JP2017120500A - 電子ペン - Google Patents

Abstract

【課題】ペン先を有する棒状部材よりも後ろで加えられた力によりペン先を突出させる電子ペンにおいて、当該棒状部材の長手方向の後ろ側に電子部品が配置されない場合よりも筐体を細くすること。【解決手段】筐体１０は、管の形をした部分を有する長尺の部材である。リフィル４０は、真っ直ぐな棒状の部材であり、支持部材７０によって長手方向Ｂ１に移動可能に支持されている。リフィル４０の後ろ側には基板３１が配置されている。ノック部材５０は、リフィル４０よりも後ろで外部の物体（例えばユーザの指）に接触してその物体からの力を受ける。シャフト６０は、基板３１と筐体１０の円筒部１１の内周面１１１に挟まれた空間に配置されている。シャフト６０は、リフィル４０よりも後ろで外部から受けた力を伝達してリフィル４０を長手方向Ｂ１に移動させる。【選択図】図３

Description

本発明は、電子ペンに関する。

ユーザが紙に描いた軌跡を読み取る電子ペンが知られている。例えば特許文献１には、用紙に形成されたタグパターンをイメージセンサで読み取り、プリント回路基板（ＰＣＢ：Pinted Crcuit Bard）が画像処理を行う電子ペンが開示されている。

特表２０１１−５２１３６４号公報

特許文献１の技術では、ボールペンカートリッジよりも後ろに設けられたボタンを押すと、電子ペンのスイッチが入るとともに、ボールペンカートリッジが移動してペン先が突出するようになっているが、ボタンを押した力をボールペンカートリッジに伝えるブランジャやグロメット、脱連結用ばねといった部材がボールペンカートリッジの長手方向の後ろ側に配置されているため、それらの部材に対して電子ペンの幅方向にプリント回路基板等の電子部品を配置しなければならず、電子ペンが太くなりやすいという問題があった。
そこで、本発明は、ペン先を有する棒状部材よりも後ろで加えられた力によりペン先を突出させる電子ペンにおいて、当該棒状部材の後ろ側に電子部品が配置されない場合よりも筐体を細くすることを目的とする。

本発明の請求項１に係る電子ペンは、前側にペン先を有する棒状の棒状部材であって長手方向に移動可能に支持された棒状部材と、前記棒状部材の前記ペン先側とは反対側の後ろ側に少なくとも一部が配置される電子部品と、前記棒状部材及び前記電子部品が格納される管状の筐体と、前記電子部品と前記筐体の内周面に挟まれた空間に配置され、前記棒状部材よりも後ろで外部から受けた力を伝達して当該棒状部材を前記長手方向に移動させる伝達部材とを備えることを特徴とする。

本発明の請求項２に係る電子ペンは、請求項１に記載の構成において、前記棒状部材は、軸が前記長手方向に沿った回転体の形をした回転体部を有し、前記伝達部材は、前記回転体部の軸とは軸をずらして配置されたシャフトであることを特徴とする。

本発明の請求項３に係る電子ペンは、請求項２に記載の構成において、前記シャフトは導電体で形成されており、前記筐体のうち少なくとも前記シャフトが配置された部分は、単一の部材で形成されていることを特徴とする。

本発明の請求項４に係る電子ペンは、請求項１から３のいずれか１項に記載の構成において、前記筐体に固定されて前記電子部品を支持するフレームと、前記棒状部材が固定され、前記フレームをガイドとして移動することで前記棒状部材を前記長手方向に移動可能に支持する支持部材とを備えることを特徴とする。

本発明の請求項５に係る電子ペンは、請求項４に記載の構成において、前記支持部材に設けられて前記ペン先が押された力を測定する圧力センサと、前記電子部品と前記圧力センサとを電気的に接続するフレキシブルプリント基板であって、前記支持部材が移動する距離に応じた長さのフレキシブルプリント基板を備えることを特徴とする。

本発明の請求項６に係る電子ペンは、請求項１から５のいずれか１項に記載の構成において、前記長手方向に移動した前記棒状部材を特定の複数の位置で停止させるストッパを備え、前記電子部品は、前記棒状部材が停止している位置に応じた動作を行うことを特徴とする。

本発明の請求項７に係る電子ペンは、請求項１から６のいずれか１項に記載の構成において、前記ペン先が媒体に接触する位置に応じた位置からの光を読み取るセンサを備え、前記センサが前記光の読み取りを行っているときに自電子ペンの後端部を発光させる発光部を備えることを特徴とする。

本発明の請求項８に係る電子ペンは、請求項７に記載の構成において、自電子ペンの前記後端部に設けられて前記電子部品と電気的に接続される端子であって、前記発光部が発光させる領域よりも前記長手方向に見た前記後端部の中心側に設けられた端子を備えることを特徴とする。

本発明の請求項９に係る電子ペンは、請求項７又は８に記載の構成において、前記筐体は管の形をしており、前記筐体の外周面よりも外側に配置されて外部の物体と接触して当該物体から力を受ける接触部材を有し、前記発光部は、自電子ペンの後端部のうち前記接触部材に最も近い部分を含む領域を発光させることを特徴とする。

本発明の請求項１０に係る電子ペンは、請求項１から９のいずれか１項に記載の構成において、前記電子部品と電気的に接続される第１端子であって、自電子ペンの前記ペン先とは反対側の端部であるペン後端部に設けられた第１端子と、前記電子部品と電気的に接続される第２端子であって、前記ペン後端部とは異なる位置に設けられた第２端子とを備えることを特徴とする。

