JP2011034485A - Information terminal apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子ペンなどによって指定された位置を表示体に表示させる情報端末装置に関する。 The present invention relates to an information terminal device that displays on a display body a position designated by an electronic pen or the like.
この種の情報端末装置は、液晶ディスプレイや電子ペーパーなどの表示体に、例えばタブレットやタッチパネルなどの入力面を重ねて配置した構成となっている。このような構成において、電子ペンや指などが入力面をタッチ等すると、その指定された点(操作点)を示す座標が検出される。このため、検出された座標に対応する画素を順次点灯等させることによって、入力面をなぞったときの軌跡を表示体に表示させることなどができる。
ところで、入力面や表示体には、ある程度の厚みがある。また、電子ペンによっては、傾きによって操作点の座標が異なってしまうタイプもある。このため、電子ペン等による操作点を表示体に表示させるときに、その表示点が操作点からずれて視認される場合がある。
そこで、電子ペン等がタッチパネル等をタッチしたときに、補正したい位置を入力するとともに、その位置でのずれ量をカーソルキーにより入力することによって、ずれ量に応じた補正パラメーターを計算し、該補正パラメーターを用いて、操作点を表示体に表示させる技術が知られている(特許文献1参照)。
This type of information terminal device has a configuration in which an input surface such as a tablet or a touch panel is placed on a display body such as a liquid crystal display or electronic paper. In such a configuration, when an electronic pen, a finger or the like touches the input surface, coordinates indicating the designated point (operation point) are detected. For this reason, the locus | trajectory when the input surface is traced can be displayed on a display body etc. by lighting up the pixel corresponding to the detected coordinate sequentially.
Incidentally, the input surface and the display body have a certain thickness. In addition, depending on the electronic pen, there is a type in which the coordinates of the operation point differ depending on the inclination. For this reason, when the operation point by an electronic pen etc. is displayed on a display body, the display point may be visually recognized as shifted from the operation point.
Therefore, when an electronic pen or the like touches the touch panel, the position to be corrected is input, and the shift amount at that position is input by the cursor key, thereby calculating a correction parameter corresponding to the shift amount and correcting the correction. A technique for displaying an operating point on a display using a parameter is known (see Patent Document 1).
しかしながら、この技術では、補正したい位置を入力した後、その位置でのずれ量をカーソルキー等により入力する手間をユーザーに与えてしまう。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、その目的の一つは、そのような手間をユーザーに強いることなく、表示点が入力面の操作点からずれないように補正することが可能な情報端末装置を提供することにある。
However, with this technique, after inputting the position to be corrected, the user is given the trouble of inputting the shift amount at the position using a cursor key or the like.
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and one of its purposes is to correct the display point so that it does not deviate from the operation point on the input surface without forcing the user to do so. The object is to provide a possible information terminal device.
上記目的を達成するために、本発明に係る情報端末装置にあっては、表示座標系で規定された画像を表示する表示体と、前記表示体により表示された画像への操作点を、検出座標系で規定された座標で検出する検出部と、前記検出部により検出された座標を、補正パラメーターを用いて前記表示座標系に変換する変換部と、少なくとも2以上の点を結んだ基準線を、前記表示体に表示させる基準画像描画部と、前記基準線をなぞる操作がなされたときに、前記変換部により変換された座標と前記基準線を構成する座標との偏差を算出する偏差算出部と、前記偏差算出部により算出された偏差に基づいて前記補正パラメーターを更新する補正パラメーター更新部と、を具備することを特徴とする。本発明によれば、ユーザーは、表示された基準線をなぞるような操作をすれば良いので、補正する位置やずれ量などを入力する手間が不要となる。 In order to achieve the above object, in the information terminal device according to the present invention, a display body that displays an image defined by a display coordinate system and an operation point on the image displayed by the display body are detected. A detection unit for detecting at coordinates defined in the coordinate system, a conversion unit for converting the coordinates detected by the detection unit into the display coordinate system using correction parameters, and a reference line connecting at least two or more points A deviation calculation for calculating a deviation between the coordinates converted by the conversion unit and the coordinates constituting the reference line when an operation of tracing the reference line is performed. And a correction parameter update unit that updates the correction parameter based on the deviation calculated by the deviation calculation unit. According to the present invention, since the user only needs to perform an operation of tracing the displayed reference line, there is no need to input a position to be corrected, a shift amount, and the like.
