JP2017182118A - 電子ペンおよび位置検出システム - Google Patents

Abstract

【課題】電子ペンに拡張機能を容易に付加することができ、しかも使い勝手を悪くすることもなく、かつ、電源の管理を面倒にすることもないようにする。【解決手段】電子ペン機能を実現する電子ペン本体部１１に対して、レーザーポインター機能を実現する拡張部１２を、コネクタジャック１１Ｊ及びコネクタプラグ１２Ｐを通じて接続する。電子ペン本体部１１には、充電可能なバッテリー１１７を搭載し、低重心の電子ペン本体部１１を実現し、バッテリー１１７から拡張部１２への電源供給を可能にする。バッテリー１１７から拡張部１２への電源供給は、電子ペン本体部１１の制御回路１１３が電子ペン本体部１１の使用状況やバッテリー１１７の状態に応じて適切に制御する。拡張部１２のスイッチ操作部１２３ａが操作されたらレーザー光を照射する。【選択図】図３

Description

この発明は、位置検出回路に対して位置を指示する位置指示器としての電子ペンと、この電子ペンと位置検出回路を備えた装置とで構成される位置検出システムに関する。

タッチパネルが搭載されたタブレットＰＣ（Personal Computer）などの情報端末が数多く提供されている。タッチパネルは、液晶ディスプレイなどの表示装置とタッチセンサ（座標検出センサ）が用いられた位置検出回路が組み合わされた電子部品であり、使用者の指などによるタッチ操作によって種々の操作入力を可能にしている。なお、より細かな操作入力を行う必要がある場合には、専用の位置指示器としての電子ペンが用いられることも多い。また、パーソナルコンピュータの入力デバイスとして、位置を検出するタッチセンサを内蔵したボードと位置を指定する電子ペンとで構成される、いわゆるデジタイザーなどと呼ばれるデバイスも広く利用されている。

そして、会議やセミナーなどにおいては、タッチセンサ技術を用いた入力デバイスの利用により、簡単かつ迅速に情報の入力が可能になった情報端末とプロジェクタを用いて、必要な情報をスクリーンに表示することが行われている。これにより、当該情報端末とプロジェクタを通じて、予め用意した資料や電子ペンを用いてその場で付け加えた情報などをスクリーンに表示し、会議やセミナーの参加者全員で共有するといったことが簡単にできる。さらに、電子ペンに対して、拡張機能として例えばレーザーポインター機能を付加し、電子ペンを用いて情報端末に入力してスクリーンに投影した情報などを、レーザーポインター機能を用いて指し示して説明をするなどといったことも行われている。

電子ペンに対して、例えばレーザーポインター機能などの拡張機能の付加は、電子ペン部分の構成は変更せずに、拡張機能部分をユニット化し、これを電子ペンの後端部（芯体とは反対側の端部）に取り付けることで実現される場合が多い。すなわち、拡張機能部分を電子ペンとは別筐体（別ユニット）の部分として構成し、これを電子ペンに取り付けることで、電子ペンに対して拡張機能を簡単に付加できるようにしている。なお、電子ペンに対して、例えばレーザーポインターなどの拡張機能を搭載する技術には、特許文献１〜３に示す米国特許文献に開示されたものがある。

米国特許出願公開第２０１４／００２８６３５号明細書 米国特許出願公開第２０１４／０００２４２２号明細書 米国特許第７１６１５７８号明細書

電子ペンには、電子ペンに搭載された発振回路で位置検出用の信号を発振させて送信する信号発振型と、電子ペンに搭載された共振回路が位置検出回路からの外部磁界に共振することで位置検出用の信号を反射するようにする共振型とがある。共振型の電子ペンの場合には、外部磁界に対する共振作用により駆動電力を電子ペン内部に蓄積できる。これに対して、信号発振型の電子ペンの場合には、発振器等を駆動するための電源を電子ペン内部に備える必要がある。

また、電子ペンに対して取り付けられる拡張機能のユニット内にも電源を設ける必要がある。例えば、拡張機能がレーザーポインターの場合には、半導体レーザーを駆動するために、比較的に大きな電力が必要となり、一次電池や二次電池などの電源を搭載する必要が生じる。しかしながら、電子ペンの後端部に設けられる拡張機能のユニット内に電源を設ける場合、電子ペンの後端側に重心が位置することになり、電子ペンの芯体に対して筆記のための力が適切に伝わらなくなって書きにくくなってしまう場合があると考えられる。

また、信号発振型の電子ペンの場合には、電子ペン側の電源と、拡張ユニット側の電源が必要になる。このため、電子ペン側の電源が消耗した場合には、拡張機能は使えるのに電子ペン機能が使えないといったことが生じることとなり、使用者は常に電子ペン側の電源と拡張機能側の電源との両方を管理しなければならない。また、電源として一次電池を用いる場合には、電子ペンについても、また、拡張ユニットについても、一次電池を交換可能な構成にしなければならないために、構成に制約が生じてしまう場合もある。

更に、拡張ユニットには操作用のスイッチが設けられるが、電子ペンは、棒状の筐体であるため、スイッチ操作をすると、棒状の電子ペンの軸心方向に対して垂直方向に操作した時の押圧力が加わる。この場合、電子ペンと拡張ユニットとの接続部に過度の負担がかかり、当該接続部が破損しやすくなるとの懸念がる。

以上のことに鑑み、この発明は、位置指示器としての電子ペンについて、拡張機能を容易に付加することができ、しかも使い勝手を悪くすることもなく、かつ、電源の管理を面倒にすることもないようにすると共に、電子ペンと拡張ユニットとの接続部を保護することを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明の電子ペンは、
位置検出センサに対して信号を送信する第１の位置指示部と、
制御部と、
第１のコネクタ部と、
外部の電源から前記第１のコネクタ部を通じて充電可能な電源部と、
を有する電子ペン本体部と、
前記位置検出センサの入力領域とは異なる所定領域の位置を指示するための第２の位置指示部と、
使用者による操作を受け付ける操作部と、
第２のコネクタ部と、
を有する拡張部と、
を備え、
前記電子ペン本体部と前記拡張部とは、前記第１のコネクタ部と前記第２のコネクタ部とを通じて着脱可能になっており、
前記電子ペン本体部と前記拡張部とが接続された時には、前記電子ペン本体部の前記電源部から前記拡張部への電源の供給が可能であり、
前記電子ペン本体部の前記制御部は、前記電子ペン本体部の前記電源部から前記拡張部への電力供給を制御し、
前記操作部が操作された場合には、前記第２の位置指示部からの指示を送信する
ことを特徴とする。

請求項１に記載の発明の電子ペンによれば、第１の位置指示部を有する電子ペン本体部と、第２の位置指示部を有する拡張部とは、電子ペン本体部の第１のコネクタ部と拡張部の第２のコネクタ部とを通じて着脱可能に構成される。電子ペン本体部の第１の位置指示部は、使用者の近くに位置する位置検出センサに対して信号を送信するものであり、いわば近接対象の位置を指示するものである。

これに対して、拡張部の第２の位置指示部は、当該位置検出センサの入力領域とは異なる所定領域の位置を指示するためのものであり、例えば位置検出センサよりも遠方にあるスクリーン上の所定領域の位置を指示する、いわば遠方対象の位置を指示するものである。この場合、拡張部の操作部を操作すると、第２の位置指示部からの指示を送信でき、遠方対象の位置を指示できる。このように、近接対象の位置を指示する電子ペン本体部に対して、遠方対象の位置を指示する拡張部を容易に付加できる。

そして、電源部は電子ペン本体部だけが備える。したがって、電源部が電子ペン本体の後端側に位置することがないので、電子ペン本体部の低重心化を実現でき、使い勝手を悪くすることもない。また、電子ペン本体部の電源部に対しては、外部の電源から第１のコネクタ部を通じて充電可能である。そして、第１のコネクタ部と第２のコネクタ部とを通じて電子ペン本体部と前記拡張部とを接続した場合には、電子ペン本体部の電源部から拡張部への電源の供給が可能になっている。この場合、電子ペン本体部の制御部が、電子ペン本体部の電源部から拡張部への電力供給を制御する。これにより、当該電子ペンにおける電源の管理を面倒にすることもない。

また、請求項２に記載の発明の電子ペンは、
位置検出センサに対して信号を送信する第１の位置指示部と、
制御部と、
凹部の構成とされた第１のコネクタ部と、
前記第１のコネクタ部が形成された筒状部と
外部の電源から前記第１のコネクタ部を通じて充電可能な電源部と、
を有する電子ペン本体部と、
前記位置検出センサの入力領域とは異なる所定領域の位置を指示するための第２の位置指示部と、
使用者による操作を受け付ける操作部と、
凸部の構成とされた第２のコネクタ部と、
前記第２のコネクタ部を囲む壁状部と、
を有する拡張部と、
を備え、
前記電子ペン本体部と前記拡張部とは、前記第１のコネクタ部と前記第２のコネクタ部とを通じて着脱可能になっており、
前記第１のコネクタと前記第２のコネクタとが接続されると、前記筒状部と前記壁状部とが嵌合して、前記第１のコネクタと前記第２のコネクタとを覆って保護し、
前記電子ペン本体部と前記拡張部とが接続された時には、前記電子ペン本体部の前記電源部から前記拡張部への電源の供給が可能であり、
前記電子ペン本体部の前記制御部は、前記電子ペン本体部の前記電源部から前記拡張部への電力供給を制御し、
前記操作部が操作された場合には、前記第２の位置指示部からの指示を送信する
ことを特徴とする。

請求項２に記載の発明の電子ペンによれば、基本的な構成は請求項１に記載の電子ペンと同様のものである。そして、請求項２に記載の電子ペンの場合には、電子ペン本体部の第１のコネクタは凹部の構成とされており、このため電子ペン本体部は第１のコネクタが形成された筒状部を備える構成となっている。一方、拡張部の第２のコネクタは凸部の構成とされ、この第２のコネクタから所定距離離れて当該第２のコネクタを囲む壁状部を備える構成となっている。そして、凹部の構成とされた第１のコネクタに、凸部の構成とされた第２のコネクタが差し込まれて電子ペン本体部と拡張部とが接続される。

この場合、第１のコネクタが形成された筒状部は肉厚になっており、第１のコネクタが簡単に破損するなどのことがないようにしている。そして、第１のコネクタに第２のコネクタが差し込まれて接続されると、電子ペン本体部の筒状部を拡張部の壁状部が覆うようにして、両者が強固に嵌合する。すなわち、拡張部の第２のコネクタと壁状部との間の凹部部分に、電子ペン本体部の肉厚の筒状部が嵌まり込み、第１のコネクタと第２のコネクタとが接続された状態で、電子ペン本体部と拡張部とをさらに接続する。この状態では、接続状態にある第１のコネクタと第２のコネクタとを、電子ペン本体部の筒状部と拡張部の壁状部とが覆う状態となる。

このように、電子ペン本体部の第１のコネクタと拡張部の第２のコネクタとが第１の嵌合部を構成し、電子ペン本体部の筒状部と拡張部の壁状部とが第２の嵌合部を構成して、２つの嵌合部が構成される。そして、電子ペン本体部の筒状部と拡張部の壁状部とからなる第２の嵌合部が、接続状態にある第１のコネクタと第２のコネクタとからなる第１の嵌合部を強固に保護する構成となる。したがって、拡張部に設けられた操作部を操作しても、接続状態にある第１のコネクタと第２のコネクタとに大きな負荷がかかることもなく、第１、第２のコネクタ部が破損することもない。しかも、電子ペン本体部と拡張部との接続状態を強固かつ安定に維持できる。

この発明の電子ペンによれば、拡張機能を容易に付加することができる。しかも使い勝手を悪くすることもない。また、電源の管理を面倒にすることもない。

更に、拡張部の操作部が操作されても、接続状態にある第１のコネクタと第２のコネクタへのストレスを回避し、接続状態にある第１のコネクタと第２のコネクタとを適切に保護できる。