請求項１、２に係る発明によれば、ペン先を有する棒状部材よりも後ろで加えられた力によりペン先を突出させる電子ペンにおいて、当該棒状部材の長手方向の後ろ側に電子部品が配置されない場合よりも筐体を細くすることができる。
請求項３に係る発明によれば、外部から侵入した電気がシャフトを通って電子部品に到達することにより生じる不具合を起こりにくくすることができる。
請求項４に係る発明によれば、フレーム以外にガイドとなる部材を設けるよりも筐体を小さくすることができる。
請求項５に係る発明によれば、圧力センサが移動しても電子部品と圧力センサとの電気的な接続を維持することができる。
請求項６に係る発明によれば、電子部品に複数通りの動作を行わせることができる。
請求項７に係る発明によれば、電子ペンの後端部以外を発光させる場合に比べて、電子ペンが光を読み取る状態であることがユーザに伝わりやすいようにすることができる。
請求項８に係る発明によれば、電子ペンに電力を供給しながら筆記することができる。
請求項９に係る発明によれば、ユーザが接触部材に力を加えやすいように電子ペンを持ったときにユーザから見やすい領域を発光させることができる。
請求項１０に係る発明によれば、端子が１系統の場合に比べて利便性を高めることができる。

実施例に係る電子ペンシステムの全体構成を表す図 符号化画像を説明するための図 電子ペンの構成を表す図 ＵＳＢ端子が接続された状態の電子ペンを表す図 図３中の矢視Ｃ１−Ｃ１に見た電子ペンの断面を表す図 ペン先が突出した状態の電子ペンを表す図 前向き方向に見た電子ペンを表す図 カバーを外した状態の後端部を表す図 変形例のストッパを表す図 変形例の基板を表す図 変形例の電子ペンが備える基板を表す図 変形例の電子ペンを表す図 変形例の電子ペンの例を表す図

［１］実施例
図１は実施例に係る電子ペンシステム１００の全体構成を表す。電子ペンシステム１００は、電子ペン１と、クレードル２と、媒体２００と、ＰＣ（Personal Computer）３００とを備える。電子ペン１は、媒体２００に文字や図形などをユーザが手書きで筆記する機能と、媒体２００上に形成された符号化画像を撮像する機能とを実現する。媒体２００上に形成された符号化画像は、決められた符号化方式に従って情報を符号化し画像化したものである。

クレードル２は、電子ペン１と電気的に接続することで、電子ペン１と外部装置との通信を仲介したり、電子ペン１への電力の供給を行ったりする電子機器である。クレードル２は、電子ペン１を差し込む孔部３を有し、孔部３に電子ペン１を差し込むことで電子ペン１電気的にと接続するようになっている。

媒体２００は、紙やＯＨＰシートなどのプラスチック、その他の材質のものでもよいし、表示内容が電気的に書き換えられる電子ペーパでもよい。ＰＣ３００は、電子ペン１によって指定された位置の符号化画像から情報が復号されると、復号された情報を用いて処理を実行する。ＰＣ３００は、例えば、ユーザにより電子ペン１を用いて手書きされた筆記内容を電子化し、電子文書を示す電子データを生成する。

図２は符号化画像を説明するための図である。図２に示すように、符号化画像は、複数の点状画像の集合で構成される。図２において、黒で示した矩形の領域Ａ１、Ａ２は点状画像が配置された領域に対応し、斜線の領域Ａ３からＡ９は点状画像が配置されていない領域に対応する。符号化画像は、媒体２００を識別する識別情報や媒体２００上の位置を示す位置情報を表す画像であり、点状画像の配置パターンに応じて情報が表される。

図３は電子ペン１の構成を表す。図の電子ペン１は、筐体１０と、フレーム２０と、電子部品群３０と、リフィル４０と、ノック部材５０と、シャフト６０と、支持部材７０と、状態表示装置８０とを備える。図３（ａ）はノック部材５０を横から見た電子ペン１を表し、図３（ｂ）はノック部材５０を正面から見た電子ペン１を表す。電子ペン１においては、後述するペン先４１が付いている方を前方といい、その反対側を後方というものとする。つまり、ペン先４１は電子ペン１の前側（前方側）に設けられていることになる。

筐体１０は、管の形をした部分を有する長尺の部材であり、非金属の材料（例えば樹脂材料）を用いて形成されている。筐体１０は、円筒の形をした円筒部１１と、円筒部１１の前方に形成され、先細りの形をして後述するペン先４１が突出する前端部１２と、円筒部１１の後方に設けられた後端部１３とを有する。円筒部１１の内周面１１１側には円柱の形をした内部空間１５が形成されている。内部空間１５、すなわち筐体１０の内部には、電子ペン１が備える各部が格納されている。前端部１２には、後述するペン先４１が筐体１０から突出する際の通り道となる開口１６と、上述した符号化画像を撮像する際の光の通り道となる開口１７とが形成されている。

フレーム２０は、筐体１０に固定されて電子部品群３０を支持する骨組みである。フレーム２０は、固定部２１と、ガイド部２２と、支持部２３とを有する。固定部２１は、円筒部１１の内周面１１１と大きさ及び形が共通する面を有し、内周面１１１に接着等により固定される。ガイド部２２は、２本の棒の形をしており、後述する支持部材７０が有するスライダー７１をこれらの棒に沿って移動可能に支持する。支持部２３は、後述する電子部品群３０が有する基板３１及びバッテリー３６を支持する。