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図1は、本実施形態に係る情報端末装置のハードウェアの構成を示す図である。この図に示されるように、情報端末装置1は、端末本体10と電子ペン50とを備え、このうち、端末本体10は、CPU12、記憶部14、表示体16およびタブレット18を含む。
CPU12は、バスBを介して各部を制御するものであり、特に本実施形態にあっては後述するキャリブレーションプログラムを実行することによって、タブレット18で検出される操作点と表示体16で表示させる表示点とを位置合わせするキャリブレーション処理を実行する。
記憶部14は、不揮発性記憶領域と揮発性記憶領域とを有し、このうち、不揮発性記憶領域は、オペレーションシステムや、上記キャリブレーションプログラム、各種のアプリケーションプログラム、後述する補正パラメーター、基準画像を記憶し、揮発性記憶領域は、CPU12によるプログラムの実行時に発生するデータ等を一時的に記憶する。
表示体16は、液晶表示パネルや電子ペーパーなどのような表示デバイスであり、各画素の階調をそれぞれ変化させることによって画像を表示する。タブレット18は、電子ペン50による操作点の座標を検出座標系で規定して出力する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram illustrating a hardware configuration of the information terminal device according to the present embodiment. As illustrated in FIG. 1, the
The
The
The
図2に示されるように、タブレット18の入力面(電子ペン50によって操作される面)は、表示体16の表示面よりも操作・観察側に配置されている。このため、電子ペン50の先端でタブレット18の入力面をタッチする操作がなされたときに、操作点の座標を、表示面の座標に変換して表示体16に表示させることができるし、入力面をなぞる操作がなされたときには、その軌跡を表示させることもできる。
なお、本実施形態では、操作点の座標検出用としてタブレット18を用いているが、表示画面に対する操作点の座標を、なんらかの形で取得することができれば良いので、例えばタッチパネルなどを用いてもよい。
As shown in FIG. 2, the input surface of the tablet 18 (the surface operated by the electronic pen 50) is disposed closer to the operation / observation side than the display surface of the
In the present embodiment, the
タブレット18によって検出される操作点の座標は検出座標系で規定され、表示体16の表示最小単位である画素の配置は、検出座標系とは異なる表示座標系で規定される。このため、タブレット18によって検出された操作点の座標を表示体16に表示させるには、座標系を変換する必要がある。
この座標変換について説明すると、タブレット18によって検出されるとともに検出座標系で規定される操作点Pの座標を(Px、Py)と表し、表示体16において当該操作点Pに相当する表示点Dの座標を(Dx、Dy)と表したとき、両者の座標は、次の式(1)に示されるように、行列Aを介して結び付けることができる。
The coordinates of the operation point detected by the
The coordinate conversion will be described. The coordinates of the operation point P detected by the
説明簡略化のために、座標変換については拡大縮小および平行移動のみとする。これにより、式(1)における行列Aのうち、成分b、dについてはゼロとして扱うことができる。なお、行列Aの各成分のうち、成分aは、表示座標系からみた検出座標系のx方向の伸縮率に相当し、成分uはx方向の偏差に相当し、成分cはy方向の伸縮率に相当し、成分vはy方向の偏差に相当する。 For simplification of explanation, the coordinate transformation is limited only to enlargement / reduction and translation. Thereby, the components b and d in the matrix A in the equation (1) can be treated as zero. Of the components of the matrix A, the component a corresponds to the expansion / contraction rate in the x direction of the detection coordinate system as viewed from the display coordinate system, the component u corresponds to the deviation in the x direction, and the component c corresponds to the expansion / contraction in the y direction. The component v corresponds to the deviation in the y direction.
ところで、端末本体10での使用形態を考えたとき、表示体16(タブレット18)に対するユーザーの視認(操作)方向は、姿勢や視点位置などによって一定ではない。例えば、図2に示されるように、ユーザーは、表示体16の表示面に対して法線方向(a)から視認する場面もあれば、斜め方向(b)から視認する場面もある。
このため、表示体16およびタブレット18の厚みや視差などを考慮すると、タブレット18の入力面の地点Pを指定しても、表示面において地点Pに相当すべき地点は、法線方向(a)からみたときでは地点Dとなり、斜め方向(b)からみたときでは地点Deとなり、互いに異なることになる。さらに、電子ペンによっては、操作点が同一でも、電子ペンの傾きによっては検出される操作点の座標が異なってしまうタイプもある。
したがって、ユーザーの使用形態などに応じて、次の式(2)に示されるように、行列Aにおける各成分を行列ΔAの各成分で補正する必要がある。
By the way, when the usage form in the
For this reason, considering the thickness and parallax of the
Therefore, it is necessary to correct each component in the matrix A with each component of the matrix ΔA as shown in the following equation (2) according to the usage pattern of the user.
