JP4858625B2 - 情報表示装置及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、情報表示装置及びプログラムに関する。

従来、関数式のグラフ等を表示する情報表示装置においては、実生活中での事象とグラフ内容とを関連付けることで学習効果を高める狙いから、グラフの背景に画像が表示できるようになっている（例えば、特許文献１参照）。このような情報表示装置においては、例えば、噴水を横から撮影した画像と、放物線のグラフとを重ねて表示することにより、噴射された水流の形状が放物線であることを容易に理解することができる。

ところで、このような情報表示装置を学習に用いる場合には、ボール等の物体を連続撮影した複数の画像を１枚ずつ順に表示させ、これらの画像における物体位置（解析対象点）の動きを軌跡として取得し、解析に用いる、という利用方法が考えられる。このような利用方法によれば物体位置（解析対象点）の軌跡がどのような数学的な意味を持っているのかを解析することができる。

特開２００３−１３１６５５号公報

しかしながら、従来の情報表示装置では、連続撮影された複数の画像から物体位置の軌跡を取得しようとすると、撮影画像を一枚ずつ開いて物体位置の座標をそれぞれ取得し、表などに入力する必要があり、操作に手間が掛かってしまう。

本発明の課題は、複数の画像によって表される解析対象点の軌跡を容易に取得することのできる情報表示装置及びプログラムを提供することである。

以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、情報表示装置において、
画像データを複数有する画像ファイルを少なくとも１つ記憶する画像ファイル記憶手段と、
前記画像ファイル記憶手段における何れかの画像ファイルを、ユーザ操作に基づいて指定画像ファイルとして指定する画像ファイル指定手段と、
前記指定画像ファイルにおける何れかの画像データの画像を表示画面に表示させる画像表示制御手段と、
前記画像データの画像を表示した状態の前記表示画面内で、当該画像における所望の解析対象点についてのプロット操作をユーザから受けるプロット操作入力手段と、
前記プロット操作を受け付ける毎に、前記表示画面内での当該プロット操作の対象位置にプロット点を表示させて維持しつつ、前記画像表示制御手段により表示制御される画像データを前記指定画像ファイル内で順に切り替えるプロット表示制御手段と、
を備えることを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の情報表示装置において、
第１，第２の座標軸から定まる座標系を前記表示画面内に設定する座標系設定手段と、
前記座標系内での複数の前記プロット点の座標値をそれぞれ取得し、これら複数のプロット点の集合に対する近似グラフを算出して前記座標系内に表示させるグラフ表示制御手段と、
を備えることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項２記載の情報表示装置において、
前記画像ファイルは、
前記表示画面における画像の表示領域に合わせて設定すべき前記座標系の範囲を表す座標範囲データを有しており、
前記座標系設定手段は、
前記座標範囲データで表される範囲の前記座標系を前記表示画面における画像の表示領域に設定することを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項２または３に記載の情報表示装置において、
前記画像ファイル記憶手段は、
前記座標系内での各プロット点の座標値をデータテーブルとして前記指定画像ファイル内で記憶する座標値記憶手段を有し、
前記グラフ表示制御手段は、
前記座標値記憶手段から前記複数のプロット点の座標値をそれぞれ取得することを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項４記載の情報表示装置において、
前記座標系設定手段は、
前記第１，第２の座標軸のうち少なくとも一方の座標軸と、これら第１，第２の座標軸とは異なる第３の座標軸とから定まる座標系を前記表示画面内に設定可能であり、
前記座標値記憶手段は、
各プロット点について前記第３の座標軸の座標値を、当該プロット点についての前記第１，第２の座標軸の座標値に対応付けてそれぞれ記憶し、
前記グラフ表示制御手段は、
前記少なくとも一方の座標軸と、前記第３の座標軸とから定まる座標系内での前記複数のプロット点の座標値を前記座標値記憶手段からそれぞれ取得し、
この座標系内での前記複数のプロット点の集合に対する近似グラフを算出して、当該座標系内に表示させる座標系変更グラフ表示制御手段を有することを特徴とする。

請求項６記載の発明は、請求項１〜５の何れか一項に記載の情報表示装置において、
前記画像ファイル記憶手段は、
画像データを１つのみ有する画像ファイルを記憶し、
前記プロット表示制御手段は、
画像データを１つのみ有する画像ファイルが前記画像ファイル指定手段により前記指定画像ファイルとして指定される場合には、
当該画像ファイルにおける前記画像データを前記表示画面に表示させ続け、前記プロット操作を受け付ける毎に、前記表示画面内での当該プロット操作の対象位置にプロット点を表示させて維持することを特徴とする。

請求項７記載の発明は、プログラムにおいて、
表示画面を有するコンピュータに、
画像データを複数有する画像ファイルを少なくとも１つ記憶する画像ファイル記憶機能と、
前記画像ファイル記憶機能により記憶される何れかの画像ファイルを、ユーザ操作に基づいて指定画像ファイルとして指定する画像ファイル指定機能と、
前記指定画像ファイルにおける何れかの画像データの画像を表示画面に表示させる画像表示制御機能と、
前記画像データの画像を表示した状態の前記表示画面内で、当該画像における所望の解析対象点についてのプロット操作をユーザから受けるプロット操作入力機能と、
前記プロット操作を受け付ける毎に、前記表示画面内での当該プロット操作の対象位置にプロット点を表示させて維持しつつ、前記画像表示制御機能により表示制御される画像データを前記指定画像ファイル内で順に切り替えるプロット表示制御機能と、
を実現させることを特徴とする。