電子部品群３０は、電子ペン１が上述した符号化画像を撮像する機能を実現するための複数の電子部品である。電子部品とは、電気を用いて動作する機器（本実施例では電子ペン１）に使用される部品である。電子部品群３０は、基板３１と、照射装置３２と、撮影装置３３と、圧力センサ３４と、フレキシブルプリント基板３５と、バッテリー３６と、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）端子３７と、クレードル端子３８とを備える。

基板３１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）を含む演算装置やメモリなどを備え、電子ペン１の電源を管理する処理、照射装置３２及び撮影装置３３の駆動を制御する処理、符号化画像を撮影する処理、撮影した符号化画像をＰＣ３００に送信する処理などを行う。基板３１は、起動スイッチ３１１を有する。起動スイッチ３１１が押下されることで基板３１にバッテリー３６や外部電源から電力が供給され、基板３１を介して他の各部にも電力が供給される。

照射装置３２は、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の光源を有し、光源が発光した光（本実施例では赤外光）を開口１７の方向に照射する。撮影装置３３は、レンズ、絞込部、リフレクタ及びイメージセンサ等を有し、開口１７から入射してくる光を受光して被写体（例えば上述した符号化画像）を撮影する。

圧力センサ３４は、後述するペン先４１が押された力を測定する。ペン先４１が押された力とは、電子ペン１を用いた筆記の際に媒体に押し付けられたペン先４１に作用する圧力、すなわち筆圧である。フレキシブルプリント基板３５は、繰り返し変形させても電気的特性を維持する基板であり、基板３１と圧力センサ３４とを電気的に接続する。バッテリー３６は、例えば充電池であり、電子ペン１を駆動するための電力を電子ペン１の各部に供給する。

ＵＳＢ端子３７は、ＵＳＢの規格に準拠したメス型の端子であり、筐体１０の後端部１３に設けられて基板３１と電気的に接続されている。ＵＳＢ端子３７は本発明の「端子」及び「第１端子」の一例である。ＵＳＢ端子３７は、オス型のＵＳＢ端子が差し込まれると、そのＵＳＢ端子を介して接続されている外部装置と基板３１とを電気的に接続する。これにより、外部装置と基板３１とが通信を行ったり、外部装置から供給される電力が基板３１に供給されたりする。

図４はＵＳＢ端子３７が接続された状態の電子ペン１を表す。図４では、電子ペン１の後端部１３にＵＳＢ端子を有するＵＳＢケーブル４が接続され、その先には外部電源５が接続されている。電子ペン１のうち筆記の際にユーザが握る円筒部１１や前端部１２にＵＳＢケーブルが位置していないため、電子ペン１に電力を供給しながらの筆記が可能となっている。なお、電子ペン１の後端部１３に設けられる端子は、ＵＳＢ端子に限らず、ｍｉｃｒｏＵＳＢ端子や電子ペン１専用の端子などが設けられていてもよい。

クレードル端子３８は、筐体１０の後端部１３とは異なる位置である円筒部１１に設けられた端子であり、基板３１と電気的に接続されている。クレードル端子３８は本発明の「第２端子」の一例である。クレードル端子３８は、電子ペン１がクレードル２に差し込まれた状態でクレードル２の電極と接触し、基板３１とクレードル２とを電気的に接続する。これにより、クレードル２を介して接続された外部装置と基板３１とが通信を行ったり、その外部装置から供給される電力が基板３１に供給されたりする。

このように電子ペン１には２系統の端子を介して電力が供給されるようになっている。基板３１は、ＵＳＢ端子３７及びクレードル端子３８のいずれを介して電力が供給された場合でも、供給された電力により自身及び各部を動作させるとともに、バッテリー３６を充電する。クレードル端子３８の接続は電子ペン１をクレードル２に差し込むだけなので、ＵＳＢ端子３７を接続するよりも容易である。一方、ＵＳＢ端子３７を接続すると、バッテリー３６が切れていても図４で述べたように電力を供給しながらの筆記が可能である。このように２系統の端子を備えることで、端子が１系統の場合に比べて利便性が高められている。

リフィル４０は、いわゆる替え芯であり、電子ペン１から取り外して別のリフィル４０に交換することが可能となっている。リフィル４０は、真っ直ぐな棒状の部材であり、本発明の「棒状部材」の一例である。リフィル４０は、後述する支持部材７０によって図中の矢印が示す長手方向Ｂ１に移動可能に支持されている。長手方向Ｂ１とは棒状のリフィル４０の長手に沿った方向である。

リフィル４０は、前側にペン先４１を有し、ペン先４１の後方にインク格納部４２を有する。インク格納部４２は、軸Ｄ１が長手方向Ｂ１に沿った回転体（具体的には円筒）の形をしており、中空の内部にペン先４１に供給するインクを格納する。図３では、ペン先４１が筐体１０の内部に引っ込んだ状態になっているが、ペン先４１が電子ペン１の後方から前方に向かう前向き方向Ｂ２（長手方向Ｂ１に沿って前方に向かう方向でもある）に移動して筐体１０から突出すると、ペン先４１を媒体に押し付けて筆記動作が行われることで、ペン先４１からインクが吐出されて文字や絵柄が描かれることになる。

