０、主電源スイッチ７０、および電源部８０が設けられるとともに、これら部材４０，５０，６０，７０，８０を接続する電気回路（回路，図３のみに示す）９０が形成されている。

ペン本体１０は円筒状をなし、上側ケース１１、下側ケース１２、先端側キャップ１３、および後端側キャップ１４を備えている。上側ケース１１および下側ケース１２は、先端部および後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１３および後端側キャップ１４は、ハウジングの先端部および後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１１には、手動スイッチ５０および主電源スイッチ７０の押下ボタン５１，７１を突出させるための孔１１ａ，１１ｂが形成されている。先端側キャップ１３は、有底円筒状をなし、先端面に開口１３Ａが形成されている。後端側キャップ１４は、有底円筒状をなしている。

ペン先２０は、透明な樹脂からなるとともに、ペン本体１０の先端側キャップ１３の開口１３Ａ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１３に支持されている。

基板３０は、絶縁材料からなり、図２に示すように、先端側基板３１と、先端側基板３１の後端部に一体的に形成された中間基板３２と、中間基板３２の後端側に取り付けられた後端側基板３３とから構成されている。先端側基板３１は、中間基板３２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４０が固定されている。中間基板３２には、手動スイッチ５０、筆圧スイッチ６０、および主電源スイッチ７０が設けられている。中間基板３２の先端部には、長方形状をなした孔３２ａが形成されている。後端側基板３３は、固定部材３４により中間基板３２の後端部に取り付けられ、そこに電源部８０が設けられている。この場合、後端側基板３３は、電源部８０を収納するために中間基板３２よりも低い位置に配置されている。

発光部４０は、図３に示すように、たとえば赤外光を発する発光素子４１を備え、発光素子４１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４２を設けてもよい。発光素子４１は、先端側基板３１の先端部に固定されている。発光素子４１は、先端側基板３１の先端部に移動自在に設けられているペン先２０の内部に位置している。発光素子４１では、そこから発せられた赤外光がペン先２０の先端側に向けて出射する。発光素子４１としてはＬＥＤ等があり、電流制御素子４２としては抵抗器等があり、これら部材は基板３０の表面に樹脂モールドされて固定されている。

手動スイッチ５０は、手動スイッチ用押下ボタン５１を備え、押下ボタン５１には、手動スイッチ用カバー５２が設けられている。手動スイッチ５０は、押下ボタン５１を操作することにより、発光部４０が発光しているＯＮ状態と発光部４０が発光していないＯＦＦ状態とを手動で切り替えられるように構成されている。具体的には、手動スイッチ５０では、通常は押下ボタン５１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５１を押下したときにＯＮ状態に切り替えられる。

筆圧スイッチ６０は、通常発光部４０が発光していないＯＦＦ状態となっており、ペン先２０が筆圧を受けることにより発光部４０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、筆圧スイッチ６０は、図１に示すように、ハ字状をなすようにして中間基板３２に固定された電極端子部６１と、電極端子部６１に対向するようにして先端側基板３１および中間基板３２に摺動自在に設けられた可動部６２とを備えている。

電極端子部６１は、図２（Ａ）に示すように、プラス側電極端子（第１の電極端子）６１Ａとマイナス側電極端子（第２の電極端子）６１Ｂとを有し、これら電極端子６１Ａ，６１Ｂは、弾性を有する導電部材（たとえば金属）からなる。

プラス側電極端子６１Ａは、略く字状をなし、先端部が中間基板３２から先端側上方（孔３２ａの上方）に傾斜するようにして、後端部が中間基板３２の表面に固定されている。マイナス側電極端子６１Ｂは、略く字状をなし、先端部が中間基板３２から先端側下方（孔３２ａの下方）に傾斜するようにして、後端部が中間基板３２の裏面に固定されている。この場合、プラス側電極端子６１Ａおよびマイナス側電極端子６１Ｂでは、それら後端部に形成された折り曲げ部が図２（Ｂ）に示すように中間基板３２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。

