JP2000231446A - 表示一体型タブレット装置及びタブレット自動補正プログラムを記憶した記憶媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 表示部の機能ボタンの表示領域に対応して予
め設定されたタブレットの入力領域の座標が表示座標に
操作上常に一致するようにタブレットに入力された情報
のみで自動補正してタブレットの操作性を向上させる。 【解決手段】 機能ボタンを表示画面に表示する表示部
と、表示部の表示画面上に形成されたタブレットと、機
能ボタンの形状、サイズ及び表示位置に対応する入力領
域をタブレットに予め設定しかつその入力領域に入力さ
れた座標値を検出しその座標値から機能ボタンに対応す
る機能指示を出力するタブレット制御部と、座標値を履
歴情報として順次記憶する履歴情報記憶部と、予め設定
された入力領域の変位を補正するための補正値を所定入
力数に達した履歴情報の座標値に基づいて算出する算出
部とを備え、前記タブレット制御部は、算出された補正
値に基づいてタブレットの入力領域の変位を補正するよ
う構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パーソナルコンピ
ュータやワードプロセッサ等の各種情報処理装置に適用
され、表示部の画面上に形成した透明タブレットの入力
座標自動補正処理が可能な表示一体型タブレット装置及
びタブレット自動補正プログラムを記録した記録媒体に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、パーソナルコンピュータやワード
プロセッサの表示部の画面にペンや指で、コマンド、手
書き文字、図形などの情報を入力する手段として、抵抗
膜方式、静電容量方式、電磁誘導方式または光方式を用
いた透明タブレット（透明タッチパネル）を重ねて一体
形成された表示一体型タブレット装置が実用化されてい
る。この表示一体型タブレット装置は、透明タブレット
にペンや指で入力された座標値と表示画面に表示された
文字や図形などの情報またはコマンドなどの表示位置を
対応させることにより透明タブレットに入力された座標
値に基づいて表示画面に表示された各種情報を入力情報
に変換している。

【０００３】しかしながら、例えば、表示画面と透明タ
ブレットとの厚み構造などの要因により、使用者の目線
と表示画面の位置関係からタブレットの入力位置と表示
画面の表示位置のズレから視差が発生するので視差補正
が求められている。これ以外に、温度など環境の変化、
タブレットの経時変化による要因もある。よって、使用
者の姿勢などにより生ずる入力位置（入力点、指示点、
入力座標）と表示位置（表示点、基準点、出力座標、表
示座標）とのズレで発生する視差を補正する従来技術が
知られている。

【０００４】例えば、従来技術１として、特公平５−３
１７６６号公報に、表示部に基準点を表示してペンでそ
の基準点をタッチすることで入力点と基準点の座標を用
いて視差補正を行う方法が提案されている。従来技術２
として、特開平４−３８５１２号公報に、タブレットに
ペンタッチした指示点に対し表示点を表示して、指示点
と表示点とが不一致の場合、ジョイスティックレバーを
操作して表示点を移動して指示点に一致するよう視差補
正を行う方法が提案されている。

【０００５】従来技術３として、特開平２−２０６８１
９号公報に、タブレット上の所定位置に位置決めできる
穴を設けた校正用定規をタブレット上に乗せて、校正用
定規の穴にペン先を挿入してタブレットにタッチするこ
とにより視差補正を行う方法が提案されている。従来技
術４として、特開平９−４４３０９号公報に、表示座標
を補正する抵抗器と基準抵抗器を設け、中間接続点の電
圧を座標補正情報として読み取り、タブレットにタッチ
された入力座標に表示座標を一致させる自動視差補正方
法が提案されている。

【０００６】従来技術５として、特開平９−１６０７２
２号公報に、２枚のタッチ位置検出用抵抗膜間に２枚の
自動位置修正用抵抗膜を設けて、位置検出電圧と位置修
正電圧を取り出し、自動で位置修正データを習得して正
確な位置検出を行う法が提案されている。従来技術６と
して、特願平１０−１３９４０１号公報に、抵抗膜の特
定位置に測定端子を設けて補正値を読み取り、視差補正
を行う方法が提案されている。

【０００７】上記従来技術１〜６は、タブレットに入力
される入力座標と表示部に表示された表示座標を得て、
これら各々の座標の差分を算出した補正値から視差補正
を行う方法である。さらに、別の従来技術７〜１２とし
て、アフィン変換により入力座標系の歪み、入力画像デ
ータの歪みを補正する方法が知られている。

【０００８】例えば、従来技術７として、特開平６−８
９３４２号公報に、複数の画像情報を入力し、アフィン
変換を用いて画像の特徴点の変化から推定アフィン変形
情報と仮想視差情報対象を求め、対象物体の動き及び構
造を検出する動画処理装置が提案されている。従来技術
８として、特開平６−１０２９５２号公報に、縮小アフ
ィン変換のパラメータにより倍率変換、像移動、像回転
の各係数が設定された複数の光学系により図形を生成
し、縮小変換群によって符号化された画像を光学的手法
によって高速再生する方法が提案されている。

【０００９】従来技術９として、特開平６−１３１４５
２号公報に、画像データを囲む４角形の４頂点うち３頂
点の位置歪みをアフィン変換による補正し、残り１頂点
を比例配分で補正することにより４点補正を可能にし
て、画像データの入力時に生ずる位置歪みを補正する方
法が提案されている。従来技術１０として、特開平６−
１７６１９８号公報に、アフィン変換によって基準シン
ボルと未知シンボルのベクトル線形を求めその比較によ
り未知シンボルを認識する方法が提案されている。

