JP2000089913A - タッチパネル入力座標変換装置 - Google Patents
タッチパネル入力座標変換装置Info
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- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
- G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
- G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
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- G06F3/0416—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 画像表示用2次元座標系とタッチパネル固有
の座標系とが回転関係等にある場合に、従来の座標変換
より一層正確にタッチパネル固有の座標系における座標
を画像表示用2次元座標系における座標に変換するタッ
チパネル入力座標変換装置を提供する。 【解決手段】 制御プログラムは、画像表示用2次元座
標系における2次元座標を指定して4つの目印画像をデ
ィスプレイに順次表示し、これらの目印画像に対応して
のユーザ操作に基づき、タッチパネルがタッチパネル固
有2次元座標系における2次元座標を得ることにより、
キャリブレーション処理を行う。以後、そのキャリブレ
ーション処理の結果を用いて座標変換を行うことによ
り、タッチパネル用デバイスドライバは、ユーザ操作を
受けたタッチパネルから伝えられるタッチパネル固有2
次元座標系における2次元座標を、画像表示用2次元座
標系に変換してオペレーティングシステムに伝える。
の座標系とが回転関係等にある場合に、従来の座標変換
より一層正確にタッチパネル固有の座標系における座標
を画像表示用2次元座標系における座標に変換するタッ
チパネル入力座標変換装置を提供する。 【解決手段】 制御プログラムは、画像表示用2次元座
標系における2次元座標を指定して4つの目印画像をデ
ィスプレイに順次表示し、これらの目印画像に対応して
のユーザ操作に基づき、タッチパネルがタッチパネル固
有2次元座標系における2次元座標を得ることにより、
キャリブレーション処理を行う。以後、そのキャリブレ
ーション処理の結果を用いて座標変換を行うことによ
り、タッチパネル用デバイスドライバは、ユーザ操作を
受けたタッチパネルから伝えられるタッチパネル固有2
次元座標系における2次元座標を、画像表示用2次元座
標系に変換してオペレーティングシステムに伝える。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、タッチパネル入力
座標の変換装置に関し、特に、ディスプレイ上の各部に
表示した画像の位置と、ユーザが各画像を選択等するた
めに当該ディスプレイに重ね合わされたタッチパネルか
ら入力操作を行った場合に検出される位置とを一致させ
る、いわゆるキャリブレーション技術の改良に関する。
座標の変換装置に関し、特に、ディスプレイ上の各部に
表示した画像の位置と、ユーザが各画像を選択等するた
めに当該ディスプレイに重ね合わされたタッチパネルか
ら入力操作を行った場合に検出される位置とを一致させ
る、いわゆるキャリブレーション技術の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、コンピュータの入力装置の1つと
して、タッチパネルが製品化されている。
して、タッチパネルが製品化されている。
【0003】タッチパネルは、透明な材質からなり、液
晶ディスプレイ等の画像表示装置の表面に貼り付けられ
ており、ユーザがペン又は指によりタッチパネルを押圧
すると、その押圧した位置に対応する2次元座標(x,
y)を検出してコンピュータに伝える装置である。
晶ディスプレイ等の画像表示装置の表面に貼り付けられ
ており、ユーザがペン又は指によりタッチパネルを押圧
すると、その押圧した位置に対応する2次元座標(x,
y)を検出してコンピュータに伝える装置である。
【0004】コンピュータの通信用ポートを通じて、タ
ッチパネルは、コンピュータ内のプログラムであるタッ
チパネル用のデバイスドライバにデータを伝える。
ッチパネルは、コンピュータ内のプログラムであるタッ
チパネル用のデバイスドライバにデータを伝える。
【0005】タッチパネル用のデバイスドライバは、タ
ッチパネルが検出したタッチパネル固有の2次元座標系
における2次元座標を、画像表示用2次元座標系におけ
る2次元座標に変換して、オペレーティングシステム
(以下、OSという)に伝える他、タッチパネルに固有
な制御を行う。
ッチパネルが検出したタッチパネル固有の2次元座標系
における2次元座標を、画像表示用2次元座標系におけ
る2次元座標に変換して、オペレーティングシステム
(以下、OSという)に伝える他、タッチパネルに固有
な制御を行う。
【0006】ここで、画像表示用2次元座標系とは、コ
ンピュータ上で動作するOSにおいて、ディスプレイに
画像を表示するために用いられている座標系をいう。
ンピュータ上で動作するOSにおいて、ディスプレイに
画像を表示するために用いられている座標系をいう。
【0007】例えば、画像表示用2次元座標系におい
て、ディスプレイに表示される領域内の座標を表すと、
(P,Q)[0≦P≦65535、0≦Q≦6553
5]と表せる。ここで、Pは水平座標、Qは垂直座標で
ある。
て、ディスプレイに表示される領域内の座標を表すと、
(P,Q)[0≦P≦65535、0≦Q≦6553
5]と表せる。ここで、Pは水平座標、Qは垂直座標で
ある。
【0008】また、タッチパネル固有の2次元座標系に
おける2次元座標は、例えば、(X,Y)[0≦X≦1
023、0≦Y≦1023]で表される。この座標系に
おいては、ディスプレイに貼り付けられたタッチパネル
の左上隅が(0,0)であり、右上隅が(1023,
0)であり、左下隅が(0,1023)となる。
おける2次元座標は、例えば、(X,Y)[0≦X≦1
023、0≦Y≦1023]で表される。この座標系に
おいては、ディスプレイに貼り付けられたタッチパネル
の左上隅が(0,0)であり、右上隅が(1023,
0)であり、左下隅が(0,1023)となる。
【0009】OSは、マウス、タッチパネル等の座標入
