JPH10283113A

JPH10283113A - 画像入力装置

Info

Publication number: JPH10283113A
Application number: JP8704797A
Authority: JP
Inventors: Motoshi Maruno; 元志丸野; Hajime Sato; 肇佐藤
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1997-04-04
Filing date: 1997-04-04
Publication date: 1998-10-23

Abstract

(57)【要約】【課題】確実に信号入力でき、低コストで消費電力が
少なく、安全性にも優れている画像入力装置を提供す
る。【解決手段】ペン型の画像入力装置35は、液晶表示装
置の信号が光入力される被入力面に、先端部を当接させ
ることにより光信号を入力させる筒型のペン本体36を有
する、ペン本体36の先端部に透孔37を有し、ペン本体36
の内部に発光ダイオード38および電池39を備える。発光
ダイオード38は、光軸を透孔37の中心とほぼ一致するよ
うに対向配置しており、透孔37を介して対向する被入力
面を信号入力可能な照度に照射する。透孔37は、発光ダ
イオード37から生じた光を文字の太さ程度に絞り込み、
被入力面に対する光信号の入力領域を決定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、所定の被入力面に
対して信号を入力させるペン型の画像入力装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ペン型の入力装置は優れた操作
性および可般性のため、ＰＡＤのみならずパソコンなど
にも使用されており、今後ますます普及していくものと
考えられる。

【０００３】そして、このようなペン型の入力装置とし
ては、静電結合、電磁結合あるいは感圧などによるもの
がある。

【０００４】しかし、静電結合方式によるものは、消費
電力が大きくコストも高く、Ｓ／Ｎ比も悪く、入力画面
に汗が付くと使えない。

【０００５】また、電磁誘導によるものは、同様に、消
費電力が大きくコストも高く、Ｓ／Ｎ比も悪いうえ表示
デバイスとして磁界の影響の大きいものを使えない。

【０００６】さらに、感圧式のものは分解能が粗く、Ｓ
／Ｎ比が悪い。

【０００７】これに対し、光方式のペン入力では、上述
した各問題点を解決することができ、このような光方式
のペン入力で、画像表示する基板内で、画像入力する画
像入力装置として、たとえば特開平７−７６２８３号公
報記載の構成が知られている。

【０００８】この特開平７−７６２８３号公報記載の光
ペン入力用の液晶表示装置を図１３に示すアクティブマ
トリクス液晶表示デバイスを参照して説明する。

【０００９】ガラスなどの絶縁性の透明な基板で形成さ
れたマトリクスアレイ基板11上には、それぞれ複数本の
走査線12および信号線13が絶縁膜を介して互いに直交し
てマトリクス状に配線されている。そして、これらの走
査線12および信号線13の各交点付近には、薄膜トランジ
スタ14、透明画素電極15および補助容量電極16がそれぞ
れ設けられている。また、各薄膜トランジスタ14はゲー
ト電極が対応する走査線12と一体に形成され、ソース電
極は対応する信号線13と一体に形成され、ドレイン電極
は対応する画素電極15および補助容量電極16にそれぞれ
一体に形成されている。

【００１０】そして、これら各薄膜トランジスタ14は、
ゲート、ソース間がオン状態になるとソース、ドレイン
間に電流が流れる。このため、透明画素電極15および補
助容量電極16の電位が信号電位と等しくなり、図示しな
い対向電極との間に注入された液晶に信号電圧が加わ
り、信号電圧に対応して表示される。

【００１１】ここで、液晶を駆動するための薄膜トラン
ジスタ14として、最近では、活性層が多結晶シリコンの
トランジスタが注目されている。この多結晶シリコン薄
膜トランジスタは高移動度であり、駆動回路も基板上に
組込めるという利点がある。

【００１２】一方、光ペン入力用の液晶表示装置とする
ためには、マトリクス状に配線された走査線12および信
号線13の各交点付近に、液晶駆動用の薄膜トランジスタ
14とは別に、受光素子用の受光用薄膜トランジスタ17お
よび受光用の補助容量18をそれぞれ設けるとともに、各
信号線13と平行に信号入力用の入力信号線19を設けてい
る。