【００１０】従来技術１１として、特開平７−９９５６
６号公報に、ＣＣＤカメラ、二次元方向に移動する移動
ステージを有する画像入力装置において、移動ステージ
に校正板を乗せてＣＣＤカメラの画像データを得て移動
ステージの誤差補正を行う方法が提案されている。従来
技術１２として、特開平８−５０５７９号公報に、三次
元画像処理に用いる平行移動をともなうアフィン変換
を、３つの３×３行列式を用いて行うアフィン変換演算
回路装置が提案されている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例え
ば、抵抗膜タブレットにより構成された表示一体型タブ
レット装置では、長期使用により、抵抗膜の接点部の劣
化、摩耗、割れなどにより抵抗値が経時変化する。よっ
て、従来技術１〜７の記載の視差補正方法では、抵抗膜
の摩耗及び局部的な割部の発生などによる抵抗測定値が
変化した箇所では、補正効果が生まれないこともある。

【００１２】さらに、構造的に新たな回路や部品が必要
となり、コストアップの原因もになる。よって、これら
従来技術１〜７だけでは視差補正にともなう多くの他の
問題を解決することができないので、製品化へ未だ至っ
ていない状況にある。この視差補正機能を有する表示一
体型タブレット装置が製品化されても、抵抗膜タブレッ
トを正しく使うための製造メーカ側から押し付けた機能
になり、使用者側から見れば好ましくない機能である。

【００１３】さらに、従来技術７〜１２には、アフィン
変換による座標系、画像データの歪みの補正方法が提案
されているが、特定の独立した機能のみを有する装置で
あり、タブレットの使用において、使用者に負担をかけ
ることなく、自動視差補正を行うよう構成されていな
い。

【００１４】本発明は、以上の事情を考慮してなされた
ものであり、例えば、表示部の機能ボタンの表示領域に
対応して予め設定されたタブレットの入力領域の座標が
表示座標に操作上常に一致するようにタブレットに入力
された情報のみで自動補正してタブレットの操作性を向
上させることができる表示一体型タブレット装置及びタ
ブレット自動補正プログラムを記録した記録媒体を提供
する。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、機能ボタンを
表示画面に表示する表示部と、表示部の表示画面上に形
成されたタブレットと、機能ボタンの形状、サイズ及び
表示位置に対応する入力領域をタブレットに予め設定し
かつその入力領域に入力された座標値を検出しその座標
値から機能ボタンに対応する機能指示を出力するタブレ
ット制御部と、座標値を履歴情報として順次記憶する履
歴情報記憶部と、予め設定された入力領域の変位を補正
するための補正値を所定入力数に達した履歴情報の座標
値に基づいて算出する算出部とを備え、前記タブレット
制御部は、算出された補正値に基づいてタブレットの入
力領域の変位を補正する表示一体型タブレット装置であ
る。

【００１６】本発明において、表示部は、例えば、ＣＲ
Ｔディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、プラズ
マディスプレイ（ＰＤ）などで構成してもよい。タブレ
ットは、例えば、抵抗膜方式、静電容量方式、電磁誘導
方式または光方式を用いた透明タッチパネルで構成して
もよい。タブレット制御部、算出部は、例えば、ＣＰ
Ｕ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏポートからなるコンピュー
タで構成してもよい。履歴情報記憶部は、例えば、コン
ピュータのＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フロッピーディスク
（ＦＤ）、ハードディスク（ＨＤ）などの記憶装置で構
成してもよい。

【００１７】本発明によれば、表示部の機能ボタンの表
示領域に対応して予め設定されたタブレットの入力領域
の座標が表示座標に操作上常に一致するようにタブレッ
トに入力された情報のみで自動補正してタブレットの操
作性を向上させることができる。これによって、操作者
は、タブレットの入力領域に対し座標補正の必要性や経
時変化を感じることなく、常に操作性のよいタブレット
の機能を活用することができる。また、製造メーカにお
いても、出荷時の表示部とタブレット間の視差補正など
によるタブレットの位置補正作業が不要になる。

【００１８】前記タブレット制御部がタブレットの入力
領域に入力された座標値から機能ボタンの機能指示とし
て出力した座標値のみを履歴情報として履歴情報記憶部
に記憶する履歴情報管理部をさらに備えた構成にしても
よい。この構成において、履歴情報管理部は、例えば、
ＣＰＵとＲＯＭ（制御プログラム）で構成してもよい。
この構成によれば、操作ミス、操作不要と判断して前回
入力した機能ボタンの指示を解除ボタンなどで無効にし
た座標値は履歴情報として記憶されないので、タブレッ
トの座標補正の精度が向上する。

【００１９】前記タブレット制御部は、タブレットに入
力された座標値を表示部の機能ボタンの機能指示として
有効に処理する機能有効領域とその機能有効領域内の座
標値を履歴情報として処理する履歴対象領域とを定義し
た入力領域をタブレットに設定する構成にしてもよい。
この構成によれば、機能ボタンの入力領域が大きくて
も、補正値を算出するための履歴情報となる座標値の範
囲を狭く定義して履歴対象領域から離れた座標値を履歴
情報の対象から外すことができるので、タブレットの座
標補正の精度が向上する。

【００２０】前記表示部の表示画面に機能ボタンを表示
する表示制御部をさらに備え、前記表示制御部は、機能
ボタンの特定の位置を示す図形の付加または表示形態を
変えて表示する構成にしてもよい。この構成において、
表示制御部は、例えば、ＣＰＵとＲＯＭ（制御プログラ
ム）で構成してもよい。この表示形態とは、機能ボタン
の特定の位置に発光をイメージする点を持たすとか、機
能ボタンを立体表現して山の頂点を示す図形表示をい
う。また、特定の位置を操作すると、機能ボタンが発光
点滅したり、通常より機能ボタンの機能処理速度が早く
したりして最適な入力位置であることを操作者に報知す
るよう構成してもよい。この構成によれば、機能ボタン
の特定の位置に対応する入力領域に入力される確率が高
くなって座標値のバラツキが減少するので、タブレット
の座標補正の精度が向上する。

【００２１】前記履歴情報記憶部に座標値が所定入力数
記憶されるごとに座標値の分布に特定点の集中傾向があ
るか否かを分析する履歴情報管理部をさらに備え、前記
算出部は、前記履歴情報管理部による分析結果から特定
点に集中傾向がある座標値に基づいて補正値を算出し、
前記特定点に集中傾向がない全ての座標値の平均値に基
づいて補正値を算出する構成にしてもよい。この構成に
よれば、操作者の入力傾向を分析してその入力傾向が示
す座標値に基づいて補正値を算出するので、操作者の入
力傾向に合ったタブレットの座標補正が可能になる。