リフィル４０の後ろ側（すなわちペン先４１側とは反対側）には、電子部品群３０が有する電子部品の少なくとも一部を配置可能な空間（以下「リフィル後方空間」という）が存在する。このリフィル後方空間は、リフィル４０の長手方向Ｂ１に存在する空間であり、幅方向の寸法がリフィル４０の幅方向の寸法と共通する空間である。より詳細には、リフィル後方空間は、リフィル４０のインク格納部４２の外周面を後方に延伸した仮想面を境界とする円柱の形をした空間である。電子ペン１においては、このリフィル後方空間に基板３１（厳密には基板３１の一部）が配置されている。

ノック部材５０は、ペン先４１を筐体１０の外部に突出させるための力が加えられる部材である。ノック部材５０は、リフィル４０よりも後ろで外部の物体（例えばユーザの指）に接触してその物体からの力を受ける。ノック部材５０は、ノック部５１と、シャフト引掛け部５２と、ストッパ５３と、ストッパ解除部５４と、スイッチ押下部５５とを有する。

ノック部５１は、ノック部材５０のうち電子ペン１による筆記を開始するための操作であるノック操作（ノック部５１をノックする操作）が行われる部分である。ノック部５１は、筐体１０の外周面１１２よりも外側に配置されて外部の物体と接触してその物体から力を受ける。具体的には、ノック部５１には、ノック操作を行ったユーザの指から電子ペン１の前方に向けた力が加えられる。ノック部５１は本発明の「接触部材」の一例である。シャフト引掛け部５２は、後述するシャフト６０の後端に引っ掛かるように形成されており、ノック部５１に加えられた力をシャフト６０に伝達する。

ストッパ５３は、ノック部５１に加えられた力により前向き方向Ｂ２に移動したノック部材５０を特定の位置で停止させる。ストッパ解除部５４は、ストッパ５３によりノック部材５０が特定の位置で停止した状態を解除する。この状態が解除されると、ノック部材５０が後向き方向Ｂ３（長手方向Ｂ１に沿って後方に向かう方向でもある）に移動して元の位置に戻る。スイッチ押下部５５は、ノック部５１に加えられた力により前方に移動すると、基板３１が有する起動スイッチ３１１を押下する。これらについては後ほど別の図を参照して詳しく説明する。

シャフト６０は、本実施例ではＳＵＳ（Steel Use Stainless）で形成された細長い棒状の部材である。より詳細には、シャフト６０は、細長い円柱の形をした部材であり、リフィル４０のインク格納部４２よりも小さい径となるように形成されている。シャフト６０は、インク格納部４２の軸Ｄ１とは軸をずらして配置されている（シャフト６０の軸Ｄ２が軸Ｄ１とずれているということ）。さらに言うと、シャフト６０は、筐体１０の内部空間１５のうち、基板３１と筐体１０の円筒部１１の内周面１１１に挟まれた空間に配置されている。この空間について図５を参照して説明する。

図５は図３中の矢視Ｃ１−Ｃ１に見た電子ペン１の断面を表す。図５では、円筒部１１の内周面１１１と基板３１とに挟まれた空間である空隙１５１及び１５２（特に区別しない場合は「空隙１５０」という）が表されている。空隙１５０は筐体１０の内部空間１５の一部である。空隙１５０には、内周面１１１と基板３１との間にシャフト６０を除く他の物体が存在しない空隙１５１だけでなく、内周面１１１と基板３１との間に支持部２３やバッテリー３６が存在する空隙１５２も含まれる。本実施例では、シャフト６０は空隙１５１に配置されている。

また、シャフト６０は、円筒部１１の軸Ｄ１１よりも内周面１１１に近い位置に配置されている。通常のペンでの書き心地に近づけるため、リフィル４０は軸Ｄ１１のなるべく近くに配置されやすい。この軸Ｄ１１付近は、フレーム２０や電子部品群３０などが集中するし、そもそも体積が小さいため、空間が確保しにくい。一方、内周面１１１に近い空間は、軸Ｄ１１付近に比べて体積が大きいし、内周面１１１に沿った形をした電子部品はあまりないため、隙間が生じやすい。シャフト６０が上記のとおり配置されることで、シャフト６０を軸Ｄ１１近くに配置する場合に比べて、シャフト６０を配置する空間を確保しやすく、フレーム２０や電子部品群３０の配置や形状が設計しやすくなっている。

また、シャフト６０を形成するＳＵＳは導電体である。電子ペン１においては、図５に表すように、導電体であるシャフト６０が筐体１０に近い位置に配置されている。一方、筐体１０の長手方向Ｂ１においてシャフト６０が配置されている部分、すなわち円筒部１１は、円筒の形をした単一の部材で形成されている。単一の部材とは、２以上の部材を接着等により円筒の形にしたものではなく、最初から円筒の部材として形成されたものという意味である。このため、円筒部１１が複数の部材で形成される場合に比べると、外部から内部空間１５に電気が侵入しにくくなっており、シャフト６０を通って基板３１などの電子部品に電気が到達することにより生じる不具合が起こりにくくなっている。

図３に戻る。シャフト６０は、リフィル４０よりも後ろで外部から受けた力（ノック部材５０が外部から受けた力）を伝達してリフィル４０を長手方向Ｂ１に移動させる。シャフト６０は本発明の「伝達部材」の一例である。シャフト６０は、ノック部材５０に前方に向かう力が加わると、前述したシャフト引掛け部５２から力が伝達されて前方に移動する。シャフト６０の前端６１は支持部材７０に固定されている。