第１の実施の形態の電子ペンの外観を説明するための図である。 第１の実施の形態の電子ペンの使用態様を説明するための図である。 第１の実施の形態の電子ペンの構成例を説明するためのブロック図である。 静電容量方式の位置検出回路の構成例を説明するためのブロック図である。 拡張部への電源の供給制御の例について説明するためのフローチャートである。 第２の実施の形態の電子ペンの使用態様を説明するための図である。 第２の実施の形態の電子ペンの構成例を説明するためのブロック図である。 第２の実施の形態の電子ペンと共に、位置検出システムを構成するパーソナルコンピュータ（ＰＣ）と、プロジェクタの構成例を説明するためのブロック図である。 第２の実施の形態の位置検出システムを構成する電子ペンとパーソナルコンピュータ（ＰＣ）の連携処理を説明するためのフローチャートである。

以下、図を参照しながら、この発明の電子ペン及び位置検出システムの実施の形態について説明する。

［第１の実施の形態］
［電子ペン１の外観］
図１は、第１の実施の形態の電子ペン１の外観を説明するための図である。図１（Ａ）に示すように、この実施の形態の電子ペン１は、電子ペン本体部１１と拡張部１２とからなる。電子ペン本体部１１は、芯体１１１を備え、電子ペン本体部１１内で発振させた信号を芯体１１１から送信する信号発振型の電子ペン機能を実現するものであり、例えば、静電容量結合方式の位置検出回路に対して用いられるものである。拡張部１２は、レーザーポインターとしての機能を実現するものである。

図１（Ｂ）に示すように、電子ペン本体部１１の後端側（芯体１１１とは反対側の端部）には、コネクタジャック１１Ｊが設けられている。すなわち、図１（Ｄ）に示すように、電子ペン本体部１１の後端側には、筒状部１１Ｔが設けられ、この筒状部１１Ｔの中央部分に凹部の構成とされたコネクタジャック１１Ｊが形成されている。そして、コネクタジャック１１Ｊにコネクタプラグが差し込まれた場合にもコネクタジャック１１Ｊが破損などすることがないように、コネクタジャック１１Ｊが形成された筒状部１１Ｔは肉厚になっている。

また、図１（Ｃ）に示すように、拡張部１２の電子ペン本体部１１と対向する側の端部には、コネクタプラグ１２Ｐが設けられている。電子ペン本体部１１のコネクタジャック１１Ｊに対して、拡張部１２のコネクタプラグ１２Ｐを差し込むことにより嵌合する。すなわち、図１（Ｅ）に示すように、拡張部１２の電子ペン本体部１１と対向する側の端部には、凸部の構成とされたコネクタプラグ１２Ｐが設けられる。そして、このコネクタプラグ１２Ｐから所定距離開けて、コネクタプラグ１２Ｐの周囲に円状の壁状部１２Ｗが設けられた構成になっている。この壁状部１２Ｗは、図１（Ａ）、（Ｃ）、（Ｅ）に示すように、ある程度の厚みを有している。そして、壁状部１２Ｗの外周と、電子ペン本体部１１の外周とは一致するようになっている。また、壁状部１２Ｗの内周は、電子ペン本体部１１の筒状部１１Ｔの外周よりも若干大きくなっている。

このような構成を有しているので、電子ペン本体部１１のコネクタジャック１１Ｊに、拡張部１２のコネクタプラグ１２Ｐを差し込んで、電子ペン本体部１１と拡張部１２とを電気的に接続できる。また、図１（Ｃ）、（Ｅ）に示したように、拡張部１２のコネクタプラグ１２Ｐと壁状部１２Ｗとの間は、電子ペン本体部１１の筒状部１１Ｔが嵌まり込む凹部となっている。このため、電子ペン本体部１１のコネクタジャック１１Ｊに、拡張部１２のコネクタプラグ１２Ｐを差し込むと、電子ペン本体部１１の筒状部１１Ｔが、拡張部１２のコネクタプラグ１２Ｐと壁状部１２Ｗとの間に嵌まり込む。これにより、更に強固かつ安定に電子ペン本体部１１と拡張部１２との接続状態が維持できるようにされる。

このように、電子ペン本体部１１のコネクタジャック１１Ｊと拡張部１２のコネクタプラグ１２Ｐとが第１の嵌合部を構成する。また、電子ペン本体部１１の筒状部１１Ｔと拡張部１２の壁状部１２Ｗとが第２の嵌合部を構成する。従って、電子ペン本体部１１と拡張部１２とを接続すると、接続された状態の電子ペン本体部１１のコネクタジャック１１Ｊと拡張部１２のコネクタプラグ１２Ｐの周囲を、電子ペン本体部１１の筒状部１１Ｔと拡張部１２の壁状部１２Ｗとが覆う構成とされる。

図１に示したように、電子ペン本体部１１の筒状部１１Ｔと拡張部１２の壁状部１２Ｗとは、所定の高さ（電子ペン１の軸心方向に沿う長さ）を有している。このため、電子ペン本体部１１の筒状部１１Ｔと拡張部１２の壁状部１２Ｗとが、接続された状態の電子ペン本体部１１のコネクタジャック１１Ｊと拡張部１２のコネクタプラグ１２Ｐとの双方を強固に保護する構成となる。また、電子ペン本体部１１と拡張部１２とは、第１、第２の２つの嵌合部によって接続されるので、両者の接続状態を強固かつ安定に維持できる。

なお、この実施の形態において、電子ペン本体部１１のコネクタジャック１１Ｊと拡張部１２のコネクタプラグ１２Ｐとは、例えば、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）規格のものである。ＵＳＢ規格のコネクタを通じては、データの授受だけでなく、電源の授受もできるようになっている。

このように、電子ペン本体部１１と拡張部１２とは、コネクタジャック（第１のコネクタ部）１１Ｊとコネクタプラグ（第２のコネクタ部）１２Ｐとを通じて着脱可能にされる。すなわち、電子ペン本体部１１に対して、拡張部１２を容易に取り付けたり（接続したり）、取り外したりできる。そして、電子ペン本体部１１と拡張部１２とを、コネクタジャック１１Ｊとコネクタプラグ１２Ｐとを通じて接続した場合には、電子ペン本体部１１から拡張部１２への電源の供給が可能にされる。また、後述もするが、電子ペン本体部１１にはバッテリ（二次電池）が搭載され、外部よりコネクタジャック１１Ｊを通じて電源の供給を受けて、当該バッテリーを充電することもできる。

また、電子ペン本体部１１の側面には、サイドスイッチ用のスイッチ操作部（操作ボタン）１１５ａ，１１６ａが設けられている。また、拡張部１２の側面には、レーザー光の照射のオン／オフスイッチ用のスイッチ操作部（操作ボタン）１２３ａが設けられている。

そして、上述もしたように、電子ペン本体部１１のコネクタジャック１１Ｊと拡張部１２のコネクタプラグ１２Ｐとを接続すると、これらを電子ペン本体部１１の筒状部１１Ｔと拡張部１２の壁状部１２Ｗとが覆うようになっている。このため、レーザー光の照射のオン／オフスイッチ操作部１２３ａを押下操作し、電子ペン１の軸心方向に交差する方向の力が電子ペン１にかかっても、電子ペン本体部１１のコネクタジャック１１Ｊと拡張部１２のコネクタプラグ１２Ｐとは、電子ペン本体部１１の筒状部１１Ｔと拡張部１２の壁状部１２Ｗとよって強固に保護される。

したがって、電子ペン本体部１１と拡張部１２とが簡単にはずれてしまうこともないし、接続された状態の電子ペン本体部１１のコネクタジャック１１Ｊと拡張部１２のコネクタプラグ１２Ｐとが破損してしまうといったことも生じない。

なお、図１（Ｂ）、（Ｄ）に示したように、電子ペン本体部１１の筒状部１１Ｔの側壁（側面）には、突起Ｐｊ１、Ｐｊ２、Ｐｊ３が設けられている。また、図１（Ｃ）、（Ｅ）に示すように、拡張部１２の壁状部１２Ｗの内壁（内面）には、筒状部１１Ｔの突起Ｐｊ１、Ｐｊ２、Ｐｊ３の位置に合致する位置に、突起Ｐｊ１、Ｐｊ２、Ｐｊ３に合致する溝Ｇｒ１、Ｇｒ２、Ｇｒ３が設けられている。

これら、筒状部１１Ｔの突起Ｐｊ１、Ｐｊ２、Ｐｊ３と壁状部の溝Ｇｒ１、Ｇｒ２、Ｇｒ３は、電子ペン本体部１１と拡張部１２とを接続する場合の双方の位置を規制することができる。筒状部１１Ｔの突起Ｐｊ１、Ｐｊ２、Ｐｊ３と壁状部の溝Ｇｒ１、Ｇｒ２、Ｇｒ３とにより、電子ペン本体部１１と拡張部１２とは、常に決まった位置でのみ接続することができる。これにより、コネクタジャック１１Ｊとコネクタプラグ１２Ｐとを逆方向から無理に接続して破損させてしまうこともないようにしている。

さらに、筒状部１１Ｔの突起Ｐｊ１、Ｐｊ２、Ｐｊ３と壁状部１２Ｗの溝Ｇｒ１、Ｇｒ２、Ｇｒ３とが嵌合することにより、電子ペン本体部１１と拡張部１２とが軸心を中止にして異なる方向に回転してしまうことを防止する。すなわち、筒状部１１Ｔの突起Ｐｊ１、Ｐｊ２、Ｐｊ３と壁状部の溝Ｇｒ１、Ｇｒ２、Ｇｒ３とは第３の嵌合部を構成する。この第３の嵌合部の機能により、電子ペン本体部１１と拡張部１２に対して、軸心を中心にして異なる方向に回転するような外部からの力が加えられた場合に、これを接続されたコネクタジャック１１Ｊとコネクタプラグ１２Ｐとにストレスして伝わることを防止し、コネクタジャック１１Ｊとコネクタプラグ１２Ｐとがねじれて破損や故障の原因にならないようにしている。

このように、この実施の形態の電子ペン１において、電子ペン１の電子ペン本体部１１と拡張部１２との接続部分には、第１の嵌合部と、第２の嵌合部と、第３の嵌合部との３つの嵌合部が構成される態様となっている。これにより、電子ペン１の電子ペン本体部１１と拡張部１２とを、強固かつ安定に接続し、しかも破損等の障害を生じさることも無いようにしている。

なお、この実施の形態では、筒状部１１Ｔに３つの突起Ｐｊ１、Ｐｊ２、Ｐｊ３を設け、壁状部１２Ｗに３つの溝Ｇｒ１、Ｇｒ２、Ｇｒ３を設けるようにしたが、これに限るものではない。筒状部１１Ｔと壁状部１２Ｗとに、相互に対応する１つ以上の突起と溝を設けるようにすればよい。

［電子ペン１の使用態様］
図２は、この実施の形態の電子ペン１の使用態様を説明するための図である。図２において、ＰＣ（Personal Computer）２は、静電結合方式のタッチパネル２ＴＰが搭載されたものである。プロジェクタ３は、ＰＣ２から映像データの供給を受けて、この映像データに応じた映像をスクリーン４に投影する。したがって、ＰＣ２のタッチパネル２ＴＰに対して電子ペン１の電子ペン本体部１１の芯体１１１を接触させて移動させることにより、ＰＣ２に対して、図、絵、文字、記号などの情報を入力できる。そして、ＰＣ２に入力した図、絵、文字、記号などの情報を、映像データとしてプロジェクタ３に供給することにより、この映像データに応じて映像を、プロジェクタ３を通じてスクリーン４に投影できる。

そして、スクリーン４に投影された映像の所定の位置を指し示したいとする。この場合、図２において矢印ＭＫ１が示すように、電子ペン１をＰＣ２のタッチパネル２ＴＰから離し、芯体１１１とは反対側に位置する拡張部１２をスクリーン４に向ける。そして、スイッチ操作部１２３ａを押下操作すると、スクリーン４に向けて拡張部１２からレーザー光ＬＺが照射される。これにより、拡張部１２から照射されたレーザー光ＬＺによってスクリーン４上の位置Ｐを指し示すことができる。拡張部１２の向きを変えることにより、拡張部１２から照射されるレーザー光ＬＺによって、スクリーン４の任意の位置を指し示すことができる。

このようにして、電子ペン１を用いることにより、電子ペン機能によるＰＣ２への情報の入力と、スクリーン４上に表示された映像の所定位置をレーザー光ＬＺによって指し示す操作とをシームレスに行うことができる。これにより、会議、ミーティングなどでの説明を分かり易いものとし、会議やミーティングの効果を増大させることができる。