【００２２】前記表示部の各種機能表示画面に複数の機
能ボタンを表示する表示制御部と、各種機能表示画面に
表示される各機能ボタンの形状、サイズ及び表示位置に
よって履歴情報を分類して履歴情報記憶部に記憶する履
歴情報管理部とを備え、前記算出部は、予め設定された
各入力領域の変位を補正するための補正値を分類記憶さ
れた履歴情報の座標値に基づいて算出する構成にしても
よい。この構成によれば、各種機能表示画面に表示され
る複数の機能ボタンに対応する各履歴情報を分類して補
正値を算出するので、各機能ボタンの形状、サイズ及び
表示位置が異なっても各機能ボタンに対応するタブレッ
トの各入力領域別の座標補正が可能になる。

【００２３】前記タブレットの入力領域に入力される座
標値に番号を付加した履歴情報を履歴情報記憶部に記憶
する履歴情報管理部をさらに備え、前記算出部は、履歴
情報記憶部に所定番号以前に記憶された履歴情報の座標
値からは補正値を算出しない構成にしてもよい。この構
成において、タブレットの経時的変化は入力数に比例
し、操作期間には比例しないとして、タブレットに入力
される座標値を順番で管理して、所定番号以前に記憶さ
れた履歴情報を削除するものとする。この構成によれ
ば、タブレットの経時変化がある履歴情報の座標値から
は補正値を算出しないので、タブレットの座標補正の精
度が向上する。

【００２４】前記算出部は、タブレットの入力領域にお
いて短期的要因による変位を補正するための短期的要因
補正式と長期的要因による変位を補正するための長期的
要因補正式をさらに備え、短期的要因補正式及び長期的
要因補正式を用いて補正値を算出する構成にしてもよ
い。この構成において、短期的要因とは、例えば、操作
上の誤差、使用者の癖（右利き／左利き）、姿勢、頭の
位置などによる人為的要因であり、長期的要因とは、例
えば、経時変化や経年変化などによる物理的要因であ
る。この構成によれば、短期的要因補正式と長期的要因
補正式により２段階で補正値を算出するので、タブレッ
トの座標補正の処理速度、精度が向上する。

【００２５】前記算出部は、タブレットの入力領域にお
いて短期的要因による変位を補正するための短期的要因
補正式と長期的要因による変位を補正するための長期的
要因補正式をさらに備え、前記短期的要因補正式及び長
期的要因補正式が各アフィン変換式である構成にしても
よい。アフィン変換とは、元来は数学用語で（ｘ，ｙ）
の座標点をｘ'＝ａ1ｘ＋ｂ1ｙ＋ｃ1、ｙ'＝ａ2ｘ＋ｂ2
ｙ＋ｃ2なる式で表し、座標点（ｘ'，ｙ'）に移す変換
のことであり、擬似変換ともいう。図形変換において、
この変換になる図形の拡大、縮小、反転、平行移動の操
作をまとめてアフィン変換という。この構成によれば、
アフィン変換式を用いた短期的要因補正式と長期的要因
補正式により２段階で補正値を算出するので、タブレッ
トの座標補正の処理速度、精度が向上する。

【００２６】前記タブレットの入力領域の変位の補正条
件を設定するための補正モード設定画面を表示部に表示
する表示制御部をさらに備え、前記算出部は、補正モー
ド設定画面から設定された補正条件に基づいて補正値を
算出する構成にしてもよい。この構成によれば、装置の
使用状況に応じた補正条件に基づいて補正値を算出する
ので、タブレットの座標補正の精度が向上する。

【００２７】前記履歴情報記憶部は不揮発性メモリから
なり、電源切断時には補正値を履歴情報記憶部に記憶
し、電源投入時には電源切断前の履歴情報に新たに入力
された座標値の履歴情報を付加しながら履歴情報記憶部
に記憶する履歴情報管理部をさらに備え、前記タブレッ
ト制御部は、電源投入時には電源切断前の補正値に基づ
いてタブレットの入力領域の変位を補正し、前記算出部
は、履歴情報記憶部に記憶された履歴情報が所定入力数
になるごとに新たな補正値を算出する構成にしてもよ
い。この構成において、不揮発性メモリは、例えば、フ
ロッピーディスク、フラッシュメモリ（ＥＥＰＲＯ
Ｍ）、電池でバックアップされたＲＡＭが使用される。
この構成によれば、電源投入／切断のスイッチ動作や長
期間の経時変化に影響されず、継続的に履歴情報と補正
値を記憶するので、タブレットの座標補正の精度が向上
する。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、図に示す実施例に基づいて
本発明を詳述する。なお、本発明はこれによって限定さ
れるものではない。

【００２９】図１は本発明の表示一体型タブレット装置
の構成を示すブロック図である。図１において、１は本
装置の全体の制御を行うＣＰＵを示し、ＣＰＵ１は、算
出部、履歴情報管理部として機能する。２はＣＰＵ１が
各部を制御するための制御プログラム、固定データを格
納したＲＯＭを示す。３はＣＰＵ１がデータを作成する
ためのＲＡＭを示す。４は電気的消去可能な不揮発性メ
モリであるＥＥＰＲＯＭ（フラッシュメモリ）を示し、
ＲＯＭ２とＲＡＭ３として機能しプログラムやデータな
どを記憶する。ＥＥＰＲＯＭ４は履歴情報管理メモリ
（履歴情報記憶部）、履歴仮登録メモリ、平均履歴情報
管理メモリとして機能する。