【００１３】そして、この受光用薄膜トランジスタ17の
ゲート電極は、液晶駆動用の薄膜トランジスタ14のゲー
ト電極と同様に、走査線12と一体に形成され、ソース電
極は入力信号線19に接続され、ドレイン電極は受光用の
補助容量18と一体に形成されている。また、各入力信号
線19は、スイッチング素子20を介して読出回路21に接続
されている。

【００１４】なお、スイッチング素子20はＸドライバ22
によって順次切換え動作し、画像信号供給ラインから各
信号線13に画像信号を順次供給するとともに、各入力信
号線19から順次信号を読み出す。また、各走査線12は普
通の液晶表示装置と同様にＹドライバ23によって順次給
電される。

【００１５】このように構成されたマトリクスアレイ基
板11は、図１１および図１２で示すように、対向基板24
と組み合わされる。この対向基板24の、一方の面には対
向電極25が設けられており、また、その反対面にはカラ
ーフィルタ26が設けられている。そして、マトリクスア
レイ基板11の薄膜トランジスタ14および受光用薄膜トラ
ンジスタ17が設けられた面と、対向基板24の対向電極25
が設けられた面が、間隔を保って互いに対向するように
組み合わされ、マトリクスアレイ基板11および対向基板
24の間隔内には液晶27が封入されている。

【００１６】また、29はバックライトで、このバックラ
イト29は、図１１に示す構成ではマトリクスアレイ基板
11の裏面側と入射側偏光板30を介して対向している。ま
た、図１２に示す構成では対向基板24のカラーフィルタ
26側と入射側偏光板30を介して対向している。なお、こ
れら図１１および図１２に示すいずれの構成において
も、出射側となる図示上部には、被入力面としての出射
側偏光板31が設けられている。

【００１７】このような液晶表示装置において、その表
示画面である出射側偏光板31の上面を、照射領域を絞っ
た光源としてのライトペン33で照射すると、照射された
領域に位置する図１３で示した受光用薄膜トランジスタ
17のオフ状態における光リーク電流が変化するので、こ
れに対応する受光用の補助容量18の電位は、この光リー
ク電流の変化に伴って変化する。そして、受光用薄膜ト
ランジスタ17がオン状態になると、受光用の補助容量18
の電位が入力信号線19およびスイッチング素子20を通じ
て読出回路21に表れる。

【００１８】このようにして、液晶表示画面の任意の位
置に、ライトペン33によって信号を入力することができ
る。

【００１９】そして、このような光入力方式では、静電
結合などによる方式の問題点である入力画面に汗がつく
と使えないという問題や、表示デバイスとして磁界の影
響の大きいものを使えない問題、分解能が粗い問題など
を解決できる。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
光入力ペンの光源としては、従来は入力面に対して強い
照度が得られるレーザが用いられていた。しかし、レー
ザはコストが高く、安全性も考慮しなければならない。

【００２１】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
で、確実に信号入力でき、低コストで消費電力が少な
く、安全性にも優れている画像入力装置を提供すること
を目的とする。

【００２２】

【課題を解決するための手段】本発明の画像入力装置
は、被入力面に信号を入力させるペン型の画像入力装置
において、先端部に透光部を設けた筒型のペン本体と、
このペン本体の内部に前記透光部と対向するように配置
され、この透光部を介して対向する被入力面を照射する
発光ダイオードとを具備したものである。そして、発光
ダイオードからの光を、先端部に設けた透光部によって
必要な大きさに絞り、光照射領域を確定し、確実な信号
入力が可能とするとともに、低コストで消費電力も少な
く、安全性にも優る。