力装置から座標を受け取るためのインタフェースを定め
ており、受け取った座標は、OS配下で動作する各種ア
プリケーションプログラム等に伝えられる。例えば、ユ
ーザがディスプレイに表示されているアイコンを指で押
すような感じで、タッチパネルを押圧した場合には、ユ
ーザがマウスカーソルを当該アイコンに位置づけてマウ
スボタンをクリックしたのと同等の動作がコンピュータ
上で実行されることになる。
力装置から座標を受け取るためのインタフェースを定め
ており、受け取った座標は、OS配下で動作する各種ア
プリケーションプログラム等に伝えられる。例えば、ユ
ーザがディスプレイに表示されているアイコンを指で押
すような感じで、タッチパネルを押圧した場合には、ユ
ーザがマウスカーソルを当該アイコンに位置づけてマウ
スボタンをクリックしたのと同等の動作がコンピュータ
上で実行されることになる。
【0010】但し、タッチパネル固有の2次元座標系と
画像表示用2次元座標系は異なるものであるため、ディ
スプレイ上に表示される画像の座標と、タッチパネルか
ら入力される座標とを一致させる必要があり、このため
キャリブレーションが行われる。タッチパネル用のデバ
イスドライバが、タッチパネルから通信用ポートを介し
て送られる2次元座標を、画像表示用2次元座標系の座
標に変換するために、専用の制御プログラムを用いてキ
ャリブレーションを行い、座標変換式を求めておくので
ある。
画像表示用2次元座標系は異なるものであるため、ディ
スプレイ上に表示される画像の座標と、タッチパネルか
ら入力される座標とを一致させる必要があり、このため
キャリブレーションが行われる。タッチパネル用のデバ
イスドライバが、タッチパネルから通信用ポートを介し
て送られる2次元座標を、画像表示用2次元座標系の座
標に変換するために、専用の制御プログラムを用いてキ
ャリブレーションを行い、座標変換式を求めておくので
ある。
【0011】以下、従来の制御プログラムによるキャリ
ブレーション処理について説明する。
ブレーション処理について説明する。
【0012】従来の制御プログラムにおけるキャリブレ
ーション処理は、タッチパネル固有の座標系における入
力座標(X,Y)を変換した画像表示用2次元座標系に
おける2次元座標(P,Q)を算出するための座標変換
式として、数1及び数2を特定するものである。 [数1] P=aX+b [数2] Q=cY+d 図5は、従来の制御プログラムによるキャリブレーショ
ン処理を示すフローチャートである。
ーション処理は、タッチパネル固有の座標系における入
力座標(X,Y)を変換した画像表示用2次元座標系に
おける2次元座標(P,Q)を算出するための座標変換
式として、数1及び数2を特定するものである。 [数1] P=aX+b [数2] Q=cY+d 図5は、従来の制御プログラムによるキャリブレーショ
ン処理を示すフローチャートである。
【0013】制御プログラムは、タッチパネル用のデバ
イスドライバにキャリブレーション処理の開始を通知す
る(ステップS901)。この通知を受けた時以後、キ
ャリブレーション終了の通知を受けるまでの間、タッチ
パネル用のデバイスドライバは、タッチパネルから送ら
れる座標を変換することなく、タッチパネル固有の座標
系における座標のままOSに通知する。従って、ステッ
プS901における通知以後、制御プログラムはOSを
介してタッチパネル固有の座標系における座標を受ける
ことができるようになる。
イスドライバにキャリブレーション処理の開始を通知す
る(ステップS901)。この通知を受けた時以後、キ
ャリブレーション終了の通知を受けるまでの間、タッチ
パネル用のデバイスドライバは、タッチパネルから送ら
れる座標を変換することなく、タッチパネル固有の座標
系における座標のままOSに通知する。従って、ステッ
プS901における通知以後、制御プログラムはOSを
介してタッチパネル固有の座標系における座標を受ける
ことができるようになる。
【0014】制御プログラムは、ユーザに対し目印をペ
ンで押すことを要求する旨のメッセージを表示し(ステ
ップS902)、画像表示用2次元座標系における座標
(13106,13106)に目印画像を表示する(ス
テップS903)。
ンで押すことを要求する旨のメッセージを表示し(ステ
ップS902)、画像表示用2次元座標系における座標
(13106,13106)に目印画像を表示する(ス
テップS903)。
【0015】図6は、キャリブレーションにおける目印
画像の表示とこの目印に対するユーザのペンによる押圧
との様子を示す図である。
画像の表示とこの目印に対するユーザのペンによる押圧
との様子を示す図である。
【0016】ステップS903の結果として、状態92
1に示すようにタッチパネルと一体化したディスプレイ
画面の左上に×印の目印が表示される。
1に示すようにタッチパネルと一体化したディスプレイ
画面の左上に×印の目印が表示される。
【0017】ここで、ディスプレイの左上隅は、画像表
示用2次元座標系における2次元座標(0,0)で表
せ、ディスプレイの右下隅は、(65535,6553
5)で表せるものとする。また、制御プログラムは、O
Sに画像表示用2次元座標系の2次元座標を渡すことに
より、OSを介してディスプレイ上の任意の位置に画像
を表示することができる。
示用2次元座標系における2次元座標(0,0)で表
せ、ディスプレイの右下隅は、(65535,6553
5)で表せるものとする。また、制御プログラムは、O
Sに画像表示用2次元座標系の2次元座標を渡すことに
より、OSを介してディスプレイ上の任意の位置に画像
を表示することができる。
【0018】状態922は、状態921の後、ユーザが
目印画像を目標にしてペンでタッチパネルを押圧する操
作を行った様子を示す。
目印画像を目標にしてペンでタッチパネルを押圧する操
作を行った様子を示す。
【0019】ユーザが状態922に示すようなタッチパ
ネルに対する操作を行うと、タッチパネルは押圧された
位置を検出して、タッチパネル固有の座標系における2
次元座標として、通信用ポートを介してタッチパネル用
のデバイスドライバに通知する。
ネルに対する操作を行うと、タッチパネルは押圧された
位置を検出して、タッチパネル固有の座標系における2
次元座標として、通信用ポートを介してタッチパネル用
のデバイスドライバに通知する。
【0020】タッチパネル用のデバイスドライバはタッ