本発明によれば、複数の画像によって表される解析対象点の軌跡を、従来よりも容易に取得することができる。

関数電卓の概略構成を示す平面図である。 関数電卓の機能構成を示すブロック図である。 画像ファイルのデータ構造を示す図である。 画像データの画像を示す図である。 情報表示処理の流れを示すフローチャートである。 複数画像プロットモード処理の流れを示すフローチャートである。 単数画像プロットモード処理の流れを示すフローチャートである。 ディスプレイの表示内容を示す図である。 ディスプレイの表示内容を示す図である。 ディスプレイの表示内容を示す図である。

以下、添付図面を参照して本発明に係る実施の形態の一例を詳細に説明する。ただし、発明の範囲は、図示例に限定されない。

［１．１ 外観構成］
図１は、本発明に係る電子機器を適用した関数電卓１の概略構成を示す平面図である。
この図に示すように、関数電卓１は、各種キー群を有する入力キー群２と、ディスプレイ３と、を備えている。

入力キー群２は、ユーザから数値や演算記号等の数式構成要素の入力操作を受けたり、各種処理の指示操作を受けたりするためのキー群であり、それぞれ固有の機能を割り当てられた複数のキーを備えている。本実施の形態においては、入力キー群２は、テンキー２０や演算記号キー２１、カーソルキー２２、ＥＸＥキー２３、削除キー２４等を備えている。

このうち、テンキー２０は数値の入力操作を受けるキーであり、演算記号キー２１は四則演算の記号や括弧、分数の括線、根号（√）、対数記号、定数（円周率「π」や光速度「ｃ」等）、三角関数記号など、各種演算記号の入力操作を受けるキーである。

カーソルキー２２は、ディスプレイ３内で編集対象位置や選択対象位置を示すカーソルを所定の方向に移動させる場合等に押下されるキーであり、本実施の形態においては、上下左右の４方向について入力可能に構成されている。

ＥＸＥキー２３は、処理の実行指示や決定指示の入力操作を受けるキーであり、例えば数式の入力後に演算処理の実行を指示するキーとして機能するようになっている。削除キー２４は、ディスプレイ３に表示されている数値や演算記号などの削除操作を受けるキーである。

ディスプレイ３は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）やＥＬＤ（Electronic Luminescent Display）等により構成されており、入力キー群２などの操作に応じた文字や符号、数式、演算結果などの他、関数電卓１を使用するために必要な各種データを表示するようになっている。なお、本実施の形態におけるディスプレイ３では、複数のレイヤーを重ねて表示することができるようになっている。また、本実施の形態におけるディスプレイ３には、タッチパネル３０が表示画面全面に亘って一体的に設けられている。

［１．２ 機能構成］
続いて、関数電卓１の機能構成を説明する。
図２は、関数電卓１の概略的な機能構成を示すブロック図である。

この図に示すように、関数電卓１は、キー入力部１４と、表示部１５と、インターフェース１６と、ＲＡＭ（Random Access Memory）１２と、記憶部１３と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１と、を備えて構成されている。

キー入力部１４は、上述の入力キー群２を備えており、押下されたキーに対応する操作信号をＣＰＵ１１に出力するようになっている。

表示部１５は、上述のディスプレイ３を備えており、ＣＰＵ１１からの表示信号に従って各種情報をディスプレイ３に表示するようになっている。また、この表示部１５は、ディスプレイ３と一体的に設けられたタッチパネル３０を備えており、表示画面に対する入力ペンの接触位置情報をＣＰＵ１１に出力するようになっている。

インターフェース１６は、図示しない外部機器に接続するための接続端子であり、本実施の形態においては、ＵＳＢケーブルなどを介して外部機器から後述の画像ファイル１３２などを読み込んで、記憶部１３に記憶させることができるようになっている。なお、このインターフェース１６は、カード媒体などの記録媒体からデータを読み込むこととしても良い。

ＲＡＭ１２は、情報を一時的に格納する揮発性のメモリであり、実行される各種プログラムやこれら各種プログラムに係るデータ等を格納する複数のワークエリアを有する。

記憶部１３は、ＲＯＭ（Read Only Memory）等により構成される不揮発性のメモリであり、各種プログラム及び各種データを記憶している。具体的には、記憶部１３は、本発明に係るプログラムとしての情報表示プログラム１３０と、画像ファイル群１３１とを記憶している。

情報表示プログラム１３０は、後述の情報表示処理（図５参照）をＣＰＵ１１に実行させるためのプログラムである。

画像ファイル群１３１には、複数の画像ファイル１３２が含まれており、より詳細には、図３に示すように、複数の画像データ１３３を有する画像ファイル１３２（以下、複数枚画像ファイル１３２Ｂとする）と、１つのみの画像データ１３３を有する画像ファイル１３２（以下、１枚画像ファイル１３２Ａとする）とがそれぞれ少なくとも１つ含まれている。各画像ファイル１３２は、画像データ１３３と、表示態様設定データ１３４と、座標値データテーブル１３５と、近似グラフデータ１３６と、を互いに対応付けた状態で有している。なお、図３では、図示の簡略化のため、画像データ１３３の画像について、図示を省略している。

このうち画像データ１３３は、座標系に重ねて表示可能な画像についてのデータであり、グラフで近似し得る所定形状（例えば放物線や直線など）を表すようになっている。より詳細には、１枚画像ファイル１３２Ａにおける画像データ１３３の画像は、例えば図４（ａ）に示すように、ボール等の移動物体を連続撮影して合成した画像となっており、物体位置（解析対象点）の集合によって所定形状を表すようになっている。一方、複数枚画像ファイル１３２Ｂにおける画像データ１３３の画像は、例えば図４（ｂ）〜（ｇ）に示すように、ボール等の移動物体を連続撮影したそれぞれの画像となっており、各画像における物体位置（解析対象点）の集合によって所定形状を表すようになっている。但し、画像データ１３３の画像としては、作図された画像など、実際の事象とは異なる画像を用いても良い。また、グラフで近似し得る所定形状は放物線や直線に限られず、他の形状であっても良い。