詳細については後述するように、本実施形態では、表示体16に対して座標が定まった線画を表示させる一方、ユーザーは、ある姿勢を保って、ある角度で電子ペンを傾けた使用形態で当該線画をなぞるように操作する。このときの偏差に基づいて行列ΔAの各成分を修正することによって、当該使用形態において視差等による位置ずれを補正する。
As will be described in detail later, in this embodiment, while displaying a line drawing with fixed coordinates on the
図3は、本実施形態において、行列ΔAの各成分を使用形態に応じて適切に修正する構成を含むブロック図である。
この図において、制御部120、変換部122、軌跡画像描画部124、基準画像描画部126、偏差算出部128および補正パラメーター更新部130は、それぞれ図1におけるCPU12が、上記キャリブレーションプログラムを実行することによって構築される機能ブロックである。初期パラメーター記憶部142、補正パラメーター記憶部144および基準画像記憶部146は、記憶部14における不揮発性記憶領域に割り当てられた記憶部分である。
FIG. 3 is a block diagram including a configuration in which each component of the matrix ΔA is appropriately corrected according to the usage pattern in the present embodiment.
In this figure, a
同図において、制御部120は、変換部122、軌跡画像描画部124、基準画像描画部126、偏差算出部128および補正パラメーター更新部130から各種の情報を取得するとともに、これらの各部をそれぞれ制御するものである。
タブレット18は、入力面が操作されたときに、その操作点Pの座標(Px、Py)を、サンプリング間隔毎に出力する。変換部122は、操作点Pの座標(Px、Py)を、補正パラメーター記憶部144に記憶された行列(A+ΔA)を用い、式(2)にしたがって表示座標系の表示点の座標(Dx、Dy)に変換するものである。軌跡画像描画部124は、変換された座標(Dx、Dy)を順次プロットしたり、補間処理したり等することによって、表示体16に対し走査軌跡を描画させるものである。
In the figure, the
When the input surface is operated, the
基準画像記憶部146は、キャリブレーションの際に基準となる画像データを記憶するものである。本実施形態では、基準画像の一例として、図5(a)および(b)に示されるように、一筆書きが可能な5画の線画41を用いる。詳細には、線画41は、x方向に沿って互いに平行な線分41aの3本と、上方に位置する線分41aの右端から斜め下方に向かって下方に位置する線分41aの左端まで結ぶ線分41bの2本とからなる。
なお、便宜的に線画41の端点を、同図に示されるように、それぞれB1〜B6とし、これらの端点の表示座標系における座標値をそれぞれ同図に示される通りとする。また、線画41は、例えば図5(a)に示されるように、表示体16の画面において左上方に表示される。基準画像記憶部146は、線画41に相当する画像データを、例えば、表示座標系で規定された点(画素)の集合体として記憶する。
また、線画41の大きさは、表示体16のサイズおよび解像度、タブレット18の検出能力にも依るが、表示体のサイズがA4版程度であれば、2センチメートル程度(端点B1、B2の距離)である。
The reference
For convenience, the end points of the line drawing 41 are B1 to B6 as shown in the figure, and the coordinate values of these end points in the display coordinate system are as shown in the figure. Moreover, the line drawing 41 is displayed on the upper left of the screen of the
In addition, the size of the line drawing 41 depends on the size and resolution of the
基準画像描画部126は、基準画像記憶部146から出力される画像データを表示体16に描画させる。これにより、表示体16には、実際に線画41が図5(a)に示されるように表示される。
なお、表示体16の表示領域のうち、線画41の表示領域以外の領域では、特に図示しないが、他のアプリケーションプログラムによって、例えば電子文書が表示されるとともに、タブレット18の指示によって閲覧および編集する機能などが実行される。
The reference
Of the display area of the
偏差算出部128は、基準画像記憶部146に記憶された線画41を構成する点のうち後述する特定の1点の座標と、変換部122によって表示座標系に変換された座標(Dx、Dy)との偏差のx、y成分を、後述する「始点」、「線分1」、「端点1」、「線分2」、「端点2」等の各処理に応じて求めて出力するものである。
補正パラメーター更新部130は、キャリブレーション時における各処理に応じて、偏差算出部128から出力される偏差、タブレット18から出力される操作点の座標、および、線画41を構成する座標から、行列ΔAの各成分を算出して出力する。
初期パラメーター記憶部142は、初期値である行列Aの各成分を記憶する。
補正パラメーター記憶部144は、行列Aの各成分を、行列ΔAの各成分でそれぞれ補正した行列(A+ΔA)を記憶するとともに、変換部122に対し当該行列(A+ΔA)を供給する。
The
The correction
The initial
The correction
次に、キャリブレーション時における処理の変遷について説明する。図6は、その変遷を示す図である。上述したように、キャリブレーション時において表示体16には線画41が表示される。ユーザーは、この線画41を、端点B1→B2→B3(→B4→B5)の順番で、一筆書きでなぞるように電子ペン50を操作する。
この操作において、電子ペン50が端点B1をタップするような操作がなされたときに実行されるのが「始点」の処理である。続いて、電子ペン50が、端点B1から端点B2までの線分41aをなぞるような操作したときに実行されるのが「線分1」の処理である。電子ペン50が、端点B2に達して端点B3に向かうように折り返すような操作がなされたときに実行されるのが「端点1」の処理である。さらに、電子ペン50が、端点B2から端点B3までの線分41bをなぞるような操作したときに実行されるのが「線分2」の処理である。そして、電子ペン50が、端点B3に達したときに実行されるのが「端点2」の処理である。
Next, a process transition at the time of calibration will be described. FIG. 6 is a diagram showing the transition. As described above, the line drawing 41 is displayed on the
In this operation, the “starting point” process is executed when the
次に、キャリブレーション動作について説明する。図4は、キャリブレーションプログラムを実行したときの動作を示すフローチャートである。
なお、このキャリブレーションプログラムは、例えば、予めキャリブレーションプログラムに対応したアイコンを表示体16に表示させておき、そのアイコンがタッチされたときなどを契機として実行される。
Next, the calibration operation will be described. FIG. 4 is a flowchart showing an operation when the calibration program is executed.