【００２３】また、発光ダイオードおよび透光部の間に
設けられ、発光ダイオードからの光を透光部に対向する
被入力面に集光させるレンズを具備したものである。そ
して、発光ダイオードと透光部との間にレンズを設け、
発光ダイオードからの光を集光するようにしたので、透
孔に依存することなく光束を文字を必要な大きさに絞り
つつ、比較的発光照度の低い発光ダイオードでも信号入
力に必要な照度となる。

【００２４】さらに、ペン本体は、先端に透光部を有す
る可動部と、この可動部を光軸方向に沿って進退可能に
支持する固定部と、これら可動部および固定部の間に介
在されたばね体とを備えたもので、先端の可動部をペン
本体の固定部に対して弾性を保って進退可能に構成した
ので、ペン本体に対する筆圧に応じて入力用光束の幅を
変化できる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の画像入力装置の一
実施の形態を図面を参照して説明する。

【００２６】図１に示すペン型の画像入力装置35は、た
とえば液晶表示装置の図１１または図１２で示した出射
側偏光板31のような信号が光入力される被入力面に、先
端部を当接させることにより、光信号を入力させるもの
で、筒型のペン本体36を有する、このペン本体36の先端
部には透光部としての透孔37が設けられている。また、
このペン本体36の内部には発光ダイオード38および電源
となる電池39が設けられている。発光ダイオード38は、
光軸が透孔37の中心とほぼ一致するように対向配置され
ており、この透孔37を介して対向する被入力面を信号入
力可能な照度に照射する。そして、透孔37は、発光ダイ
オード38から生じた光を、文字の太さ程度に絞り込み、
被入力面に対する光信号の入力領域を決定する。

【００２７】ここで、発光ダイオード38は、波長が５８
０〜６１０ｎｍぐらいのものが高輝度であり、実験によ
れば、受光用薄膜トランジスタ17として多結晶シリコン
薄膜トランジスタを用いた場合、光照射時と非照射時の
Ｓ／Ｎ比が１００：１であるようにするためには、５８
０〜６１０ｎｍぐらいの波長に対し、光照射時には以下
に示す照度が必要となる。すなわち、薄膜トランジスタ
17への光の到達度が高い、図１２に示すように、マトリ
クスアレイ基板11側から照射する場合であっても、偏光
板31の光透過率などを考慮すると、１０万ｌｘ程度の照
度を必要とする。

【００２８】また、被入力面側の受光用薄膜トランジス
タに非晶質シリコン薄膜トランジスタを用いた場合は、
感度が多結晶シリコン薄膜トランジスタの約１０倍であ
るため、１万ｌｘ程度の照度が必要になる。さらに、被
入力面側が偏光板31を用いない液晶表示装置の場合は、
上述の照度以下で実現可能である。

【００２９】このような発光ダイオード38を用いると、
光照射時と非照射時とのＳ／Ｎ比が１００：１となり、
確実な光信号入力が可能になる。

【００３０】また、図２で示す実施の形態では、通常、
ペン型の画像入力装置35は、出射側偏光板31などによる
被入力面に対して少し傾けた状態で用いられることか
ら、ペン本体36内において発光ダイオード38を少し傾け
て設置し、透孔37もその中心が光軸とほぼ一致するよう
に、ペン本体36の軸中心から少しずらしている。

【００３１】このように構成すると、ペン型の画像入力
装置35を傾けて使った場合、被入力面に対して効率よく
光を投射させることが可能になる。

【００３２】また、図示のように、ペン本体36の先端部
分に、被入力面との当接によりオン動作するスイッチ40
を設け、このスイッチ40により発光ダイオード38と電池
39との間の電路を開閉するように構成している。このよ
うに構成すると、ペン型の画像入力装置35の先端部が出
射側偏光板31に当接したときのみスイッチ40が閉じて電
池39から電源が供給され、発光ダイオード38を点灯させ
るので、消費電力を低下できる。

【００３３】次に、図３で示す実施の形態を説明する。

【００３４】この実施の形態においても、筒型のペン本
体36を用い、先端部には透孔37を設けている。また、こ
のペン本体36の内部に発光ダイオード38およびその電源
である電池39を設けている。