このように、この実施の形態の電子ペン１は、電子ペン本体部１１に対して拡張部１２を接続することにより、電子ペン機能とレーザーポインター機能とを備えるようにしたものである。

［電子ペン１の構成例］
図３は、第１の実施の形態の電子ペン１の構成例を説明するためのブロック図である。上述もしたように、電子ペン本体部１１の後端部に設けられているコネクタジャック１１Ｊに対して、拡張部１２のコネクタプラグ１２Ｐを差し込むことにより両者を接続し、電子ペン機能とレーザーポインター機能とを備えた電子ペン１が構成される。この場合、電子ペン本体部１１の筒状部１１Ｔと拡張部１２の壁状部１２Ｗとが嵌合し、電子ペン本体部１１と拡張部１２との接続をより強固にすると共に、コネクタジャック１１Ｊとコネクタプラグ１２Ｐとについても強固に保護できるようになっている。

まず、拡張部１２について説明する。拡張部１２は、図３に示すように、半導体レーザー１２１と、電源スイッチ１２２と、スイッチ回路１２３と、スイッチ操作部１２３ａとを備える。半導体レーザー１２１は、半導体に電流を流してレーザー発振させる素子であり、発光の仕組みはＬＥＤ（Light Emitting Diode）と同じである。電源スイッチ１２２は、後述する電子ペン本体部１１から供給される電源の半導体レーザー１２１への供給／非供給を切り替えるものである。

スイッチ回路１２３は、スイッチ操作部１２３ａが使用者により押下操作されているときには、オン信号を電源スイッチ１２２に供給する。なお、スイッチ回路１２３は、スイッチ操作部１２３ａが使用者により押下操作されていないときには、オン信号を電源スイッチ１２２に供給しない。これにより、スイッチ操作部１２３ａが使用者に押下操作されているときだけ、電源スイッチ１２２がオン状態にされ、電子ペン本体部１１からの電源が半導体レーザー１２１に供給されてレーザー光の照射を行うことができるようにされる。

なお、ここでは、電源スイッチ１２２を電気的にオン／オフするものとして説明したが、これに限るものではない。例えば、スイッチ操作部１２３ａの押下操作に応じて、機械的に電源スイッチ１２２のオン／オフを切り替える構成にすることももちろんできる。

次に、電子ペン本体部１１について説明する。電子ペン本体部１１は、図３に示すように、芯体１１１と、筆圧検出ユニット１１２と、制御回路１１３と、発振器１１４と、サイドスイッチ１１５，１１６と、バッテリー１１７と、充電／給電回路１１８とを備える。スイッチ操作部１１５ａ，１１６ａは、サイドスイッチ１１５，１１６に対する操作ボタンである。サイドスイッチ１１５，１１６及びスイッチ操作部１１５ａ，１１６ａは、例えば、ポインティングデバイスとしてのいわゆるマウスの左クリックボタン，右クリックボタンに対応する機能を実現するためのものである。また、バッテリー１１７は、蓄電素子を備えた二次電池であり、充電／給電回路１１８は、制御回路１１３の制御の下、外部からの電源の供給を受けてバッテリー１１７を充電したり、バッテリー１１７からの電源を各部に供給したりする。

芯体１１１は導電性材料により棒状に形成されたものであり、一方の端部部分が電子ペン本体部１１の筐体（ケース）から突出してペン先を構成し、他方の端部部分が筆圧検出ユニット１１２に装着されることにより、電子ペン本体部１１に取り付けられる。これにより、芯体１１１のペン先に筆圧がかけられると、芯体１１１が筆圧検出ユニット１１２を押圧する構成になっている。筆圧検出ユニット１１２は、芯体１１１により押圧される機械的な可動部により静電容量を変えることができる可変容量コンデンサが搭載されて構成される。

すなわち、筆圧検出ユニット１１２に搭載された可変容量コンデンサの静電容量が、芯体１１１にかけられる筆圧（押圧力）に応じて変化する構成になっている。このため、当該可変容量コンデンサの静電容量を制御回路１１３に供給することにより、制御回路１１３は、当該静電容量に応じて芯体１１１にかけられている筆圧の検出（検知）が可能となる。

なお、筆圧検出ユニット１１２に搭載される可変容量コンデンサを半導体デバイスからなるＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）チップとして構成したものを用いるようにしてもよい。また、筆圧検出ユニット１１２に搭載される感圧用部品である可変容量コンデンサに替えて、押圧力に応じてインダクタンス値や抵抗値を変えることができる感圧用部品を用いるようにしてもよい。

制御回路１１３は、電子ペン本体部１１から送信する位置指示信号に関する制御や拡張部１２への電源の供給に関する制御などを行う。図３に示すように、制御回路１１３には、筆圧検出ユニット１１２、発振器１１４、サイドスイッチ１１５，１１６、充電／給電回路１１８及び、コネクタジャック１１Ｊのデータ端子が接続されている。また、制御回路１１３からの信号線が芯体１１１に接続されている。そして、制御回路１１３は、発振器１１４からの信号に応じた信号を位置指示信号として芯体１１１に供給し、芯体１１１を通じて位置検出回路に対して送信するように制御する。

また、制御回路１１３は、筆圧検出ユニット１１２の可変容量コンデンサからの静電容量に応じて筆圧を検出し、この筆圧に応じて芯体１１１に供給する位置指示信号の例えば周波数（位相）を変化させる。これにより、位置検出回路側において、この実施の形態の電子ペン１からの位置指示信号の周波数（位相）に応じて、指示位置だけでなく筆圧も検出（検知）できるようにしている。

また、サイドスイッチ１１５，１１６のスイッチ操作部１１５ａ，１１６ａが操作されると、対応するサイドスイッチ１１５，１１６から操作されたことを示す信号（オン信号）が制御回路１１３に供給される。このため、制御回路１１３は、サイドスイッチ１１５，１１６からオン信号が供給されると、操作されたサイドスイッチ１１５，１１６に応じて、芯体１１１に供給する位置指示信号の例えば周波数（位相）を変化させる。これにより、位置検出回路側において、この実施の形態の電子ペン１からの位置指示信号の周波数（位相）に応じて、サイドスイッチ１１５，１１６のスイッチ操作部１１５ａ，１１６ａが操作されたことも把握できるようにしている。このように制御回路１１３は、位置指示信号に関する種々の制御を行う。

さらに、制御回路１１３は、コネクタジャック１１Ｊに対して合致するコネクタプラグが差し込まれたときには、接続先からの信号により接続先がどのような機器かを認識できる。このため、制御回路１１３は、接続先が例えば商用電源に接続されたコネクタプラグであると認識した場合には、充電／給電回路１１８を充電モードに切り替えるように制御する。これにより、外部から供給される電源が、充電／給電回路１１８を介してバッテリー１１７に供給され、バッテリー１１７が充電される。

また、制御回路１１３は、接続先からの信号により、当該接続先がレーザーポインター機能を実現する拡張部１２であると認識した場合には、充電／給電回路１１８を給電モードに切り替えるように制御する。これにより、バッテリー１１７からの電源が、拡張部１２ン供給するようにされる。但し、制御回路１１３は、筆圧検出ユニット１１２からの静電容量に応じて筆圧が検出できている場合には、電子ペン本体部１１が利用されている状態であるので、バッテリー１１７からの電源を拡張部１２に供給しないように、充電／給電回路１１８を制御する。これにより、電子ペン本体部１１の利用時に、誤ってレーザー光を照射してしまうといった不都合を回避できる。

また、制御回路１１３は、充電／給電回路１１８を通じてバッテリー１１７の電圧を監視できる。このため、例えば、所定時間の間、電子ペン本体部１１の電子ペン機能を維持可能なバッテリー１１７の電圧値を閾値として特定し、制御回路１１３のメモリに記憶しておく。そして、制御回路１１３は、監視しているバッテリー１１７の電圧が、メモリに記憶されている当該閾値以下の場合には、バッテリー１１７からの電源を拡張部１２に供給しないように、充電／給電回路１１８を制御する。これにより、バッテリー１１７の電源不足により電子ペン本体部１１の電子ペン機能を維持できなくなる不都合をできる限り回避するようにできる。

また、制御回路１１３は、コネクタジャック１１Ｊを介して何も接続されていない場合には、コネクタジャック１１Ｊを通じての外部への電源供給を行わないように、充電／給電回路１１８を制御できる。このように、電子ペン本体部１１の制御回路１１３は、コネクタジャック１１Ｊを通じて接続された拡張部１２への電源の供給制御を適切に行うことができる。

このように、電子ペン１は、電子ペン本体部１１の電子ペン機能が用いられている場合やバッテリー１１７の電圧値から電子ペン本体部１１の電子ペン機能が利用できなくなる可能性が高くなってきた場合には、拡張部１２への電源の供給を行わない。これにより、電子ペン１は、電子ペン機能が動作可能な状態をできるだけ維持しつつ、消費電力の比較的に大きなレーザーポインター機能をも十分に利用できるようにしている。

［静電容量結合方式の位置検出回路の概要］
次に、この実施の形態の電子ペン１と共に用いられる位置検出回路の構成例について説明する。図４は、この実施の形態の電子ペン１の電子ペン本体部１１からの信号を受け、センサ上の位置を検出すると共に、筆圧やサイドスイッチの状態を検出する静電容量結合方式の座標検出センサが用いられた位置検出回路３００を説明するためのブロック図である。

この例の位置検出回路３００は、図４に示すように、静電容量結合方式の座標検出センサ（以下、センサと略称する）３１０と、このセンサ３１０に接続されるペン検出回路３２０とからなる。センサ３１０は、この例では、断面図は省略するが、下層側から順に、第１の導体群３１１、絶縁層（図示は省略）、第２の導体群３１２を積層して形成されたものである。第１の導体群３１１は、例えば、横方向（Ｘ軸方向）に延在した複数の第１の導体３１１Ｙ１、３１１Ｙ２、…、３１１Ｙｍ（ｍは正の整数）を互いに所定間隔離して並列に、Ｙ軸方向に配置したものである。また、第２の導体群３１２は、第１の導体群３１１と直交する縦方向（Ｙ軸方向）に延在し互いに所定間隔離して並列に、Ｘ軸方向に配置したものである。

このように、位置検出回路３００のセンサ３１０では、第１の導体群３１１と第２の導体群３１２を交差させて形成したセンサパターンを用いて、電子ペンが指示する位置を検出する構成を備えている。なお、以下の説明において、第１の導体３１１Ｙ１、３１１Ｙ２、…、３１１Ｙｍについて、それぞれの導体を区別する必要がないときには、その導体を、第１の導体２１１Ｙと称する。同様に、第２の導体３１２Ｘ１、３１２Ｘ２、…、３１２Ｘｎについて、それぞれの導体を区別する必要がないときには、その導体を、第２の導体３１２Ｘと称することとする。

ペン検出回路３２０は、センサ３１０との入出力インターフェースとされる選択回路３２１と、増幅回路３２２と、バンドパスフィルタ３２３と、検波回路３２４と、サンプルホールド回路３２５と、ＡＤ（Analog to Digital）変換回路３２６と、制御回路３２７とからなる。

選択回路３２１は、制御回路３２７からの制御信号に基づいて、第１の導体群３１１および第２の導体群３１２の中から１本の導体３１１Ｙまたは３１２Ｘを選択する。選択回路３２１により選択された導体は増幅回路３２２に接続され、電子ペン本体部１１からの信号が、選択された導体により検出されて増幅回路３２２により増幅される。この増幅回路３２２の出力はバンドパスフィルタ３２３に供給されて、電子ペン本体部１１から送信される信号の周波数の成分のみが抽出される。

バンドパスフィルタ３２３の出力信号は検波回路３２４によって検波される。この検波回路３２４の出力信号はサンプルホールド回路３２５に供給されて、制御回路３２７からのサンプリング信号により、所定のタイミングでサンプルホールドされた後、ＡＤ変換回路３２６によってデジタル値に変換される。ＡＤ変換回路３２６からのデジタルデータは制御回路３２７によって読み取られ、処理される。