The calibration program is executed when, for example, an icon corresponding to the calibration program is displayed on the
まず、ステップS1において制御部120は、変数Mに「1」をセットし、フラグNを「0」にリセットする。
ステップS2において制御部120は、タブレット18から、操作点の座標(ペンデータ)が出力されたか否かを判別する。なお、制御部120は、この判別をタブレット18における検出のサンプリング間隔毎に実行する。
電子ペン50の先端がタブレット18の入力面から離れた状態であれば、ペンデータが出力されないので、制御部120は、処理手順を後述するステップS12を実行する。一方、ペンデータが出力されていれば、ステップS3において制御部120は、当該ペンデータを変換部122に取得させて、表示座標系に変換させる。
First, in step S1, the
In step S <b> 2, the
If the tip of the
次に、ステップS4において制御部120は、フラグNが「0」であるか否かを判別する。フラグNは、キャリブレーション開始した直後のステップS1において「0」にリセットされ、「始点」の処理後の後述するステップS6において「1」にセットされる。このため、フラグNが「0」であるということは、キャリブレーション開始直後であって未だ「始点」の処理が実行されていない状態であることを意味している。さらに、この状態においてペンデータが出力され、ステップS4の判別結果が「Yes」であるということは、ユーザーが線画41をなぞるために、電子ペン50の先端を端点B1に接触させるような操作をしたことも意味している。
したがって、フラグNが「0」であって、ペンデータが出力されていれば、ステップS5において制御部120は「始点」の処理を実行する。
なお、視差等によって表示座標系と検出座標系とに位置ずれが生じていれば、図7に示されるように、電子ペンの操作座標を表示座標系に変換した表示点D1は、基準である端点B1からずれる場合がある。
Next, in step S4, the
Therefore, if the flag N is “0” and the pen data is output, the
If the display coordinate system and the detection coordinate system are misaligned due to parallax or the like, as shown in FIG. 7, the display point D1 obtained by converting the operation coordinates of the electronic pen into the display coordinate system is a reference. There is a case where it deviates from the end point B1.
ステップS5における「始点」の処理では、行列ΔAのうち、修正成分Δuが求められる。詳細には、図7に示されるように、偏差算出部128が、ペンデータを表示座標系に変換した表示点D1のx成分である(Dx1)と、端点B1のx座標(x1)とを用いて、端点B1に対する表示点D1のx方向の偏差を算出し、補正パラメーター更新部130が、当該偏差を修正成分Δuとして出力する。
これにより、補正パラメーター記憶部144に記憶される行列(A+ΔA)のうち、ΔAのΔuは、ステップS5においてx方向の偏差を考慮して更新されることになる。この後、ステップS6において制御部120は、フラグNを「1」にセットし、処理手順を再びステップS2に戻す。
In the process of “starting point” in step S5, the correction component Δu is obtained from the matrix ΔA. Specifically, as shown in FIG. 7, the
Thereby, Δu of ΔA in the matrix (A + ΔA) stored in the correction
一方、ステップS4においてフラグNが「0」でないということは、すでに「始点」の処理が実行されたことを意味している。さらに、この状態において、変数MがステップS1にてセットされた初期値の「1」であって、ペンデータが出力されたということは、ユーザーが電子ペン50の先端を端点B1から端点B2に向けて線分41aに沿って移動するような操作をしていることを意味している。
このため、ステップS7において制御部120は「線分1」の処理を実行する。この「線分1」の処理では、サンプリング時刻tにおいて実行されたときに、当該時刻に対応した修正成分Δv(t)が、図8の式(3)に示されるように算出される。
すなわち、偏差算出部128が、サンプリング時刻tにおけるペンデータを表示座標系に変換した表示点Dのx成分と、端点B1およびB2を結ぶ線分41aのy座標(y1)とを用いて、当該サンプリング時刻tにおけるy方向の偏差Δy(t)を算出し、補正パラメーター更新部130が、当該サンプリング時刻tの1つ前のサンプリング時刻(t−1)で求めたΔv(t−1)から、偏差Δy(t)に係数αを乗じた積を減じた値を算出して、この値を修正成分Δv(t)として出力する。なお、係数αは0以上1以下の値に設定される。
これにより、補正パラメーター記憶部144に記憶される行列(A+ΔA)のうち、ΔAのΔvは、ステップ7の処理毎に、すなわちタブレット18における検出のサンプリング間隔毎に、更新される
On the other hand, the fact that the flag N is not “0” in step S4 means that the “start point” process has already been executed. Further, in this state, the variable M is the initial value “1” set in step S1 and the pen data is output. This means that the user moves the tip of the
For this reason, in step S <b> 7, the
That is, the
Thereby, Δv of ΔA in the matrix (A + ΔA) stored in the correction