チパネルから送られた座標をそのままOSに通知する。
チパネルから送られた座標をそのままOSに通知する。
【0021】制御プログラムは、OSを介してユーザが
押圧した座標を取得する(ステップS904)。ここ
で、取得した座標を(X1,Y1)とする。つまり、ステ
ップS904は、制御プログラムが、座標を取得するま
で処理を停止して待つ処理である。
押圧した座標を取得する(ステップS904)。ここ
で、取得した座標を(X1,Y1)とする。つまり、ステ
ップS904は、制御プログラムが、座標を取得するま
で処理を停止して待つ処理である。
【0022】座標(X1,Y1)を取得した後、制御プロ
グラムは、画像表示用2次元座標系における座標(52
429,52429)に目印画像を表示する(ステップ
S905)。
グラムは、画像表示用2次元座標系における座標(52
429,52429)に目印画像を表示する(ステップ
S905)。
【0023】目印画像を表示した後、制御プログラムは
ステップS904と同様に、ユーザのタッチパネル押圧
に基づくタッチパネル固有の座標系における座標を取得
する(ステップS906)。ここで、取得した座標を
(X2,Y2)とする。
ステップS904と同様に、ユーザのタッチパネル押圧
に基づくタッチパネル固有の座標系における座標を取得
する(ステップS906)。ここで、取得した座標を
(X2,Y2)とする。
【0024】座標(X2,Y2)を取得した後、制御プロ
グラムは、座標(13106,13106)及び座標
(52429,52429)を数1及び数2における
(P,Q)に当てはめ、座標(X1,Y1)及び座標(X
2,Y2)を数1及び数2における(X,Y)に当てはめ
ることにより、座標変換式である数1及び数2における
係数a、b、c、dを求めて、ファイルに記録する(ス
テップS907)。
グラムは、座標(13106,13106)及び座標
(52429,52429)を数1及び数2における
(P,Q)に当てはめ、座標(X1,Y1)及び座標(X
2,Y2)を数1及び数2における(X,Y)に当てはめ
ることにより、座標変換式である数1及び数2における
係数a、b、c、dを求めて、ファイルに記録する(ス
テップS907)。
【0025】ここで、a,b,c,dの算出は、数3〜
数6による。 [数3] a=(52429−13106)/(X2−
X1) [数4] b=13106−X1(52429−131
06)/(X2−X1) [数5] c=(52429−13106)/(Y2−
Y1) [数6] d=13106−Y1(52429−131
06)/(Y2−Y1) 係数a、b、c、dが記録されたファイルは、OSの起
動時にタッチパネル用のデバイスドライバにより参照さ
れ、以後、タッチパネル用のデバイスドライバは係数の
値の定まった数1及び数2に基づいてタッチパネル固有
の座標を画像表示用2次元座標系における座標に変換す
る。
数6による。 [数3] a=(52429−13106)/(X2−
X1) [数4] b=13106−X1(52429−131
06)/(X2−X1) [数5] c=(52429−13106)/(Y2−
Y1) [数6] d=13106−Y1(52429−131
06)/(Y2−Y1) 係数a、b、c、dが記録されたファイルは、OSの起
動時にタッチパネル用のデバイスドライバにより参照さ
れ、以後、タッチパネル用のデバイスドライバは係数の
値の定まった数1及び数2に基づいてタッチパネル固有
の座標を画像表示用2次元座標系における座標に変換す
る。
【0026】係数a、b、c、dを求めた後、制御プロ
グラムは、キャリブレーション終了メッセージをディス
プレイ画面に表示し(ステップS908)、タッチパネ
ル用のデバイスドライバにキャリブレーション終了を通
知する(ステップS909)。
グラムは、キャリブレーション終了メッセージをディス
プレイ画面に表示し(ステップS908)、タッチパネ
ル用のデバイスドライバにキャリブレーション終了を通
知する(ステップS909)。
【0027】なお、キャリブレーション終了の通知とと
もに、制御プログラムはタッチパネル用のデバイスドラ
イバに係数a、b、c、dの値を通知する。
もに、制御プログラムはタッチパネル用のデバイスドラ
イバに係数a、b、c、dの値を通知する。
【0028】タッチパネル用のデバイスドライバは、キ
ャリブレーション終了の通知を受けた以後、タッチパネ
ルにより検出された座標を、係数a、b、c、dが定ま
った数1及び数2の座標変換式に基づいて画像表示用2
次元座標系における座標に変換してOSに通知する。即
ち、タッチパネル用のデバイスドライバは、ユーザの押
圧に起因してタッチパネルが検出した押圧部分の座標を
(X,Y)とすると、これに基づいて数1及び数2によ
ってP及びQを算出し、座標(P,Q)をOSに伝え
る。
ャリブレーション終了の通知を受けた以後、タッチパネ
ルにより検出された座標を、係数a、b、c、dが定ま
った数1及び数2の座標変換式に基づいて画像表示用2
次元座標系における座標に変換してOSに通知する。即
ち、タッチパネル用のデバイスドライバは、ユーザの押
圧に起因してタッチパネルが検出した押圧部分の座標を
(X,Y)とすると、これに基づいて数1及び数2によ
ってP及びQを算出し、座標(P,Q)をOSに伝え
る。
【0029】このように、ディスプレイ画面上に表示し
た2箇所の目印画像に対応するタッチパネル上の2箇所
をユーザに押圧させることによって、従来の制御プログ
ラムはキャリブレーション処理を行い、また、従来のタ
ッチパネル用のデバイスドライバは、数1及び数2を用
いてタッチパネル固有の座標系における座標を画像表示
用2次元座標系における座標に変換する。
た2箇所の目印画像に対応するタッチパネル上の2箇所
をユーザに押圧させることによって、従来の制御プログ
ラムはキャリブレーション処理を行い、また、従来のタ
ッチパネル用のデバイスドライバは、数1及び数2を用
いてタッチパネル固有の座標系における座標を画像表示
用2次元座標系における座標に変換する。
【0030】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
数1及び数2の座標変換式に基づく座標変換では、2つ
の座標系が互いに並行移動又は拡大縮小の関係にある場
合には対応できるが、2つの座標系が互いに回転した関
係にある場合や、1つの座標系がX軸とY軸の直交する