制御回路３２７は、内部のＲＯＭに格納されたプログラムによって、サンプルホールド回路３２５、ＡＤ変換回路３２６、および選択回路３２１に、それぞれ制御信号を送出するように動作する。そして、制御回路３２７は、ＡＤ変換回路３２６からのデジタルデータから、電子ペン本体部１１によって指示されたセンサ３１０上の位置座標を算出する。さらに、制御回路３２７は、電子ペン本体部１１の筆圧検出ユニット１１２を通じて検出された筆圧と、電子ペン本体部１１のサイドスイッチ１１５，１１６の状態を検出する。

なお、図２に示したＰＣ２において、タッチパネル２ＴＰは、位置検出回路３００のセンサ３１０と、ＬＣＤとが積層配置（重畳配置）されることにより形成される。したがって、センサ３１０の入力領域とＬＣＤの表示領域とは一致している。

［制御回路１１３による拡張部１２への電源の供給制御の例］
図５は、電子ペン本体部１１の制御回路１１３の機能により行われる拡張部１２への電源の供給制御の例について説明するためのフローチャートである。図５のフローチャートに示す処理は、電子ペン１が電源オンの状態にあるときに実行され、電源オフの状態にされたときには終了する。なお、電源のオン／オフは、例えば、サイドスイッチ１１５のスイッチ操作部１１５ａの長押し操作などの所定の操作により切り替えることができる。もちろん、電子ペン本体部１１に電源のオン／オフスイッチを設け、これにより電源のオン／オフを行うようにしてもよい。

そして、電子ペン本体部１１の電源がオンにされると、電子ペン本体部１１の制御回路１１３は、まず、筆圧検出ユニット１１２を通じて筆圧が検出されているか否かを判別する（ステップＳ１０１）。ステップＳ１０１の判別処理において、筆圧は検出されていないと判別したとする。この場合、電子ペン本体部１１は使用されていない状態にあるので、制御回路１１３は、充電／給電回路１１８を通じて監視しているバッテリー１１７の電圧が閾値より高いか否かを判別する（ステップＳ１０２）。

ステップＳ１０２の判別処理において、バッテリー１１７の電圧が閾値よりも高い（電圧ＯＫである）と判別したとする。この場合には、拡張部１２への電源の供給が可能な状態であるので、制御回路１１３は、コネクタジャック１１Ｊを通じて拡張部１２が接続されているか否かを判別する（ステップＳ１０３）。ステップＳ１０３の判別処理において、拡張部１２が接続されていると判別したときには、既にバッテリー１１７から電源を拡張部１２に供給中か否かを判別する（ステップＳ１０４）。

ステップＳ１０４の判別処理において、バッテリー１１７から電源を拡張部１２に供給してないと判別したとする。この場合、制御回路１１３は、充電／給電回路１１８を制御して、バッテリー１１７から拡張部１２へ電源の供給を開始する（ステップＳ１０５）。なお、ステップＳ１０５の給電開始処理の後と、ステップＳ１０４の判別処理において、バッテリー１１７から電源を拡張部１２に供給していると判別した場合においては、ステップＳ１０６の判別処理に進む。

この場合、制御回路１１３は、電子ペン本体部１１の電源がオフにされたか否かを判別する（ステップＳ１０６）。ステップＳ１０６の判別処理において、電源はオフにされていないと判別したときには、ステップＳ１０１からの処理を繰り返す。また、ステップＳ１０６の判別処理において、電源はオフにされたと判別したときには、充電／給電回路１１８を制御し、バッテリー１１７から各部への電源の供給を停止するなどの所定の終了処理を行って（ステップＳ１０７）、この図５に示す処理を終了する。

一方、ステップＳ１０１の判別処理において筆圧が検出されていると判別した場合と、ステップＳ１０２の判別処理においてバッテリー１１７の電圧が閾値より大きくない（閾値以下である）と判別した場合と、ステップＳ１０３の判別処理において拡張部１２は接続されていないと判別した場合とにおいては、ステップＳ１０８の判別処理に進む。

この場合、制御回路１１３は、既にバッテリー１１７から電源を拡張部１２に供給中か否かを判別する（ステップＳ１０８）。ステップＳ１０８の判別処理において、バッテリー１１７から電源を拡張部１２に供給していると判別したとする。この場合、制御回路１１３は、充電／給電回路１１８を制御し、バッテリー１１７から拡張部１２へ電源の供給を停止する（ステップＳ１０９）。

ステップＳ１０９の給電停止処理の後と、ステップＳ１０８の判別処理において、バッテリー１１７から電源を拡張部１２に供給していないと判別した場合においては、ステップＳ１０６の判別処理に進む。そして、上述もしたように、電子ペン本体部１１の電源がオフにされたか否かを判別する（ステップＳ１０６）。ステップＳ１０６の判別処理において、オフにされていないと判別したときにはステップＳ１０１からの処理を繰り返し、オフにされたと判別したときには、終了処理を行って（ステップＳ１０７）、この図５の処理を終了する。

このようにして、電子ペン本体部１１の制御回路１１３は、コネクタジャック１１Ｊを通じて接続された拡張部１２に対する電源の供給制御を適切に行う。これにより、例えば、不必要な時にレーザーポインター機能を機能させたり、レーザーポインター機能を使い過ぎたりして、バッテリーを必要以上に消耗させ、必要なときに電子ペン機能が使えなくなってしまうといった不都合を防止できる。すなわち、電子ペン本体部１１の電子ペン機能と拡張部１２のレーザーポインター機能とを適切に利用することができる。

しかも、重量の重いバッテリー１１７は、電子ペン本体部１１側に搭載されているので、いわゆる電子ペン本体部１１の低重心化を実現し、電子ペン機能の使い勝手を悪くすることもない。また、電子ペン本体部１１と拡張部１２とで別々に電源の管理を行うこともない。

［第１の実施の形態の変形例］
なお、上述した第１の実施の形態の電子ペン１の場合には、拡張部１２に電源スイッチ１２２を設けるようにしたが、これに限るものではない。拡張部１２に電源スイッチ１２２を設けず、スイッチ回路１２３からのオン信号を、コネクタプラグ１２Ｐ及びコネクタジャック１１Ｊを通じて電子ペン本体部１１の制御回路１１３に供給する。そして、制御回路１１３は、筆圧は検出しておらず、バッテリー１１７の電圧も閾値よりも大きく、かつ、拡張部１２のスイッチ回路１２３からオン信号が供給されている場合にのみ、充電／給電回路１１８を制御して、拡張部１２に電源を供給するように制御してもよい。

したがって、拡張部１２のスイッチ回路１２３からオン信号が供給されている場合であっても、筆圧が検出されている場合やバッテリー１１７の電圧が閾値以下の場合には、バッテリー１１７から拡張部１２へ電源を供給しないようにする。これにより、不必要な場合にレーザー光が照射されることを防止し、電源の無駄な消費を防止できる。

また、電子ペン本体部１１側に、拡張部１２への電源の供給のオン／オフをするスイッチ回路を設け、これを拡張部１２のスイッチ回路１２３からのオン信号の有無によって、オン／オフする構成とすることもできる。

また、上述した第１の実施の形態の電子ペン１では、例えば、所定時間の間、電子ペン本体部１１の電子ペン機能を維持可能なバッテリー１１７の電圧値を閾値として特定する。そして、制御回路１１３の制御機能により、バッテリー１１７の電圧値が当該閾値以下になった場合には、拡張部１２への電源の供給を行わないようにした。しかし、これに限るものではない。

例えば、電子ペン本体部１１の電子ペン機能を動作させる場合に必要な電圧がＥ１であるとする。また、拡張部１２の半導体レーザー１２１を動作させるために必要な電圧がＥ２であるとする。通常、電子ペン機能を動作させるために必要な電圧Ｅ１よりも、半導体レーザー１２１を動作させるために必要な電圧Ｅ２の方が高い。

そこで、バッテリー１１７の電圧Ｅｂが、電子ペン機能を動作させるために必要な電圧Ｅ１よりも高く、半導体レーザー１２１を動作させるために必要な電圧Ｅ２よりも低い場合（Ｅ１＜Ｅｂ＜Ｅ２）には、拡張部１２への電源の供給を行わないようにする。このようにすることにより、半導体レーザー１２１を駆動するために必要な電圧がバッテリー１１７に確保できていない場合には、拡張部１２への電源の供給を停止することができる。これにより、電力の無駄な消費を回避して、電子ペン機能が機能できる状態を維持することができる。

また、拡張部１２への電源の供給制御のために、電圧を基準にする場合を例にして説明したが、これに限るものではない。例えば、充電／給電回路１１８において、所定の抵抗に流れる電流値を測定し、この電流値に基づいて拡張部１２に電源の供給を行うか、電源の供給を停止するかを制御するようしてもよい。また、バッテリー１１７の電圧値やバッテリー１１７が所定の抵抗に流せる電流値に基づいて、バッテリー１１７の残量を求めるようにする。そして、この求めたバッテリー残量に基づいて、拡張部１２に電源の供給を行うか、電源の供給を停止するかを制御するようしてもよい。

要は、電子ペン機能を動作させるために必要な電源と、拡張部１２の拡張機能を動作させるために必要な電源と、バッテリー１１７が供給可能な電源とに基づいて、拡張部１２に電源の供給を行うか、電源の供給を停止するかを制御するようにすればよい。

［第２の実施の形態］
［第２の実施の形態の概要］
次に、第２の実施の形態の電子ペン１Ａと、電子ペン１ＡとＰＣ（Personal Computer）とにより構成される位置検出システムの実施の形態について説明する。第２の実施の形態の電子ペン１Ａもまた、図１を用いて説明した第１の実施の形態の電子ペン１と同様に、電子ペン本体部１１Ａと拡張部１２Ａとからなるものである。そして、第１の実施の形態の電子ペン１の場合と同様に、電子ペン本体部１１Ａにはコネクタジャック１１Ｊが設けられ、拡張部１２Ａにはコネクタプラグ１２Ｐが設けられることにより、これらを通じて相互に接続可能になっている。

すなわち、第２の実施の形態の電子ペン１Ａの場合にも、電子ペン本体部１１Ａと拡張部１２Ａとの接続部分の構成は、図１に示した第１の実施の形態の電子ペン１と同様の構成とされる。したがって、電子ペン本体部１１Ａと拡張部１２Ａとを接続すると、内側から順に拡張部１２Ａのコネクタプラグ１２Ｐ、電子ペン本体部１１Ａのコネクタジャック１１Ｊ、電子ペン本体部１１Ａの筒状部１１Ｔ、拡張部１２Ａの壁状部１２Ｗが嵌合して両者を接続する。

この場合、接続された状態の電子ペン本体部１１Ａのコネクタジャック１１Ｊと拡張部１２Ａのコネクタプラグ１２Ｐの周囲を、電子ペン本体部１１Ａの筒状部１１Ｔと拡張部１２Ａの壁状部１２Ｗとが覆う構成とされる。図１に示したように、電子ペン本体部１１Ａの筒状部１１Ｔと拡張部１２Ａの壁状部１２Ｗとは、所定の高さ（電子ペン１の軸心方向に沿う長さ）を有しているので、接続された状態の電子ペン本体部１１Ａのコネクタジャック１１Ｊと拡張部１２Ａのコネクタプラグ１２Ｐとの双方を強固に保護することができる。

そして、第２の実施の形態の電子ペン１Ａの拡張部１２Ａには、ジャイロセンサが搭載され、いわゆるエアーマウス機能を実現している。すなわち、第２の実施の形態の電子ペン１Ａは、電子ペン機能を実現する電子ペン本体部１１Ａと、エアーマウス機能を実現する拡張部１２Ａとで構成されるものである。

［電子ペン１Ａの使用態様］
図６は、第２の実施の形態の電子ペン１Ａの使用態様を説明するための図である。図６において、ＰＣ（Personal Computer）２Ａは、静電結合方式のタッチパネル２３が搭載されたものである。プロジェクタ（映像表示装置）３は、ＰＣ２Ａから映像データの供給を受けて、この映像データに応じた映像をスクリーン４に投影する。そして、上述した第１の実施の形態の場合と同様に、ＰＣ２Ａのタッチパネル２３に対して電子ペン１Ａの電子ペン本体部１１Ａの芯体１１１を接触させて移動させることにより、ＰＣ２Ａに対して、図、絵、文字、記号などの情報を入力できる。そして、ＰＣ２Ａに入力した図、絵、文字、記号などの情報を、映像データとしてプロジェクタ３に供給することにより、この映像データに応じた映像を、プロジェクタ３を通じてスクリーン４に投影できる。

