JPH07210309A - 光結合ペン形情報入力装置 - Google Patents
光結合ペン形情報入力装置Info
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- JPH07210309A JPH07210309A JP170794A JP170794A JPH07210309A JP H07210309 A JPH07210309 A JP H07210309A JP 170794 A JP170794 A JP 170794A JP 170794 A JP170794 A JP 170794A JP H07210309 A JPH07210309 A JP H07210309A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 文字線の太さ情報を入力する。
【構成】 入力ペン１の発光用柱状導光路６と受光用柱
状導光路７、７’は先細りに束ねられて筆センサ部８を
形成している。筆センサ部８を面１３上に押して操作し
たとき、発光素子部３を発して発光用柱状導光路６を経
た光が先端部９と受光用柱状導光路７、７’の先端部１
１、１１’で結合し、受光用柱状導光路７、７’を経て
受光素子部４、４’で受光される光の先端部９、１１、
１１’の変形による光結合率の変化から、入力ペン１が
トレースした文字線情報を専門部（不図示）が分析して
出力する。
状導光路７、７’は先細りに束ねられて筆センサ部８を
形成している。筆センサ部８を面１３上に押して操作し
たとき、発光素子部３を発して発光用柱状導光路６を経
た光が先端部９と受光用柱状導光路７、７’の先端部１
１、１１’で結合し、受光用柱状導光路７、７’を経て
受光素子部４、４’で受光される光の先端部９、１１、
１１’の変形による光結合率の変化から、入力ペン１が
トレースした文字線情報を専門部（不図示）が分析して
出力する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は情報入力装置に関し、特
に手書き文字や手書き図形情報を入力するペン形情報入
力装置に関する。
に手書き文字や手書き図形情報を入力するペン形情報入
力装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種のペン形情報入力装置は、
コンピュータへの情報入力をはじめ、通信、事務、金
融、流通等の各種入力処理用として広く利用されてい
る。
コンピュータへの情報入力をはじめ、通信、事務、金
融、流通等の各種入力処理用として広く利用されてい
る。
【０００３】図６は従来のペン形情報入力装置の構成の
一例を示す。同図において、３１は入力ペン、３２は入
力基板、３３は制御部である。入力ペン３１内には、各
種原理による位置センサを内蔵しており、入力ペン３１
自体に発信用の信号源と受信用の回路を備えて位置検出
するものや、入力基板３２から発信される信号を受信し
て位置を検出するもの等がある。入力ペン３１自体で位
置検出するものとしては、例えば、入力ペン３１内に加
速度センサを内蔵してこの信号出力を１回積分して速度
情報を得るものや、２回積分して位置情報を得るもの等
がある。
一例を示す。同図において、３１は入力ペン、３２は入
力基板、３３は制御部である。入力ペン３１内には、各
種原理による位置センサを内蔵しており、入力ペン３１
自体に発信用の信号源と受信用の回路を備えて位置検出
するものや、入力基板３２から発信される信号を受信し
て位置を検出するもの等がある。入力ペン３１自体で位
置検出するものとしては、例えば、入力ペン３１内に加
速度センサを内蔵してこの信号出力を１回積分して速度
情報を得るものや、２回積分して位置情報を得るもの等
がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】操作者が、これらペン
形情報入力装置で種々の文字や図形を筆記する場合、必
ずしも一様の状態で筆記しているのではなく、ある時は
早く、ある時は遅く、またある時は力を加えて、ある時
は力を抜いて等、様々な状態で操作している。
形情報入力装置で種々の文字や図形を筆記する場合、必
ずしも一様の状態で筆記しているのではなく、ある時は
早く、ある時は遅く、またある時は力を加えて、ある時
は力を抜いて等、様々な状態で操作している。
【０００５】しかしながら、上述した従来の入力ペン３
１の先端は、固体の棒状突起物で構成されていたため、
毛筆のような線を太く書いたり細く書いたり、筆端にお
けるハネやトメ等の力の出し入れに関する操作者の筆記
情報を、入力することができないという欠点があった。
１の先端は、固体の棒状突起物で構成されていたため、
毛筆のような線を太く書いたり細く書いたり、筆端にお
けるハネやトメ等の力の出し入れに関する操作者の筆記
情報を、入力することができないという欠点があった。
【０００６】本発明の目的は、操作者の手書き情報とし
て、入力ペンの位置や移動方向の情報だけでなく、毛筆
で手書きしている文字線の太さ情報をも効率よく入力で