上記のように電極端子部６１は、電極端子６１Ａ，６１Ｂのそれぞれの先端部が、孔３２ａ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６１Ａ，６１Ｂは、弾性を有するので、ハ字形の内側（ペン本体１０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１０の軸線方向の後端側）に向けて拡がることができる。

可動部６２は、図１に示すように、導電性を有する可動部材６２Ａと、可動部材６２Ａ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）６２Ｂとを備えている。

可動部材６２Ａ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６２Ａの後端部から中間部にかけて切目部６２ａが形成されている。可動部材６２Ａの円筒内部に先端側基板３１が貫通するとともに、切目部６２ａに中間基板３２の先端部が摺動自在に設けられている。可動部材６２Ａの先端部にはペン先２０が取り付けられ、ペン先２０とともに電極端子部６１に向けて移動自在となっている。コイルバネ６２Ｂは、先端部がペン先２０の後端部に固定され、後端部が中間基板３２の先端に固定されており、ペン先２０を可動部材６２Ａとともに軸線方向の先端側に付勢している。可動部材６２Ａの後端部は、ペン先２０が押圧されていない通常の状態のときは、電極端子６１Ａ，６１Ｂのハ字形の内側に所定の間隔をおいて対向している（筆圧スイッチ６０のＯＦＦ状態）。ペン先２０が押圧されて、可動部材６２Ａの後端部が電極端子６１Ａ，６１Ｂのハ字形の内側に接触したときは、電極端子６１Ａ，６１Ｂが可動部材６２Ａの後端部により電気的に接続される（筆圧スイッチ６０のＯＮ状態）。

主電源スイッチ７０は、主電源スイッチ用押下ボタン７１を備え、押下ボタン７１には、主電源スイッチ用カバー７２が設けられている。主電源スイッチ７０では、押下ボタン７１を操作することにより、手動スイッチ５０および筆圧スイッチ６０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、通常は押下ボタン７１は押下されていない状態に設定され、このときに手動スイッチ５０および筆圧スイッチ６０のスイッチ機能は使用不能状態になっている。押下ボタン７１が押下されているときに、手動スイッチ５０および筆圧スイッチ６０のスイッチ機能は使用可能状態となっている。

電源部８０は、電源手段として、発光部４０の発光素子４１に電力を供給する電池８１と、電池８１のプラス側電極と接するプラス側接点部材８２と、電池８１のマイナス電極と接するマイナス側接点部材（図示略）とを備えている。電池８１は、後端側基板３３の表面に複数設けられ、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８２は、後端側基板３３の先端部に設けられている。マイナス側接点部材は、後端側キャップ１４内部の底面に設けられている。本実施形態では、電池８１は、上記ハウジングから後端側キャップ１４を取り外すことにより、そこから挿脱自在に設けられ、プラス側電極がペン本体１０の先端側に向かって位置してプラス側接点部材８２と接し、マイナス側電極がペン本体１０の後端側に向かって位置して後端側キャップ１４のマイナス側接点部材（図示略）と接している。

上記のようなライトペン１では、図３に示すように、発光部４０の発光素子４１、発光部４０の電流制御素子４２、手動スイッチ５０、筆圧スイッチ６０、主電源スイッチ７０、および電源部８０を接続する電気回路９０が形成されている。具体的には、電気回路９０は、プラス側通電線９１とマイナス側通電線９２とを備え、これら通電線９１，９２は基板３０に形成されている。プラス側通電線９１およびマイナス側通電線９２の一部分は、先端側基板３１および中間基板３２の裏面に形成され、マイナス側通電線９２の他の部分は、図２（Ａ）に示すように後端側基板３３の表面に形成されている。また、後端側キャップ１４がペン本体１０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９２と後端側キャップ１４のマイナス側接点部材とを接続する接点部材（図示略）が、後端側基板３３の後端部と後端側キャップ１４内部に形成されている。