支持部材７０は、リフィル４０が固定され、フレーム２０をガイドとして移動することでリフィル４０を長手方向Ｂ１に移動可能に支持する部材である。支持部材７０は、スライダー７１と、バネ７２とを有する。スライダー７１には、フレーム２０が有するガイド部２２（２本の棒）を通す孔を有する。その孔にガイド部２２を通すことで、スライダー７１は長手方向Ｂ１に沿って移動する。

このようにフレーム２０をガイドとすることで、フレーム２０以外にガイドとなる部材を設けるよりも筐体を小さくしやすくなっている。スライダー７１には、リフィル４０の後端４３が固定されるとともに、シャフト６０の前端６１が固定されている。このため、シャフト６０が前方に移動すると、スライダー７１も前方に移動し、それに伴ってリフィル４０も前方に移動するようになっている。

スライダー７１には前述した圧力センサ３４が設けられている。圧力センサ３４は、リフィル４０の後端４３に接触する位置に設けられている。このため、リフィル４０のペン先４１が媒体に押し付けられると、ペン先４１が媒体に加える圧力（筆圧）に対する媒体からの反力がリフィル４０を介して圧力センサ３４に伝わり、圧力として測定されるようになっている。なお、リフィル４０は前述したようにスライダー７１に固定されているが、筆圧がかかるとリフィル４０を固定する部材が変形して圧力センサ３４に圧力を加える程度にリフィル４０が移動するようになっている。

バネ７２は、前端がフレーム２０の固定部２１に接触し、それ以上前方に移動しないようになっている。また、バネ７２は、後端がスライダー７１に接触し、スライダー７１に対して後方向きの力を加えている。これにより、電子ペン１の前方側を鉛直下方に向けてもリフィル４０が飛び出てこないようになっている。また、ノック部材５０に力が加えられてシャフト６０及び支持部材７０が前方に移動してリフィル４０のペン先４１が筐体１０から突出すると、バネ７２が後方向きの力を加えることで、ストッパ５３が筐体１０に押し付けられる。

図６はペン先４１が突出した状態の電子ペン１を表す。筐体１０のストッパ５３に対応する位置には開口１８が形成されている。ストッパ５３は、前方に移動すると開口１８に入り込み、バネ７２から支持部材７０及びシャフト６０を介して受ける力によって開口１８の後方で筐体１０に押し付けられる。この状態になると、ノック部材５０、シャフト６０、支持部材７０及びリフィル４０はそれ以上後方に移動しなくなり、その位置で停止する。また、ペン先４１は、筐体１０の内部に戻ることなく突出した状態で停止する。

図６に表す状態でノック部５１の前方側がユーザにより筐体１０の方に向けて押されると、ストッパ５３に対向する位置に設けられたストッパ解除部５４がストッパ５３を筐体１０の内部に押し戻す。すると、バネ７２から受ける力によってストッパ５３を含めたノック部材５０が後方に移動可能な状態になるので、ノック部材５０、シャフト６０、支持部材７０及びリフィル４０が後方に移動して、ストッパ５３が筐体１０の内部に格納されるとともに、ペン先４１が筐体１０の内部に格納されることになる。

図６に表すようにノック部材５０が前方に移動すると、スイッチ押下部５５が基板３１に設けられた起動スイッチ３１１が押下される。言い換えると、起動スイッチ３１１は、ノック部材５０が前方に移動したときにスイッチ押下部５５によって押下される位置に設けられている。これにより、ユーザがノック部材５０を前方に移動させてペン先４１を突出させると、それとともに電子部品群３０に含まれる各々の電子部品に電力が供給されることになる。

圧力センサ３４には、フレキシブルプリント基板３５を介して電力が供給される。また、圧力センサ３４からの信号はフレキシブルプリント基板３５を介して基板３１に伝達される。フレキシブルプリント基板３５は、支持部材７０が移動する距離に応じた長さとなっており、支持部材７０に設けられた圧力センサ３４が移動しても基板３１と圧力センサ３４との電気的な接続を維持するようになっている。

図６では、ペン先４１が媒体２００に押し付けられた状態が表されている。この状態では、圧力センサ３４が筆圧を測定し、測定した筆圧の値がフレキシブルプリント基板３５を介して基板３１に供給される。基板３１は、例えば閾値以上の筆圧が測定されると、照射装置３２及び撮影装置３３を駆動させるよう制御を行う。これにより、照射装置３２が照射した赤外光が開口１７を通って媒体２００の領域Ｒに到達し、領域Ｒで拡散反射した赤外光（拡散反射光）が撮影装置３３に到達する。この拡散反射光は、領域Ｒに形成されている符号化画像を表す。

領域Ｒは、ペン先４１が媒体２００に接触する接触位置Ｐ１に応じた位置にある領域である。具体的には、接触位置Ｐ１よりも、リフィル４０から撮影装置３３に向かう方向に、リフィル４０と撮影装置３３との距離だけずれた位置に領域Ｒは存在する。撮影装置３３は、この領域Ｒからの光を読み取るセンサであり、読み取った光（拡散反射光）が表す符号化画像を撮影する。

撮影装置３３は、この撮影をあらかじめ定められたフレームレート（例えば、６０ｆｐｓ（フレーム毎秒））で行う。基板３１は、撮影された符号化画像から、その符号化画像が表す情報を復号し、識別情報及び位置情報を抽出する。この抽出には、周知の技術が用いられればよく、例えば特開２０１３−１５２７０５に記載されている技術が用いられる。基板３１は、抽出したこれらの情報をＰＣ３００に送信する。