きる情報入力装置を提供することである。
て、入力ペンの位置や移動方向の情報だけでなく、毛筆
で手書きしている文字線の太さ情報をも効率よく入力で
きる情報入力装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の光結合ペ
ン形情報入力装置は、発光用柱状導光路と、前記発光用
柱状導光路の先端部とともに先端部を束ねられて先細り
状の筆センサ部を形成する複数の受光用柱状導光路と、
前記発光用柱状導光路の他端に結合された発光素子部
と、１ないし複数本ずつ束ねられた前記受光用柱状導光
路の各束の他端に結合された複数の受光素子よりなる受
光素子部と、前記発光素子を発し前記発光用柱状導光路
を介して前記受光用柱状導光路に結合されたのち前記受
光素子部で受光された光を分析して前記筆センサ部がト
レースした文字情報を出力する制御部とを有する。
ン形情報入力装置は、発光用柱状導光路と、前記発光用
柱状導光路の先端部とともに先端部を束ねられて先細り
状の筆センサ部を形成する複数の受光用柱状導光路と、
前記発光用柱状導光路の他端に結合された発光素子部
と、１ないし複数本ずつ束ねられた前記受光用柱状導光
路の各束の他端に結合された複数の受光素子よりなる受
光素子部と、前記発光素子を発し前記発光用柱状導光路
を介して前記受光用柱状導光路に結合されたのち前記受
光素子部で受光された光を分析して前記筆センサ部がト
レースした文字情報を出力する制御部とを有する。
【０００８】本発明の第２の光結合ペン形情報入力装置
は、先端部を束ねられて先細り状の筆センサ部を形成す
る複数の受光用柱状導光路と、１ないし複数本ずつ束ね
られた前記受光用柱状導光路の各束の他端に結合された
複数の受光素子よりなる受光素子部を備える入力ペン
と、複数の発光素子が平面状に配置された入力基板と、
前記入力基板上の発光素子をＸ軸、Ｙ軸それぞれの方向
の繰返しスキャニングして発光させ、前記入力基板上を
前記入力ペンを操作した時、前記入力ペンの受光用柱状
導光路を介して結合され、前記受光素子部に受光された
光により、前記入力ペンがトレースした文字情報を出力
する制御部とを有する。
は、先端部を束ねられて先細り状の筆センサ部を形成す
る複数の受光用柱状導光路と、１ないし複数本ずつ束ね
られた前記受光用柱状導光路の各束の他端に結合された
複数の受光素子よりなる受光素子部を備える入力ペン
と、複数の発光素子が平面状に配置された入力基板と、
前記入力基板上の発光素子をＸ軸、Ｙ軸それぞれの方向
の繰返しスキャニングして発光させ、前記入力基板上を
前記入力ペンを操作した時、前記入力ペンの受光用柱状
導光路を介して結合され、前記受光素子部に受光された
光により、前記入力ペンがトレースした文字情報を出力
する制御部とを有する。
【０００９】前記筆センサ部は、長さが段階的に異なる
複数の柱状導光路が並列に配置された導光路シートを一
辺の柱状導光路を中心軸としてすだれ巻き状に巻くこと
により先細りに形成されているものを含む。
複数の柱状導光路が並列に配置された導光路シートを一
辺の柱状導光路を中心軸としてすだれ巻き状に巻くこと
により先細りに形成されているものを含む。
【００１０】前記筆センサ部は、複数の受光用柱状導光
路のうち、一部の受光用柱状導光路が間引き状に長さが
短縮されて先細りに形成されているものを含む。
路のうち、一部の受光用柱状導光路が間引き状に長さが
短縮されて先細りに形成されているものを含む。
【００１１】前記複数の受光用柱状導光路に光散乱物質
が分布されたものを含む。
が分布されたものを含む。
【００１２】前記発光用柱状導光路に光散乱物質が分布
されたものを含む。
されたものを含む。
【００１３】
【作用】受光用柱状導光路への結合率の変化に応じた光
量を分析して出力するので、入力ペンの位置や移動方向
だけでなく、毛筆で手書きしているような文字線の太さ
や、筆端におけるハネやトメ等の力の出し入れに関する
操作者の筆記情報を入力することができる。
量を分析して出力するので、入力ペンの位置や移動方向
だけでなく、毛筆で手書きしているような文字線の太さ
や、筆端におけるハネやトメ等の力の出し入れに関する
操作者の筆記情報を入力することができる。
【００１４】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【００１５】図１は本発明の光結合ペン形情報入力装置
の第１実施例の縦断面図、図２（ａ）は図１の筆センサ
部８の操作前の拡大断面図、同図（ｂ）は筆センサ部８
の操作中の拡大断面図、図３（ａ）、（ｂ）および
（ｃ）はそれぞれ図１の筆センサ部８の異なる形態を示
す横断面図、図４（ａ）は筆センサ部８を形成するため
の導光路シートの平面図、図４（ｂ）は図４（ａ）の導
光シート１７を巻いて形成された筆センサ部８の斜視図
である。
の第１実施例の縦断面図、図２（ａ）は図１の筆センサ
部８の操作前の拡大断面図、同図（ｂ）は筆センサ部８
の操作中の拡大断面図、図３（ａ）、（ｂ）および
（ｃ）はそれぞれ図１の筆センサ部８の異なる形態を示