また、表示態様設定データ１３４は、ディスプレイ３の表示態様を表すデータであり、画像を表示可能な各モードについて、より具体的には、ピクチャーグラフモード、グラフモード及び図形モードのそれぞれについて、ディスプレイ３の表示態様を表すようになっている。ここで、ピクチャーグラフモードとは、画像にプロット点を重ねて表示するモードであり、グラフモードとは、１つの画像にグラフを重ねて表示するモードであり、図形モードとは、画像にユーザによる描画図形を重ねて表示するモードである。

そして、ピクチャーグラフモード及びグラフモードにおける画像の表示態様についての情報として、表示態様設定データ１３４には、表示画面内の画像表示領域に合わせて設定されるべきＸＹ座標系の範囲（ＸＹ軸の上限値，下限値）や目盛間隔についての情報が含まれている。更に、ピクチャーグラフモード及びグラフモードにおける表示態様についての情報として、表示態様設定データ１３４には、座標軸を表示するか否か（「軸」の項目を参照）、目盛を表示するか否か（「目盛」の項目を参照）、座標軸ラベル（ＸＹ軸の座標軸名及び原点位置の「０」）を表示するか否か（「ラベル」の項目を参照）などについての設定情報の他、後述の情報表示処理（図５参照）において表示されるプロット点Ｐ（図８参照）の色や形状についての設定情報が含まれている。

また、座標値データテーブル１３５は、後述の情報表示処理（図５参照）においてプロット点ＰのＸＹ座標値を格納するようになっており、好ましくは、ＸＹ軸と、これらとは異なる他の座標軸（例えばＺ軸やＴ軸）とによって定まる座標系内での座標値を格納するようになっている。

また、複数枚画像ファイル１３２Ｂにおける座標値データテーブル１３５は各画像データ１３３に１つの座標値を対応付けて記憶するようになっており、座標値データテーブル１３５におけるデータ欄の数、つまり格納可能な座標値の個数は画像ファイル１３２における画像データ１３３の個数と等しくなっている。一方、１枚画像ファイル１３２Ａにおける座標値データテーブル１３５は１つの画像データ１３３に複数の座標値を対応付けて記憶するようになっており、座標値データテーブル１３５におけるデータ欄の数はユーザにより又はファイル作成時に予め設定された数（例えば合成画像の合成数）となっている。なお、ＸＹ軸とは異なる他の座標軸（例えばＺ軸やＴ軸）についての座標値は、関数電卓１においてユーザにより設定されることとしても良いし、外部機器において画像ファイル１３２の作成時に予め設定されることとしても良い。図３における座標値データテーブル１３５においては、ＸＹ軸とは異なる他の座標軸として、時間を表すＴ軸が例示され、その座標値が設定されている。このＴ軸についての各座標値は、複数枚画像ファイル１３２Ｂにおいては、各画像データ１３３の撮影時における或る基準時からの経時を示すものである。また、１枚画像ファイル１３２Ａにおいては、画像データ１３３における何れかの解析対象点の撮影時点を基準時とした場合に、この基準時からの経時を示すものである。すなわち、ファイル名「バスケ」や「カンランシャ」の複数枚画像ファイル１３２Ｂでは、各画像データ１３３は例えば連続撮影された写真であり、座標値データテーブル１３５におけるＴ軸の値は、各画像が撮影された際の時間経過が記録されたものである。また、ファイル名が「バスケ」や「カンランシャ」の１枚画像ファイル１３２Ａでは、１つの画像データ１３３は例えば連続撮影された写真のうち動点の軌跡を残して合成した画像であり、座標値データテーブル１３５におけるＴ軸の値は、各動点が撮影された際の時間経過が記録されたものである。

また、近似グラフデータ１３６は、プロット点Ｐの集合（軌跡）に対する近似グラフについてのデータであり、近似グラフの種別と、グラフ式とを表すようになっている。なお、近似グラフの種類としては、例えば直線や２次曲線、３次曲線、対数グラフ、指数グラフなどを挙げることができる。また、本実施の形態において、この近似グラフデータ１３６は、後述の情報表示処理（図５参照）において設定されるようになっている。

ＣＰＵ１１は、関数電卓１の各部を中央制御する。具体的には、ＣＰＵ１１は、記憶部１３に記憶されているシステムプログラム及び各種アプリケーションプログラムの中から指定されたプログラムをＲＡＭ１２に展開し、ＲＡＭ１２に展開されたプログラムとの協働で、各種処理を実行する。

［１．３ 関数電卓の動作］
続いて、関数電卓１の動作について説明する。

図５は、情報表示処理の動作を説明するためのフローチャートである。なお、この情報表示処理は、ユーザによりタッチパネル３０やキー入力部１４を介して情報表示処理の実行指示が入力されると、記憶部１３から情報表示プログラム１３０が読み出されてＲＡＭ１２に適宜展開される結果、当該情報表示プログラム１３０とＣＰＵ１１との協働によって実行される。

この図に示すように、情報表示処理においては、まずＣＰＵ１１は、ピクチャーグラフモードの起動操作が行われるか否かを判定し（ステップＳ１）、行われないと判定した場合（ステップＳ１；Ｎｏ）には、他の処理へ移行する。