プラス側通電線９１は、電気的に順に接続された主電源スイッチ７０、発光部４０の電流制御素子４２、および、これら部位７０，４２に並列に接続された手動スイッチ５０および筆圧スイッチ６０を間にして、電源部８０のプラス側接点部材８２と発光素子４１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９１の一部は、通電線９１Ａ，９１Ｂに分岐し、通電線９１Ａには手動スイッチ５０が介在し、通電線９１Ｂには筆圧スイッチ６０が介在している。 マイナス側通電線９２は、電源部８０のマイナス側接点部材と発光素子４１のマイナス側端子とを電気的に接続している。

このような電気回路９０では、主電源スイッチ７０がＯＮ状態のときに手動スイッチ５０および筆圧スイッチ６０のスイッチ機能が使用可能状態となっている。この場合、手動スイッチ５０がＯＮ状態のときは、筆圧スイッチ６０のＯＮ状態・ＯＦＦ状態に関係なく、発光素子４１は赤外光を発する。一方、手動スイッチ５０がＯＦＦ状態のときは、筆圧スイッチ６０がＯＦＦ状態となっているとき発光素子４１は発光しないが、筆圧スイッチ６０がＯＮ状態に切り替えられたとき発光素子４１は赤外光を発する。

（Ｂ）資料提示装置
上記のような構成を有するライトペン１は、たとえば図４，図５に示すような資料提示装置１００に適用するのが好適である。なお、図４は、資料提示装置１００の概略構成図、図５は資料提示装置１００の構成および機能を説明するための図である。

資料提示装置１００は、装置の基台としての資料載置台１１０を備えている。資料載置台１１０は、上面に資料（たとえば原稿Ｍ）が載置される資料載置面１１１を有している。資料載置台１１０の後端部には、ヒンジ機構１１２を介して開閉自在にモニタ１２０が取り付けられている。モニタ１２０の開き角度は、手動で適宜調整される。モニタ１２０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（図示略）により視認される。

また、資料載置台１１０の後端部の左隅部には、アーム１１３が取り付けられている。アーム１１３は、鉛直方向に立設された支柱部１１３ａと、支柱部１１３ａの上端において、先端部が資料載置面１１１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１１３ｂとを有する。アーム１１３の水平部１１３ｂの先端には、原稿Ｍを撮影するための撮像部１３０が首振り可能に支持されている。

撮像部１３０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１３１と、赤外光のみを透過する光学フィルタ１３２とを備えている。カメラ１３１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１３２は、カメラ１３１の撮影光路に対して挿脱自在に設けられている。撮像部１３０は、上記のようにアーム１１３の水平部１１３ｂ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１１１上の原稿Ｍだけでなく、モニタ１２０や、プレゼンター、聴衆者などに向けて撮影することも可能である。

また、資料載置台１１０の内部には、撮像部１３０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１４０が設けられている。制御部１４０による画像処理によって、ライトペン１の発光部４０の発光素子４１の発光点に基づいて、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線描写を行ったりすることができる。制御部１４０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１２０および液晶プロジェクタ１５０に出力される。モニタ１２０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１５０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。

（２）実施形態の動作
次に、ライトペン１を資料提示装置１００に適用した場合の動作について図面を参照して説明する。

ライトペン１は、上記のように手動スイッチ５０および筆圧スイッチ６０を備えているので、発光部４０を発光させる対象物に応じて、これらスイッチ５０，６０を適宜選択して使用することができる。具体的には、プレゼンターや聴衆者が空中で発光部４０の発光素子４１を発光させる場合には、手動スイッチ５０を使用する。また、筆圧により変形したり壊れる立体物等の資料に対して発光部４０の発光素子４１を発光させる場合にも、手動スイッチ５０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４０の発光素子４１を発光させる場合には、筆圧スイッチ６０を使用する。本実施形態では、主に図６（Ａ），（Ｂ）を参照して、主に筆圧スイッチ６０を使用する場合について説明する。