この後、ステップS8において制御部120は、軌跡画像描画部124に対し、例えば前回のサンプリング時刻(t−1)において変換された座標の点から、今回のサンプリング時刻tにおいて変換された座標の点までを線で結ばせて、軌跡として表示体16に表示させる。
Thereafter, in step S8, the
次に、ステップS9において制御部120は、電子ペンの方向反転があったか否かを判別する。例えば、制御部120は、今回取得したペンデータのxまたはy座標の増減方向が前回取得したペンデータのxまたはy座標の増減方向から変化したか否かを判別する。
なお、この判別動作には、電子ペンの走査が停止状態にあるか否か、詳細にはペンデータが発生していても、その座標が変化していない状態にあるか否かが含まれる。
制御部120は、電子ペンの方向反転(停止)でなければ、処理手順をステップS2に戻す。
一方、方向反転(停止)があって、変数Mが初期値の「1」であれば、線画の端点B2から端点B3への折り返しに対応した操作であるので、ステップS10において制御部120は「端点1」の処理を実行する。
なお、表示座標系と検出座標系とにおいて伸縮率が相違していれば、図8に示されるように、電子ペンによる折り返し地点の座標を表示座標系に変換した表示点D2は、基準の端点B2からずれる場合がある。
Next, in step S9, the
This determination operation includes whether or not scanning of the electronic pen is in a stopped state, and more specifically whether or not the coordinates of the pen data are changed even if pen data is generated.
If the direction of the electronic pen is not reversed (stopped), the
On the other hand, if there is direction reversal (stop) and the variable M is “1”, which is the initial value, the operation corresponds to the return from the end point B2 to the end point B3 of the line drawing. The process of “
If the expansion / contraction ratio is different between the display coordinate system and the detection coordinate system, as shown in FIG. 8, the display point D2 obtained by converting the coordinates of the folding point by the electronic pen into the display coordinate system is the reference end point. There may be a deviation from B2.
ステップS10における「端点1」の処理では、表示座標系からみた検出座標系のx方向の伸縮率の修正成分Δaが図8の式(4)にしたがって算出されるとともに、x方向の偏差の修正成分Δuが同図の式(5)にしたがって算出される。
詳細には、補正パラメーター更新部130は、電子ペン50の先端を端点B1に接触させようとしたときのx方向の偏差Δx1と、そのときのペンデータのx方向の座標値Px1と、端点B2で方向反転させようとしたときのx方向の偏差Δx2と、そのときのペンデータのx方向の座標値Px2とを用いて、修正成分Δaを式(4)にしたがって算出する。なお、偏差Δx2は、偏差算出部128が、表示点D2の座標値Dx2と端点B2の座標値x2とを用いて算出する。偏差Δx1については、上述した通りである。
また、補正パラメーター更新部130は、ペンデータの座標値Px1、Px2と、端点B1でのx方向の偏差(x1−Dx1)と、端点B2でのx方向の偏差(x2−Dx2)とを用いて、修正成分Δuを式(5)にしたがって算出する。
これにより、補正パラメーター記憶部144に記憶される行列(A+ΔA)のうち、ΔAのΔaおよびΔuは、x方向の伸縮率および偏差を考慮して更新されることになる。
In the process of “
Specifically, the correction
Further, the correction
As a result, among the matrix (A + ΔA) stored in the correction
この「端点1」の処理の後、端点B2から端点B3への折り返しに対応して、「線分2」の処理を実行するために、制御部120は、ステップS11において制御部120は、Mを「1」だけインクリメントする。この後、制御部120は処理手順をステップS2に戻す。ステップS2に戻ったとき、変数Mが「2」となっているので、ペンデータが発生していれば、ステップS7では変数Mを「2」とした「線分2」の処理が実行され、ステップS10では「端点2」の処理が実行されることになる。
After the process of “
「線分2」の処理では、サンプリング時刻tに対応した修正成分Δu(t)が、図9の式(6)にしたがって算出される。すなわち、偏差算出部128が、サンプリング時刻tにおける表示点Dのx座標値であるx(t)と、端点B2およびB3を結ぶ線分41bのうち、そのy座標値が表示点Dのy座標値に一致する点のx座標値との偏差Δx(t)を算出し、補正パラメーター更新部130が、当該サンプリング時刻tの1つ前のサンプリング時刻(t−1)で求めたΔu(t−1)から、偏差Δx(t)に係数βを乗じた積を減じた値を算出して、この算出した値を修正成分Δu(t)として出力する。なお、係数βは0以上1以下の値に設定される。これにより、補正パラメーター記憶部144に記憶される行列(A+ΔA)のうち、ΔAのΔuは、タブレット18における検出のサンプリング間隔毎に更新されることになる。
In the process of “line segment 2”, the correction component Δu (t) corresponding to the sampling time t is calculated according to the equation (6) in FIG. That is, the