このように、この第２の実施の形態の場合には、電子ペン１ＡとＰＣ２Ａとプロジェクタ３とによって位置検出システムが構成される。そして、この位置検出システムの場合には、スクリーン４に投影された映像中に表示される例えば矢印形状とされた位置指示子であるポインターＰＴの表示位置を移動させることにより、スクリーン４に投影された映像の所定の位置を指し示すことができるようにしている。このポインターＰＴの表示位置を移動させるために、拡張部１２Ａのエアーマウス機能が用いられる。すなわち、図６に示すように、電子ペン１Ａを用い、ＰＣ２Ａのタッチパネル２３を通じて情報を入力し、電子ペン１Ａの芯体をタッチパネル２３から離すと、その直前まで電子ペン１Ａの芯体が接触していたタッチパネル２３上の位置Ｐを指し示すようにしてポインターＰＴが表示される。

この場合に、ポインターＰＴを移動させるには、図６において矢印ＭＫ２が示すように、電子ペン１Ａの芯体１１１をＰＣ２Ａのタッチパネル２３から離し、芯体１１１とは反対側に位置する拡張部１２Ａをスクリーン４に向ける。そして、スイッチ操作部１２６ａを押下操作しながら、電子ペン１Ａの周囲に示した矢印のように、ポインターＰＴを移動させたい方向に、拡張部１２Ａの向きを変える。すなわち、ポインターＰＴを現在の表示位置よりも上に移動させたいときには、電子ペン１Ａの拡張部１２Ａを振り上げるようにして向きを変える。これにより、詳しくは後述するが、拡張部１２Ａに搭載されたジャイロセンサから角速度データが出力され、電子ペン本体部１１Ａに搭載されている無線通信部を通じてＰＣ２Ａに送信される。

この実施の形態において、角速度データは、回転方向、回転角度、回転時間からなるデータである。すなわち、角速度データは、拡張部１２Ａが、どちらの方向に、どの位の角度分、どの位の時間で、回転移動したかを示すものである。ＰＣ２Ａは、電子ペン本体部１１Ａからの角速度データ受信できるものであり、受信した角速度データに応じて、ポインターＰＴをどちらの方向にどれだけ移動させるのかを算出し、これに応じてポインターＰＴの表示位置を変更する。これにより、ポインターＰＴの表示位置を移動させて、スクリーン４上の目的とする位置Ｐを指し示すことができるようにされる。

なお、ここでは、ポインターＰＴを現在の表示位置よりも上に移動させるため、電子ペン１Ａの拡張部１２Ａを振り上げるように向きを変えるものとして説明した。しかし、ポインターＰＴを移動させたい方向に、電子ペン１Ａの拡張部１２Ａを、向きを変えるように振る動作を行うことで、移動させたい方向にポインターＰＴを移動させることができる。すなわち、ポインターＰＴの表示位置は、使用者の意図する方向に移動させることができ、移動量も電子ペン１Ａの拡張部１２Ａを、向きを変えるように振るようにした場合の角速度（どの位の角度をどの位の時間で移動させたか）に応じ変えることができる。

このようにして、電子ペン１Ａを用いることにより、ＰＣ２Ａへの情報の入力と、スクリーン４上に表示されたポインターＰＴの表示位置を移動させる操作とをシームレスに行うことができる。これにより、会議、ミーティングなどでの説明を分かり易いものとし、会議やミーティングの効果を増大させることができる。このように、この実施の形態の電子ペン１Ａは、電子ペン本体部１１Ａに対して拡張部１２Ａを接続することにより、電子ペン機能といわゆるエアーマウス機能とを備えるようにしたものである。

［電子ペン１Ａの構成例］
図７は、第２の実施の形態の電子ペン１Ａの構成例を説明するためのブロック図である。第２の実施の形態の電子ペン１Ａは、上述した第１の実施の形態の電子ペン１の場合と同様に、電子ペン本体部１１Ａと拡張部１２Ａとの大きく２つの部分からなる。そして、電子ペン本体部１１Ａは、第１の実施の形態の電子ペン１の電子ペン本体部１１と同様に、主に電子ペン機能を実現するものである。しかし、第２の実施の形態の拡張部１２Ａは、いわゆるエアーマウス機能を実現するための構成を備えるものである。

このため、図７に示した第２の実施の形態の電子ペン１Ａにおいて、図３を用いて説明した第１の実施の形態の電子ペン１と同様に構成される部分には同じ参照符号を付し、その部分について詳細な説明については重複するので省略する。そして、図７に示す第２の実施の形態の電子ペン１Ａについては、図３を用いて説明した第１の実施の形態の電子ペン１とは異なる構成部分を中心に説明する。

図７に示すように、電子ペン本体部１１Ａの後端部に設けられているコネクタジャック１１Ｊに対して、拡張部１２Ａのコネクタプラグ１２Ｐを差し込むことにより両者を接続し、第２の実施の形態の電子ペン１Ａが構成される。まず、拡張部１２Ａについて説明する。拡張部１２Ａは、図７に示すように、ジャイロセンサ１２５と、スイッチ回路１２６と、スイッチ操作部１２６ａとを備える。

ジャイロセンサ１２５は、回転角速度の測定を実現する慣性センサの一種であり、これが搭載された拡張部１２Ａの角度が単位時間当たりどれだけ変化しているかを検出できるものである。より具体的に、ジャイロセンサ１２５は、３軸のジャイロセンサ（角速度センサ）であり、上述もしたように、拡張部１２Ａが、どちらの方向に、どの位の角度を、どの位の時間で、回転移動したかを示す角速度データを出力する。

スイッチ回路１２６は、いわゆる２段押しスイッチの構成とされ、半押ししたとき（軽く押したとき）には、ジャイロセンサのオン／オフ信号を出力し、本押ししたとき（強く押したとき）には、位置の決定信号を出力する。スイッチ回路１２６からのジャイロセンサのオン／オフ信号および位置の決定信号は、コネクタプラグ１２Ｐ及びコネクタジャック１１Ｊを通じて電子ペン本体部１１Ａの制御回路１１３に供給される。

これにより、スイッチ操作部１２６ａが使用者により半押しされたときには、電子ペン本体部１１Ａの制御回路１１３は、ジャイロセンサ１２５のオン／オフを制御する。そして、ジャイロセンサ１２５がオンにされて動作している状態にある時に、ジャイロセンサ１２５からの角速度データを受信して、これをＰＣ２Ａに送信できる。また、スイッチ操作部１２６ａが使用者により本押しされたときには、電子ペン本体部１１Ａの制御回路１１３は、位置の決定信号をＰＣ２Ａに送信し、その直前にジャイロセンサ１２５から受信した角速度データにより特定される位置を、使用者により指示された位置として特定するようにできる。

以上の操作を、図６における位置検出システム上の動作として説明をする。スイッチ操作部１２６ａが半押しされているとき拡張部１２Ａの移動方向に従ってジャイロセンサ１２５からの角速度データによりポインターＰＴがスクリーン４上を動く。これにより、ポインターＰＴをスクリーン上の任意の対象物（オブジェクト）上に位置させる。更に、本押しされた時、位置の決定信号をＰＣ２Ａに送信することで、ポインターＰＴの指示している対象物（オブジェクト）を選択・決定するという動作となる。

なお、２段押しのスイッチに限ることなく、例えば、ジャイロセンサ１２５のオン／オフスイッチと、位置の決定用のスイッチとの２つのスイッチを設け、これを使い分けるようにしてもよい。すなわち、ジャイロセンサ１２５のオン／オフスイッチにより、ジャイロセンサ１２５のオン（動作）／オフ（非動作）を制御する。そして、ジャイロセンサが動作状態にあるときだけ、位置の決定用のスイッチの操作を有効にして、決定を行えるようにすることもできる。

また、スイッチ操作部１２６ａが使用者により継続して押下操作されているときだけ、ジャイロセンサ１２５を動作させ、スイッチ操作部１２６ａが使用者により押下操作されていないときには、ジャイロセンサ１２５を停止させるように制御することも可能である。この場合、スイッチ操作部１２６ａが使用者により押下操作されている状態から押下操作されなくなった時点において、ポインターＰＴが指し示す位置の決定時点となる。

次に、電子ペン本体部１１Ａについて説明する。図７に示すように、第２の実施の形態の電子ペン本体部１１Ａは、無線通信部１１９及びアンテナ１１９Ａが設けられている点が、図３に示した第１の実施の形態の電子ペン本体部１１とは異なっている。無線通信部１１９及びアンテナ１１９Ａは、この実施の形態では、デジタル機器用近距離無線通信の規格のひとつである「Bluetooth（登録商標）」規格の無線通信機能を実現する。

また、図７に示すように、電子ペン本体部１１Ａの制御回路１１３には、拡張部１２Ａのスイッチ回路１２６が接続され、スイッチ回路１２６からのオン信号が制御回路１１３に供給されるようになっている。また、電子ペン本体部１１Ａの制御回路１１３には、拡張部１２Ａのジャイロセンサ１２５が接続され、相互にデータの授受が可能になっている。また、電子ペン本体部１１Ａの充電／給電回路１１８と、拡張部１２Ａのジャイロセンサとが接続され、電子ペン本体部１１Ａのバッテリー１１７から拡張部１２Ａのジャイロセンサ１２５に対して電源の供給ができるようになっている。

そして、電子ペン本体部１１Ａの制御回路１１３は、スイッチ回路１２６のスイッチ操作部１２６ａが半押しされた場合にジャイロセンサ１２５のオン／オフ制御を行う。すなわち、スイッチ回路１２６のスイッチ操作部１２６ａが半押しされたら、ジャイロセンサ１２５が非動作であればオンにして動作状態にし、ジャイロセンサ１２５が動作状態であればオフにして非動作状態にする。

また、電子ペン本体部１１Ａの制御回路１１３は、ジャイロセンサ１２５が動作状態にあるときには、ジャイロセンサ１２５からの角速度データを受け付ける。そして、制御回路１１３は、受け付けた角速度データを、無線通信部１１９及びアンテナ１１９Ａを介して、ＰＣ２Ａに無線送信するようにしている。これにより、拡張部１２Ａを振る操作に応じた角速度データが、ＰＣ２Ａに送信され、図６を用いて説明したように、スクリーン４上に表示されたポインターＰＴの表示位置を変えることができる。

そして、電子ペン本体部１１Ａの制御回路１１３は、ジャイロセンサ１２５が動作状態にある時、スイッチ回路１２６のスイッチ操作部１２６ａが本押しされた場合には、決定信号をＰＣ２Ａに送信する。これにより、ＰＣ２Ａにおいて、その直前にジャイロセンサ１２５から受信した角速度データにより特定される位置を、使用者により指示された位置として特定できるようにする。

なお、第２の実施の形態の電子ペン１Ａにおいても、第１の実施の形態の電子ペン１の場合と同様にして、電子ペン本体部１１Ａのバッテリー１１７から拡張部１２Ａに対する電源の供給制御を行うことができる。

［電子ペン１Ａと共に位置検出システムを構成する機器］
図８は、電子ペン１Ａと共に、位置検出システムを構成するＰＣ２Ａと、プロジェクタ３の構成例について説明するためのブロック図である。ＰＣ２Ａは、電子ペン１Ａの電子ペン本体部１１Ａの電子ペン機能を用いた位置指示入力と、電子ペン１Ａの拡張部１２Ａのエアーマウス機能を用いた位置指示入力とを受け付けることができるものである。そして、図８に示すように、ＰＣ２Ａは、制御回路２１と、表示コントローラ２２と、タッチパネル２３と、無線通信部２４と、アンテナ２４Ａとを備える。

制御回路２１は、ＰＣ２Ａの各部を制御するものである。表示コントローラ２２は、制御回路２１の制御に基づいて、映像を表示部４００に表示したり、また、表示部４００に表示させる映像と同じ映像を表示させるための映像データをプロジェクタ３に出力したりする。タッチパネル２３は、ＰＣ２Ａの１つの入力デバイスを実現するものであり、位置検出回路３００と表示部４００とが積層されて（重畳配置されて）構成される。