【００３０】５は図２に示す補正プログラムや、情報管
理テーブル及び画面情報などを格納する記憶媒体を示
す。６は記憶媒体５に記憶されたプログラムやデータを
読み取り、ＲＡＭ３やＥＥＰＲＯＭ４にインストールす
る記憶媒体制御部を示す。記憶媒体制御部６は、通常、
ＥＥＰＲＯＭ４にプログラムをインストールするが、Ｒ
ＡＭ３が内部電池のバックアップ保証がされている場合
にはＲＡＭ３にインストールすることでも可能である。

【００３１】７は液晶ディスプレイパネル、プラズマデ
ィスプレイパネルなどで構成された表示部を示し、８は
ＣＰＵ１からの制御コマンドにより表示部７を制御して
表示部７の表示画面に入力または記憶された文字や図形
などの情報またはコマンドなどを表示する表示制御部を
示す。

【００３２】９は抵抗膜方式、静電容量方式、電磁誘導
方式または光方式などの座標入力方式を用いたタブレッ
トを示し、表示部７の表示画面上に形成されている。１
０はコマンド、手書き文字、図形などの情報を座標値と
してタブレット９に入力するペンを示す。１１はＣＰＵ
１からの制御コマンドによりタブレット９及びペン１０
を制御し、タブレット９に入力された座標値を抽出する
タブレット制御部を示す。１２はＣＰＵ１が各部を制御
するための制御データ、アドレスなどを転送するバスで
ある。

【００３３】ＣＰＵ１は、ペン１０や指でタブレット９
に入力された座標値と表示画面に表示された文字や図形
などの情報またはコマンドなどの表示位置とをタブレッ
ト制御装置を介して対応させることによりタブレット９
に入力された座標値に基づいて表示画面に表示された各
種情報を入力情報に変換している。このため、表示部７
の表示画面上の表示座標とタブレット９上の入力座標の
相互関係を一つの座標系として管理するため、一つの論
理座標に補正する必要がある。

【００３４】本発明の表示一体型タブレット装置は、機
能ボタンを表示部７の表示画面に表示し、表示部７の表
示画面上にタブレット９を形成し、タブレット制御部１
１を用いて、機能ボタンの形状、サイズ及び表示位置に
対応する入力領域をタブレット９に予め設定しかつその
入力領域に入力された座標値を検出し、その座標値から
機能ボタンに対応する機能指示を出力し、座標値を履歴
情報として履歴情報記憶部（ＥＥＰＲＯＭ４）に順次記
憶し、算出部（ＣＰＵ１）を用いて、予め設定された入
力領域の変位を補正するための補正値を所定入力数に達
した履歴情報の座標値に基づいて算出し、タブレット制
御部１１を用いて、算出された補正値に基づいてタブレ
ットの入力領域の変位を補正するよう構成される。

【００３５】本発明によれば、表示部の機能ボタンの表
示領域に対応して予め設定されたタブレットの入力領域
の座標が表示座標に操作上常に一致するようにタブレッ
トに入力された情報のみで自動補正してタブレットの操
作性を向上させることができる。これによって、操作者
は、タブレットの入力領域に対し座標補正の必要性や経
時変化を感じることなく、常に操作性のよいタブレット
の機能を活用することができる。また、製造メーカ側に
おいても、出荷時の表示部とタブレット間の視差補正な
どによるタブレットの位置補正作業が不要になる。

【００３６】図２は本実施例の記憶媒体の記憶内容を示
す図でる。図２に示すように、機能ボタンの選択入力
部、履歴情報管理部、補正算出部として機能する主プロ
グラム、短期補正アフィン変換プログラム、長期補正ア
フィン変換プログラムなどからなるタブレット補正プロ
グラムと、履歴情報管理データ、平均履歴情報管理デー
タ及びテーブル作成／宣言プログラムからなる情報管理
テーブル、モード選択画面データ、ボタン位置情報、ボ
タンデザイン情報などからなる画面情報とが、コンピュ
ータによって実現可能な形態で記憶媒体５に記憶されて
いる。そして、これらのタブレット補正プログラム、各
テーブルや情報を、図１に示すＥＥＰＲＯＭ４などの不
揮発性メモリにインストールすることにより電源切断が
行われても長期的に履歴情報を管理して自動座標補正を
実現させるハード構成が提供される。

【００３７】本発明の別の観点によれば、表示部７と、
表示部７の表示画面上に形成されたタブレット９とを備
えた表示一体型タブレット装置のコンピュータ１に、表
示部７の表示画面に機能ボタンを表示させ、機能ボタン
の形状、サイズ及び表示位置に対応する入力領域をタブ
レット９に予め設定させ、その入力領域に入力された座
標値を検出させ、その座標値から機能ボタンに対応する
機能指示を出力させ、座標値を履歴情報として履歴情報
記憶部（ＥＥＰＲＯＭ４）に順次記憶させ、予め設定さ
れた入力領域の変位を補正するための補正値を所定入力
数に達した履歴情報の座標値に基づいて算出させ、算出
された補正値に基づいてタブレット９の入力領域の変位
を補正させるタブレット補正プログラムを記憶した記憶
媒体５が提供される。

【００３８】この構成によれば、タブレット補正機能が
ない装置に対しても、本タブレット補正機能を実行する
プログラムを記憶させた記憶媒体から装置の不揮発性メ
モリにインストールすることにより、本発明を実現する
ことが可能となる。

【００３９】なお、本発明において、表示座標に対する
タブレットの座標補正方法は公知の４点基準点調整技術
が用いられる。また、タブレットの入力領域の座標補正
は、入力座標系から表示座標系への座標変換と見なすこ
とができるため、２次元同次座標系のアフィン変換を用
いて補正計算し、下記の式で表現することができる。