また、ステップＳ１においてピクチャーグラフモードの起動操作が行われたと判定した場合（ステップＳ１；Ｙｅｓ）には、ＣＰＵ１１は、画像ファイル群１３１における何れかの画像ファイル１３２をユーザに指定させた後（ステップＳ２）、指定された画像ファイル１３２（以下、指定画像ファイル１３２Ｓとする）の種類を判定する（ステップＳ３）。なお、本実施の形態におけるステップＳ２では、ユーザは入力キー群２を介して画像ファイル１３２の指定を行うこととして説明するが、タッチパネル３０を介して行うこととしても良い。また、ステップＳ３においてＣＰＵ１１は、指定画像ファイル１３２Ｓが複数枚画像ファイル１３２Ｂであるか、１枚画像ファイル１３２Ａであるかを判定するようになっている。

このステップＳ３において指定画像ファイル１３２Ｓが複数枚画像ファイル１３２Ｂであると判定した場合（ステップＳ３；複数）には、ＣＰＵ１１は、複数画像プロットモード処理を行う（ステップＳ４）。

具体的には、図６に示すように、この複数画像プロットモード処理においてＣＰＵ１１は、まず指定画像ファイル１３２Ｓにおける表示態様設定データ１３４に基づいてディスプレイ３の表示画面の前面レイヤーにＸＹ軸と、これらの座標軸から定まるＸＹ座標系とを設定する（ステップＴ１）。より詳細には、このときＣＰＵ１１は、表示態様設定データ１３４からＸＹ座標系の設定範囲を読み出し、この設定範囲のＸＹ座標系を前面レイヤーにおける画像の表示領域に設定する。なお、座標軸を表示する旨の設定情報が表示態様設定データ１３４に含まれている場合には、このときＣＰＵ１１は、前面レイヤーにＸＹ軸を表示させる。

次に、ＣＰＵ１１は、変数「ｎ」の値を「１」に設定した後（ステップＴ２）、指定画像ファイル１３２Ｓにおける「ｎ」番目の画像データ１３３の画像をＸＹ座標系の背面レイヤーとしてディスプレイ３に表示させる（ステップＴ３）。なお、後述のステップＴ５によって前面レイヤーにプロット点Ｐが表示されている場合には、このステップＴ３においてＣＰＵ１１は、各プロット点Ｐを表示させて維持しつつ、画像を背面レイヤーとして表示させる。

次に、ＣＰＵ１１は、画像データ１３３の画像を表示した状態の表示画面内で、当該画像における所望の解析対象点についてのプロット操作をユーザに行わせ（ステップＴ４）、このプロット操作に応じて、前面レイヤー内でのプロット操作の対象位置にプロット点Ｐを表示させる（ステップＴ５）。なお、本実施の形態におけるステップＴ４では、ユーザはタッチパネル３０を介してプロット操作を行うようになっているが、カーソルキー２２やＥＸＥキー２３を介して行うこととしても良い。また、ステップＴ５においてＣＰＵ１１は、指定画像ファイル１３２Ｓにおける表示態様設定データ１３４に基づいて、プロット点Ｐの色や形状を設定するようになっている。更に、このステップＴ５の時点で既にプロット点Ｐが表示されている場合には、ＣＰＵ１１は、このプロット点Ｐを表示させたまま、新たなプロット点Ｐを表示させるようになっている。

次に、ＣＰＵ１１は、ＸＹ座標系内でのプロット点Ｐの座標値を「ｎ」番目の座標値として座標値データテーブル１３５に記憶させた後（ステップＴ６）、ユーザから複数画像プロットモード処理の終了操作が行われるか否かを判定する（ステップＴ７）。

このステップＴ７において終了操作が行われないと判定した場合（ステップＴ７；Ｎｏ）には、ＣＰＵ１１は、指定画像ファイル１３２Ｓに「ｎ＋１」番目の画像データ１３３が存在するか否かを判定する（ステップＴ８）。

このステップＴ８において「ｎ＋１」番目の画像データ１３３が存在すると判定した場合（ステップＴ８；Ｙｅｓ）には、ＣＰＵ１１は、変数「ｎ」の値を「１」増やして設定し直した後（ステップＴ９）、上述のステップＴ３に移行する。

以降、上記ステップＴ３〜Ｔ９の処理が繰り返し行われることにより、表示制御される画像データ１３３が指定画像ファイル１３２Ｓ内で順に切り替えられて各画像に対してプロット操作が行われる結果、各プロット操作の対象位置にプロット点Ｐが表示されて、これらプロット点Ｐの集合として解析対象点の軌跡が表示される。

そして、上述のステップＴ７において終了操作が行われたと判定した場合（ステップＴ７；Ｙｅｓ）、または上述のステップＴ８において「ｎ＋１」番目の画像データ１３３が存在しないと判定した場合（ステップＴ８；Ｎｏ）には、ＣＰＵ１１は、複数画像プロットモード処理を終了する。

以上の複数画像プロットモード処理が終了したら、次にＣＰＵ１１は、図５に示すように、プロット点Ｐの集合（解析対象点の軌跡）に対する近似グラフを表示させ（ステップＳ５）、情報表示処理を終了する。なお、このステップＳ５においてＣＰＵ１１は、近似グラフの種別（例えば直線や２次曲線など）をユーザに指定させた後、ＸＹ座標系内での各プロット点Ｐの座標値を座標値データテーブル１３５から取得し、プロット点Ｐの集合（軌跡）に対する近似グラフのグラフ式を算出して、そのグラフ式と近似グラフとを前面レイヤーのＸＹ座標系内に表示させる。但し、ユーザがグラフ式を入力することとしても良いし、表示されたグラフ式を編集することとしても良い。