そして、使用者は、表示部４００の画面上の表示を押す（タッチする）ことで情報を入力したり、表示部４００の画面上に電子ペン１Ａの芯体１１１を接触させて、これを移動することにより、文字、図形、記号、絵などの情報（軌跡）を入力したりできる。なお、位置検出回路３００は、例えば、図４を用いて説明した構成のものであり、センサ３１０を備えるものである。また、表示部４００は、この実施の形態では、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）である。

この第２の実施の形態においても、位置検出回路３００のセンサ３１０と表示部４００とが重畳配置され、タッチパネル２３が構成される。したがって、センサ３１０の入力領域と表示部４００の表示画面とは一致している。

無線通信部２４及びアンテナ２４Ａは、この実施の形態では、デジタル機器用近距離無線通信の規格のひとつである「Bluetooth（登録商標）」規格の無線通信機能を実現する。したがって、無線通信部２４及びアンテナ２４Ａを備えるＰＣ２Ａは、無線通信部１１９及びアンテナ１１９Ａを備える電子ペン１Ａの電子ペン本体部１１Ａとの間で無線通信を行うことができるようになっている。

プロジェクタ３は、表示コントローラ３１と発光部３２とを備える。表示コントローラ３１は、ＰＣ２Ａからの映像データに応じた映像を発光部３２が内蔵する表示部に表示させるための映像信号を形成し、これを発光部３２に供給する。発光部３２は、表示コントローラ３１から映像信号に応じた映像を内蔵する表示部に表示させると共に、この表示部の背面から光を照射して、表示部に表示された映像をスクリーン４に拡大表示させる。

これにより、タッチパネル２３を通じてＰＣ２Ａに入力され、ＰＣ２Ａの表示部４００に表示された映像と同じ映像を、プロジェクタ３を通じてスクリーン４に拡大して表示できる。そして、電子ペン１Ａの電子ペン本体部１１Ａの芯体１１１を表示部４００の表示画面に接触させるようにして情報を入力した後、芯体１１１を表示部４００の表示画面から離すようにしたとする。この場合、制御回路２１は、表示コントローラ２２を通じて、直前まで芯体１１１が接触していた位置Ｐを示すようにポインターＰＴを表示部４００に表示する。

これにより、スクリーン４にも、表示部４００の表示画面に表示された映像と同様の映像が表示されるので、ポインターＰＴが表示される。ポインターＰＴの表示位置は、電子ペン１Ａの拡張部１２Ａをスクリーン４に向け、スイッチ操作部１２６ａを半押ししてジャイロセンサ１２５を動作させ、ポインターＰＴを移動させたい方向に拡張部１２Ａの向きを変えるように振る操作を行うことにより移動させることができる。すなわち、振る操作が行われた拡張部１２Ａのジャイロセンサ１２５からの角速度データが、電子ペン本体部１１Ａの無線通信部１１９及びアンテナ１１９Ａを通じてＰＣ２Ａに送信される。

ＰＣ２Ａは、無線通信部２４及びアンテナ２４Ａを通じて電子ペン本体部１１Ａからの角速度データを受信し、制御回路２１が受信した角速度データに応じてポインターＰＴの移動方向、移動量を特定する。そして、制御回路２１は、特定した移動方向、移動量に基づいて、表示コントローラ２２を介して、ポインターＰＴの表示位置を変更する。また、ジャイロセンサ１２５が動作状態にある時に、スイッチ操作部１２６ａを本押しすると、上述もしたように、ジャイロセンサ１２５からの出力に応じて移動させているポインターＰＴの位置を決定して対象物（オブジェクト）を選択させることができる。

このように、この実施の形態の位置検出システムは、電子ペン１Ａを用いたタッチパネル２３を通じての情報入力ができる。さらに、この実施の形態の位置検出システムは、電子ペン１Ａの主に拡張部１２Ａにより実現されるエアーマウスの機能により、ポインターＰＴの表示位置の変更と決定とを行うことができる。

［電子ペン１ＡとＰＣ２Ａの連携動作］
図９は、第２の実施の形態の位置検出システムを構成する電子ペン１ＡとＰＣ２Ａの連携処理を説明するためのフローチャートであり、図９（Ａ）は電子ペン１Ａの処理を示し、図９（Ｂ）はＰＣ２Ａの処理を示している。以下においては、まず、図９（Ａ）の電子ペン１Ａの処理を説明し、その後に、図９（Ｂ）のＰＣ２Ａの処理を説明する。

電子ペン１Ａにおいては、例えば、スイッチ操作部１１５ａが長押しされることにより電源が投入するようにされた場合に、制御回路１１３が充電／給電回路１１８を制御して、各部に電源を供給するようにし、図９（Ａ）に示す処理を開始する。そして、電子ペン１Ａにおいては、制御回路１１３が各部を制御し、電子ペン本体部１１Ａの電子ペン機能を有効にする（ステップＳ２０１）。これにより、電子ペン本体部１１Ａから位置検出信号の送信が開始される。

そして、電子ペン１Ａにおいて制御回路１１３は、エアーマウス機能がオンにされたか否かを判別する（ステップＳ２０２）。制御回路１１３は、ジャイロセンサ１２５の状態を管理している。このため、ステップＳ２０２の判別処理では、ジャイロセンサ１２５が非動作状態にあるときに、拡張部１２Ａのスイッチ操作部１２６ａが半押しされることによりスイッチ回路１２６から出力されるオン／オフ信号の供給を受けた場合に、エアーマウス機能がオンにされたと判別する。

ステップＳ２０２の判別処理において、エアーマウス機能がオンにされていないと判別したときには、ステップＳ２０１からの処理を繰り返し、電子ペン１Ａの電子ペン本体部１１Ａを通じて位置指示入力を継続して行えるようにする。ステップＳ２０２の判別処理において、エアーマウス機能がオンにされたと判別したときには、電子ペン本体部１１Ａの制御回路１１３は、拡張部１２Ａのジャイロセンサ１２５からの角速度データを取得する（ステップＳ２０３）。そして、制御回路１１３は、ステップＳ２０３で取得した角速度データを、無線通信部１１９及びアンテナ１１９Ａを通じてＰＣ２Ａに送信する（ステップＳ２０４）。また、ステップＳ２０４の処理では、拡張部１２Ａのスイッチ操作部１２６ａが本押しされた場合には、位置の決定信号をＰＣ２Ａに送信する。

この後、電子ペン本体部１１Ａの制御回路１１３は、エアーマウス機能がオフにされたか否かを判別する（ステップＳ２０５）。このステップＳ２０５の判別処理では、ジャイロセンサ１２５が動作状態にあるときに、拡張部１２Ａのスイッチ操作部１２６ａが半押しされることによりスイッチ回路１２６から出力されるオン／オフ信号の供給を受けた場合に、エアーマウス機能がオフにされたと判別する。ステップＳ２０５の判別処理において、エアーマウス機能はオフではないと判別したときには、ステップＳ２０３からの処理を繰り返すようにし、角速度データの取得処理と、取得した角速度データのＰＣ２Ａへの送信処理とを繰り返すようにする。

また、ステップＳ２０５の判別処理において、エアーマウス機能がオフにされたと判別したとする。この場合、電子ペン本体部１１Ａの制御回路１１３は、スイッチ操作部１１５ａが長押しされるなどして、電子ペン１Ａの電源がオフにするようにされたか否かを判別する（ステップＳ２０６）。

ステップＳ２０６の判別処理において、電源はオフにするようにされていないと判別したときには、制御回路１１３は、ステップＳ２０１からの処理を繰り返す。また、ステップＳ２０６の判別処理において、電源がオフにするようにされたと判別したときには、制御回路１１３は、充電／給電回路１１８を制御して、各部への電源の供給を停止させるなどの所定の終了処理を行って（ステップＳ２０７）、この図９（Ａ）に示す処理を終了させる。

一方、ＰＣ２Ａにおいては、図示しないが電源ボタンが押下され、電源が投入されると、図９（Ｂ）に示す処理を開始する。ＰＣ２Ａでは、電源が投入されると、タッチパネル２３を通じて、電子ペン１Ａによる指示位置の検出、筆圧の検出、サイドスイッチの押下操作の検出を行うことができるようにされる（ステップＳ３０１）。そして、ＰＣ２Ａでは、制御回路２１及び表示コントローラ２２が機能し、指示位置の検出結果に応じた軌跡等の表示処理が行われる（ステップＳ３０２）。ステップＳ３０２の処理では、電子ペン１Ａによる指示位置が検出できなくなった場合には、電子ペン１Ａの芯体１１１がタッチパネル２３から離れた状態になったと考えられるので、直近の指示位置Ｐを指し示すポインターＰＴを表示する処理も行われる。

そして、ＰＣ２Ａの制御回路２１は、アンテナ２４Ａ及び無線通信部２４を通じて、電子ペン１Ａからの角速度データや位置の決定信号を受信したか否かを判別する（ステップＳ３０３）。ステップＳ３０３の判別処理で角速度データを受信したと判別したときには、制御回路２１は、受信した角速度データの変化量を、ポインターＰＴの移動先の画面座標に変換する（ステップＳ３０４）。この後、制御回路２１は、表示コントローラ２２を制御して、ポインターＰＴの表示位置を、ステップＳ３０４で求めた画面座標が示す位置に変更する（ステップＳ３０５）。

なお、ステップＳ３０３の判別処理で位置の確定信号を受信したと判別したときには、制御回路２１は、ステップＳ３０４において、その直前に受信した角速度データにより示された位置を、確定した位置とし、その位置に存在する対象物（オブジェクト）を選択する。この後、制御回路２１は、ステップＳ３０５において、当該確定した位置にポインターＰＴを位置付けて固定する。

ステップＳ３０５の処理の後と、ステップＳ３０３の判別処理において、角速度データを受信していないと判別したときには、制御回路２１は、ＰＣ２Ａの電源をオフにする操作がされたか否かを判別する（ステップＳ３０６）。ステップＳ３０６の判別処理において、電源をオフにする操作はされていないと判別したときには、制御回路２１は、ステップＳ３０１からの処理を繰り返す。また、ステップＳ３０６の判別処理において、電源をオフにする操作がされたと判別したときには、制御回路２１は、各部への電源の供給を停止させるなどの所定の終了処理を行って（ステップＳ３０７）、この図９（Ｂ）に示す処理を終了させる。

このように、第２の実施の形態の電子ペン１Ａは、電子ペン機能とエアーマウス機能とを備えるものである。そして、タッチパネル２３や無線通信部２４を備えるＰＣ２Ａと協働することにより、電子ペン機能によるＰＣ２Ａへの情報の入力と、エアーマウス機能によるポインターＰＴの移動操作とをシームレスに行うことができる。これにより、会議、ミーティングなどでの説明を分かり易いものとし、会議、ミーティングなどの効果を増大させることができる。

また、この第２の実施の形態の電子ペン１Ａの場合にも、重量の重いバッテリー１１７は、電子ペン本体部１１側に搭載されているので、いわゆる電子ペン本体部１１の低重心化を実現し、電子ペン機能の使い勝手もよくすることができる。また、この第２の実施の形態の電子ペン１Ａの場合にも、第１の電子ペン１の場合と同様に、電子ペン本体部１１Ａに搭載されたバッテリー１１７から拡張部１２Ａへの電源の供給制御を、電子ペン本体部１１Ａの制御回路１１３が行うようにすることができる。

また、この第２の実施の形態の電子ペン１Ａの場合にも、接続された状態の電子ペン本体部１１Ａのコネクタジャック１１Ｊと拡張部１２Ａのコネクタプラグ１２Ｐの周囲を、電子ペン本体部１１Ａの筒状部１１Ｔと拡張部１２Ａの壁状部１２Ｗとが覆う構成とされる。このため、電子ペン本体部１１Ａの筒状部１１Ｔと拡張部１２Ａの壁状部１２Ｗとにより、接続された状態の電子ペン本体部１１Ａのコネクタジャック１１Ｊと拡張部１２Ａのコネクタプラグ１２Ｐとの双方を強固に保護することができる。

［電子ペン１Ａにおける拡張部１２Ａの電源の供給制御］
この第２の実施の形態の電子ペン１Ａにおいても、第１の実施の形態の電子ペン１の場合と同様にして、バッテリー１１７から拡張部１２Ａへの電源の供給制御を行うことができる。