【００４０】ＬＰ＝Ａ・ＴＰ…（式１） ＬＰ＝（ＬＸ,ＬＹ,１）^T ：表示座標点 ＴＰ＝（ＴＸ,ＴＹ,１）^T ：入力基準点（タブレット
基準点）

【００４１】

【数１】

【００４２】このように、特定補正点を一つのアフィン
変換式であるタブレット補正行列式Ａを設定して行われ
ていた。なお、ここで、各々の記号は下記の内容を示し
ている。 ＬＰ：特定の表示基準点 ＴＰ：特定の入力基準点 ＬＸ：特定のＸ軸表示座標 ＬＹ：特定のＹ軸表示座標 ＴＸ：特定のＸ軸タブレット座標 ＴＹ：特定のＹ軸タブレット座標 ａ,ｂ,ｃ,ｄ,ｅ,ｆ：各種の座標歪み要因パラメータ Ａ：特定補正点

【００４３】図３は本実施例による複数の機能ボタンを
表示した機能表示画面を示す図である。図３では［機能
１］、［機能２］、［機能３］、［機能４］、［機能
５］、［解除］、［実行］の７つの機能ボタンが表示さ
れている状態を説明している。本実施例では、この各機
能ボタンの表示領域にペン操作をすることで、自動的に
表示座標系とタブレット座標系の座標補正を行うように
する。

【００４４】図４は図３に示す複数の機能ボタンの表示
座標系を示す図である。図４に示すように、破線領域と
実線領域（Ｐ１，Ｐ２についてのみ説明）が設定され、
その詳細は図５に示すように定義されている。

【００４５】図５は図３及び図４に示す複数の機能ボタ
ンの表示座標値を示す図である。この破線の矩形の機能
ボタンの座標領域は、その機能ボタンが本来機能する有
効領域を示し、実線の領域は、座標補正のための履歴対
象領域を示している。 つまり、履歴対象領域を外れて
入力した情報は、補正情報として利用せずに、その機能
ボタン本来の機能のみ実行させることを意味している。

【００４６】図６は本実施例の補正モード設定画面を示
す図である。図６では、履歴情報数、短期補正度合い、
平均履歴情報数、長期補正度合い、ボタンデザイン指定
などの情報が表示され、必要に応じて選択する。

【００４７】図７は本実施例の入力座標自動補正処理の
手順を示すフローチャートである。図７において、 Ｓ７−１：初期設定であるか否かを判断する。初期設定
ならば、ステップＳ７−２に進み、そうでないならば、
ステップＳ７−４に進む。 Ｓ７−２：タブレットが持つ固有の補正パラメータを登
録する。 Ｓ７−３：図８、図９に示す履歴情報を消去して初期状
態の準備を行う。 ステップＳ７−１〜３の示す処理は、工場出荷時や修理
及び装置設置時に行われる初期操作である。

【００４８】Ｓ７−４：タブレットに座標入力が行われ
る。操作者は、タブレットに通常操作で入力するが、自
動補正プログラムが動作して自動補正が可能になる。 Ｓ７−５：履歴対象領域か否かの判断を行う。履歴対象
領域のときは、ステップＳ７−６に進み、そうでないな
らば、ステップＳ７−１９に進む。 この履歴対象領域は、図４に示す機能ボタンの実線矩形
領域内を示す。機能ボタンによっては、ここで定義して
いない他の機能ボタンも存在するが、履歴対象領域が設
定されていないため、履歴管理している機能ボタンのみ
が対象となる。

【００４９】Ｓ７−１９：入力座標に対応する機能ボタ
ンの機能処理を行う。 Ｓ７−６：図１０に示す履歴仮登録メモリに登録する。 Ｓ７−７：解除ボタンの操作であるか否かを判断する。
解除ボタンの操作ならば、ステップＳ７−９に進み、そ
うでないならば、ステップＳ７−８に進む。 Ｓ７−８：図８に示す履歴情報管理メモリに正式登録す
る。 Ｓ７−９：全く関係ない解除ボタンなどの機能ボタンで
あれば、図１０に示すように、履歴仮登録メモリに登録
し、履歴情報として登録せずに解除ボタンの入力座標と
して機能処理される。図１０は本実施例の履歴仮登録メ
モリの記憶内容を示す図である。

【００５０】解除ボタンの場合には、先の操作が誤って
いたことを示しているために、改めて履歴情報には含め
ない動作を行う。なお、図８、図９に示す履歴情報には
解除ボタンも管理情報として設けているが、最初の機能
ボタンが解除ボタンの場合には、履歴情報として利用も
可能なために含めて管理しているが、装置の制御が複雑
になる場合には対象外とすることも可能である。

【００５１】ステップＳ７−１０以降の処理を説明する
前に図２８に示す履歴情報管理メモリの記憶内容につい
て説明する。図８は本実施例の履歴情報管理メモリの記
憶内容を示す図である。図８では、図３に示す１〜５個
までの機能ボタン枠内への入力数をカウントしたカウン
ト値と入力座標値が登録され、各機能ボタンについて１
〜５０個の履歴情報が記憶可能となる。

【００５２】図９に本実施例の平均履歴情報管理メモリ
の記憶内容を示す図である。図９では、５０個単位に集
計される平均カウント値と平均入力座標値が１〜１０個
まで記憶される。図８に示す履歴情報管理メモリは履歴
情報が５０個記憶されるごとに消去され、再度履歴情報
を記憶していくが、図９に示す平均履歴情報管理メモリ
は１０個まで記憶されると、古い履歴情報から削除され
る。

【００５３】ここで、ステップＳ７−１０以降の処理に
ついて説明する。 Ｓ７−１０：入力数を確認する。現在までの入力数に対
して、例えば、１０００回以前の操作は古い履歴情報と
して無視し、１０００回以上の入力数のみ補正の対象と
して扱うこととする。

【００５４】Ｓ７−２０：この結果、古い履歴情報は、
図８に示す履歴情報管理メモリから削除して更新し、常
に最新の履歴情報を管理することが可能となる。このよ
うに、非常に古い履歴情報を補正の対象として扱わない
ので、補正値に経時変化の大きい履歴情報が含まれない
ので正しい座標補正を行うことができる。なお、この判
断に時間情報ではなく入力数で管理するのは、例えば、
数カ月間装置を使わなくても物理的経時変化に大きな変
化は発生せず、物理的経時変化は入力数に依存する可能
性が強いことから入力数で管理するものとする。