図３に戻る。状態表示装置８０は、電子ペン１の状態を表示する。状態表示装置８０は、例えば、圧力センサ３４により閾値以上の筆圧が測定され、照射装置３２及び撮影装置３３が駆動されて符号化画像が撮影される状態であることを表示する。状態表示装置８０は、発光体群８１と、光学系８２と、表示窓８３とを備える。発光体群８１は、可視光を発する複数の発光体であり、例えば複数のＬＥＤである。各発光体は、いずれも基板３１と電気的に接続されている。

光学系８２は、ミラー等を有し、発光体群８１が発した光を表示窓８３まで導く。表示窓８３は、光学系８２を通って達した光を外部に表示する。表示窓８３は、筐体１０の後端部１３に設けられており、光を透過する部材で形成されている。基板３１は、例えば基板３１の起動スイッチ３１１が押下された起動状態、圧力センサ３４により閾値以上の筆圧が測定された筆圧検知状態、ＵＳＢ端子３７又はクレードル端子３８が接続されて外部電源から電力が供給されている外部電源状態のときに、それぞれ対応する発光体を発光させる。発光体が発した光は光学系８２を通って表示窓８３から出射する。

図７は前向き方向Ｂ２に見た電子ペン１を表す。表示窓８３は、第１窓８３１と、第２窓８３２と、第３窓８３３とを備える。各窓からは各発光体からの光が出射する。例えば第１窓８３１は起動状態のときに光を出射し、第２窓８３２は筆圧検知状態のときに光を出射し、第３窓８３３は外部電源状態のときに光を出射する。このように、図６等に表す状態表示装置８０は、起動状態、すなわち電子ペン１が作動しているときと、外部電源状態、すなわちバッテリー３６が充電されているときに後端部１３を発光させる。

また、筆圧検知状態では照射装置３２及び撮影装置３３が駆動されるので、状態表示装置８０は、撮影装置３３が領域Ｒからの光の読み取りを行っているときに後端部１３を発光させる。状態表示装置８０は本発明の「発光部」の一例である。この発光により、筆記した内容が電子化される状態であることがユーザに伝えられる。また、ユーザが媒体２００に電子ペン１で筆記する際には、ユーザの目は後端部１３よりも媒体２００から離れていることが普通であるので、状態表示装置８０が後端部１３を発光させることで、後端部１３以外の位置を発光させる場合に比べて、前述した電子化される状態（撮影装置３３が光を読み取る状態）であることがユーザに伝わりやすくなっている。

後端部１３にはＵＳＢ端子３７のカバー１３１が設けられており、カバー１３１を外すと後端部１３にＵＳＢ端子３７が露出する。
図８はカバー１３１を外した状態の後端部１３を表す。ＵＳＢ端子３７は、状態表示装置８０が発光させる領域、すなわち表示窓８３よりも後端部１３の中心側に設けられている。後端部１３の中心とは、後端部１３のうち図３に表す筐体１０の円筒部１１の軸Ｄ１が交差する位置である。反対に、表示窓８３は、ＵＳＢ端子３７よりも後端部１３の外縁Ｅ１の近くに設けられている。

図７に戻る。状態表示装置８０は、ＵＳＢ端子３７よりも後端部１３の外縁Ｅ１に近い領域を発光する。さらに言うと、状態表示装置８０は、外縁Ｅ１のうち、ノック部材５０のノック部５１に最も近い部分を含む領域を発光させる。ユーザがノック部５１に力を加える場合、ノック部５１を自分に向けると反対に向ける場合に比べてノック操作が行いやすい。状態表示装置８０は、そのようにノック部５１を自分に向けて電子ペン１を持ったときにユーザから見やすい領域を発光させている。

上記のとおり、本実施例では、上述したリフィル後方空間に配置される基板３１と筐体１０の内周面１１１に挟まれた空間に配置されたシャフト６０がリフィル４０を長手方向Ｂ１に移動させる。仮に外部から受けた力を伝達する部材をリフィル後方空間に配置した場合、基板３１をリフィル後方空間からずらして配置しなければならず、筐体１０よりも大きな筐体が必要になる。また、この伝達する部材のために、基板３１だけでなく、他の電子部品がリフィル後方空間に配置されない場合にも、筐体１０よりも大きな筐体が必要になる。それらの場合に比べると、電子ペン１では、シャフト６０により力が伝達されるため、リフィル後方空間に基板３１（少なくともその一部）が配置され、筐体が細くてもよくなっている。

［２］変形例
上述した実施例は本発明の実施の一例に過ぎず、以下のように変形させてもよい。また、実施例及び各変形例は、必要に応じて組み合わせて実施してもよい。

［２−１］複数位置で停止
実施例ではストッパ５３が一つの位置でリフィル４０及びノック部材５０を停止させたが、これらを複数の位置で停止させてもよい。
図９は本変形例のストッパ５３ａを表す。ストッパ５３ａは、長手方向Ｂ１に移動したリフィル４０（図示を省略している）及びノック部材５０ａを特定の複数の位置で停止させる。本変形例の筐体１０ａには、リフィル４０の長手方向Ｂ１に並べて開口１８ａと開口１８ｂとが設けられている。図９（ａ）ではストッパ５３ａが筐体１０ａの内部に格納されている。