一方、「線分2」の処理がサンプリング間隔毎に繰り返し実行されているときに、ステップS9において電子ペンの方向反転が検出されると、ステップS10において変数Mを「2」とした「端点2」の処理が実行される。この「線分2」の処理では、修正成分Δaが図9の式(7)にしたがって再び算出され、修正成分Δuが同図の式(8)にしたがって再び算出され、修正成分Δcが同図の式(9)にしたがって算出され、修正成分Δvが同図の式(10)にしたがって算出される。
これにより、補正パラメーター記憶部144に記憶される行列(A+ΔA)のうち、ΔAのΔa、Δu、ΔuおよびΔvは、x、y方向の伸縮率および偏差を考慮して更新されることになる。
On the other hand, when the reversal of the direction of the electronic pen is detected in step S9 while the process of “line segment 2” is repeatedly performed at every sampling interval, “end point 2” in which variable M is set to “2” in step S10. Is executed. In the process of “line segment 2”, the correction component Δa is calculated again according to the equation (7) in FIG. 9, the correction component Δu is calculated again according to the equation (8) in FIG. The correction component Δv is calculated according to equation (10) in FIG.
Thereby, Δa, Δu, Δu, and Δv of ΔA in the matrix (A + ΔA) stored in the correction
なお、ステップS2においてペンデータが発生していないと判別したとき、制御部120は、ステップS12において、そのペンデータが発生していない状態が例えば3秒間継続したか否かを判別する。
ペンデータが発生していない状態が3秒間継続していなければ、それは、キャリブレーションのための操作、すなわち線画41をなぞる操作が終了していない、と考えられるので、制御部120は、制御手順をステップS2に戻す。一方、ペンデータが発生していない状態が3秒間継続していれば、それは、線画41をなぞる操作を止めたというユーザーの行動の表れであるから、制御部120は、このキャリブレーション動作を終了する。
キャリブレーション動作が終了すると、補正パラメーター更新部130による行列ΔAの各成分の更新が停止するが、補正パラメーター記憶部144が、最後に更新された成分ΔAに基づく行列(A+ΔA)を記憶し、これを変換部122に供給する。このため、以後、操作点の座標を表示座標系に変換に際しては、最後に更新された成分ΔAに基づく行列(A+ΔA)が用いられることになる。
When it is determined in step S2 that no pen data has been generated, the
If the state in which no pen data is generated does not continue for 3 seconds, it is considered that the operation for calibration, that is, the operation for tracing the line drawing 41 is not completed. Is returned to step S2. On the other hand, if the state in which no pen data is generated continues for 3 seconds, it is an indication of the user's action that the user has stopped tracing the line drawing 41, so the
When the calibration operation is completed, updating of each component of the matrix ΔA by the correction
図4に示したキャリブレーション動作では、電子ペンの先端が線画41の端点B1付近にタップされたとき、ステップS1〜S6の経路のうち、特にステップS5の「始点」の処理によって、まず、行列ΔAのΔuがx方向の偏差を考慮して更新される。
次に、電子ペンの先端が端点B1から端点B2に向かって、線画41の第1画である線分41aをなぞる操作がなされたときに、キャリブレーション動作では、変数が「1」にセットされた状態で、ステップS2で「Yes」、ステップS4で「No」、ステップS9で「No」、とそれぞれ判別されるので、ステップS2〜S4、S7〜S9という経路で、特にステップS7の「線分1」の処理がサンプリング間隔毎に繰り返し実行される。これによって、行列ΔAのΔvがy方向の偏差を考慮して逐一更新される。したがって、図8に示されるように、端点B1から端点B2の方向に電子ペンをなぞったとき、その表示軌跡62と線分41aとの差は、特にy方向では徐々に小さくなる。これにより、ユーザーは、電子ペン50でなぞったときの表示軌跡は、線画41に徐々に近づくので、違和感を伴うことなく電子ペンを操作することができる。
電子ペンの先端が線分41aの端点B2に達したとき、ステップS9で「Yes」と判別されるので、ステップS10の「端点1」の処理が実行される。これによって、行列ΔAのΔaおよびΔvがx方向の偏差と伸縮を考慮して更新される。
この時点において、x、y方向の偏差とx方向の伸縮率とを補正するように、行列ΔAの成分Δa、ΔuおよびΔvが更新されるので、タブレット18で検出される操作点と表示体16の表示点とは、比較的良好に位置合わせされた状態となっている。
In the calibration operation shown in FIG. 4, when the tip of the electronic pen is tapped near the end point B1 of the line drawing 41, the matrix is first processed by the process of the “start point” in step S <b> 5 in the path of steps S <b> 1 to S <b> 6. Δu of ΔA is updated in consideration of the deviation in the x direction.