すなわち、図５のフローチャートを参照して説明したように、電子ペン本体部１１Ａの制御回路１１３において、筆圧が検出されておらず、かつ、バッテリー１１７の電圧が閾値よりも高い場合であって、電源を拡張部１２Ａに供給していないとする。この場合には、制御回路１１３は、充電／給電回路１１８を制御して、バッテリー１１７から拡張部１２Ａの電源の供給を開始する。そして、拡張部１２Ａへの電源の供給開始後に、制御回路１１３において、筆圧が検出されたり、バッテリー１１７の電圧が閾値以下となったり、拡張部１２Ａの接続がなくなったりしたとする。この場合には、制御回路１１３は、充電／給電回路１１８を制御して、拡張部１２Ａの電源の供給を停止する。

また、電子ペン本体部１１Ａの制御回路１１３において、筆圧が検出されておらず、かつ、バッテリー１１７の電圧が閾値よりも高い場合であって、電源を拡張部１２Ａに供給していないとする。この場合でも、拡張部１２Ａのスイッチ回路１２６からのオン信号が存在する場合にだけ、制御回路１１３が充電／給電回路１１８を制御して、バッテリー１１７からの電源を拡張部１２Ａに供給する。そして、拡張部１２Ａのスイッチ回路１２６からのオン信号が存在しなくなったら、制御回路１１３が充電／給電回路１１８を制御して、バッテリー１１７から拡張部１２Ａへの電源の供給を停止する。このように、拡張部１２Ａのスイッチ回路１２６からのオン信号の有無をも考慮して、拡張部１２Ａへの電源の供給制御を行うようにしてもよい。

［第２の実施の形態の変形例］
上述した第２の実施の形態では、電子ペン本体部１１Ａを用いて位置検出回路３００のセンサ３１０に対して情報を入力している状態から、拡張部１２ＡによるポインターＰＴの位置変更を行うようにした場合に表示されるものとした。つまり、タッチパネル２３を構成する位置検出回路３００において、電子ペン１Ａによる指示位置が消失した場合に、指示位置が消失した位置（直近の指示位置）を基準点とし、この基準点をポインターＰＴにより指し示す位置Ｐとした。しかし、これに限るものではない。

電子ペン本体部１１Ａによる位置指示が終了した場合に、最初にポインターＰＴが指し示す基準点は、表示部４００の表示画面の中心、当該表示画面の四隅の内のいずれかの位置、当該表示画面上の予め決められた任意の位置など、適宜の位置とすることができる。

また、上述した第２の実施の形態の位置検出システムは、電子ペン１Ａと、情報処理装置としてのＰＣ２Ａと、表示処理装置としてのプロジェクタ３とにより構成するものとして説明した。しかし、これに限るものではない。例えば、電子ペン１Ａと情報処理装置としてのＰＣ２Ａとだけで、位置検出システムを構成することもできる。この場合、拡張部１２Ａの操作により、ＰＣ２Ａの表示部４００の表示画面に表示されたポインターＰＴの表示位置を移動させるシステムとなる。

また、上述した第２の実施の形態の位置検出システムにおいて、情報処理装置としてのＰＣ２Ａは、表示部４００を備えるものとして説明したが、ＰＣ２Ａは、表示部４００を備えず、プロジェクタ３により表示される映像だけを利用するシステムとして構成することもできる。

また、位置を検出するタッチセンサ（座標検出センサ）を内蔵したボードと位置を指定する電子ペンとで構成されるいわゆるデジタイザーと、タッチパネルを備えず、表示装置だけを備えた従来型のパーソナルコンピュータとによって、位置検出システムを構成することもできる。この場合、電子ペン１の電子ペン本体部１１Ａを用い、デジタイザーを通じてパーソナルコンピュータに情報の入力を行い、入力情報をパーソナルコンピュータの表示装置に表示する。そして、当該表示装置にポインターＰＴを表示させることにより、電子ペン１Ａの拡張部１２Ａの機能により、パーソナルコンピュータの表示装置に表示させたポインターＰＴの表示位置を移動させることができる。

このように、この発明による位置検出システムは、電子ペン１Ａと、位置検出回路を備えた入力デバイスと、当該入力デバイスを通じて受け付けた入力情報に応じた映像情報を形成して、表示部や映像表示装置に供給でき、電子ペンと無線通信が可能な情報処理装置とにより構成することが可能である。

また、上述した実施の形態では、センサ３１０の入力領域と、ＰＣ２、ＰＣ２Ａの表示部の表示画面の表示領域とは一致し、スクリーン４上に表示された映像の表示領域は、ＰＣ２、ＰＣ２Ａの表示部の表示画面の表示領域に対応するものとなっている。したがって、センサ３１０を通じて位置を指示し、その位置に対応する表示部の表示画面上の位置に情報を表示することができる。そして、表示部の表示画面に表示された映像をスクリーン４に拡大して表示できる。

しかし、センサ３１０の入力領域と、ＰＣ２、ＰＣ２Ａの表示部の表示画面の表示領域と、スクリーン４上に表示された映像の表示領域との関係は、必ずしも上述した実施の形態のものでなくてもよい。少なくとも、センサ３１０の入力領域は、ＰＣ２、ＰＣ２Ａの表示部の表示画面の表示領域に含まれていればよく、また、ＰＣ２、ＰＣ２Ａの表示部の表示画面の表示領域は、スクリーン４に表示される映像の表示領域に含まれていればよい。これにより、指示位置と表示位置との関係は１対１の対応が取れる。

また、上述した第２の実施の形態において、電子ペン１ＡとＰＣ２Ａとは、例えば、「Bluetooth（登録商標）」規格の無線通信機能を有するものとして説明したが、これに限るものではない。電子ペン１ＡとＰＣ２Ａとの間で適切に通信を行うことが可能な種々の規格の通信方式を用いることができる。

また、上述した第２の実施の形態では、ＰＣ２Ａの表示部４００やスクリーン４に表示させるポインターＰＴは、矢印形状のものを用いるものとして説明したが、これに限るものではない。ポインターＰＴの形状は種々のものとすることが可能である。

［その他］
また、上述した第１、第２の実施の形態において、電子ペン１、１Ａは、いずれも信号発振方式のものである場合を例にして説明したが、これに限るものではない。共振型の電子ペンにもこの発明を適用できる。共振型の電子ペンの場合には、バッテリーなどの電源を設ける必要はないが、低重心の電子ペン本体部を実現するために、バッテリーを電子ペン本体部に設け、これか拡張部に電源を供給する態様とすることができる。この場合であっても、少なくとも、筆圧が検出されている場合には、拡張部への電源の供給をしないように制御することで、無駄に拡張部を機能させたり、バッテリーを消耗させたりしないようにできる。

また、上述した実施の形態では、電子ペン本体部１１、１１Ａに対して拡張部１２、１２Ａを接続し、第１の実施の形態において拡張部１２はレーザーポインターであり、第２の実施の形態において拡張部１２Ａはエアーマウス（ジャイロセンサ）であるものとした。すなわち、電子ペン本体部１１、１１Ａと、拡張部１２、１２Ａとは、いずれも位置指示機能を実現するものであった。しかし、これに限るものではない。

電子ペン本体部１１、１１Ａに対して接続される拡張部の機能は、電子ペン本体部１１、１１Ａにより描画した軌跡などを消去する消去機能（消去信号の送信機能）、電子ペン本体部１１、１１Ａの電源のオン／オフを切り替えるスイッチ機能、カメラ機能、マイクロホンと音声記憶部とからなる音声記録機能など、種々の機能を搭載することが可能である。なお、カメラ機能は、周囲の被写体を撮影する機能や画像を撮影することにより指示位置の色を判別して取得するいわゆるカラーピッカー機能を実現したりできる。更に、電子ペン本体部１１、１１Ａに無線通信部が設けられていたが、拡張部に設けられていても良い。また、電子ペン本体部１１、１１Ａと、拡張部１２、１２Ａとの両方に異なる仕様の無線通信部が設けられていても良い。

また、上述した実施の形態では、電子ペン本体部１１、１１Ａにコネクタジャック（凹部の構成とされたコネクタ部）１１Ｊと筒状部１１Ｔとを設け、拡張部１２、１２Ａにコネクタプラグ（凸部の構成とされたコネクタ部）１２Ｐと壁状部１２Ｗを設けるようにしたが、これに限るものではない。逆の構成とすることもできる。すなわち、電子ペン本体部１１、１１Ａにコネクタプラグと壁状部を設け、拡張部１２、１２Ａにコネクタジャックと筒状部とを設けるようにしてもよい。このようにした場合でも、上述した実施の形態の電子ペン１、１Ａと同様の効果を得ることができる。

また、上記の実施の形態では、電源は電子ペン本体部１１、１１Ａに配置されていたが、拡張部１２、１２Ａに電源が配置されていても良い。拡張部１２、１２Ａ自体が、電源ユニットとなっていても良い。

また、上記の実施の形態では、拡張部１２、１２Ａを動作させるのにスイッチである操作部を設けていたが、位置検出装置側からの指示信号を受信して、拡張部１２、１２Ａの機能を動作状態にしても良い。

また、拡張部１２、１２Ａに複数の機能が搭載されていても良い。この場合、操作用のスイッチでの切り替え、更に位置検出装置側からの指示信号を受信して、機能を自動的に切り替えるものであっても良い。

１、１Ａ…電子ペン、１１、１１Ａ…電子ペン本体部、１１Ｊ…コネクタジャック、１１Ｔ…筒状部、１１１…芯体、１１２…筆圧検出ユニット、１１３…制御回路、１１４…発振器、１１５、１１６…サイドスイッチ、１１５ａ、１１６ａ…スイッチ操作部、１１７…バッテリー、１１８…充電／給電回路、１１９…無線通信部、１１９Ａ…アンテナ、１２、１２Ａ…拡張部、１２Ｐ…コネクタプラグ、１２Ｗ…壁状部、１２１…半導体レーザー、１２２…電源スイッチ、１２３…スイッチ回路、１２３ａ…スイッチ操作部、１２５…ジャイロセンサ、１２６…スイッチ回路、１２６ａ…スイッチ操作部、２、２Ａ…ＰＣ（Personal Computer）、２１…制御回路、２２…表示コントローラ、２ＴＰ、２３…タッチパネル、２４…無線通信部、２４Ａ…アンテナ、３００…位置検出回路、３１０…センサ、４００…表示部、３…プロジェクタ、３１…表示コントローラ、３２…発光部、４…スクリーン、ＰＴ…ポインター

Claims (14)