また、上述のステップＳ３において指定画像ファイル１３２Ｓが１枚画像ファイル１３２Ａであると判定した場合（ステップＳ３；単数）には、ＣＰＵ１１は、単数画像プロットモード処理を行う（ステップＳ６）。

具体的には、図７に示すように、この複数画像プロットモード処理においてＣＰＵ１１は、まず指定画像ファイル１３２Ｓにおける表示態様設定データ１３４に基づいてディスプレイ３の表示画面の前面レイヤーにＸＹ軸と、これらの座標軸から定まるＸＹ座標系とを設定する（ステップＶ１）。より詳細には、このときＣＰＵ１１は、表示態様設定データ１３４からＸＹ座標系の設定範囲を読み出し、この設定範囲のＸＹ座標系を前面レイヤーにおける画像の表示領域に設定する。なお、座標軸を表示する旨の設定情報が表示態様設定データ１３４に含まれている場合には、このときＣＰＵ１１は、前面レイヤーにＸＹ軸を表示させる。

次に、ＣＰＵ１１は、指定画像ファイル１３２Ｓにおける画像データ１３３の画像をＸＹ座標系の背面レイヤーとしてディスプレイ３に表示させるとともに（ステップＶ２）、変数「ｎ」の値を「１」に設定する（ステップＶ３）。

次に、ＣＰＵ１１は、画像データ１３３の画像を表示した状態の表示画面内で、当該画像における所望の解析対象点についてのプロット操作をユーザに行わせ（ステップＶ４）、このプロット操作に応じて、前面レイヤー内でのプロット操作の対象位置にプロット点Ｐを表示させる（ステップＶ５）。なお、本実施の形態におけるステップＶ４では、ユーザはタッチパネル３０を介してプロット操作を行うようになっているが、カーソルキー２２やＥＸＥキー２３を介して行うこととしても良い。また、ステップＶ５においてＣＰＵ１１は、指定画像ファイル１３２Ｓにおける表示態様設定データ１３４に基づいて、プロット点Ｐの色や形状を設定するようになっている。更に、このステップＶ５の時点で既にプロット点Ｐが表示されている場合には、ＣＰＵ１１は、このプロット点Ｐを表示させたまま、新たなプロット点Ｐを表示させるようになっている。

次に、ＣＰＵ１１は、ＸＹ座標系内でのプロット点Ｐの座標値を「ｎ」番目の座標値として座標値データテーブル１３５に記憶させた後（ステップＶ６）、ユーザから単数画像プロットモード処理の終了操作が行われるか否かを判定する（ステップＶ７）。

このステップＶ７において終了操作が行われないと判定した場合（ステップＶ７；Ｎｏ）には、ＣＰＵ１１は、指定画像ファイル１３２Ｓの座標値データテーブル１３５に「ｎ＋１」番目のデータ欄が存在するか否かを判定する（ステップＶ８）。

このステップＶ８において「ｎ＋１」番目のデータ欄が存在すると判定した場合（ステップＶ８；Ｙｅｓ）には、ＣＰＵ１１は、変数「ｎ」の値を「１」増やして設定し直した後（ステップＶ９）、上述のステップＶ４に移行する。

以降、上記ステップＶ４〜Ｔ９の処理が繰り返し行われることにより、指定画像ファイル１３２Ｓにおける画像データ１３３の画像が表示され続けた状態で、当該画像に対して順次プロット操作が行われる結果、各プロット操作の対象位置にプロット点Ｐが表示されて、これらプロット点Ｐの集合として解析対象点の軌跡が表示される。

そして、上述のステップＶ７において終了操作が行われたと判定した場合（ステップＶ７；Ｙｅｓ）、または上述のステップＶ８において指定画像ファイル１３２Ｓの座標値データテーブル１３５に「ｎ＋１」番目のデータ欄が存在しないと判定した場合（ステップＶ８；Ｎｏ）には、ＣＰＵ１１は、単数画像プロットモード処理を終了する。

［１．４ 動作例］
続いて、図面を参照しつつ、上述した関数電卓１の動作を具体的に説明する。

（動作例１）
まず、ユーザがピクチャーグラフモードの起動操作を行い（ステップＳ１；Ｙｅｓ）、上述の図３と、図８（ａ）とに示すように、画像ファイル群１３１における「ファイル名：バスケ」の複数枚画像ファイル１３２Ｂを指定すると（ステップＳ３；複数）、指定画像ファイル１３２Ｓ（ファイル名：バスケ）における表示態様設定データ１３４に基づいてディスプレイ３の表示画面の前面レイヤーにＸＹ軸と、これらの座標軸から定まるＸＹ座標系とが設定される（ステップＴ１）。より詳細には、表示態様設定データ１３４からＸＹ座標系の設定範囲「Ｘ軸：０〜８、Ｙ軸：０〜５．５」が読み出され、この設定範囲のＸＹ座標系が前面レイヤーにおける画像の表示領域に設定される。なお、この表示態様設定データ１３４では、座標軸を表示しない旨が設定されているため、前面レイヤーにＸＹ軸は表示されない。

次に、変数「ｎ」の値が「１」に設定された後（ステップＴ２）、図８（ａ）に示すように、指定画像ファイル１３２Ｓ（ファイル名：バスケ）における「１」番目の画像データ１３３の画像がＸＹ座標系の背面レイヤーとしてディスプレイ３に表示される（ステップＴ３）。なお、本動作例においては、このときディスプレイ３には、複数画像プロットモード処理の終了及び近似グラフの算出を指示する終了指示キー３０５がソフトキーとして表示されるようになっている。