2次元直交座標系でなくX軸とY軸が一定の角度をもっ
て交わる2次元座標系である場合には十分に対応できな
い。
数1及び数2の座標変換式に基づく座標変換では、2つ
の座標系が互いに並行移動又は拡大縮小の関係にある場
合には対応できるが、2つの座標系が互いに回転した関
係にある場合や、1つの座標系がX軸とY軸の直交する
2次元直交座標系でなくX軸とY軸が一定の角度をもっ
て交わる2次元座標系である場合には十分に対応できな
い。
【0031】ところが、現実に製造されるタッチパネル
には、押圧位置を検知する2次元座標系が正確に直交し
た座標系でないものもあり、また、タッチパネルをディ
スプレイの表面に貼り付けるときに、回転方向のずれが
生じる場合もある。
には、押圧位置を検知する2次元座標系が正確に直交し
た座標系でないものもあり、また、タッチパネルをディ
スプレイの表面に貼り付けるときに、回転方向のずれが
生じる場合もある。
【0032】さらに、画像表示用2次元座標系は、OS
等のソフトウェアで定められた座標系であるため、タッ
チパネルが貼り付けられた液晶ディスプレイの左下隅を
原点とするか、右下隅を原点とするか、その他の点を原
点とするか等は、物理的に固定化されているものではな
く、タッチパネル固有の2次元座標系と90度の回転関
係その他の関係となる場合もある。
等のソフトウェアで定められた座標系であるため、タッ
チパネルが貼り付けられた液晶ディスプレイの左下隅を
原点とするか、右下隅を原点とするか、その他の点を原
点とするか等は、物理的に固定化されているものではな
く、タッチパネル固有の2次元座標系と90度の回転関
係その他の関係となる場合もある。
【0033】これらの場合、数1及び数2の座標変換式
では座標変換の精度が低くなり、即ち、従来のタッチパ
ネル用のデバイスドライバでは、ディスプレイに表示さ
れる画像が基礎とする画像表示用2次元座標系と、タッ
チパネル固有の2次元座標系のずれを吸収することがで
きないため、ディスプレイに表示されたグラフィカルユ
ーザインタフェースに対して、ユーザはタッチパネルを
通じて意図通りの位置指定操作を行えないといった不具
合が生じる。
では座標変換の精度が低くなり、即ち、従来のタッチパ
ネル用のデバイスドライバでは、ディスプレイに表示さ
れる画像が基礎とする画像表示用2次元座標系と、タッ
チパネル固有の2次元座標系のずれを吸収することがで
きないため、ディスプレイに表示されたグラフィカルユ
ーザインタフェースに対して、ユーザはタッチパネルを
通じて意図通りの位置指定操作を行えないといった不具
合が生じる。
【0034】そこで、本発明は、このような問題点に鑑
みてなされたものであって、画像表示用2次元座標系と
タッチパネル固有の座標系とが互いに任意な角度の回転
関係にある場合や、タッチパネル固有の2次元座標系が
座標軸の直交しないものである場合に、従来の座標変換
より一層正確にタッチパネル固有の座標系における座標
を画像表示用2次元座標系における座標に変換するタッ
チパネル入力座標変換装置を提供することを目的とす
る。
みてなされたものであって、画像表示用2次元座標系と
タッチパネル固有の座標系とが互いに任意な角度の回転
関係にある場合や、タッチパネル固有の2次元座標系が
座標軸の直交しないものである場合に、従来の座標変換
より一層正確にタッチパネル固有の座標系における座標
を画像表示用2次元座標系における座標に変換するタッ
チパネル入力座標変換装置を提供することを目的とす
る。
【0035】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明に係るタッチパネル入力座標変換装置は、画
像表示用2次元座標系における2次元座標を用いて位置
が指定された画像を、ディスプレイに表示する機能を備
えるコンピュータに対して、前記ディスプレイに重ね合
わされたタッチパネルがユーザ操作を受けることにより
検出したタッチパネル用2次元座標系における入力座標
(x,y)を、前記画像表示用2次元座標系の2次元座
標(f(x,y),g(x,y))に変換して伝えるタ
ッチパネル入力座標変換装置であって、前記f(x,
y)及びg(x,y)はいずれも、x及びyを変数とす
る関数であって、xについての1次の項とyについての
1次の項を含む関数であることを特徴とする。
に、本発明に係るタッチパネル入力座標変換装置は、画
像表示用2次元座標系における2次元座標を用いて位置
が指定された画像を、ディスプレイに表示する機能を備
えるコンピュータに対して、前記ディスプレイに重ね合
わされたタッチパネルがユーザ操作を受けることにより
検出したタッチパネル用2次元座標系における入力座標
(x,y)を、前記画像表示用2次元座標系の2次元座
標(f(x,y),g(x,y))に変換して伝えるタ
ッチパネル入力座標変換装置であって、前記f(x,
y)及びg(x,y)はいずれも、x及びyを変数とす
る関数であって、xについての1次の項とyについての
1次の項を含む関数であることを特徴とする。
【0036】上記構成により、座標変換式が、xとyと
を共に変数とする関数であり、タッチパネル固有2次元
座標系における2次元座標における各次元の成分を共に
反映して画像表示用2次元座標系における2次元座標に
変換する変換式であるため、タッチパネル固有2次元座
標系と画像表示用2次元座標系が互いに任意な角度の回
転関係にある場合や、タッチパネル固有の2次元座標系
が座標軸の直交しないものである場合にも、従来の座標
変換より一層正確にタッチパネル固有の座標系における
座標を画像表示用2次元座標系における座標に変換する
ことができる。
を共に変数とする関数であり、タッチパネル固有2次元
座標系における2次元座標における各次元の成分を共に
反映して画像表示用2次元座標系における2次元座標に
変換する変換式であるため、タッチパネル固有2次元座
標系と画像表示用2次元座標系が互いに任意な角度の回
転関係にある場合や、タッチパネル固有の2次元座標系
が座標軸の直交しないものである場合にも、従来の座標
変換より一層正確にタッチパネル固有の座標系における
座標を画像表示用2次元座標系における座標に変換する
ことができる。
【0037】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態に係る
タッチパネル入力座標変換装置について、図面を用いて
説明する。 <構成>図1は、本発明の実施の形態に係るタッチパネ