【００５５】Ｓ７−１１：履歴情報数が５０に達したか
否かを判断する。５０に達していないとき、ステップＳ
７−４に戻り、次の座標入力を持ち、５０に達したと
き、ステップＳ７−１２に進む。この履歴情報数５０と
いう数値は、図６に示す補正モード設定画面で履歴情報
数が５０に指定された場合であり、この履歴情報数が３
０で指定されておれば、ステップＳ７−１１の判断は３
０で行われる。 Ｓ７−１２：入力分布が集中的である
か分散的であるかを判断する。入力分布が集中的であれ
ば、ステップＳ７−１３に進み、分散的であれば、ステ
ップＳ７−２１に進む。

【００５６】Ｓ７−１３：集中傾向値を補正値として短
期補正値を見直しを行う。 Ｓ７−２１：平均値を補正値として短期補正値の見直し
を行う。これら集中／分散は、図８に示す履歴情報管理
メモリに登録されている入力座標値の管理状態で判断さ
れる。判断方法は色々あり、ここでは、限定した方法は
述べていないが、一般的な入力座標の情報の分布状態を
統計的手段で判定基準を設けることで行われる。

【００５７】ステップＳ７−１３、Ｓ７−２１の短期補
正値の見直しについては、後述する。ここでは、使用者
の癖（右利き／左利き）や、姿勢、頭の位置など、ユー
ザ要因などによる補正をアフィン変換処理にて行う。 Ｓ７−１４：平均履歴情報を算出して図９に示す平均履
歴情報管理メモリに登録する。もし、登録量がオーバー
する場合は、古い履歴情報を削除して更新する。 Ｓ７−１５：図８に示す該等の機能ボタンの履歴情報を
消去して、改めて次の履歴情報が記憶できるようにす
る。

【００５８】Ｓ７−１６：図９に示す平均履歴情報管理
メモリに登録されている平均入力数の確認を行う。平均
履歴情報においても、古い履歴情報は補正誤差になる可
能性があるために、例えば、１００００回以上の平均入
力情報か否かを判断する。 Ｓ７−２２：１００００回以上の平均履歴情報は古い履
歴情報として削除して更新する。 Ｓ７−１７：履歴情報数が１０であれば、ステップＳ７
−１８に進み、９以下の場合にはステップＳ７−４に戻
り、次の座標入力を待つ。 Ｓ７−１８：長期補正値の見直しを行う。

【００５９】図９に示す平均履歴情報管理メモリは１０
個で管理されているが、図６に示す補正モード設定画面
の平均履歴情報数が８個と指定されると８個で管理され
ることとなる。長期補正値の見直しも後述するが、経時
／経年劣化など、物理的要因パラメータを元にアフィン
変換にて歪み補正が行われる。このようにすべての必要
な機能ボタンに対して、入力情報を元に履歴情報を管理
しながら自動補正を行うことで、表示座標系とタブレッ
ト座標系の間の歪み補正を操作者に依存することなく行
うことが可能となる。

【００６０】次に、ステップＳ７−１３、Ｓ７−２１、
Ｓ７−１８で述べた補正見直しのためのアフィン変換処
理について述べる。これら座標補正は一般的に、ある機
能ボタンを表示して、それに対する入力を求めるとき、
その機能ボタンの中の表示基準点をＬＰ１とすると、そ
の表示基準点に対応する入力基準点ＴＰ１を以下のよう
にして求めることができる。

【００６１】ＴＰ１＝Ａ^-1・ＬＰ１ しかし、実際にはＬＰ１に対する入力点は以下のような
ものとなる。 ＴＰ１＋ＴＰｒ＋ＴＰｕ＋ＴＰｔ ＴＰｒ：操作上の誤差 ＴＰｕ：使用者の癖（右利き／左利き）、姿勢、頭の位
置などユーザ要因による比較的短期間の入力値のずれ ＴＰｔ：経時／経年劣化など、物理的要因による長期的
な入力値のずれ

【００６２】操作上の誤差ＴＰｒはランダムに分布する
ため、何点かの平均を取ると０となる。短期的な入力値
のずれＴＰｕは、何点かの平均を取ると傾向として現れ
るが、使用者の交替、姿勢の変化により、長期的にはラ
ンダムに変化するため、多数の平均を取ると０となる。
経年劣化などによる長期的入力のズレＴＰｔは、入力点
を多くとっても傾向として現れてくる。操作上の誤差は
予測できないため除外すると、タブレット補正式は下記
ように考えられる。

【００６３】ＬＰ＝Ｂ・Ａ・ＴＰ…（式２） Ａ：長期的なずれの傾向を表す座標変換行列 Ｂ：短期的なずれの傾向を表す座標変換行列 経時／経年劣化による変化には、Ａを変化させることで
対応し、ユーザの要因のずれにはＢを与えることで対応
する。Ｂを表示座標に対する平行移動（ｇ，ｈ）とする
と、

【００６４】

【数２】 ただし、初期値はｇ＝ｈ＝０ （ユーザ要因は最初はな
い）

【００６５】ユーザ要因は、主に姿勢変化による視差の
変化が主要因と考えれる。視差自体は、平面形状の液晶
ディスプレイ（ＬＣＤ）では射影変換になるが、視差の
変化は平行移動と考えてよい。また、このとき表示座標
ＬＰから求めるタブレット入力座標の理想値ＴＰは以下
の式で求まる。 ＴＰ＝Ａ^-1・Ｂ^-1・ＬＰ…（式３）

【００６６】［長期傾向補正行列Ａの初期値を求める方
法］以下のような３組の、液晶ディスプレイ上の表示基
準点ＬＰ１、ＬＰ２、ＬＰ３と、タブレット上の入力点
ＴＰ１、ＴＰ２、ＴＰ３の組みが得られたとする（ｇ＝
ｈ＝０のとき、短期傾向補正行列Ｂは単位行列であるた
め省略可能）。