す横断面図、図４（ａ）は筆センサ部８を形成するため
の導光路シートの平面図、図４（ｂ）は図４（ａ）の導
光シート１７を巻いて形成された筆センサ部８の斜視図
である。
【００１６】この光結合ペン形情報入力装置は入力ペン
のみによって入力できる構成のものである。図１におい
て、入力ペン１はペン軸２内に発光素子部３と受光素子
部４と制御部５が内蔵されており、発光素子部３には発
光用柱状導光路６が、また受光素子部４には受光用柱状
導光路７が接続されていて、発光用柱状導光路６と受光
用柱状導光路７はペン軸２の外部で筆センサ部８を形成
している。
のみによって入力できる構成のものである。図１におい
て、入力ペン１はペン軸２内に発光素子部３と受光素子
部４と制御部５が内蔵されており、発光素子部３には発
光用柱状導光路６が、また受光素子部４には受光用柱状
導光路７が接続されていて、発光用柱状導光路６と受光
用柱状導光路７はペン軸２の外部で筆センサ部８を形成
している。
【００１７】図２（ａ）は図１の入力ペン１の一形態を
示している。同図において、発光用柱状導光路６は、光
ファイバで形成されており、その一端は発光素子部３に
結合されている。発光用柱状導光路６の他端は、毛筆と
同様に先細り状に形成した先端部９となっていて、この
先端突起部９内に光散乱粒子１０が均一に分布されてい
る。この光散乱粒子１０は、蛍光材料等の光散乱物質で
あって効果的に発光するものである。発光用柱状導光路
６の周囲には光ファイバで形成された受光用柱状導光路
７、７’が同心円状に配置されている。受光用柱状導光
路７、７’の一端はそれぞれ受光素子４、４’に結合さ
れており、他端は発光用柱状導光路の先端部９と同様
に、先細り形状とされた先端部１１となっている。各受
光用柱状導光路７、７’は個々の受光素子４、４’に結
合されるのが望ましいが装置構成が困難な場合、複数の
受光用柱状導光路７、７’を円周方向に４あるいは８方
向に数本ずつ束ねて分割して、それぞれを小さな受光用
柱状導光路の束として異なる受光素子４、４’にそれぞ
れ結合してもよい。受光用柱状導光路７の先端部１１に
は、光散乱粒子１０が分布されている。なお、１３、１
３’はそれぞれ発光および受光用柱状導光路７および８
の被覆反射層部であり、一旦発光および受光した光が柱
状導光路外に洩れないようにするものである。
示している。同図において、発光用柱状導光路６は、光
ファイバで形成されており、その一端は発光素子部３に
結合されている。発光用柱状導光路６の他端は、毛筆と
同様に先細り状に形成した先端部９となっていて、この
先端突起部９内に光散乱粒子１０が均一に分布されてい
る。この光散乱粒子１０は、蛍光材料等の光散乱物質で
あって効果的に発光するものである。発光用柱状導光路
６の周囲には光ファイバで形成された受光用柱状導光路
７、７’が同心円状に配置されている。受光用柱状導光
路７、７’の一端はそれぞれ受光素子４、４’に結合さ
れており、他端は発光用柱状導光路の先端部９と同様
に、先細り形状とされた先端部１１となっている。各受
光用柱状導光路７、７’は個々の受光素子４、４’に結
合されるのが望ましいが装置構成が困難な場合、複数の
受光用柱状導光路７、７’を円周方向に４あるいは８方
向に数本ずつ束ねて分割して、それぞれを小さな受光用
柱状導光路の束として異なる受光素子４、４’にそれぞ
れ結合してもよい。受光用柱状導光路７の先端部１１に
は、光散乱粒子１０が分布されている。なお、１３、１
３’はそれぞれ発光および受光用柱状導光路７および８
の被覆反射層部であり、一旦発光および受光した光が柱
状導光路外に洩れないようにするものである。
【００１８】筆センサ部８の形状は、先端が先細りの形
状をなすように発光柱状導光路６および複数の受光用柱
状導光路７、７’の長さを調節して設定される。すなわ
ち、中心に位置する発光用柱状導光路６の長さを最も長
くするとともに、周囲の受光用柱状導光路７、７’の長
さをこれよりや短くして発光用柱状導光路６の一部と重
なるように固定する。なお、各導光路の長さは、後に述
べる発光および受光用柱状導光路の結合度が高くなるよ
うに設定する。制御部５は、受光素子部４、４’に接続
されていて、各受光素子部の出力信号レベルおよび各信
号出力変動比等を比較して、筆センサ部８がトレースし
た文字線の太さ情報を分析して出力する。また「ノイ
ズ」については、しきい値を設定してカットするように
なっている。
状をなすように発光柱状導光路６および複数の受光用柱
状導光路７、７’の長さを調節して設定される。すなわ
ち、中心に位置する発光用柱状導光路６の長さを最も長
くするとともに、周囲の受光用柱状導光路７、７’の長
さをこれよりや短くして発光用柱状導光路６の一部と重
なるように固定する。なお、各導光路の長さは、後に述
べる発光および受光用柱状導光路の結合度が高くなるよ
うに設定する。制御部５は、受光素子部４、４’に接続
されていて、各受光素子部の出力信号レベルおよび各信
号出力変動比等を比較して、筆センサ部８がトレースし
た文字線の太さ情報を分析して出力する。また「ノイ
ズ」については、しきい値を設定してカットするように