【００３５】この実施の形態では、発光ダイオード38と
透孔37との間にレンズ42を設け、このレンズ42によって
発光ダイオード38から生じた光を、透孔37に対向する出
射側偏光板31に集光させ、この部分を信号入力可能な照
度の光源像で照射するように構成している。このため、
透孔37の内径は、レンズ42で集光された光束の外径より
大きく設定している。

【００３６】以下、上述の構成、すなわち、現実的なサ
イズのペン本体36の内部に、発光ダイオード38と複数枚
の薄いプラスチックレンズからなる集光用のレンズ42を
設けたことにより、液晶表示装置などの出射側偏光板31
に対し、光信号入力可能な照度を実現し、文字入力に適
当な太さの入力光束を得ることが可能であることを、図
９および図１０を参照して説明する。

【００３７】ここで、集光用のレンズ42には、収差を少
なくし、コストを低く抑えるために、薄い複数枚の球面
レンズを用いている。なお、何枚かのレンズを組合わ
せ、光源と像との距離を最小にして縮小倍率を稼ぐ方法
は、レンズ間の互いの距離を０にすることである。した
がって、１枚に描かれているレンズ42は、口径および曲
率半径が同じＮ枚のレンズを重ね合わせている。

【００３８】ところで、レンズが薄い、すなわちガウス
の公式が成立するといえるためには、以下に示す関係が
成立する必要がある。なお、図９に示すように、口径ａ
の発光ダイオード38から発せられる指向特性θ内の光束
の中に半径ｒ、曲率半径Ｒ、厚さｄのレンズ42が、発光
ダイオード38の光軸に垂直に、かつ、発光ダイオード38
のモールド部、いわゆるレンズの役割をしている部分の
先端からの距離ｓの位置に置かれているものとする。

【００３９】

【式１】ｄ／ｓ<<１（たとえば、ｄ／ｓ＜０．０５を課すことにする。）

【００４０】

【式２】ｒ／Ｒ＝sin φ〜φ ここで、ｄはレンズ中心の厚さ、φはレンズの縁と曲率
中心を結ぶ線が光軸となす角度であり、レンズの半径ｒ
と曲率半径Ｒとの比に以下の制限を与える。

【００４１】

【式３】ｒ／Ｒ≦０．３１また、発光ダイオード38から出る光は、そのチップから
モールド部の前面を通って出る部分と、モールド部の側
面を通って出る部分とを有し、前者がいわゆる指向特性
内の部分であり、これを集めたことになる。

【００４２】図９の状態で達成される照度Ｐは次のよう
に表される。

【００４３】

【式４】Ｐ（ｓ，ｒ）＝Ａ×Ｆ（ｓ，ｒ）ただし、Ａ＝（発光ダイオードの指向特性内の全光束）
／（モールド部の断面積），Ｆ（ｓ，ｒ）はＴ（ｓ，
ｒ）を受光比、Ｍ（ｓ，ｒ）を縮小倍率とした場合、次
式で与えられる。

【００４４】

【式５】Ｆ（ｓ，ｒ）＝Ｔ（ｓ，ｒ）／｛Ｍ（ｓ，ｒ）｝² なお、式３の条件があるため、ｒ／Ｒ＝ｗ（ｗは定数
で、最大０．３１とする。）とおくと、独立変数はｓと
ｒとなる。