1. 位置検出センサに対して信号を送信する第１の位置指示部と、
   制御部と、
   第１のコネクタ部と、
   外部の電源から前記第１のコネクタ部を通じて充電可能な電源部と、
   を有する電子ペン本体部と、
   前記位置検出センサの入力領域とは異なる所定領域の位置を指示するための第２の位置指示部と、
   使用者による操作を受け付ける操作部と、
   第２のコネクタ部と、
   を有する拡張部と、
   を備え、
   前記電子ペン本体部と前記拡張部とは、前記第１のコネクタ部と前記第２のコネクタ部とを通じて着脱可能になっており、
   前記電子ペン本体部と前記拡張部とが接続された時には、前記電子ペン本体部の前記電源部から前記拡張部への電源の供給が可能であり、
   前記電子ペン本体部の前記制御部は、前記電子ペン本体部の前記電源部から前記拡張部への電力供給を制御し、
   前記操作部が操作された場合には、前記第２の位置指示部からの指示を送信する
   ことを特徴とする電子ペン。
2. 位置検出センサに対して信号を送信する第１の位置指示部と、
   制御部と、
   凹部の構成とされた第１のコネクタ部と、
   前記第１のコネクタ部が形成された筒状部と
   外部の電源から前記第１のコネクタ部を通じて充電可能な電源部と、
   を有する電子ペン本体部と、
   前記位置検出センサの入力領域とは異なる所定領域の位置を指示するための第２の位置指示部と、
   使用者による操作を受け付ける操作部と、
   凸部の構成とされた第２のコネクタ部と、
   前記第２のコネクタ部を囲む壁状部と、
   を有する拡張部と、
   を備え、
   前記電子ペン本体部と前記拡張部とは、前記第１のコネクタ部と前記第２のコネクタ部とを通じて着脱可能になっており、
   前記第１のコネクタと前記第２のコネクタとが接続されると、前記筒状部と前記壁状部とが嵌合して、前記第１のコネクタと前記第２のコネクタとを覆って保護し、
   前記電子ペン本体部と前記拡張部とが接続された時には、前記電子ペン本体部の前記電源部から前記拡張部への電源の供給が可能であり、
   前記電子ペン本体部の前記制御部は、前記電子ペン本体部の前記電源部から前記拡張部への電力供給を制御し、
   前記操作部が操作された場合には、前記第２の位置指示部からの指示を送信する
   ことを特徴とする電子ペン。
3. 位置検出センサに対して信号を送信する第１の位置指示部と、
   制御部と、
   凸部の構成とされた第１のコネクタ部と、
   前記第１のコネクタ部を囲む壁状部と、
   外部の電源から前記第１のコネクタ部を通じて充電可能な電源部と、
   を有する電子ペン本体部と、
   前記位置検出センサの入力領域とは異なる所定領域の位置を指示するための第２の位置指示部と、
   使用者による操作を受け付ける操作部と、
   凹部の構成とされた第２のコネクタ部と、
   前記第２のコネクタ部が形成された筒状部と
   を有する拡張部と、
   を備え、
   前記電子ペン本体部と前記拡張部とは、前記第１のコネクタ部と前記第２のコネクタ部とを通じて着脱可能になっており、
   前記第１のコネクタと前記第２のコネクタとが接続されると、前記筒状部と前記壁状部とが嵌合して、前記第１のコネクタと前記第２のコネクタとを覆って保護し、
   前記電子ペン本体部と前記拡張部とが接続された時には、前記電子ペン本体部の前記電源部から前記拡張部への電源の供給が可能であり、
   前記電子ペン本体部の前記制御部は、前記電子ペン本体部の前記電源部から前記拡張部への電力供給を制御し、
   前記操作部が操作された場合には、前記第２の位置指示部からの指示を送信する
   ことを特徴とする電子ペン。
4. 請求項１、請求項２または請求項３のいずれかに記載の電子ペンであって、
   前記第２の位置指示部は、半導体レーザーであり、前記半導体レーザーからのレーザー光による位置指示を可能にすることを特徴とする電子ペン。
5. 請求項１、請求項２または請求項３のいずれかに記載の電子ペンであって、
   前記電子ペン本体部と前記拡張部とが接続された時には、前記電子ペン本体部と前記拡張部との間でのデータの授受が可能であり、
   前記電子ペン本体部は、無線通信部を有し、
   前記制御部は、前記拡張部の前記操作部が操作された場合には、前記第２の位置指示部からの指示を受け付けて、前記無線通信部を通じて送信するように制御する
   ことを特徴とする電子ペン。
6. 請求項５に記載の電子ペンであって、
   前記第２の位置指示部は、ジャイロセンサであり、前記第２の位置指示部からの前記指示は角速度データであることを特徴とする電子ペン。
7. 請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５または請求項６のいずれかに記載の電子ペンであって、
   前記第１、第２のコネクタ部は、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）規格のコネクタ部を構成することを特徴とする電子ペン。
8. 電子ペンと、前記電子ペンにより指示された位置を検出する位置検出回路と表示部とを備えた情報処理装置とからなる位置検出システムであって、
   前記電子ペンは、
   位置検出センサに対して信号を送信する第１の位置指示部と、
   制御部と、
   第１のコネクタ部と、
   外部の電源から前記第１のコネクタ部を通じて充電可能な電源部と、
   無線通信部と、
   を有する電子ペン本体部と、
   前記位置検出センサの入力領域とは異なる所定領域の位置を指示するための第２の位置指示部と、
   使用者による操作を受け付ける操作部と、
   第２のコネクタ部と、
   を有する拡張部と、
   を備え、
   前記電子ペン本体部と前記拡張部とは、前記第１のコネクタ部と前記第２のコネクタ部とを通じて着脱可能になっており、
   前記電子ペン本体部と前記拡張部とが接続された時には、前記電子ペン本体部の前記電源部から前記拡張部への電源の供給と、前記電子ペン本体部と前記拡張部との間でのデータの授受とが可能であり、
   前記制御部は、前記拡張部の前記操作部が操作された場合には、前記第２の位置指示部からの指示を受け付けて、前記電子ペン本体部の前記無線通信部を通じて送信するように制御し、
   前記情報処理装置は、
   前記位置検出回路を通じて検出した前記電子ペンによる指示位置に対応する前記表示部の表示画面上の位置に情報を表示するように制御する表示制御部と、
   前記拡張部の前記第２の位置指示部からの指示であって、前記電子ペン本体部の前記無線通信部から送信された信号を受信する受信部と
   前記表示部の表示画面に表示されている映像に加えて、前記受信部を通じて受信した信号に基づいて、前記拡張部からの指示に応じた位置指示子を表示するように制御する位置指示子表示制御部と、
   を備えることを特徴とする位置検出システム。
9. 電子ペンと、前記電子ペンにより指示された位置を検出する位置検出回路と表示部とを備えた情報処理装置とからなる位置検出システムであって、
   前記電子ペンは、
   位置検出センサに対して信号を送信する第１の位置指示部と、
   制御部と、
   凹部の構成とされた第１のコネクタ部と、
   前記第１のコネクタ部が形成された筒状部と
   外部の電源から前記第１のコネクタ部を通じて充電可能な電源部と、
   無線通信部と、
   を有する電子ペン本体部と、
   前記位置検出センサの入力領域とは異なる所定領域の位置を指示するための第２の位置指示部と、
   使用者による操作を受け付ける操作部と、
   凸部の構成とされた第２のコネクタ部と、
   前記第２のコネクタ部を囲む壁状部と、
   を有する拡張部と、
   を備え、
   前記電子ペン本体部と前記拡張部とは、前記第１のコネクタ部と前記第２のコネクタ部とを通じて着脱可能になっており、
   前記第１のコネクタと前記第２のコネクタとが接続されると、前記筒状部と前記壁状部とが嵌合して、前記第１のコネクタと前記第２のコネクタとを覆って保護し、
   前記電子ペン本体部と前記拡張部とが接続された時には、前記電子ペン本体部の前記電源部から前記拡張部への電源の供給と、前記電子ペン本体部と前記拡張部との間でのデータの授受とが可能であり、
   前記制御部は、前記拡張部の前記操作部が操作された場合には、前記第２の位置指示部からの指示を受け付けて、前記電子ペン本体部の前記無線通信部を通じて送信するように制御し、
   前記情報処理装置は、
   前記位置検出回路を通じて検出した前記電子ペンによる指示位置に対応する前記表示部の表示画面上の位置に情報を表示するように制御する表示制御部と、
   前記拡張部の前記第２の位置指示部からの指示であって、前記電子ペン本体部の前記無線通信部から送信された信号を受信する受信部と
   前記表示部の表示画面に表示されている映像に加えて、前記受信部を通じて受信した信号に基づいて、前記拡張部からの指示に応じた位置指示子を表示するように制御する位置指示子表示制御部と、
   を備えることを特徴とする位置検出システム。
10. 請求項８または請求項９に記載の位置検出システムであって、
    前記情報処理装置の前記位置指示子表示制御部は、前記表示部の表示画面の所定位置を基準位置として、前記表示画面内において前記拡張部の操作に応じた位置に前記位置指示子を表示することを特徴とする位置検出システム。
11. 請求項１０に記載の位置検出システムであって、
    前記表示部の表示画面の所定位置は、予め定められた特定の画面位置であることを特徴とする位置検出システム。
12. 請求項１０に記載の位置検出システムであって、
    前記表示部の表示画面の所定位置は、前記位置検出回路において、前記電子ペンによる指示位置が消失した位置であることを特徴とする位置検出システム。
13. 電子ペンと、前記電子ペンにより指示された位置を検出する位置検出回路を備えた情報処理装置と、前記情報処理装置から映像情報の提供を受けて当該映像情報に応じた映像を表示するように処理する映像表示装置とからなる位置検出システムであって、
    前記電子ペンは、
    位置検出センサに対して信号を送信する第１の位置指示部と、
    制御部と、
    第１のコネクタ部と、
    外部の電源から前記第１のコネクタ部を通じて充電可能な電源部と、
    無線通信部と、
    を有する電子ペン本体部と、
    前記位置検出センサの入力領域とは異なる所定領域の位置を指示するための第２の位置指示部と、
    使用者による操作を受け付ける操作部と、
    第２のコネクタ部と、
    を有する拡張部と、
    を備え、
    前記電子ペン本体部と前記拡張部とは、前記第１のコネクタ部と前記第２のコネクタ部とを通じて着脱可能になっており、
    前記電子ペン本体部と前記拡張部とが接続された時には、前記電子ペン本体部の前記電源部から前記拡張部への電源の供給と、前記電子ペン本体部と前記拡張部との間でのデータの授受とが可能であり、
    前記制御部は、前記拡張部の前記操作部が操作された場合には、前記第２の位置指示部からの指示を受け付けて、前記電子ペン本体部の前記無線通信部を通じて送信するように制御し、
    前記情報処理装置は、
    前記位置検出回路を通じて検出した前記電子ペンによる指示位置に対応する所定の表示画面上の位置に情報を表示するようにした映像情報を形成して前記映像表示装置に供給する表示制御部と、
    前記拡張部の前記第２の位置指示部からの指示であって、前記電子ペン本体部の前記無線通信部から送信された信号を受信する受信部と、
    前記所定の表示画面に表示するようにされている映像に加えて、前記受信部を通じて受信した信号に基づいて、前記拡張部からの指示に応じた位置指示子を表示するようにした映像情報を形成して前記映像表示装置に供給する位置指示子表示制御部と、
    を備え
    前記映像表示装置は、
    前記情報処理装置からの映像情報を受け付けて、前記映像情報に応じた映像を所定の表示画面に表示するように処理する表示処理手段を備えることを特徴とする位置検出システム。
14. 電子ペンと、前記電子ペンにより指示された位置を検出する位置検出回路を備えた情報処理装置と、前記情報処理装置から映像情報の提供を受けて当該映像情報に応じた映像を表示するように処理する映像表示装置とからなる位置検出システムであって、
    前記電子ペンは、
    位置検出センサに対して信号を送信する第１の位置指示部と、
    制御部と、
    凹部の構成とされた第１のコネクタ部と、
    前記第１のコネクタ部が形成された筒状部と
    外部の電源から前記第１のコネクタ部を通じて充電可能な電源部と、
    無線通信部と、
    を有する電子ペン本体部と、
    前記位置検出センサの入力領域とは異なる所定領域の位置を指示するための第２の位置指示部と、
    使用者による操作を受け付ける操作部と、
    凸部の構成とされた第２のコネクタ部と、
    前記第２のコネクタ部を囲む壁状部と、
    を有する拡張部と、
    を備え、
    前記電子ペン本体部と前記拡張部とは、前記第１のコネクタ部と前記第２のコネクタ部とを通じて着脱可能になっており、
    前記第１のコネクタと前記第２のコネクタとが接続されると、前記筒状部と前記壁状部とが嵌合して、前記第１のコネクタと前記第２のコネクタとを覆って保護し、
    前記電子ペン本体部と前記拡張部とが接続された時には、前記電子ペン本体部の前記電源部から前記拡張部への電源の供給と、前記電子ペン本体部と前記拡張部との間でのデータの授受とが可能であり、
    前記制御部は、前記拡張部の前記操作部が操作された場合には、前記第２の位置指示部からの指示を受け付けて、前記電子ペン本体部の前記無線通信部を通じて送信するように制御し、
    前記情報処理装置は、
    前記位置検出回路を通じて検出した前記電子ペンによる指示位置に対応する所定の表示画面上の位置に情報を表示するようにした映像情報を形成して前記映像表示装置に供給する表示制御部と、
    前記拡張部の前記第２の位置指示部からの指示であって、前記電子ペン本体部の前記無線通信部から送信された信号を受信する受信部と、
    前記所定の表示画面に表示するようにされている映像に加えて、前記受信部を通じて受信した信号に基づいて、前記拡張部からの指示に応じた位置指示子を表示するようにした映像情報を形成して前記映像表示装置に供給する位置指示子表示制御部と、
    を備え
    前記映像表示装置は、
    前記情報処理装置からの映像情報を受け付けて、前記映像情報に応じた映像を所定の表示画面に表示するように処理する表示処理手段を備えることを特徴とする位置検出システム。
    

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