なっている。
【００１９】次に、本実施例の動作について説明する。
【００２０】（１）入力ぺンを操作しない場合 入力ぺン１を操作しない場合、図２（ａ）に示すよう
に、発光素子部３で発光した光は発光用柱状導光路６内
を被覆反射層部１２に反射しながら先端部９に到達す
る。この光は、先端部９内の光散乱粒子１０と衝突して
発光しこの部位が新たな光源となる。この先端部９で発
光した光の一部は、この周囲に配置した受光用柱状導光
路７の先端部１１に到達し、この内部の光散乱粒子１０
と衝突してこの部位で発光する。ここで発光した光は受
光用柱状導光路７、７’を被覆反射層部１２、１２’で
反射しながら受光素子部４、４’に到達する。
に、発光素子部３で発光した光は発光用柱状導光路６内
を被覆反射層部１２に反射しながら先端部９に到達す
る。この光は、先端部９内の光散乱粒子１０と衝突して
発光しこの部位が新たな光源となる。この先端部９で発
光した光の一部は、この周囲に配置した受光用柱状導光
路７の先端部１１に到達し、この内部の光散乱粒子１０
と衝突してこの部位で発光する。ここで発光した光は受
光用柱状導光路７、７’を被覆反射層部１２、１２’で
反射しながら受光素子部４、４’に到達する。
【００２１】このように、入力ペン１を操作していない
場合でも、発光素子部３から発した一部の光は、受光用
柱状導光路７、７’を介して受光素子部４、４’に到達
しある程度の出力が発生する。この出力はノイズである
が、制御部５内で検出信号レベルのしきい値を適宜設定
してあるのでカットされる。
場合でも、発光素子部３から発した一部の光は、受光用
柱状導光路７、７’を介して受光素子部４、４’に到達
しある程度の出力が発生する。この出力はノイズである
が、制御部５内で検出信号レベルのしきい値を適宜設定
してあるのでカットされる。
【００２２】（２）入力ペンを操作する場合 図２（ｂ）は、入力ペン１を毛筆と同様の感覚で操作し
た場合の筆センサ部８の断面形状を示している。筆セン
サ部８を机上や紙の面１３等に押圧すると、発光用柱状
導光路６および受光用柱状導光路７、７’には可撓性が
あるので先端部１０、１１はそれぞれ屈曲した形状とな
る。
た場合の筆センサ部８の断面形状を示している。筆セン
サ部８を机上や紙の面１３等に押圧すると、発光用柱状
導光路６および受光用柱状導光路７、７’には可撓性が
あるので先端部１０、１１はそれぞれ屈曲した形状とな
る。
【００２３】この屈曲により、入力ペン１の上方部分
（紙面１３と反対側）では、発光用柱状導光路６の先端
部９が受光用柱状導光路７の先端部１１に接近してく
る。また、入力ペン１の下方部分（紙面１３側）では、
発光用柱状導光路６の先端部９は受光用柱状導光路７、
７’の先端部１１’と位置がずれ、相互の距離間隔１４
が離れるようになる。すなわち、入力ペン１の上方部側
では受光用柱状導光路７を束ねて結合した受光素子部４
の出力レベルは増加するが、入力ペン１の下方側では受
光素子部４’の出力レベルは変化しない（またはノイズ
と同等レベルとなる）。
（紙面１３と反対側）では、発光用柱状導光路６の先端
部９が受光用柱状導光路７の先端部１１に接近してく
る。また、入力ペン１の下方部分（紙面１３側）では、
発光用柱状導光路６の先端部９は受光用柱状導光路７、
７’の先端部１１’と位置がずれ、相互の距離間隔１４
が離れるようになる。すなわち、入力ペン１の上方部側
では受光用柱状導光路７を束ねて結合した受光素子部４
の出力レベルは増加するが、入力ペン１の下方側では受
光素子部４’の出力レベルは変化しない（またはノイズ
と同等レベルとなる）。
【００２４】また、入力ペン１の移動方向に対して右お
よび左側の受光用柱状導光路７の出力については、発光
および受光用柱状導光路の先端部９、１１間の距離変化
はほとんどなく、これらの部位に結合した受光素子４の
出力レベルの変動もない。
よび左側の受光用柱状導光路７の出力については、発光
および受光用柱状導光路の先端部９、１１間の距離変化
はほとんどなく、これらの部位に結合した受光素子４の
出力レベルの変動もない。
【００２５】入力ペン１を机上あるいは紙面１３に強く
押圧するに伴って、発光用柱状導光路６の先端部９の上
方部分では発光および受光用柱状導光路６、７の先端部
９、１１が重なってくる。したがって、受光素子部４、
４’の出力レベルを検知することによって、入力ペン１
の押圧力を知ることができる。また、入力ペン１を机上
あるいは紙面１３上で移動した場合、発光用柱状導光路
６および受光用柱状導光路７、７’の向きは移動方向と
反対側に変化するから、出力レベルが変化した受光素子
部４、４’を検出することによって、どの方向に入力ペ
ン１が移動したかを知ることができる。また、受光用柱
状導光路７、７’の束の数、すなわち受光素子４、４’
数をより多く設定することにより、筆記した文字線の太
さの変化をより精度よく検出することができる。
押圧するに伴って、発光用柱状導光路６の先端部９の上
方部分では発光および受光用柱状導光路６、７の先端部
９、１１が重なってくる。したがって、受光素子部４、