【００４５】ここで、Ｆ（ｓ，ｒ）は以下のように表さ
れる。

【００４６】まず、ｓ＜（ｒ−ａ）／tan （θ／２）の
とき、すなわち、発光ダイオード38の指向特性内の光が
全てレンズ42で受光される場合は、

【００４７】

【式６】Ｆ（ｓ，ｒ）＝｛２Ｎ（ｎ−１）ｗｓ／ｒ−１｝² となる。

【００４８】また、ｓ＞（ｒ−ａ）／ｔａｎ（θ／２）
のとき、すなわち、発光ダイオード38の指向特性内の一
部分の光がレンズ42で受光される場合は、

【００４９】

【式７】Ｆ（ｓ，ｒ）＝［｛２Ｎ（ｎ−１）ｗｓ−ｒ｝
／｛ｓｔａｎ（θ／２）＋ａ｝］² ここで、ｎはレンズの屈折率である。

【００５０】また、図１０で示すように、発光ダイオー
ド38と集光された光源像との距離Ｌは次式で与えられ
る。

【００５１】

【式８】Ｌ（ｓ，ｒ）＝（１＋Ｍ）ｓここで、Ｍは式９で与えられる。

【００５２】

【式９】Ｍ＝（１／２）ｐ／ａ＝ｆ／（ｓ−ｆ）なお、ｐは集光された光源像の外径、ｆはレンズ42の焦
点距離である。

【００５３】ここで、式４のＡの値は発光ダイオード38
の指向特性とピーク輝度から計算できる定数で、Ｆ
（ｓ，ｒ）は図１４で示すようにある一定の値へと収束
するｓの増加関数となる。

【００５４】これらから、与えられた発光ダイオード38
につき、光信号入力に必要なペン先における照度、たと
えば１０万ｌｘを実現するのに必要なレンズ42の半径ｒ
および発光ダイオード38とレンズ42との距離ｓの組
（ｓ，ｒ）を計算できる。すなわち、集光した光源像が
ペン先に位置するように発光ダイオード38とレンズ42と
を、ペン本体36内に配置したとすると、Ｌはペン先とペ
ン本体36内の発光ダイオード38の先端との距離を与え
る。また、レンズ42の半径ｒはペン本体36の太さを規定
する。

【００５５】このように、ある与えられた発光ダイオー
ド38から生じる光をレンズ42で集光することにより、所
定の照度、たとえば１０万ｌｘを実現する組（ｓ，ｒ）
の解が、現実的なペンのサイズとしてあり得るかを調
べ、このサイズに従ってペン型の画像入力装置35を構成
できる。

【００５６】たとえば株式会社東芝製の高輝度赤色発光
ダイオードTLSH580Pを用いて１０万ｌｘを与えるペン型
の画像入力装置35のサイズを上述の方法によって計算す
ると以下のようになる。

【００５７】なお、この場合の発光ダイオード38は、θ
＝８°、ａ＝０．２２５ｃｍ、Ａ＝５８００ｌｘであ
る。また、集光用のレンズ42として、ｎ＝１．５１，ｗ
＝０．３１，枚数Ｎ＝２のプラスチックレンズを使うも
のとする。そして、これらの値を式４、式６、式７およ
び式８に代入し、照度として１０万ｌｘを要求すると、
ペン本体36の太さに下限を与えるレンズ42の半径ｒ、ペ
ン本体36の長さに下限を与える発光ダイオード38と集光
された光源像との距離Ｌ、縮小倍率Ｍなどは以下のよう
に求められる。

【００５８】ｒ＝０．５ｃｍ、（Ｒ＝１．６ｃｍ）のと
き、ｓ＝４．２ｃｍ、Ｍ＝０．２３倍、Ｌ＝５．１ｃｍｒ＝０．４ｃｍ、（Ｒ＝１．３ｃｍ）のとき、ｓ＝３．９ｃｍ、Ｍ＝０．１９倍、Ｌ＝４．６ｃｍｒ＝０．３５ｃｍ、（Ｒ＝１．１ｃｍ）のとき、ｓ＝３．７ｃｍ、Ｍ＝０．１７倍、Ｌ＝４．４ｃｍこれらの値から、高輝度発光ダイオード38をペン本体36
の先端部から距離Ｌの位置に設け、上述のサイズのプラ
スチックのレンズ42をペン本体36の先端部から距離（Ｌ
−ｓ）の位置に設ければ、ペン型の画像入力装置35は、
太すぎることなく、長すぎることなく、現実的なサイズ
に構成できる。