プレゼンターは、たとえばプレゼンテーションの前に、図４に示すような仮想スクリーンＳを資料載置台１１０の資料載置面１１１上にあらかじめ仮想的に生成しておく。具体的には、まず、プレゼンターは、光学フィルタ１３２をカメラ１３１の撮像光路中に挿入する。次いで、ライトペン１を用い、資料載置面１１１の４つの隅点で発光部４０の発光素子４１から赤外光を順次発光させる毎に、その発光点をカメラ１３１で撮影する。これら隅点における発光点の撮影画像の画像データは制御部１４０に取り込まれる。そして、制御部１４０では、これら画像データに基づいて各発光点の位置が認識されることにより、仮想スクリーンＳが資料載置面１１１上に仮想的に生成される。なお、仮想スクリーンＳは、資料載置面１１１上で上記発光点を結ぶことにより形成される領域に基づいて撮影画像の画像データ上で生成されて認識されるものであり、資料載置面１１１上には実体的に設定されないが、図４では便宜的に図示している。

プレゼンターは、プレゼンテーションにおいて、上記のように仮想スクリーンＳが生成された資料載置面１１１に原稿Ｍを載置し、撮像部１３０のカメラ１３１の撮像光路中から光学フィルタ１３２を外し、カメラ１３１で原稿Ｍを撮影する。原稿Ｍの撮影画像は、制御部１４０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１４０に所定のコマンドを入力す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１２０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１５０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。

続いて、プレゼンターは、撮像部１３０のカメラ１３１の撮像光路中から光学フィルタ１３２を外した後、ライトペン１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、ライトペン１の主電源スイッチ７０をＯＮ状態、手動スイッチ５０をＯＦＦ状態にして、原稿Ｍにペン先２０を押し当てる。すると、筆圧スイッチ６０は、図６（Ａ）に示すように、可動部６２の可動部材６２Ａの後端部が電極端子部６１の電極端子６１Ａ，６１Ｂに所定の間隔をおいて対向しているＯＦＦ状態から、図６（Ｂ）に示すように、可動部６２のコイルバネ６２Ｂが縮み、可動部６２の可動部材６２Ａが電極端子部６１の電極端子６１Ａ，６１Ｂ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４０の発光素子４１は赤外光を発する。なお、ペン先２０への押圧力が解除されると、ペン先２０および可動部６２の可動部材６２Ａはコイルバネ６２Ｂの付勢力により元の位置に戻り、ＯＦＦ状態に切り替わる。

本実施形態では、可動部材６２Ａに配線が接続されていないので、上記のようにペン先を原稿Ｍに押し当て、可動部６２の可動部材６２Ａを電極端子部６１に向けて移動させたときに、従来のような断線などの不具合が生じることがない。

特に、可動部材６２Ａの後端部が略半球形状をなしているので、可動部材６２Ａと電極端子部６１の電極端子６１Ａ，６１Ｂとの接触をスムーズに行うことができる。また、この場合、電極端子部６１の電極端子６１Ａ，６１Ｂは上記のようにハ字形の内側から押圧されたとき、ハ字形の外側に向けて拡がるので、発光素子４１が発光を開始するときの位置からペン先２０をその後更に押し込むことができる。ペン先２０を更に押し込んだ状態にして、発光部４０の発光素子４１で赤外光を発せさせながらペン先２０を原稿Ｍ上で移動させると、その移動方向が切り替えられてペン先２０への押圧力が弱くなったりしても、上記のように電極端子６１Ａ，６１Ｂをハ字形の外側に向けて拡げていることから、それに応じて電極端子６１Ａ，６１Ｂが傾斜角度を変えるので、可動部６２の可動部材６２Ａと、電極端子部６１の電極端子６１Ａ，６１Ｂとの接触を安定して維持することができる。したがって、発光部４０の発光素子４１で安定して赤外光を発光させることができる。

上記のようにしてプレゼンターは発光部４０の発光素子４１から赤外光を発せさせ、ライトペン１を原稿Ｍ上で移動させているときに、カメラ１３１で発光部４０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１４０に順次取り込まれる。そして、制御部１４０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１２０に出力されて表示されるとともに、液晶プロジェクタ１５０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。