４’の出力レベルを検知することによって、入力ペン１
の押圧力を知ることができる。また、入力ペン１を机上
あるいは紙面１３上で移動した場合、発光用柱状導光路
６および受光用柱状導光路７、７’の向きは移動方向と
反対側に変化するから、出力レベルが変化した受光素子
部４、４’を検出することによって、どの方向に入力ペ
ン１が移動したかを知ることができる。また、受光用柱
状導光路７、７’の束の数、すなわち受光素子４、４’
数をより多く設定することにより、筆記した文字線の太
さの変化をより精度よく検出することができる。
【００２６】制御部５は、各受光素子部４、４’の出力
レベル並びに各信号出力変動比等を比較して、入力ペン
１の文字線の太さ情報を分析し出力する。
レベル並びに各信号出力変動比等を比較して、入力ペン
１の文字線の太さ情報を分析し出力する。
【００２７】上記で説明した筆センサ部８の構成は、発
光用柱状導光路７とその周囲に複数の受光用柱状導光路
７、７’を配置したものであるが、この他の構成も可能
である。すなわち図３（ａ）に示すように、発光用柱状
導光路６を複数にしたり、同図（ｂ）に示すように、同
図（ａ）の筆センサ部８’を複数個まとめた形のものと
したり、同図（ｃ）に示すように、複数の発光用柱状導
光路６と受光用柱状導光路７を交互に同心円状に配置し
た多重構造としてもよい。
光用柱状導光路７とその周囲に複数の受光用柱状導光路
７、７’を配置したものであるが、この他の構成も可能
である。すなわち図３（ａ）に示すように、発光用柱状
導光路６を複数にしたり、同図（ｂ）に示すように、同
図（ａ）の筆センサ部８’を複数個まとめた形のものと
したり、同図（ｃ）に示すように、複数の発光用柱状導
光路６と受光用柱状導光路７を交互に同心円状に配置し
た多重構造としてもよい。
【００２８】なお、筆センサ部の屈曲によって、発光お
よび受光用柱状導光路６、７の光結合率が変化するもの
であれば、この他の構造であってもよいことは当然であ
る。
よび受光用柱状導光路６、７の光結合率が変化するもの
であれば、この他の構造であってもよいことは当然であ
る。
【００２９】また、光散乱粒子１０を発光および受光用
柱状導光路６、７の先端部９、１１の他に、発光および
受光用柱状導光路の途中に分布しておき、筆センサ部の
屈曲変形によって、複数箇所で発光および受光用柱状導
光路の光結合させ、これらを集積してより高い精度で光
結合率を得るようにすることも可能である。
柱状導光路６、７の先端部９、１１の他に、発光および
受光用柱状導光路の途中に分布しておき、筆センサ部の
屈曲変形によって、複数箇所で発光および受光用柱状導
光路の光結合させ、これらを集積してより高い精度で光
結合率を得るようにすることも可能である。
【００３０】次に、筆センサ部８の構成の一例を図４に
示す。同図（ａ）において、１５は発光および受光用柱
状導光路をプレス加工してシート状にした導光路シート
である。筆センサ部を構成する場合、この導光路シート
１５をすだれ巻き状に丸めて軸状の入力ペン１を構成す
る。なお、導光路シート１５は段差１６をつけた形状と
し、丸めることにより先細り形状を構成する。また、１
７は上記導光路シート１５の筆センサ部８に相当する部
分の切り込み部であり、導光路シート１５を丸めること
により直ちに先細り状の筆センサ部８を形成することが
できる。また、複数の導光路シート１５を丸めて合体す
ることにより、筆センサ部を形成することも可能であ
る。
示す。同図（ａ）において、１５は発光および受光用柱
状導光路をプレス加工してシート状にした導光路シート
である。筆センサ部を構成する場合、この導光路シート
１５をすだれ巻き状に丸めて軸状の入力ペン１を構成す
る。なお、導光路シート１５は段差１６をつけた形状と
し、丸めることにより先細り形状を構成する。また、１
７は上記導光路シート１５の筆センサ部８に相当する部
分の切り込み部であり、導光路シート１５を丸めること
により直ちに先細り状の筆センサ部８を形成することが
できる。また、複数の導光路シート１５を丸めて合体す
ることにより、筆センサ部を形成することも可能であ
る。
【００３１】次に、制御部５の制御方法について述べ
る。制御部５は、入力ペン１の受光用素子部４、４’の
出力情報の大きさから文字線の太さ情報を得るが、この
他、出力情報の１回微分をとることにより筆記時の速度
成分を、２回微分により加速度成分を得ることができ
る。これらの筆記情報は、操作者の筆記特性を分析する
際、利用することができる。
る。制御部５は、入力ペン１の受光用素子部４、４’の
出力情報の大きさから文字線の太さ情報を得るが、この
他、出力情報の１回微分をとることにより筆記時の速度
成分を、２回微分により加速度成分を得ることができ
る。これらの筆記情報は、操作者の筆記特性を分析する
際、利用することができる。
【００３２】以上、発光および受光用柱状導光路６、７
の先端突起部９、１１の光散乱粒子１０を分布すること
により、発光および受光の光結合率を高める構成を示し
た。
の先端突起部９、１１の光散乱粒子１０を分布すること