ノック部５１に前向き方向Ｂ２への力が加えられると、図９（ｂ）に表すようにストッパ５３ａが前向き方向Ｂ２に移動し、開口１８ａに入り込んでこの位置（「第１の位置」という）でノック部材５０ａを停止させる。この状態から、ノック部５１に前向き方向Ｂ２への力がさらに加えられると、図９（ｃ）に表すようにストッパ５３ａがさらに前向き方向Ｂ２に移動し、開口１８ｂに入り込んでこの位置（「第２の位置」という）でノック部材５０ａを停止させる。ストッパ５３ａはこうしてノック部材５０ａを複数の位置（第１の位置及び第２の位置）で停止させる。

本変形例では、基板が複数のスイッチを有している。
図１０は本変形例の基板３１ａを表す。基板３１ａは、第１スイッチ３１１ａと、第２スイッチ３１１ｂとを有する。例えば第１スイッチ３１１ａは基板３１ａを起動させるスイッチであり、第２スイッチ３１１ｂは基板３１ａの動作モードを変更するスイッチである。ノック部材５０ａが移動する前は図１０（ａ）に表すようにいずれのスイッチも押下されていない。

ノック部材５０ａが図９（ｂ）に表す第１の位置に停止すると、スイッチ押下部５５ａが第１スイッチ３１１ａを押下して基板３１ａが起動する。ノック部材５０ａが図９（ｃ）に表す第２の位置に停止すると、スイッチ押下部５５ａが第２スイッチ３１１ｂを押下して基板３１ａの動作モードが変更される。このように、基板３１ａはリフィル４０が停止している位置に応じた動作を行う。これにより、基板３１ａにより複数通りの動作が行われることになる。

［２−２］基板の形状及び配置
基板の形状及び配置は実施例で述べたものに限らない。
図１１は本変形例の電子ペン１ｃが備える基板３１ｃを表す。図１１では、リフィル後方空間４４を図示している。基板３１ｃは、照射装置３２ｃが配置されている位置まで延びる延伸部３１２を有し、延伸部３１２の先端に照射装置３２ｃが搭載されている。このため、基板３１ｃはリフィル４０の後端４３よりも後ろ側から後端４３よりも前側にかけて配置されているといえる。この場合でも、リフィル後方空間４４に基板３１ｃのうちの少なくとも一部が配置されているので、実施例で述べた外部から受けた力を伝達する部材をリフィル後方空間４４に配置する場合（つまり基板３１ｃがリフィル後方空間４４に配置されない場合）に比べると、リフィル後方空間４４に基板３１ｃの一部が配置されるので、筐体が細くてもよくなっている。

［２−３］電子部品の配置
上記の例ではリフィル後方空間に基板が配置されたが、これに限らず、他の電子部品が配置されてもよい。
図１２は本変形例の電子ペン１ｄを表す。電子ペン１ｄでは、図１１の説明で述べたリフィル後方空間４４にバッテリー３６ｄが配置され、筐体１０の内部空間１５のうちリフィル後方空間４４以外の空間に基板３１ｄが配置されている。

この場合でも、リフィル後方空間４４にバッテリー３６ｄという電子部品が配置されているので、前述した外部から受けた力を伝達する部材をリフィル後方空間４４に配置する場合に比べると、筐体が細くてもよくなっている。このように、リフィル後方空間にはどのような電子部品が配置されてもよい。

［２−４］伝達部材
リフィル４０よりも後ろで外部から受けた力を伝達してリフィル４０を長手方向Ｂ１に移動させる伝達部材は、実施例で述べたシャフト６０に限らない。
図１３は本変形例の電子ペンの例を表す。図１３（ａ）では、空隙１５２（内周面１１１と基板３１とに挟まれ且つそれらの間に支持部２３やバッテリー３６が存在する空間）に配置されたシャフト６０ｅを備える電子ペン１ｅが表されている。

図１３（ｂ）では、板の形をした板状部材６０ｆが伝達部材として空隙１５１に配置された電子ペン１ｆが表されている。いずれの電子ペンも、電子部品（基板３１）と筐体１０の内周面１１１に挟まれた空間（空隙１５１又は１５２）に配置され、図示せぬリフィル４０よりも後ろで外部から受けた力を伝達してリフィル４０を図３等に表す長手方向Ｂ１に移動させる伝達部材として、シャフト６０ｅ及び板状部材６０ｆを備えている。

これにより、リフィル４０の長手方向Ｂ１の後ろ側に配置される基板３１をずらす必要がないので、外部から受けた力を伝達する部材をリフィル４０の長手方向Ｂ１の後ろ側（リフィル後方空間）に配置する場合に比べて筐体が細くなる。また、実施例で述べたシャフト６０は導電体であったが、これに限らず、非導電体であってもよい。要するに、外部から受けた力を伝達してリフィル４０を移動させるだけの強度があれば、どのような素材でどのような形状の伝達部材が用いられてもよい。

［２−５］棒状部材
前方にペン先を有する棒状部材は実施例で述べたリフィル４０に限らない。例えばインク格納部の太さが変化するものであってもよいし、インクではなくシャープペンシルのように鉛筆の替え芯が格納されるものであってもよい。また、例えば電子ペーパを媒体として用いる場合、スタイラスペンであってもよい。また、電子ペンに固定されていて交換されない部材であってもよい。要するに、前方にペン先を有する棒状の部材であり、且つ、長手方向に移動可能に支持されたものであれば、どのような部材が棒状部材として用いられてもよい。