ここで、資料として原稿Ｍに換えて立体物を用いる場合、主電源スイッチ７０をオン状態にしたままで手動スイッチ５０をオン状態に切り替え、ペン先２０を立体物に押し当てずに移動させながら発光部４０の発光素子４１から赤外光を発せさせるとともに、ライトペン１をカメラ１３１で発光部４０の発光素子４１からの赤外光の発光点を動画撮影することにより、上記筆圧スイッチ６０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。このようにライトペン１では、発光部４０の発光素子４１を発光させる対象物や場所に応じて、手動スイッチ５０および筆圧スイッチ６０を適宜選択して使用することができる。

上記のように本実施形態のライトペン１では発光部４０を選択的に発光させる手動スイッチ５０と、ペン先２０が筆圧を受けてペン本体１０の軸線方向の後端側に移動したときに発光部４０を発光させる筆圧スイッチ６０とを並列に接続するとともに、これら並列に接続されたスイッチ５０，６０に電源部８０と発光部４０とを接続した電気回路９０が形成された基板３０をペン本体１０内部に固定したので、各部位４０，５０，６０，７０，８０と電気回路９０をコンパクトにまとめてペン本体１０内部に収納することができる。また、手動スイッチ５０および筆圧スイッチ６０の選択的な使用を可能とする構成とするために用いていた従来のような余分な部品や配線が不要となるので、配線や部品の数を低減することができる。したがって、小型化を図ることができる。また、筆圧スイッチ６０を含む電気回路９０を基板に形成したので、従来のように筆圧スイッチ６０の可動部６２に配線を接続しないので、その可動部６２の移動による断線などの不具合の発生を防止することができる。

（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。

たとえば上記実施形態では、筆圧スイッチ６０において電極端子部６１をハ字状をなすようにしてプラス側電極端子６１Ａおよびマイナス側電極端子６１Ｂから構成することにより、可動部６２に電極端子の機能を持たせないように構成するようにしたが、これに限定されるものではない。たとえば、上記実施形態の電極端子部６１の代わりに、図７に示すような、プラス側電極端子２６１Ａとマイナス側電極端子２６１Ｂとを備えた電極端子部２６１を用いてもよい。

プラス側電極端子２６１Ａおよびマイナス側電極端子２６１Ｂは、弾性を有する導電部材（たとえば金属）からなる。プラス側電極端子２６１Ａは、先端部が略Ｕ字状をなしたＵ字部を有し、後端部が中間基板３２の表面に固定されている。この場合、プラス側電極端子２６１Ａは、そのＵ字部の両端が中間基板３２の孔３２ａを通じてその裏面に突出している。また、プラス側電極端子２６１ＡのＵ字部側部の軸線方向の先端側は、可動部６２の可動部材６２Ａと接触するように位置している。マイナス側電極端子２６１Ｂは、先端部が中間基板３２の孔３２ａを突出してプラス側電極端子２６１ＡのＵ字部両端部の間に位置するように中間基板３２の裏面に固定されている。本変形例では、上記のような電極端子部２６１と上記実施形態の可動部６２により筆圧スイッチ２６０が構成されている。この場合、可動部６２の可動部材６２Ａは導電性を有しない。

ここで、筆圧スイッチ２６０では、図８（Ａ）に示すようなＯＦＦ状態のときにマイナス側電極端子２６１Ｂはプラス側電極端子２６１ＡのＵ字部と接触していない。一方、図８（Ｂ）に示すように原稿Ｍにペン先２０を押し当てると、可動部６２のコイルバネ６２Ｂが縮み、可動部６２の可動部材６２Ａがプラス側端子２６１ＡのＵ字部側部の先端側をペン本体１０の軸線方向の後端側に押し込むと、プラス側端子２６１ＡのＵ字部側部の先端側は、マイナス側電極端子２６１Ｂの先端部に接触する。これにより、発光部４０の発光素子４１は赤外光を発する。

この場合、電極端子部２６１の電極端子２６１Ａ，２６１Ｂは、弾性を有するから、上記のように可動部材６２Ａにより押圧されたとき、発光素子４１が発光を開始するときの位置からペン先２０を更に押し込むことができ、その後更に押し込まれる場合であっても、電極端子部２６１の電極端子２６１Ａ，２６１Ｂの接触を維持する。これにより、上記実施形態と同様な作用・効果を得ることができる。