Next, when an operation of tracing the
When the tip of the electronic pen reaches the end point B2 of the
At this time, since the components Δa, Δu, and Δv of the matrix ΔA are updated so as to correct the deviation in the x and y directions and the expansion / contraction rate in the x direction, the operation points detected by the
ユーザーが、その状態で良いと判断して、電子ペン50をタブレット18の入力面から(3秒以上)離間させると、ステップS2が「No」、ステップS12が「Yes」、とそれぞれ判別されるので、このキャリブレーション動作が終了する。一方、ユーザーが、その状態では十分に位置合わせがなされていないと判断すれば、さらに端点B3に向かって線分41bをなぞる操作を行うことになる。
このため、線画41の第2画である線分41bをなぞる操作がなされたとき、キャリブレーション動作では、変数が「2」にインクリメントされた状態で、ステップS2で「Yes」、ステップS4で「No」、ステップS9で「No」、とそれぞれ判別されるので、ステップS2〜S4、S7〜S9という経路で、特にステップS7の「線分2」の処理がサンプリング間隔毎に繰り返し実行される。これによって、行列ΔAのΔuがx方向の偏差を考慮して逐一更新される。
このため、図9に示されるように、端点B2から端点B3の方向に電子ペンをなぞったとき、その表示軌跡63と線分41bとの差は、特にx方向では徐々に小さくなる。
When the user determines that the state is acceptable and moves the
For this reason, when an operation of tracing the
For this reason, as shown in FIG. 9, when the electronic pen is traced in the direction from the end point B2 to the end point B3, the difference between the
ところで、線画41の端点B1から端点B2をなぞる操作がなされたときに、表示軌跡62の終点は、端点B2に一致せず、表示点D2にずれる場合がある。このとき、電子ペン50の先端が端点B3に向けて方向反転したとき、「端点1」の処理によって、x方向における伸縮率の修正成分Δaと、x方向における偏差の修正成分Δuとが更新される。このため、線画の端点B2から端点B3に向けて方向反転するような操作がなされたときに、電子ペンの表示軌跡63の始点は、ほぼ端点B2となるように修正される。このため、図9において、表示軌跡62、63は、非連続的に示されている。
By the way, when an operation of tracing the end point B2 from the end point B1 of the line drawing 41 is performed, the end point of the
ここでは「端点2」の処理までの説明となっているが、さらに端点B3から端点B4に向かう線分41aをなぞる操作がなされたときに「線分3」の処理を、端点B4において端点B5に方向反転されたときに「端点3」の処理を、それぞれ引き続き実行してもよい。同様に端点B4から端点B5に向かう線分41bをなぞる操作がなされたときに「線分4」の処理を、端点B5において端点B6に方向反転されたときに「端点4」の処理を、引き続き端点B5から端点B6に向かう線分41aをなぞる操作がなされたときに「線分5」の処理を、端点B6に達したときに「端点5」の処理を、それぞれ実行してもよい。
また、線画41については5画に限れず、端点B1、B2、B3を結ぶ2画のように、x方向およびy方向のそれぞれに広がりがあれば良い。さらに例えば図10や図11に示されるような線画であってもよい。
Here, the processing up to “end point 2” has been described. However, when an operation of tracing the
Further, the line drawing 41 is not limited to five strokes, and it is only necessary that each of the x drawing and the y direction spreads like two drawing connecting the end points B1, B2, and B3. Further, for example, a line drawing as shown in FIGS. 10 and 11 may be used.