ル入力座標変換装置100を備えるパーソナルコンピュ
ータシステム1000の構成図である。
タッチパネル入力座標変換装置について、図面を用いて
説明する。 <構成>図1は、本発明の実施の形態に係るタッチパネ
ル入力座標変換装置100を備えるパーソナルコンピュ
ータシステム1000の構成図である。
【0038】パーソナルコンピュータシステム1000
は、CPU、メモリ、ハードディスクを備えるパーソナ
ルコンピュータ110と、タッチパネル200と、液晶
タイプのディスプレイ300とから構成される。
は、CPU、メモリ、ハードディスクを備えるパーソナ
ルコンピュータ110と、タッチパネル200と、液晶
タイプのディスプレイ300とから構成される。
【0039】タッチパネル200は、透明な材質からな
り、抵抗膜式ベタ電極タイプ、即ち薄膜電極は1枚の矩
形電極を透明プラスチックフィルムの一方の面にスパッ
タリング加工により形成し、これを2枚作成し、薄膜電
極を対向させて適宜のスペーサーを介して積層した位置
入力用の装置であり、ディスプレイ300の表面に貼り
付けられており、ユーザがペン又は指によりタッチパネ
ルを押圧すると、その押圧した位置に対応する2次元座
標(x,y)[0≦x≦1023、0≦y≦1023]
を検出してパーソナルコンピュータ110に伝える。こ
の2次元座標(x,y)は、タッチパネル固有の2次元
座標系における2次元座標であり、この座標系において
は、ディスプレイに貼り付けられたタッチパネルの左上
隅が(0,0)であり、右上隅が(1023,0)であ
り、左下隅が(0,1023)となる。
り、抵抗膜式ベタ電極タイプ、即ち薄膜電極は1枚の矩
形電極を透明プラスチックフィルムの一方の面にスパッ
タリング加工により形成し、これを2枚作成し、薄膜電
極を対向させて適宜のスペーサーを介して積層した位置
入力用の装置であり、ディスプレイ300の表面に貼り
付けられており、ユーザがペン又は指によりタッチパネ
ルを押圧すると、その押圧した位置に対応する2次元座
標(x,y)[0≦x≦1023、0≦y≦1023]
を検出してパーソナルコンピュータ110に伝える。こ
の2次元座標(x,y)は、タッチパネル固有の2次元
座標系における2次元座標であり、この座標系において
は、ディスプレイに貼り付けられたタッチパネルの左上
隅が(0,0)であり、右上隅が(1023,0)であ
り、左下隅が(0,1023)となる。
【0040】パーソナルコンピュータ110は、メモリ
に格納された各種プログラムをCPUにより解読実行す
るものであり、図1にはその内容をソフトウェア面に着
目して表現している。 パーソナルコンピュータ110
において、OS20と、OS20の制御下で実行される
制御プログラム10、複数の一般的なアプリケーション
プログラム60と、タッチパネル用デバイスドライバ3
0とディスプレイドライバ40とが実行される。以下、
CPUにより実行される制御プログラム10等のソフト
ウェアを、機能実行の主体としてとらえ、主体的に表現
する。
に格納された各種プログラムをCPUにより解読実行す
るものであり、図1にはその内容をソフトウェア面に着
目して表現している。 パーソナルコンピュータ110
において、OS20と、OS20の制御下で実行される
制御プログラム10、複数の一般的なアプリケーション
プログラム60と、タッチパネル用デバイスドライバ3
0とディスプレイドライバ40とが実行される。以下、
CPUにより実行される制御プログラム10等のソフト
ウェアを、機能実行の主体としてとらえ、主体的に表現
する。
【0041】ディスプレイドライバ40は、OS20か
ら画像の描画が指示されるとディスプレイ300を制御
して当該画像を表示するものである。
ら画像の描画が指示されるとディスプレイ300を制御
して当該画像を表示するものである。
【0042】タッチパネル用デバイスドライバ30は、
ユーザに押圧された位置のタッチパネル固有の2次元座
標系における2次元座標をタッチパネル200から通信
用ポートを介して受け付け、これを画像表示用2次元座
標系における2次元座標に変換して、OS20に伝える
他、タッチパネルに固有な制御を行う。
ユーザに押圧された位置のタッチパネル固有の2次元座
標系における2次元座標をタッチパネル200から通信
用ポートを介して受け付け、これを画像表示用2次元座
標系における2次元座標に変換して、OS20に伝える
他、タッチパネルに固有な制御を行う。
【0043】ここで、画像表示用2次元座標系とは、O
S20がディスプレイに画像を表示するために用いる座
標系をいう。アプリケーションプログラム60や制御プ
ログラム10は、画像表示用2次元座標系の座標を用い
ることにより、OS20及びディスプレイドライバ40
を介してディスプレイ300に画像を表示することがで
きる。
S20がディスプレイに画像を表示するために用いる座
標系をいう。アプリケーションプログラム60や制御プ
ログラム10は、画像表示用2次元座標系の座標を用い
ることにより、OS20及びディスプレイドライバ40
を介してディスプレイ300に画像を表示することがで
きる。
【0044】なお、画像表示用2次元座標系において、
ディスプレイ300に表示される領域内の座標は、
(P,Q)[0≦P≦65535、0≦Q≦6553
5]と表せる。この画像表示用2次元座標系において
は、ディスプレイ300の左下隅が(0,0)であり、
左上隅が(65535,0)であり、右下隅が(0,6
5535)である。即ち、2次元座標(P,Q)におい
てPが垂直座標を表し、Qが水平座標を表す。
ディスプレイ300に表示される領域内の座標は、
(P,Q)[0≦P≦65535、0≦Q≦6553
5]と表せる。この画像表示用2次元座標系において
は、ディスプレイ300の左下隅が(0,0)であり、
左上隅が(65535,0)であり、右下隅が(0,6
5535)である。即ち、2次元座標(P,Q)におい
てPが垂直座標を表し、Qが水平座標を表す。
【0045】図2は、画像表示用2次元座標系とタッチ
パネル固有2次元座標系との関係を示す図である。な
お、同図は、機械制御用の画像が表示されたディスプレ
イ300を示しているが、この表面にタッチパネル20
0は貼り付けられている。
パネル固有2次元座標系との関係を示す図である。な
お、同図は、機械制御用の画像が表示されたディスプレ
イ300を示しているが、この表面にタッチパネル20
0は貼り付けられている。