【００５９】このように構成すると、ペン本体36の先端
部分に光源像が結ばれるため、出射側偏光板31にペン本
体36の先端部を接触させた状態で、光源像の直径ｐに対
応する太さの領域に光信号が入力される。なお、レンズ
42の半径ｒ、発光ダイオード38とペン本体36の先端部と
の距離Ｌに対し、光源像の直径ｐは以下の値となる。

【００６０】ｒ＝０．５ｃｍ、Ｌ＝５．１ｃｍのとき、ｐ＝１ｍｍｒ＝０．４ｃｍ、Ｌ＝４．６ｃｍのとき、ｐ＝０．８６
ｍｍｒ＝０．３５ｃｍ、Ｌ＝４．４ｃｍのとき、ｐ＝０．７
７ｍｍしたがって、ペン本体36の先端部に形成した透孔37の内
径は、上述の光源像の直径ｐより大きく設定する。

【００６１】なお、図２で示したようにペン本体36の先
端部にスイッチ40を設けて、出射側偏光板31にペン本体
36の先端部が当接したときのみ、発光ダイオード38が点
灯するように構成してもよい。

【００６２】しかし、ペン本体36の先端部が出射側偏光
板31に当接しないときにも、発光ダイオード38を点灯さ
せる場合は、スイッチ40は設けずに、図５で示すよう
に、ペン本体36の握り部分である外周面に、たとえばボ
タン式のスイッチ43を設ければよい。このように構成す
ると、発光ダイオード38を任意のタイミングで点灯、消
灯できる。

【００６３】したがって、図５で示すように、発光ダイ
オード38を点灯させたまま、ペン本体36の先端部を出射
側偏光板31から浮かせることができる。この場合、出射
側偏光板31における照度は多少下がるが、光照射領域が
本来の光源像の直径ｐより少し拡がるので、光入力可能
な照度範囲内にて入力する線の太さを調節するような場
合には、このように構成するとよい。

【００６４】また、発光ダイオード38の電源として、図
３で示すように電池39を使用する場合には、ペン本体36
の内の発光ダイオード38より上方に電池39を入れるスペ
ースを設ければよい。ただし、電池39の重量が大きい場
合はペン本体36を持つときに持ちに難くなるので、図４
で示すように、一端をペン本体36内の発光ダイオード38
に接続したコードを、ペン本体36の上部から外部に引出
して外部の電源装置45に接続し、この電源装置45から充
電するようにしてもよい。

【００６５】次に、図６ないし図８に示す実施の形態を
説明する。

【００６６】この実施の形態では、ペン本体36を、先端
に透孔37を有する可動部36a と、この可動部36a に対す
る固定部36b とに分割している。この固定部36b 内に
は、発光ダイオード38および集光用のレンズ42が、前述
した関係式から求められる所定の位置関係で設けられて
いる。

【００６７】また、その先端側の外周には可動部36a の
内周がスライド可能に遊嵌しており、この可動部36a
を、発光ダイオード38からの光軸方向に沿って進退可能
に支持している。そして、これら可動部36a と固定部36
b との間にはばね体47を介在させており、通常、可動部
36a はばね体47の反発力により、固定部36b から最も離
れて位置する。

【００６８】なお、この可動部36a の先端部外面には、
図２で説明したスイッチ40と同じものを設け、出射側偏
光板31との当接によりオン動作させ、電源として電池39
を発光ダイオード38に供給して点灯させるように構成す
るとよい。

【００６９】そして、入力者がペン本体36を有し、光信
号を入力させるべく、先端部を出射側偏光板31上に軽く
接触させると、まずスイッチ40がオン動作し、発光ダイ
オード38が点灯する。この発光ダイオード38から生じた
光はレンズ42によって集光される。

【００７０】このとき、ばね体47は圧縮されておらず、
可動部36a は固定部36b に対して最も離れて位置してお
り、レンズ42はこの状態において、図７で示すように、
透孔37と対向する出射側偏光板31に光源像が結像するよ
うに位置設定されている。すなわち、ペン本体36の先端
部を出射側偏光板31に軽く接触させた状態での出射側偏
光板31における照射領域は、光源像と同じ大きさであ
り、ペン本体36を動かしたことによって描かれる線の太
さは最小になる。