次に、画像データ１３３の画像を表示した状態の表示画面内で、当該画像における所望の解析対象点（本動作例ではボールの位置）についてのプロット操作をユーザが行うと（ステップＴ４）、図８（ｂ）に示すように、前面レイヤー内でのプロット操作の対象位置にプロット点Ｐが表示される（ステップＴ５）。なお、本動作例の表示態様設定データ１３４では、プロット点Ｐの色が「赤」、形状が「十字」に設定されているため、このときプロット点Ｐは赤色の十字記号で表示される。

次に、ＸＹ座標系内でのプロット点Ｐの座標値が「１」番目の座標値として座標値データテーブル１３５に記憶された後（ステップＴ６）、ユーザが終了操作を行わないと（ステップＴ７；Ｎｏ）、指定画像ファイル１３２Ｓに「ｎ＋１」番目の画像データ１３３が存在すると判定され（ステップＴ８；Ｙｅｓ）、変数「ｎ」の値が「１」増やされて「２」に設定される（ステップＴ９）。

そして、図８（ｃ）に示すように、プロット点Ｐが表示されたまま、指定画像ファイル１３２Ｓ（ファイル名：バスケ）における「２」番目の画像データ１３３の画像がＸＹ座標系の背面レイヤーとしてディスプレイ３に表示される（ステップＴ３）。

次に、画像データ１３３の画像を表示した状態の表示画面内で、当該画像における所望の解析対象点（本動作例ではボールの位置）についてのプロット操作をユーザが行うと（ステップＴ４）、前回のプロット点Ｐが表示されつつ、前面レイヤー内でのプロット操作の対象位置に新たなプロット点Ｐが表示される（ステップＴ５）。

以降、上記ステップＴ３〜Ｔ９の処理が繰り返し行われることにより、表示制御される画像データ１３３が指定画像ファイル１３２Ｓ（ファイル名：バスケ）内で順に切り替えられて各画像に対してプロット操作が行われ、その結果、図８（ｄ）に示すように、各プロット操作の対象位置にプロット点Ｐが表示されて、これらプロット点Ｐの集合として解析対象点の軌跡が表示される。

（動作例２）
まず、ユーザがピクチャーグラフモードの起動操作を行い（ステップＳ１；Ｙｅｓ）、上述の図３と、図９（ａ）とに示すように、画像ファイル群１３１における「ファイル名：バスケ」の１枚画像ファイル１３２Ａを指定すると（ステップＳ３；単数）、指定画像ファイル１３２Ｓ（ファイル名：バスケ）における表示態様設定データ１３４に基づいてディスプレイ３の表示画面の前面レイヤーにＸＹ軸と、これらの座標軸から定まるＸＹ座標系とが設定される（ステップＴ１）。より詳細には、表示態様設定データ１３４からＸＹ座標系の設定範囲「Ｘ軸：０〜８、Ｙ軸：０〜５．５」が読み出され、この設定範囲のＸＹ座標系が前面レイヤーにおける画像の表示領域に設定される。なお、この表示態様設定データ１３４では、座標軸を表示しない旨が設定されているため、前面レイヤーにＸＹ軸は表示されない。

次に、図９（ａ）に示すように、指定画像ファイル１３２Ｓ（ファイル名：バスケ）における「１」番目の画像データ１３３の画像がＸＹ座標系の背面レイヤーとしてディスプレイ３に表示される（ステップＶ２）。なお、本動作例においては、このときディスプレイ３には、単数画像プロットモード処理の終了及び近似グラフの算出を指示する終了指示キー３０５がソフトキーとして表示されるようになっている。

次に、変数「ｎ」の値が「１」に設定された後（ステップＶ３）、画像データ１３３の画像を表示した状態の表示画面内で、当該画像における所望の解析対象点（本動作例ではボールの位置）についてのプロット操作をユーザが行うと（ステップＶ４）、図９（ｂ）に示すように、前面レイヤー内でのプロット操作の対象位置にプロット点Ｐが表示される（ステップＶ５）。なお、本動作例の表示態様設定データ１３４では、プロット点Ｐの色が「赤」、形状が「十字」に設定されているため、このときプロット点Ｐは赤色の十字記号で表示される。

次に、ＸＹ座標系内でのプロット点Ｐの座標値が「１」番目の座標値として座標値データテーブル１３５に記憶された後（ステップＶ６）、ユーザが終了操作を行わないと（ステップＶ７；Ｎｏ）、指定画像ファイル１３２Ｓの座標値データテーブル１３５に「ｎ＋１」番目のデータ欄が存在すると判定され（ステップＶ８；Ｙｅｓ）、変数「ｎ」の値が「１」増やされて「２」に設定される（ステップＶ９）。

次に、画像データ１３３の画像を表示した状態の表示画面内で、当該画像における所望の解析対象点（本動作例ではボールの位置）についてのプロット操作をユーザが行うと（ステップＶ４）、図９（ｃ）に示すように、前回のプロット点Ｐが表示されつつ、前面レイヤー内でのプロット操作の対象位置に新たなプロット点Ｐが表示される（ステップＶ５）。

以降、上記ステップＶ４〜Ｔ９の処理が繰り返し（本動作例においては１０回）行われることにより、指定画像ファイル１３２Ｓにおける画像データ１３３の画像が表示され続けた状態で、当該画像に対して順次プロット操作が行われ、その結果、図９（ｄ）に示すように、各プロット操作の対象位置にプロット点Ｐが表示されて、これらプロット点Ｐの集合として解析対象点の軌跡が表示される。