【００６７】 ＬＰ１＝（ＬＸ１,ＬＹ１,１）^T ＬＰ２＝（ＬＸ２,ＬＹ２,１）^T ＬＰ３＝（ＬＸ３,ＬＹ３,１）^T ＴＰ１＝（ＴＸ１,ＴＹ１,１）^T ＴＰ２＝（ＴＸ２,ＴＹ２,１）^T ＴＰ３＝（ＴＸ３,ＴＹ３,１）^T ＬＰ１＝Ａ・ＴＰ１ ＬＰ２＝Ａ・ＴＰ２ ＬＰ３＝Ａ・ＴＰ３ とすると、行列Ａの定義より、以下の式が成り立つ。

【００６８】 ＬＸ１＝ａＴＸ１＋ｂＴＹ１＋ｃ ＬＹ１＝ｄＴＸ１＋ｅＴＹ１＋ｆ ＬＸ２＝ａＴＸ２＋ｂＴＹ２＋ｃ ＬＹ２＝ｄＴＸ２＋ｅＴＹ２＋ｆ ＬＸ３＝ａＴＸ３＋ｂＴＹ３＋ｃ ＬＹ３＝ｄＴＸ３＋ｅＴＹ３＋ｆ この連立方程式を解くことで、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ
の初期値が求まる。

【００６９】［短期傾向補正行列Ｂの求め方］ある機能
ボタンの５０点の入力の平均等により求めた傾向的な入
力点ＴＰ'と、そのボタンの表示座標ＬＰ（ユーザに押
すことを誘導している点の表示座標）を、式２から求ま
る以下の式で比較する。 Ｂ^-1・ＬＰ＝Ａ・ＴＰ'…（式４） Ｂ^-1は平行移動の逆行列なので、

【００７０】

【数３】 となる。これを満たすＢを求めればよい。

【００７１】 ＴＰ'＝（ＴＸ',ＴＹ',１）^T ＬＰ ＝（ＬＸ ,ＬＹ ,１）^T としたとき、式４より ＬＸ−ｇ＝ａＴＸ'＋ｂＴＹ'＋ｃ ＬＹ−ｈ＝ｄＴＸ'＋ｅＴＹ'＋ｆ が成り立つ。これを、ｇ，ｈに関して解くと、 ｇ＝ＬＸ−ａＴＸ'−ｂＴＹ'−ｃ ｈ＝ＬＹ−ｄＴＸ'−ｅＴＹ'−ｆ

【００７２】以上の数学的なアフィン変換処理にて短期
補正値、長期補正値は見直しされる。これによって、通
常の表示部の表示座標系に対するタブレットの入力座標
系の歪み補正の解は簡単に導き出せるために、補正対象
ボタン以外の入力操作が行われても簡単に補正は可能と
なる。なお、図３に示す機能ボタンは一つの機能表示画
面で説明しているが、図１１、図１２に示すように分割
して複数の機能表示画面で管理することも可能である。
図１１は本実施例の機能表示画面の変形例１を示す図で
ある。図１２は本実施例の機能表示画面の変形例２を示
す図である。

【００７３】実際の製品では、多くの機能表示画面に、
この歪み補正用の基準座標を含む機能ボタンを配置して
管理するため、各機能ボタンが図２０の履歴情報管理メ
モリのどれに当たるかを対応付けて管理することで、多
くの画面から補正に対する履歴情報を得ることが可能と
なる。

【００７４】また、図１３は本実施例の機能ボタンのデ
ザイン例を示す図である。図１３の（Ａ１）、（Ｂ
１）、（Ｃ１）に示すように、各機能ボタンは、デザイ
ン的に入力してほしい入力点を示し、図１３の（Ａ
２）、（Ｂ２）、（Ｃ２）に示すように、各機能ボタン
の有効領域と履歴対象領域を定義することにより履歴情
報の質を高めることが可能となる。このボタンデザイン
は、図６に示す補正モード設定画面で指定することが可
能である。なお、図６に示すように、短期補正度合いや
長期補正度合いは各補正アルゴリズムのパラメータの一
つとして管理され、母数が大きくなるほど履歴情報によ
る補正比率が小さくなるように設定される。これによっ
て使い勝手の状況に合わせて各々の補正内容が微妙に変
化させることが可能になる。

【００７５】

【発明の効果】本発明によれば、表示部の機能ボタンの
表示領域に対応して予め設定されたタブレットの入力領
域の座標が表示座標に操作上常に一致するようにタブレ
ットに入力された情報のみで自動補正してタブレットの
操作性を向上させることができる。これによって、操作
者は、タブレットの入力領域に対し座標補正の必要性や
経時変化を感じることなく、常に操作性のよいタブレッ
トの機能を活用することができる。また、製造メーカ側
においても、出荷時の表示部とタブレット間の視差補正
などによるタブレットの位置補正作業が不要になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の表示一体型タブレット装置の構成を示
すブロック図である。

【図２】本実施例の記憶媒体の記憶内容を示す図でる。

【図３】本実施例による複数の機能ボタンを表示した機
能表示画面を示す図である。

【図４】図３に示す複数の機能ボタンの表示座標系を示
す図である。

【図５】図３及び図４に示す複数の機能ボタンの表示座
標値を示す図である。

【図６】本実施例の補正モード設定画面を示す図であ
る。

【図７】本実施例の入力座標自動補正処理の手順を示す
フローチャートである。

【図８】本実施例の履歴情報管理メモリの記憶内容を示
す図である。

【図９】本実施例の平均履歴情報管理メモリの記憶内容
を示す図である。

【図１０】本実施例の履歴仮登録メモリの記憶内容を示
す図である。

【図１１】本実施例の機能表示画面の変形例１を示す図
である。

【図１２】本実施例の機能表示画面の変形例２を示す図
である。

【図１３】本実施例の機能ボタンのデザイン例を示す図
である。

【符号の説明】

１ ＣＰＵ ２ ＲＯＭ ３ ＲＡＭ ４ ＥＥＰＲＯＭ ５ 記憶媒体 ６ 記憶制御装置 ７ 表示部 ８ 表示制御部 ９ タブレット １０ ペン １１ タブレット制御部 １２ バス Ｐ１ 機能ボタンの入力基準点 Ｐ２ 実行ボタンの入力基準点