［２−６］筐体
筐体は実施例で述べたものに限らない。例えば図３等に表す円筒部１１のように円筒の形をしたものではなく、中空で外周が三角形や四角形の形をした管状の筐体が用いられてもよい。要するに、上述した棒状部材及び電子部品を格納する内部空間を形成する管状の部材であれば、どのような部材が筐体として用いられてもよい。

［２−７］リフィル後方空間
リフィル後方空間、すなわち電子部品の少なくとも一部を配置可能な空間は上述したものに限らない。例えばリフィルの後ろ側であり且つ長手方向Ｂ１に存在する空間であれば、幅方向の寸法がリフィルの幅方向の寸法よりも大きい空間又は小さい空間がリフィル後方空間であってもよい。さらに言うと、リフィルの後ろ側の空間がリフィル後方空間であってもよい。

電子ペンにおいては、前者のリフィル後方空間が用いられる場合はリフィルの後ろ側且つ長手方向Ｂ１に少なくとも電子部品の一部が配置され、後者のリフィル後方空間が用いられる場合はリフィルの後ろ側に少なくとも電子部品の一部が配置される。要するに、リフィル後方空間の幅方向の寸法をリフィルの幅方向の寸法に限定しなくてもよい。なぜなら、そのように限定しなくても、電子部品がリフィル後方空間に配置されない場合に比べれば、リフィル後方空間に電子部品が配置されるので筐体が細くてもよくなるからである。

１…電子ペン、２…クレードル、１０…筐体、１１…円筒部、１２…前端部、１３…後端部、２０…フレーム、２１…固定部、２２…ガイド部、２３…支持部、３０…電子部品群、３１…基板、３２…照射装置、３３…撮影装置、３４…圧力センサ、３５…フレキシブルプリント基板、３６…バッテリー、３７…ＵＳＢ端子、３８…クレードル端子、４０…リフィル、４１…ペン先、４２…インク格納部、５０…ノック部材、５１…ノック部、５２…シャフト引掛け部、５３…ストッパ、５４…ストッパ解除部、５５…スイッチ押下部、６０…シャフト、７０…支持部材、７１…スライダー、７２…バネ、８０…状態表示装置、８１…発光体群、８２…光学系、８３…表示窓、３００…ＰＣ

Claims (10)

1. 前側にペン先を有する棒状の棒状部材であって長手方向に移動可能に支持された棒状部材と、
   前記棒状部材の前記ペン先側とは反対側の後ろ側に少なくとも一部が配置される電子部品と、
   前記棒状部材及び前記電子部品が格納される管状の筐体と、
   前記電子部品と前記筐体の内周面に挟まれた空間に配置され、前記棒状部材よりも後ろで外部から受けた力を伝達して当該棒状部材を前記長手方向に移動させる伝達部材と
   を備える電子ペン。
2. 前記棒状部材は、軸が前記長手方向に沿った回転体の形をした回転体部を有し、
   前記伝達部材は、前記回転体部の軸とは軸をずらして配置されたシャフトである
   請求項１に記載の電子ペン。
3. 前記シャフトは導電体で形成されており、
   前記筐体のうち少なくとも前記シャフトが配置された部分は、単一の部材で形成されている
   請求項２に記載の電子ペン。
4. 前記筐体に固定されて前記電子部品を支持するフレームと、
   前記棒状部材が固定され、前記フレームをガイドとして移動することで前記棒状部材を前記長手方向に移動可能に支持する支持部材とを備える
   請求項１から３のいずれか１項に記載の電子ペン。
5. 前記支持部材に設けられて前記ペン先が押された力を測定する圧力センサと、
   前記電子部品と前記圧力センサとを電気的に接続するフレキシブルプリント基板であって、前記支持部材が移動する距離に応じた長さのフレキシブルプリント基板を備える
   請求項４に記載の電子ペン。
6. 前記長手方向に移動した前記棒状部材を特定の複数の位置で停止させるストッパを備え、
   前記電子部品は、前記棒状部材が停止している位置に応じた動作を行う
   請求項１から５のいずれか１項に記載の電子ペン。
7. 前記ペン先が媒体に接触する位置に応じた位置からの光を読み取るセンサを備え、
   前記センサが前記光の読み取りを行っているときに自電子ペンの後端部を発光させる発光部を備える
   請求項１から６のいずれか１項に記載の電子ペン。
8. 自電子ペンの前記後端部に設けられて前記電子部品と電気的に接続される端子であって、前記発光部が発光させる領域よりも前記長手方向に見た前記後端部の中心側に設けられた端子を備える
   請求項７に記載の電子ペン。
9. 前記筐体は管の形をしており、
   前記筐体の外周面よりも外側に配置されて外部の物体と接触して当該物体から力を受ける接触部材を有し、
   前記発光部は、自電子ペンの後端部のうち前記接触部材に最も近い部分を含む領域を発光させる
   請求項７又は８に記載の電子ペン。
10. 前記電子部品と電気的に接続される第１端子であって、自電子ペンの前記ペン先とは反対側の端部であるペン後端部に設けられた第１端子と、
    前記電子部品と電気的に接続される第２端子であって、前記ペン後端部とは異なる位置に設けられた第２端子とを備える
    請求項１から９のいずれか１項に記載の電子ペン。

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