そして、指定画像ファイル１３２Ｓの座標値データテーブル１３５に「１１」番目のデータ欄が存在しないと判定された後（ステップＶ８；Ｎｏ）、図１０（ａ）に示すように、ユーザが近似グラフの種別を２次曲線として指定すると、図１０（ｂ）に示すように、プロット点Ｐの集合（解析対象点の軌跡）に対する２次曲線の近似グラフと、そのグラフ式「Ｙ＝−０．６４Ｘ^２＋５．３５Ｘ−５．９２」とが表示される（ステップＳ５）。

ここで、本動作例では、図１０（ａ）の下部に示すように、「Ｘ」（１次グラフ，直線グラフ），「Ｘ^２」（２次グラフ）などに対応した選択キー３００や、他のグラフ種別の選択キー３００を表示させるためのカーソルキー３０１などがソフトキーとしてディスプレイ３に表示され、これら選択キー３００やカーソルキー３０１を介して近似グラフの種別の選択が行われるようになっている。

また、近似グラフのグラフ式「Ｙ＝−０．６４Ｘ^２＋５．３５Ｘ−５．９２」が表示された状態では、図１０（ｂ）の下部に示すように、グラフ式の編集を指示する編集指示キー３０２がソフトキーとしてディスプレイ３に表示され、この編集指示キー３０２が操作された場合には、図１０（ｃ），（ｄ）に示すように、ユーザが任意のグラフ式を入力して、そのグラフをディスプレイ３に表示させることができるようになっている。

以上、本実施の形態によれば、図５のステップＳ２や図６のステップＴ３〜Ｔ８、図８等に示したように、何れかの画像ファイル１３２がユーザ操作に基づいて指定画像ファイル１３２Ｓとして指定されると、指定画像ファイル１３２Ｓにおける何れかの画像データ１３３が表示画面に表示され、画像データ１３３の画像を表示した状態の表示画面内で、当該画像における解析対象点についてのプロット操作をユーザから受けると、表示画面内でのプロット操作の対象位置にプロット点Ｐが表示されて維持されつつ、表示制御される画像データ１３３が指定画像ファイル１３２Ｓ内で順に切り替えられるので、順に表示される画像に対してそれぞれプロット操作を行うことにより、各プロット操作の対象位置にプロット点Ｐを表示させ、これらプロット点Ｐの集合から解析対象点の軌跡を取得することができる。従って、複数の画像によって表される解析対象点の軌跡を、従来よりも容易に取得することができる。

また、図５のステップＳ５や図１０（ａ），（ｂ）等に示したように、ＸＹ座標系内での複数のプロット点Ｐの座標値がそれぞれ取得され、これら複数のプロット点Ｐの集合に対する近似グラフが算出されて座標系内に表示されるので、解析対象点の軌跡がどのような数学的な意味を持っているのかを解析することができる。

なお、上記の実施の形態における関数電卓１の各構成要素の細部構成及び細部動作に関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であることは勿論である。

例えば、本発明に係る情報表示装置を関数電卓１として説明したが、本発明が適用可能なものは、このような製品に限定されず、携帯電話、パソコン、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、ゲーム機などの電子機器全般に適用可能である。また、本発明に係る情報表示プログラム１３０は、関数電卓１に対して着脱可能なメモリカード、ＣＤ等に記憶されることとしてもよい。

また、座標系の縦軸をＹ軸、横軸をＸ軸として説明したが、他の座標軸名としても良い。より具体的には、ディスプレイ３の表示画面にＸＹ座標系を設定して、当該ＸＹ座標系内でのプロット点Ｐの近似グラフを表示させることとして説明したが、ＸＹ軸のうち少なくとも一方の座標軸（Ｘ軸及び／またはＹ軸）と、これらとは異なる他の座標軸（Ｚ軸やＴ軸）とから定まる座標系（ＸＹＺ座標系やＸＺ座標系など）を表示画面に設定して、複数のプロット点Ｐについて当該座標系内（ＸＹＺ座標系やＸＺ座標系など）での座標値を座標値データテーブル１３５からそれぞれ取得し、この座標系内での当該複数のプロット点Ｐの集合に対する近似グラフを表示させることとしても良い。或いは、近似グラフを表示させる前に、座標値データテーブル１３５に記憶された任意の２つの座標軸についての各座標値を読み出し、読み出した座標値に対応する点をプロットして表示させることとしても良い。例えば、図３に示すように、上記の動作例によれば、座標値データテーブル１３５には初期状態で時間Ｔ軸についてのみ座標値が格納された状態であったのに対し、動作例の処理後にはＸ軸，Ｙ軸に対応する座標値も格納される。このような場合に、座標値データテーブル１３５に記憶された任意の２つの座標軸（例えばＸ軸とＴ軸）が選ばれ、ＸＴ座標系においてＸ，Ｙ座標値に対応する点がプロットされて表示されることとすれば、物理現象の学習により効果を発揮することができる。
また、座標系を直交座標系として説明したが、斜交座標系や極座標系など、他の種類の座標系としても良い。