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 機能ボタンを表示画面に表示する表示部
   と、表示部の表示画面上に形成されたタブレットと、機
   能ボタンの形状、サイズ及び表示位置に対応する入力領
   域をタブレットに予め設定しかつその入力領域に入力さ
   れた座標値を検出しその座標値から機能ボタンに対応す
   る機能指示を出力するタブレット制御部と、座標値を履
   歴情報として順次記憶する履歴情報記憶部と、予め設定
   された入力領域の変位を補正するための補正値を所定入
   力数に達した履歴情報の座標値に基づいて算出する算出
   部とを備え、前記タブレット制御部は、算出された補正
   値に基づいてタブレットの入力領域の変位を補正するこ
   とを特徴とする表示一体型タブレット装置。
2. 【請求項２】 前記タブレット制御部がタブレットの入
   力領域に入力された座標値から機能ボタンの機能指示と
   して出力した座標値のみを履歴情報として履歴情報記憶
   部に記憶する履歴情報管理部をさらに備えたことを特徴
   とする請求項１記載の表示一体型タブレット装置。
3. 【請求項３】 前記タブレット制御部は、タブレットに
   入力された座標値を表示部の機能ボタンの機能指示とし
   て有効に処理する機能有効領域とその機能有効領域内の
   座標値を履歴情報として処理する履歴対象領域を定義し
   た入力領域をタブレットに設定することを特徴とする請
   求項１記載の表示一体型タブレット装置。
4. 【請求項４】 前記表示部の表示画面に機能ボタンを表
   示する表示制御部をさらに備え、前記表示制御部は、機
   能ボタンの特定の位置を示す図形の付加または表示形態
   を変えて表示することを特徴とする請求項１記載の表示
   一体型タブレット装置。
5. 【請求項５】 前記履歴情報記憶部に座標値が所定入力
   数記憶されるごとに座標値の分布に特定点の集中傾向が
   あるか否かを分析する履歴情報管理部をさらに備え、前
   記算出部は、前記履歴情報管理部による分析結果から特
   定点に集中傾向がある座標値に基づいて補正値を算出
   し、前記特定点に集中傾向がない全ての座標値の平均値
   に基づいて補正値を算出することを特徴とする請求項１
   記載の表示一体型タブレット装置。
6. 【請求項６】 前記表示部の各種機能表示画面に複数の
   機能ボタンを表示する表示制御部と、各種機能表示画面
   に表示される各機能ボタンの形状、サイズ及び表示位置
   によって履歴情報を分類して履歴情報記憶部に記憶する
   履歴情報管理部とを備え、前記算出部は、予め設定され
   た各入力領域の変位を補正するための補正値を分類記憶
   された履歴情報の座標値に基づいて算出する補正値を算
   出することを特徴とする請求項１記載の表示一体型タブ
   レット装置。
7. 【請求項７】 前記タブレットの入力領域に入力される
   座標値に番号を付加した履歴情報を履歴情報記憶部に記
   憶する履歴情報管理部をさらに備え、前記算出部は、履
   歴情報記憶部に所定番号以前に記憶された履歴情報の座
   標値からは補正値を算出しないことを特徴とする請求項
   １記載の表示一体型タブレット装置。
8. 【請求項８】 前記算出部は、タブレットの入力領域に
   おいて短期的要因による変位を補正するための短期的要
   因補正式と長期的要因による変位を補正するための長期
   的要因補正式をさらに備え、短期的要因補正式及び長期
   的要因補正式を用いて補正値を算出することを特徴とす
   る請求項１記載の表示一体型タブレット装置。
9. 【請求項９】 前記算出部は、タブレットの入力領域に
   おいて短期的要因による変位を補正するための短期的要
   因補正式と長期的要因による変位を補正するための長期
   的要因補正式をさらに備え、前記短期的要因補正式及び
   長期的要因補正式が各アフィン変換式であることを特徴
   とする請求項１記載の表示一体型タブレット装置。
10. 【請求項１０】 前記タブレットの入力領域の変位の補
    正条件を設定するための補正モード設定画面を表示部に
    表示する表示制御部をさらに備え、前記算出部は、補正
    モード設定画面から設定された補正条件に基づいて補正
    値を算出することを特徴とする請求項１記載の表示一体
    型タブレット装置。
11. 【請求項１１】 前記履歴情報記憶部は不揮発性メモリ
    からなり、電源切断時には補正値を履歴情報記憶部に記
    憶させ、電源投入時には電源切断前の履歴情報に新たに
    入力された座標値の履歴情報を付加しながら履歴情報記
    憶部に記憶する履歴情報管理部をさらに備え、前記タブ
    レット制御部は、電源投入時には電源切断前の補正値に
    基づいてタブレットの入力領域の変位を補正し、前記算
    出部は、履歴情報記憶部に記憶された履歴情報が所定入
    力数になるごとに新たな補正値を算出することを特徴と
    する請求項１記載の表示一体型タブレット装置。
12. 【請求項１２】 表示部と、表示部の表示画面上に形成
    されたタブレットとを備えた表示一体型タブレット装置
    のコンピュータに、表示部の表示画面に機能ボタンを表
    示させ、機能ボタンを機能ボタンの形状、サイズ及び表
    示位置に対応する入力領域をタブレットに予め設定さ
    せ、その入力領域に入力された座標値を検出させ、その
    座標値から機能ボタンに対応する機能指示を出力させ、
    座標値を履歴情報として履歴情報記憶部に順次記憶さ
    せ、予め設定された入力領域の変位を補正するための補
    正値を所定入力数に達した履歴情報の座標値に基づいて
    算出させ、算出された補正値に基づいてタブレットの入
    力領域の変位を補正させるタブレット補正プログラムを
    記憶した記憶媒体。