さらに、筆圧スイッチ６０の可動部６２の可動部材６２Ａは金属からなるようにしたが、これに限定されるものではなく、たとえばプラスチック材からなるようにし、その表面に導電性を有するメッキ（たとえばニッケルメッキ）を施してもよい。加えて、発光部として赤外光を発光させる発光部４０を用いたが、これに限定されるものではなく、赤外光以外の光を発光させるものを用いてもよい。

本発明の一実施形態に係るライトペンの概略構成を表す分解斜視図である。 図１のライトペン内部に設けられる基板を表し、（Ａ）は発光部、手動スイッチ、筆圧スイッチの電極端子部および主電源スイッチが取り付けられた基板の斜視図、（Ｂ）は（Ａ）の筆圧スイッチの電極端子部の部分拡大斜視図である。 本発明の一実施形態に係るライトペンの電気回路の概略構成を表す図である。 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。 本発明の一実施形態に係る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。 本発明の一実施形態に係るライトペンの筆圧スイッチの状態を表しており、（Ａ）は電極端子部と可動部とが接触していない状態、（Ｂ）は電極端子部と可動部とが接触している状態を表す側断面図である。 本発明の一実施形態に係るライトペンの変形例の内部に設けられる基板を表し、（Ａ）は発光部、手動スイッチ、筆圧スイッチの電極端子部および主電源スイッチが取り付けられた基板の斜視図である。 本発明の一実施形態に係るライトペンの変形例の筆圧スイッチの状態を表しており、（Ａ）は電極端子部と可動部とが接触していない状態、（Ｂ）は電極端子部と可動部とが接触している状態を表す側断面図である。

符号の説明

１…ライトペン、１０…ペン本体、２０…ペン先、３０…基板、４０…発光部、５０…手動スイッチ、６０，２６０…筆圧スイッチ、６１，２６１…電極端子部、６１Ａ，２６１Ａ…プラス側電極端子（第１の電極端子）、６１Ｂ，２６１Ｂ…マイナス側電極端子（第２の電極端子）、６２…可動部、６２Ａ…可動部材、６２Ｂ…コイルバネ（弾性部材）、７０…主電源スイッチ、８０…電源部、９０…電気回路（回路）

Claims (4)

1. ペン本体と、
   このペン本体の先端部に、前記ペン本体の軸線方向に移動自在に設けられたペン先と、
   このペン先の内部で光を発する発光部と、
   前記ペン本体に設けられるとともに、前記発光部に電力を供給する電源部と、
   前記発光部を選択的に発光させる第１のスイッチと、
   前記ペン先が筆圧を受けて前記ペン本体の軸線方向の後端側に移動したときに前記発光部を発光させる第２のスイッチと、
   前記第１のスイッチと前記第２のスイッチとを並列に接続するとともに、前記並列に接続された第１のスイッチおよび第２のスイッチに前記電源部と前記発光部とを接続する回路が形成されるとともに前記ペン本体内部に固定された基板とを備えたことを特徴とするライトペン。
2. 前記基板に前記発光部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のライトペン。
3. 前記第１のスイッチおよび前記第２のスイッチを使用／使用不能の状態とする主電源スイッチを備え、
   前記回路は、前記主電源スイッチを接続している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。
4. 前記第２のスイッチは、前記基板上に固定された電極端子部と、前記基板上で前記電極端子部に向けて移動自在に設けられた可動部とを備え、
   前記電極端子部は、第１の電極端子と、この第１の電極端子と所定の間隔をおいて設けられた第２の電極端子とを有し、
   前記可動部は、前記ペン先の後端部に設けられるとともに前記電極端子部に対して移動自在に設けられた可動部材と、この可動部材を前記ペン先とともに前記ペン本体の軸線方向の先端側に付勢する弾性部材とを有し、
   前記ペン先が筆圧を受け、前記可動部材が前記ペン本体の軸線方向の後端側に移動し、前記第１の端子と前記第２の端子とが前記可動部材によって電気的に接続されたときに、前記発光部が前記電源部に電気的に接続されて発光す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。

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