【0046】同図に示すように、OS20の扱う画像表
示用2次元座標系は、タッチパネル固有の2次元座標系
とは、概略的には拡大縮小、並行移動に加えて90度回
転した関係にある。但し、実際には、タッチパネル20
0のディスプレイ300との間の貼り付け位置が多少ず
れていることや、タッチパネル200の2次元座標系が
正確に直交したものでない等により、上述の関係より多
少変化した関係にある。
示用2次元座標系は、タッチパネル固有の2次元座標系
とは、概略的には拡大縮小、並行移動に加えて90度回
転した関係にある。但し、実際には、タッチパネル20
0のディスプレイ300との間の貼り付け位置が多少ず
れていることや、タッチパネル200の2次元座標系が
正確に直交したものでない等により、上述の関係より多
少変化した関係にある。
【0047】タッチパネル用デバイスドライバ30が、
タッチパネル固有の座標系における入力座標(X,Y)
を変換した画像表示用2次元座標系における2次元座標
(P,Q)を算出するために用いる座標変換式は数7及
び数8である。 [数7] P=eX+fY+gXY+h [数8] Q=iX+jY+kXY+l 制御プログラム10は、タッチパネルについてのキャリ
ブレーション処理を行うプログラムであり、数7、数8
における係数e、f、g、h、i、j、k、lを求め、
これらの係数の値を、設定情報ファイル50に格納する
とともに、タッチパネル用デバイスドライバ30に通知
する。従って、キャリブレーション処理の終了後は、タ
ッチパネル用デバイスドライバ30は、係数が定まった
座標変換式を用いて座標の変換を行うことが可能とな
る。なお、1度キャリブレーション処理がなされた後
は、設定情報ファイルに各係数の値が保持されるため、
パーソナルコンピュータ110が再起動等された後に
は、タッチパネル用デバイスドライバ30は、設定情報
ファイル50を参照することにより、各係数の値を取得
して座標変換を行う。
タッチパネル固有の座標系における入力座標(X,Y)
を変換した画像表示用2次元座標系における2次元座標
(P,Q)を算出するために用いる座標変換式は数7及
び数8である。 [数7] P=eX+fY+gXY+h [数8] Q=iX+jY+kXY+l 制御プログラム10は、タッチパネルについてのキャリ
ブレーション処理を行うプログラムであり、数7、数8
における係数e、f、g、h、i、j、k、lを求め、
これらの係数の値を、設定情報ファイル50に格納する
とともに、タッチパネル用デバイスドライバ30に通知
する。従って、キャリブレーション処理の終了後は、タ
ッチパネル用デバイスドライバ30は、係数が定まった
座標変換式を用いて座標の変換を行うことが可能とな
る。なお、1度キャリブレーション処理がなされた後
は、設定情報ファイルに各係数の値が保持されるため、
パーソナルコンピュータ110が再起動等された後に
は、タッチパネル用デバイスドライバ30は、設定情報
ファイル50を参照することにより、各係数の値を取得
して座標変換を行う。
【0048】OS20は、タッチパネル用デバイスドラ
イバ30から座標を受け取るためのインタフェースを定
めており、これに従いタッチパネル用デバイスドライバ
30から渡された座標を、各種のアプリケーションプロ
グラム60や制御プログラム10に伝える。
イバ30から座標を受け取るためのインタフェースを定
めており、これに従いタッチパネル用デバイスドライバ
30から渡された座標を、各種のアプリケーションプロ
グラム60や制御プログラム10に伝える。
【0049】OS20における座標を受け取るためのイ
ンタフェースは、マウス等のポインティングデバイスが
検出した座標を受け取るための一般的なインタフェース
であるため、例えば、ユーザがディスプレイ300に表
示されているアイコンを指で押すような感じで、タッチ
パネル200を押圧した場合には、ユーザがマウスカー
ソルを当該アイコンに位置づけてマウスボタンをクリッ
クしたのと同等の動作がパーソナルコンピュータ110
上で実行されることになる。
ンタフェースは、マウス等のポインティングデバイスが
検出した座標を受け取るための一般的なインタフェース
であるため、例えば、ユーザがディスプレイ300に表
示されているアイコンを指で押すような感じで、タッチ
パネル200を押圧した場合には、ユーザがマウスカー
ソルを当該アイコンに位置づけてマウスボタンをクリッ
クしたのと同等の動作がパーソナルコンピュータ110
上で実行されることになる。
【0050】以下、パーソナルコンピュータ110上で
動作する制御プログラム10と、設定情報ファイル50
と、タッチパネル用デバイスドライバ30とを合わせて
タッチパネル入力座標変換装置100という。
動作する制御プログラム10と、設定情報ファイル50
と、タッチパネル用デバイスドライバ30とを合わせて
タッチパネル入力座標変換装置100という。
【0051】タッチパネル入力座標変換装置100は、
タッチパネル固有の座標系における2次元座標を、画像
表示用2次元座標系における2次元座標に変換する座標
変換機能を実現する。<動作>以下、上述のタッチパネ
ル入力座標変換装置100の動作について説明する。
タッチパネル固有の座標系における2次元座標を、画像
表示用2次元座標系における2次元座標に変換する座標
変換機能を実現する。<動作>以下、上述のタッチパネ
ル入力座標変換装置100の動作について説明する。
【0052】タッチパネル用デバイスドライバ30が正
しく座標変換できるようにするために、まず制御プログ
ラム10によってキャリブレーション処理がなされる必
要がある。例えば、タッチパネルのインストール段階に
おいてインストール用のプログラムから制御プログラム
10は呼び出されキャリブレーション処理が実行され
る。
しく座標変換できるようにするために、まず制御プログ
ラム10によってキャリブレーション処理がなされる必
要がある。例えば、タッチパネルのインストール段階に
おいてインストール用のプログラムから制御プログラム
10は呼び出されキャリブレーション処理が実行され
る。
【0053】図3は、制御プログラム10によるキャリ
ブレーション処理を示すフローチャートである。
ブレーション処理を示すフローチャートである。
【0054】制御プログラム10は、タッチパネル用デ
バイスドライバ30にキャリブレーション処理の開始を
通知する(ステップS2010)。この通知を受けた時
以後、キャリブレーション終了の通知を受けるまでの