【００７１】次に、入力者がペン本体36を出射側偏光板
31に押し付けると、図８で示すように、バネ体47はこの
押し付け力に応じて圧縮され、可動部36a は固定部36b
側にスライドする。この結果、可動部36a の透孔37を有
する先端部と固定部36b 内に固定されたレンズ42との距
離が短縮され、図８のように、出射側偏光板31に対する
照射領域は押し付けないときに比べ大きくなる。

【００７２】このような仕組みにより、入力者の筆圧に
よって出射側偏光板31に入力される点の大きさや線の
幅、文字の太さなどを変化する。

【００７３】

【発明の効果】本発明によれば、発光ダイオードからの
光を、先端部に設けた透光部によって必要な大きさに絞
り、光照射領域を確定し、確実な信号入力が可能とする
とともに、低コストで消費電力も少なく、安全性にも優
る。

【００７４】また、発光ダイオードおよび透光部の間に
設けられ、発光ダイオードからの光を透光部に対向する
被入力面に集光させるレンズを具備したものである。そ
して、発光ダイオードと透光部との間にレンズを設け、
発光ダイオードからの光を集光するようにしたので、透
孔に依存することなく光束を文字を必要な大きさに絞り
つつ、比較的発光照度の低い発光ダイオードでも照射領
域を適切にしつつ信号入力に必要な照度にできる。

【００７５】さらに、ペン本体は、先端に透光部を有す
る可動部と、この可動部を光軸方向に沿って進退可能に
支持する固定部と、これら可動部および固定部の間に介
在されたばね体とを備えたもので、先端の可動部をペン
本体の固定部に対して弾性を保って進退可能に構成した
ので、ペン本体に対する筆圧に応じて入力用光束の幅を
変化でき、入力者の筆圧に応じた太さの光を入力でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像入力装置の一実施の形態を示す断
面図である。

【図２】同上他の構成例を拡大して示す断面図である。

【図３】同上他の実施の形態を示す断面図である。

【図４】同上他の構成例を示す断面図である。

【図５】同上使用状態を拡大して示す断面図である。

【図６】同上また他の実施の形態を示す断面図である。

【図７】同上使用状態を筆圧の弱い場合について示す断
面図である。

【図８】同上使用状態を筆圧の強い場合について示す断
面図である。

【図９】同上発光ダイオードとレンズとの関係を示す説
明図である。

【図１０】同上発光ダイオードとレンズと集光された光
束との関係を示す説明図である。

【図１１】同上液晶表示装置の構成例を示す断面図であ
る。

【図１２】同上液晶表示装置の他の構成例を示す断面図
である。

【図１３】同上液晶表示装置のマトリクスアレイ基板の
構成を示す平面図である。

【図１４】同上発光ダイオードの照度特性を示すグラフ
である。

【符号の説明】

31 被入力面としての出射側偏光板 35 画像入力装置 36 ペン本体 36a 可動部 36b 固定部 37 透光部としての透孔 38 発光ダイオード 42 レンズ 47 ばね体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被入力面に信号を入力させるペン型の画
像入力装置において、先端部に透光部を設けた筒型のペン本体と、このペン本体の内部に前記透光部と対向するように配置
され、この透光部を介して対向する被入力面を照射する
発光ダイオードとを具備したことを特徴とする画像入力
装置。
【請求項２】発光ダイオードおよび透光部の間に設け
られ、発光ダイオードからの光を透光部に対向する被入
力面に集光させるレンズを具備したことを特徴とする請
求項１記載の画像入力装置。
【請求項３】ペン本体は、先端に透光部を有する可動
部と、この可動部を光軸方向に沿って進退可能に支持す
る固定部と、これら可動部および固定部の間に介在され
たばね体とを備えたことを特徴とする請求項１または２
記載の画像入力装置。