により、発光および受光の光結合率を高める構成を示し
た。
【００３３】しかし、基本的には柱状導光路の先端部が
発光源および受光源となることが本質であるので、これ
ら先端部での発光および受光の光結合率が高い場合、必
ずしも光散乱粒子１０を分布させる必要がないことは当
然である。また、光散乱粒子１０を分布しない場合、先
端部での発光および受光の光結合率が高い場合、光結合
率を低くするためにこれら発光および受光用柱状導光路
の先端部に間引きのための切り込み部１７を設けてもよ
い。さらに、柱状導光路の先端部形状は、これら柱状導
光路の線径が小さく毛筆と同様の感触で筆記できる場
合、必ずしも毛筆状にふくらんでいる必要はなく、単に
束ねただけでも筆センサ部を構成できることは明らかで
ある。
発光源および受光源となることが本質であるので、これ
ら先端部での発光および受光の光結合率が高い場合、必
ずしも光散乱粒子１０を分布させる必要がないことは当
然である。また、光散乱粒子１０を分布しない場合、先
端部での発光および受光の光結合率が高い場合、光結合
率を低くするためにこれら発光および受光用柱状導光路
の先端部に間引きのための切り込み部１７を設けてもよ
い。さらに、柱状導光路の先端部形状は、これら柱状導
光路の線径が小さく毛筆と同様の感触で筆記できる場
合、必ずしも毛筆状にふくらんでいる必要はなく、単に
束ねただけでも筆センサ部を構成できることは明らかで
ある。
【００３４】本実施例の光結合ペン形情報入力装置で
は、筆センサ部により文字図形等の情報を筆記する場
合、発光素子部から発光用柱状導光路を通ってきた光
は、受光用柱状導光路の先端部に入射され、筆センサ部
の先端形状が筆記状態により湾曲すると、発光用柱状導
光路と受光用柱導光路間の光結合量が変化し、受光素子
部から文字線の太さに応じた光量の変化を出力信号とし
て得られるので、太さその他の文字情報を入力すること
ができる。
は、筆センサ部により文字図形等の情報を筆記する場
合、発光素子部から発光用柱状導光路を通ってきた光
は、受光用柱状導光路の先端部に入射され、筆センサ部
の先端形状が筆記状態により湾曲すると、発光用柱状導
光路と受光用柱導光路間の光結合量が変化し、受光素子
部から文字線の太さに応じた光量の変化を出力信号とし
て得られるので、太さその他の文字情報を入力すること
ができる。
【００３５】図５は本発明の光結合ペン形情報入力装置
の第２実施例の一部断面斜視図である。
の第２実施例の一部断面斜視図である。
【００３６】この光結合ペン形情報入力装置は入力ペン
１８と入力基板１９と制御部２０とから構成されてい
る。入力ペン１８はペン軸２1 内に８個の受光素子から
なる受光素子部４1 があり、複数の受光用柱状導光路７
1 は全体の束の円周まわりに８個の方向に分割して１な
いし数本ずつまとめて束にし、その束ごとにそれぞれ異
なる受光素子に結合させ、受光用柱状導光路７1 の先端
部１１1 は先細り形状として筆センサ部８1 を形成して
いる。入力基板１９は発光素子群２１を備えている。制
御部２０は入力基板１９面内をＸ軸およびＹ軸方向に繰
り返しスキャンニングして発光素子群２１を発光させ、
入力基板１９面上を入力ペン１８を操作して文字をトレ
ースしたとき、筆センサ部８1 の先端部１１1 と発光素
子群２１との光結合により受光素子部４1 に到達した光
を入力して分析した結果の文字情報を出力する。ここ
で、入力基板１９は発光素子群２１に代わって陰極線管
またはこれと同様の機能を持つものであってもよい。
１８と入力基板１９と制御部２０とから構成されてい
る。入力ペン１８はペン軸２1 内に８個の受光素子から
なる受光素子部４1 があり、複数の受光用柱状導光路７
1 は全体の束の円周まわりに８個の方向に分割して１な
いし数本ずつまとめて束にし、その束ごとにそれぞれ異
なる受光素子に結合させ、受光用柱状導光路７1 の先端
部１１1 は先細り形状として筆センサ部８1 を形成して
いる。入力基板１９は発光素子群２１を備えている。制
御部２０は入力基板１９面内をＸ軸およびＹ軸方向に繰
り返しスキャンニングして発光素子群２１を発光させ、
入力基板１９面上を入力ペン１８を操作して文字をトレ
ースしたとき、筆センサ部８1 の先端部１１1 と発光素
子群２１との光結合により受光素子部４1 に到達した光
を入力して分析した結果の文字情報を出力する。ここ
で、入力基板１９は発光素子群２１に代わって陰極線管
またはこれと同様の機能を持つものであってもよい。
【００３７】また、操作者が筆記した文字図形情報を入
力ペンから得、これを入力基板１９にフィードバックし
て、筆記した文字線と同じ太さの文字図形２２を操作者
が見ることができるようにすることも可能である。
力ペンから得、これを入力基板１９にフィードバックし
て、筆記した文字線と同じ太さの文字図形２２を操作者
が見ることができるようにすることも可能である。
【００３８】次に、入力ペン１８の操作方法について説
明する。
明する。
【００３９】操作者が入力ペン１８を入力基板１９上に
押圧した場合、発光素子群２１の光が入力ペン１８の受