また、指定画像ファイル１３２Ｓが指定された後（ステップＳ２）、ステップＳ３において指定画像ファイル１３２Ｓの種類を判定して複数画像プロットモード処理または単数画像プロットモード処理を行うこととして説明したが、この判定を行わずに、ステップＴ１〜Ｔ８の処理を行い、初回のステップＴ８において「ｎ＋１」番目（２番目）の画像データ１３３が指定画像ファイル１３２Ｓに含まれると判定した場合（ステップＴ８；Ｙｅｓ）には、ステップＴ９の及びステップＴ３〜Ｔ８の処理を繰り返した後、ステップＳ５の処理を行って情報表示処理を終了する一方、初回のステップＴ８において「ｎ＋１」番目（２番目）の画像データ１３３が指定画像ファイル１３２Ｓに含まれないと判定した場合（ステップＴ８；Ｎｏ）には、ステップＶ９及びステップＶ４〜Ｖ８の処理を繰り返した後、ステップＳ５の処理を行って情報表示処理を終了することとしても良い。

また、画像データ１３３の画像として、連続撮影されたそれぞれの画像、或いは連続撮影して合成された画像を用いることとして説明したが、放物線形状の水流を撮影した噴水の画像など、連続撮影されていない画像を用いても良い。この場合には、水流上の各点が解析対象点としてプロットされることとなる。

１ 関数電卓
２ 入力キー群
３ ディスプレイ
１１ ＣＰＵ
１２ ＲＡＭ
１３ 記憶部
１４ キー入力部
１５ 表示部
１３０ 情報表示プログラム

Claims (7)

1. 画像データを複数有する画像ファイルを少なくとも１つ記憶する画像ファイル記憶手段と、
   前記画像ファイル記憶手段における何れかの画像ファイルを、ユーザ操作に基づいて指定画像ファイルとして指定する画像ファイル指定手段と、
   前記指定画像ファイルにおける何れかの画像データの画像を表示画面に表示させる画像表示制御手段と、
   前記画像データの画像を表示した状態の前記表示画面内で、当該画像における所望の解析対象点についてのプロット操作をユーザから受けるプロット操作入力手段と、
   前記プロット操作を受け付ける毎に、前記表示画面内での当該プロット操作の対象位置にプロット点を表示させて維持しつつ、前記画像表示制御手段により表示制御される画像データを前記指定画像ファイル内で順に切り替えるプロット表示制御手段と、
   を備えることを特徴とする情報表示装置。
2. 請求項１記載の情報表示装置において、
   第１，第２の座標軸から定まる座標系を前記表示画面内に設定する座標系設定手段と、
   前記座標系内での複数の前記プロット点の座標値をそれぞれ取得し、これら複数のプロット点の集合に対する近似グラフを算出して前記座標系内に表示させるグラフ表示制御手段と、
   を備えることを特徴とする情報表示装置。
3. 請求項２記載の情報表示装置において、
   前記画像ファイルは、
   前記表示画面における画像の表示領域に合わせて設定すべき前記座標系の範囲を表す座標範囲データを有しており、
   前記座標系設定手段は、
   前記座標範囲データで表される範囲の前記座標系を前記表示画面における画像の表示領域に設定することを特徴とする情報表示装置。
4. 請求項２または３に記載の情報表示装置において、
   前記画像ファイル記憶手段は、
   前記座標系内での各プロット点の座標値をデータテーブルとして前記指定画像ファイル内で記憶する座標値記憶手段を有し、
   前記グラフ表示制御手段は、
   前記座標値記憶手段から前記複数のプロット点の座標値をそれぞれ取得することを特徴とする情報表示装置。
5. 請求項４記載の情報表示装置において、
   前記座標系設定手段は、
   前記第１，第２の座標軸のうち少なくとも一方の座標軸と、これら第１，第２の座標軸とは異なる第３の座標軸とから定まる座標系を前記表示画面内に設定可能であり、
   前記座標値記憶手段は、
   各プロット点について前記第３の座標軸の座標値を、当該プロット点についての前記第１，第２の座標軸の座標値に対応付けてそれぞれ記憶し、
   前記グラフ表示制御手段は、
   前記少なくとも一方の座標軸と、前記第３の座標軸とから定まる座標系内での前記複数のプロット点の座標値を前記座標値記憶手段からそれぞれ取得し、
   この座標系内での前記複数のプロット点の集合に対する近似グラフを算出して、当該座標系内に表示させる座標系変更グラフ表示制御手段を有することを特徴とする情報表示装置。
6. 請求項１〜５の何れか一項に記載の情報表示装置において、
   前記画像ファイル記憶手段は、
   画像データを１つのみ有する画像ファイルを記憶し、
   前記プロット表示制御手段は、
   画像データを１つのみ有する画像ファイルが前記画像ファイル指定手段により前記指定画像ファイルとして指定される場合には、
   当該画像ファイルにおける前記画像データを前記表示画面に表示させ続け、前記プロット操作を受け付ける毎に、前記表示画面内での当該プロット操作の対象位置にプロット点を表示させて維持することを特徴とする情報表示装置。
7. 表示画面を有するコンピュータに、
   画像データを複数有する画像ファイルを少なくとも１つ記憶する画像ファイル記憶機能と、
   前記画像ファイル記憶機能により記憶される何れかの画像ファイルを、ユーザ操作に基づいて指定画像ファイルとして指定する画像ファイル指定機能と、
   前記指定画像ファイルにおける何れかの画像データの画像を表示画面に表示させる画像表示制御機能と、
   前記画像データの画像を表示した状態の前記表示画面内で、当該画像における所望の解析対象点についてのプロット操作をユーザから受けるプロット操作入力機能と、
   前記プロット操作を受け付ける毎に、前記表示画面内での当該プロット操作の対象位置にプロット点を表示させて維持しつつ、前記画像表示制御機能により表示制御される画像データを前記指定画像ファイル内で順に切り替えるプロット表示制御機能と、
   を実現させることを特徴とするプログラム。

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