間、タッチパネル用デバイスドライバ30は、タッチパ
ネル200から送られる座標を変換することなく、タッ
チパネル固有2次元座標系における座標のままOS20
に通知する。従って、ステップS2010における通知
以後、制御プログラム10はOS20を介してタッチパ
ネル固有2次元座標系における座標を受けることができ
るようになる。
バイスドライバ30にキャリブレーション処理の開始を
通知する(ステップS2010)。この通知を受けた時
以後、キャリブレーション終了の通知を受けるまでの
間、タッチパネル用デバイスドライバ30は、タッチパ
ネル200から送られる座標を変換することなく、タッ
チパネル固有2次元座標系における座標のままOS20
に通知する。従って、ステップS2010における通知
以後、制御プログラム10はOS20を介してタッチパ
ネル固有2次元座標系における座標を受けることができ
るようになる。
【0055】制御プログラム10は、ユーザに対して目
印をペンで押すことを要求する旨のメッセージをディス
プレイ300に表示し(ステップS2020)、画像表
示用2次元座標系における座標(13106,1310
6)に目印画像を表示する(ステップS2030)。即
ち、制御プログラム10は、OS20に画像表示用2次
元座標系の2次元座標を渡すことにより、OS20を介
してディスプレイ300上に目印画像を表示する。
印をペンで押すことを要求する旨のメッセージをディス
プレイ300に表示し(ステップS2020)、画像表
示用2次元座標系における座標(13106,1310
6)に目印画像を表示する(ステップS2030)。即
ち、制御プログラム10は、OS20に画像表示用2次
元座標系の2次元座標を渡すことにより、OS20を介
してディスプレイ300上に目印画像を表示する。
【0056】図4は、キャリブレーション処理における
目印画像の表示位置と順序を示す図である。 同図中に
丸数字で示したのが目印画像の表示順であり、で示し
た×印の目印画像301がステップS2030によって
表示されたものである。なお、ステップS2030の実
行直後においては、目印画像302〜304はまだ表示
されていない。
目印画像の表示位置と順序を示す図である。 同図中に
丸数字で示したのが目印画像の表示順であり、で示し
た×印の目印画像301がステップS2030によって
表示されたものである。なお、ステップS2030の実
行直後においては、目印画像302〜304はまだ表示
されていない。
【0057】ディスプレイに×印の目印画像301を表
示した後に、制御プログラム10は、ユーザが目印画像
を目標にしてペンでタッチパネル200を押圧する操作
を行うのを待つ。
示した後に、制御プログラム10は、ユーザが目印画像
を目標にしてペンでタッチパネル200を押圧する操作
を行うのを待つ。
【0058】ユーザがタッチパネル200に対する押圧
操作を行うと、タッチパネル200は押圧された位置を
検出して、タッチパネル固有2次元座標系における2次
元座標として、通信用ポートを介してタッチパネル用デ
バイスドライバ30に通知する。
操作を行うと、タッチパネル200は押圧された位置を
検出して、タッチパネル固有2次元座標系における2次
元座標として、通信用ポートを介してタッチパネル用デ
バイスドライバ30に通知する。
【0059】タッチパネル用デバイスドライバ30はタ
ッチパネル200から送られた座標をそのままOS20
に通知する。
ッチパネル200から送られた座標をそのままOS20
に通知する。
【0060】制御プログラム10は、OS20を介して
ユーザが押圧した座標を取得する(ステップS204
0)。ここで、取得した座標を(X1,Y1)とする。な
お、タッチパネル200は、光を透過するため、ユーザ
はディスプレイ300に表示された目印画像自体をペン
で押圧するような操作を行うことになる。
ユーザが押圧した座標を取得する(ステップS204
0)。ここで、取得した座標を(X1,Y1)とする。な
お、タッチパネル200は、光を透過するため、ユーザ
はディスプレイ300に表示された目印画像自体をペン
で押圧するような操作を行うことになる。
【0061】座標(X1,Y1)を取得した後、制御プロ
グラム10は、図4においてで示したように、画像表
示用2次元座標系における座標(52429,1310
6)に目印画像302を表示する(ステップS205
0)。
グラム10は、図4においてで示したように、画像表
示用2次元座標系における座標(52429,1310
6)に目印画像302を表示する(ステップS205
0)。
【0062】なお、目印画像を表示するための2次元座
標として13106、52429という数値を用いるこ
ととしたが、これはディスプレイの水平及び垂直の長さ
に対して、それぞれ20%と80%の位置に目印を表示
するために定めた数値である。
標として13106、52429という数値を用いるこ
ととしたが、これはディスプレイの水平及び垂直の長さ
に対して、それぞれ20%と80%の位置に目印を表示
するために定めた数値である。
【0063】目印画像302を表示した後、制御プログ
ラム10はステップS2040と同様に、ユーザのタッ
チパネル押圧に基づくタッチパネル固有2次元座標系に
おける座標を取得する(ステップS2060)。ここ
で、取得した座標を(X2,Y2)とする。
ラム10はステップS2040と同様に、ユーザのタッ
チパネル押圧に基づくタッチパネル固有2次元座標系に
おける座標を取得する(ステップS2060)。ここ
で、取得した座標を(X2,Y2)とする。
【0064】座標(X2,Y2)を取得した後、制御プロ
グラム10は、図4においてで示したように、画像表
示用2次元座標系における座標(52429,5242
9)に目印画像303を表示し(ステップS207
0)、ユーザのタッチパネル押圧に基づくタッチパネル
固有2次元座標系における座標(X3,Y3)を取得する
(ステップS2080)。
グラム10は、図4においてで示したように、画像表
示用2次元座標系における座標(52429,5242
9)に目印画像303を表示し(ステップS207
0)、ユーザのタッチパネル押圧に基づくタッチパネル
固有2次元座標系における座標(X3,Y3)を取得する
(ステップS2080)。
【0065】座標(X3,Y3)を取得した後、制御プロ
グラム10は、図4においてで示したように、画像表
示用2次元座標系における座標(13106,5242