光用柱状導光路７1 に入射し、受光用柱状導光路内を全
反射しながら受光素子部４1 に到達し、信号出力を得
る。この信号は制御部２０に入力され、入力基板１９の
発光素子群２１に同期した信号のみを有効な信号として
出力する。
押圧した場合、発光素子群２１の光が入力ペン１８の受
光用柱状導光路７1 に入射し、受光用柱状導光路内を全
反射しながら受光素子部４1 に到達し、信号出力を得
る。この信号は制御部２０に入力され、入力基板１９の
発光素子群２１に同期した信号のみを有効な信号として
出力する。
【００４０】操作者が入力ペン１８を強く押圧した場
合、受光用柱状導光路７1 が屈曲して入力基板１９に接
する部分が多くなるため、受光される光量もそれに伴っ
て多くなり、受光素子部４1 の出力信号レベルが増大す
る。したがって、前述した入力ペンのみによる場合と同
様に、各受光素子部の信号レベルを比較分析することに
より、入力ペン１８の位置情報のみならず筆記した線の
太さ情報、移動方向の情報を得ることができる。
合、受光用柱状導光路７1 が屈曲して入力基板１９に接
する部分が多くなるため、受光される光量もそれに伴っ
て多くなり、受光素子部４1 の出力信号レベルが増大す
る。したがって、前述した入力ペンのみによる場合と同
様に、各受光素子部の信号レベルを比較分析することに
より、入力ペン１８の位置情報のみならず筆記した線の
太さ情報、移動方向の情報を得ることができる。
【００４１】本実施例の光結合ペン形情報入力装置で
は、図１の実施例と同様に筆記した文字の太さ情報を入
力することができる他に、それらの情報を入力基板に再
現してみることができる。
は、図１の実施例と同様に筆記した文字の太さ情報を入
力することができる他に、それらの情報を入力基板に再
現してみることができる。
【００４２】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、入力ペン
を操作したときに光結合度が変化する筆センサ部を設
け、前記筆センサ部を介して受光した光を分析して前記
入力ペンがトレースした文字情報を出力することによ
り、操作者の手書き情報として、入力ペンの位置や移動
方向の情報だけでなく、毛筆のように太く書いたり細く
書いたりするとか、筆端におけるハネやトメ等の力の出
し入れ等のような操作者の筆記情報を効率よく入力でき
る情報入力装置が実現するという効果がある。
を操作したときに光結合度が変化する筆センサ部を設
け、前記筆センサ部を介して受光した光を分析して前記
入力ペンがトレースした文字情報を出力することによ
り、操作者の手書き情報として、入力ペンの位置や移動
方向の情報だけでなく、毛筆のように太く書いたり細く
書いたりするとか、筆端におけるハネやトメ等の力の出
し入れ等のような操作者の筆記情報を効率よく入力でき
る情報入力装置が実現するという効果がある。
【図１】本発明の光結合ペン形情報入力装置の第１実施
例の縦断面図である。
例の縦断面図である。
【図２】（ａ）は図１の筆センサ部８の操作前の拡大断
面図、（ｂ）は筆センサ部８の操作中の拡大断面図であ
る。
面図、（ｂ）は筆センサ部８の操作中の拡大断面図であ
る。
【図３】（ａ）、（ｂ）および（ｃ）はそれぞれ図１の
筆センサ部８の異なる形態を示す横断面図である。
筆センサ部８の異なる形態を示す横断面図である。
【図４】（ａ）は図１の筆センサ部８とは異なる形態の
筆センサ部８を形成するための導光路シートの平面図、
（ｂ）は（ａ）の導光路シート１５を巻いて形成された
筆センサ部８の斜視図である。
筆センサ部８を形成するための導光路シートの平面図、
（ｂ）は（ａ）の導光路シート１５を巻いて形成された
筆センサ部８の斜視図である。
【図５】本発明の光結合ペン形情報入力装置の第２実施
例の一部断面斜視図である。
例の一部断面斜視図である。
【図６】ペン形情報入力装置の従来の構成図である。
１、１８ 入力ペン ２、２1 ペン軸 ３ 発光素子部 ４、４’、４1 受光素子部 ５、２０ 制御部 ６ 発光用柱状導光路 ７、７’ 受光用柱状導光路 ８、８’、８1 筆センサ部 ９、１１、１１1 先端部 １０ 光拡散物質 １２、１２’ 被覆反射層部 １３ 西 １４ 間隔 １５ 導光路シート １６ 段差 １７ 切込み部 １９ 入力基板 ２１ 発光素子群 ２２ 文字図形
Claims (6)
- 【請求項１】 発光用柱状導光路と、 前記発光用柱状導光路の先端部とともに先端部を束ねら
れて先細り状の筆センサ部を形成する複数の受光用柱状
導光路と、 前記発光用柱状導光路の他端に結合された発光素子部
と、 １ないし複数本ずつ束ねられた前記受光用柱状導光路の
各束の他端に結合された複数の受光素子よりなる受光素
子部と、 前記発光素子を発し前記発光用柱状導光路を介して前記
受光用柱状導光路に結合されたのち前記受光素子部で受
光された光を分析して前記筆センサ部がトレースした文
字情報を出力する制御部とを有する光結合ペン形情報入
力装置。 - 【請求項２】 先端部を束ねられて先細り状の筆センサ
部を形成する複数の受光用柱状導光路と、１ないし複数