なお、上述した実施形態では、ステップS12において、ペンデータが3秒以上発生していない(または電子ペンが3秒以上移動していない)状態を、線画41をなぞる操作が終了した判別して、キャリブレーション動作を終了させたが、キャリブレーション動作の終了については、これに限られない。例えば、偏差算出部128によって求められる偏差、すなわち、操作点Pの座標を変換した表示点Dの座標と基準となる線画の座標との偏差が閾値よりも小さくなったときに、視差等の影響が無視できる程度に位置合わせできたと判別してキャリブレーション動作を終了させてもよい。
In the above-described embodiment, in step S12, it is determined that the pen data has not been generated for 3 seconds or more (or the electronic pen has not moved for 3 seconds or more), and the operation of tracing the line drawing 41 has been completed. Although the calibration operation is ended, the end of the calibration operation is not limited to this. For example, when the deviation obtained by the
また、補正パラメーター記憶部144は、初期パラメーター記憶部142に記憶された行列Aを、補正パラメーター更新部130による行列ΔAで修正した行列(A+ΔA)を不揮発的に記憶して変換部122に供給する構成とした。これに限られず、補正パラメーター記憶部144は、行列(A+ΔA)を揮発的に記憶する構成としてもよい。この構成では、補正パラメーター記憶部144は、電源投入直後では初期パラメーター記憶部142に記憶された行列Aを初期値としてセットするとともに、当該行列Aを、キャリブレーション動作が実行されたときの行列ΔAで修正することになる。
Further, the correction
実施形態における偏差の取り方については、例えば図9におけるΔx(t)については、表示点Dのx座標値であるx(t)と、線分41bのうちのy座標値が表示点Dのy座標値に一致する点のx座標値と差としたが、単純に表示点Dと線分41bとの距離として計算しても良い。
For example, regarding Δx (t) in FIG. 9, regarding the method of taking the deviation in the embodiment, x (t) that is the x coordinate value of the display point D and the y coordinate value of the
また、本実施形態では、表示体16の表示面を、タブレット18の入力面と重ねた直視型パネルで説明した。本発明は、これに限られず、例えば、表示体を投写型プロジェクターとする一方、投写画像に対して指定されたポインタ座標を、例えば撮像素子により入力するとともに画像解析することによって取得する構成にも適用可能である。
さらに、実施形態では、説明簡略化のために、行列A(ΔA)の成分のうち、b、dについてはゼロとしたが、回転等を考慮して、これらの成分についても補正する構成としてもよい。
In the present embodiment, the direct-view type panel in which the display surface of the
Further, in the embodiment, for simplicity of explanation, among the components of the matrix A (ΔA), b and d are set to zero. However, these components may be corrected in consideration of rotation and the like. Good.
1…情報端末装置、10…端末本体、12…CPU、16…表示体、18…タブレット、50…電子ペン、120…制御部、122…変換部、124…軌跡画像描画部、126…基準画像描画部、128…偏差算出部、130…補正パラメーター更新部、144…補正パラメーター記憶部、146…基準画像記憶部
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記表示体により表示された画像への操作点を、検出座標系で規定された座標で検出する検出部と、
前記検出部により検出された座標を、補正パラメーターを用いて前記表示座標系に変換する変換部と、
少なくとも2以上の点を結んだ基準線を、前記表示体に表示させる基準画像描画部と、
前記基準線をなぞる操作がなされたときに、前記変換部により変換された座標と前記基準線を構成する座標との偏差を算出する偏差算出部と、
前記偏差算出部により算出された偏差に基づいて前記補正パラメーターを更新する補正パラメーター更新部と、
を具備することを特徴とする情報端末装置。 A display for displaying an image defined in a display coordinate system;
A detection unit for detecting an operation point on an image displayed by the display body with coordinates defined in a detection coordinate system;
A conversion unit that converts the coordinates detected by the detection unit into the display coordinate system using a correction parameter;
A reference image drawing unit for displaying a reference line connecting at least two or more points on the display body;
A deviation calculating unit that calculates a deviation between the coordinates converted by the conversion unit and the coordinates constituting the reference line when an operation of tracing the reference line is performed;
A correction parameter update unit that updates the correction parameter based on the deviation calculated by the deviation calculation unit;
An information terminal device comprising:
ことを特徴とする請求項1に記載の情報端末装置。 The information terminal according to claim 1, further comprising: a trajectory image drawing unit that displays a trajectory based on the coordinates converted by the conversion unit on the display body when an operation of tracing the reference line is performed. apparatus.
ことを特徴とする請求項2に記載の情報端末装置。 The information terminal device according to claim 2, wherein when the operation of tracing the reference line is completed, the correction parameter update unit ends the update of the correction parameter.
ことを特徴とする請求項2に記載の情報端末装置。 The information terminal device according to claim 2, wherein the correction parameter update unit ends the update of the correction parameter when the deviation becomes smaller than a threshold value.
ことを特徴とする請求項3または4に記載の情報端末装置。 The information terminal device according to claim 3 or 4, wherein when the update of the correction parameter is completed, the correction parameter at the time of update is stored.
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