本ずつ束ねられた前記受光用柱状導光路の各束の他端に
結合された複数の受光素子よりなる受光素子部を備える
入力ペンと、 複数の発光素子が平面状に配置された入力基板と、 前記入力基板上の発光素子をＸ軸、Ｙ軸それぞれの方向
の繰返しスキャニングして発光させ、前記入力基板上を
前記入力ペンを操作した時、前記入力ペンの受光用柱状
導光路を介して結合され、前記受光素子部に受光された
光により、前記入力ペンがトレースした文字情報を出力
する制御部とを有する光結合ペン形情報入力装置。 - 【請求項３】 前記筆センサ部は、長さが段階的に異な
る複数の柱状導光路が並列に配置された導光路シートを
一辺の柱状導光路を中心軸としてすだれ巻き状に巻くこ
とにより先細りに形成されている請求項１または２記載
の光結合ペン形情報入力装置。 - 【請求項４】 前記筆センサ部は、複数の受光用柱状導
光路のうち、一部の受光用柱状導光路が間引き状に長さ
が短縮されて先細りに形成されている請求項１ないし３
のいずれか１項記載の光結合ペン形情報入力装置。 - 【請求項５】 前記複数の受光用柱状導光路に光散乱物
質が分布された請求項１〜４のいずれか１項記載の光結
合ペン形情報入力装置。 - 【請求項６】 前記発光用柱状導光路に光散乱物質が分
布された請求項１、３、４または５記載の光結合ペン形
情報入力装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP170794A JPH07210309A (ja) | 1994-01-12 | 1994-01-12 | 光結合ペン形情報入力装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP170794A JPH07210309A (ja) | 1994-01-12 | 1994-01-12 | 光結合ペン形情報入力装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07210309A true JPH07210309A (ja) | 1995-08-11 |
Family
ID=11509029
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP170794A Pending JPH07210309A (ja) | 1994-01-12 | 1994-01-12 | 光結合ペン形情報入力装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07210309A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005085265A (ja) * | 2003-09-08 | 2005-03-31 | Samsung Electronics Co Ltd | ラインペン、表示装置及びこれらを有する表示システム。 |
| GB2422043A (en) * | 2005-01-10 | 2006-07-12 | Aiptek Int Inc | Optical pen having reflected light path coaxial with pen tip |
| JP2010191783A (ja) * | 2009-02-19 | 2010-09-02 | Nec Corp | 電子ペン及び電子ペンシステム |
-
1994
- 1994-01-12 JP JP170794A patent/JPH07210309A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005085265A (ja) * | 2003-09-08 | 2005-03-31 | Samsung Electronics Co Ltd | ラインペン、表示装置及びこれらを有する表示システム。 |
| JP4692951B2 (ja) * | 2003-09-08 | 2011-06-01 | サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド | ライトペン、表示装置及びこれらを有する表示システム |
| GB2422043A (en) * | 2005-01-10 | 2006-07-12 | Aiptek Int Inc | Optical pen having reflected light path coaxial with pen tip |
| GB2422043B (en) * | 2005-01-10 | 2007-03-21 | Aiptek Int Inc | An optical pen having a light path coaxial with its pen tip |
| JP2010191783A (ja) * | 2009-02-19 | 2010-09-02 | Nec Corp | 電子ペン及び電子ペンシステム |
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