9)に目印画像303を表示し(ステップS209
0)、ユーザのタッチパネル押圧に基づくタッチパネル
固有2次元座標系における座標(X4,Y4)を取得する
(ステップS2100)。
グラム10は、図4においてで示したように、画像表
示用2次元座標系における座標(13106,5242
9)に目印画像303を表示し(ステップS209
0)、ユーザのタッチパネル押圧に基づくタッチパネル
固有2次元座標系における座標(X4,Y4)を取得する
(ステップS2100)。
【0066】こうしてタッチパネル固有2次元座標系に
おける座標(X1,Y1)、(X2,Y2)、(X3,
Y3)、(X4,Y4)を取得した制御プログラム10
は、これらに対応する目印画像を表示した座標(131
06,13106)、(52429,13106)、
(52429,52429)、(13106,5242
9)とをそれぞれ対応づけて、数7及び数8の(x,
y)と(P,Q)に当てはめて、数7及び数8における
係数e、f、g、h、i、j、k、lを求めて、設定情
報ファイル50に記録する(ステップS2110)。
おける座標(X1,Y1)、(X2,Y2)、(X3,
Y3)、(X4,Y4)を取得した制御プログラム10
は、これらに対応する目印画像を表示した座標(131
06,13106)、(52429,13106)、
(52429,52429)、(13106,5242
9)とをそれぞれ対応づけて、数7及び数8の(x,
y)と(P,Q)に当てはめて、数7及び数8における
係数e、f、g、h、i、j、k、lを求めて、設定情
報ファイル50に記録する(ステップS2110)。
【0067】即ち、4点について、タッチパネル固有2
次元座標系における座標及び画像表示用2次元座標系に
おける座標の両方で表したものが、すべて数7及び数8
の関係を満たすように、e〜lを算出する。
次元座標系における座標及び画像表示用2次元座標系に
おける座標の両方で表したものが、すべて数7及び数8
の関係を満たすように、e〜lを算出する。
【0068】ここで、e〜lの算出は、制御プログラム
10が数9〜数16に示す計算により行う。なお、各係
数は、浮動小数点演算により4バイトの値として求める
ものとする。 [数9] e=−(52429−13106){(Y2
−Y3)(X4Y4−X1Y1)−(Y4−Y1)(X2Y2−
X3Y3)}/[(X1−X2){(Y2−Y3)(X4Y4−
X1Y1)−(Y4−Y1)(X2Y2−X3Y3)}+(X3
−X2){(Y1−Y 2)(X4Y4−X1Y1)−(Y4−Y
1)(X1Y1−X2Y2)}+(X4−X1){(Y1−
Y2)(X2Y2−X3Y3)−(Y2−Y3)(X1Y1−X2
Y2)}] [数10] f=(52429−13106){(X2
−X3)(X4Y4−X1Y1)−(X4−X1)(X2Y2−
X3Y3)}/[(X1−X2){(Y2−Y3)(X4Y4−
X1Y1)−(Y4−Y1)(X2Y2−X3Y3)}+(X3
−X2){(Y1−Y 2)(X4Y4−X1Y1)−(Y4−Y
1)(X1Y1−X2Y2)}+(X4−X1){(Y1−
Y2)(X2Y2−X3Y3)−(Y2−Y3)(X1Y1−X2
Y2)}] [数11] g=−(52429−13106){(X
2−X3)(Y4−Y1)−(X4−X1)(Y2−Y3)}/
[(X1−X2){(Y2−Y3)(X4Y4−X1Y1)−
(Y4−Y1)(X2Y2−X3Y3)}+(X3−X2)
{(Y1−Y2)(X4Y4−X1Y1)−(Y4−Y1)(X
1Y1−X2Y2)}+(X4−X1){(Y1−Y2)(X2
Y2−X3Y3)−(Y2−Y3)(X1Y1−X2Y2)}] [数12] h=13106−eX1−fY1−gX1Y1 [数13] i=(52429−13106){(Y1
−Y2)(X3Y3−X4Y4)−(Y3−Y4)(X1Y1−
X2Y2)}/[(X1−X2){(Y2−Y3)(X3Y3−
X4Y4)−(Y3−Y4)(X2Y2−X3Y3)}+(X3
−X2){(Y1−Y 2)(X3Y3−X4Y4)−(Y3−Y
4)(X1Y1−X2Y2)}+(X3−X4){(Y1−
Y2)(X2Y2−X3Y3)−(Y2−Y3)(X1Y1−X2
Y2)}] [数14] j=−(52429−13106){(X
1−X2)(X3Y3−X4Y4)−(X3−X4)(X1Y1−
X2Y2)}/[(X1−X2){(Y2−Y3)(X3Y3−
X4Y4)−(Y3−Y4)(X2Y2−X3Y3)}+(X3
−X2){(Y1−Y2)(X3Y3−X4Y4)−(Y3−Y
4)(X1Y1−X2Y2)}+(X3−X4){(Y1−
Y2)(X2Y2−X3Y3)−(Y2−Y3)(X1Y1−X2
Y2)}] [数15] k=(52429−13106){(X1
−X2)(Y3−Y4)−(X3−X4)(Y1−Y2)}/
[(X1−X2){(Y2−Y3)(X3Y3−X4Y4)−
(Y3−Y4)(X2Y2−X3Y3)}+(X3−X2)
{(Y1−Y2)(X3Y3−X4Y4)−(Y3−Y4)(X
1Y1−X2Y2)}+(X3−X4){(Y1−Y2)(X2
Y2−X3Y3)−(Y2−Y3)(X1Y1−X2Y2)}] [数16] l=13106−iX1−jY1−kX1Y1 係数e〜lが記録されたファイルは、OS20の起動時
にタッチパネル用デバイスドライバ30により参照さ
れ、以後、タッチパネル用デバイスドライバ30は係数
の値の定まった数7及び数8に基づいてタッチパネル固
有2次元座標を画像表示用2次元座標系における座標に
変換する。
10が数9〜数16に示す計算により行う。なお、各係
数は、浮動小数点演算により4バイトの値として求める
ものとする。 [数9] e=−(52429−13106){(Y2
−Y3)(X4Y4−X1Y1)−(Y4−Y1)(X2Y2−
X3Y3)}/[(X1−X2){(Y2−Y3)(X4Y4−
X1Y1)−(Y4−Y1)(X2Y2−X3Y3)}+(X3
−X2){(Y1−Y 2)(X4Y4−X1Y1)−(Y4−Y
1)(X1Y1−X2Y2)}+(X4−X1){(Y1−
Y2)(X2Y2−X3Y3)−(Y2−Y3)(X1Y1−X2
Y2)}] [数10] f=(52429−13106){(X2
−X3)(X4Y4−X1Y1)−(X4−X1)(X2Y2−
X3Y3)}/[(X1−X2){(Y2−Y3)(X4Y4−
X1Y1)−(Y4−Y1)(X2Y2−X3Y3)}+(X3
−X2){(Y1−Y 2)(X4Y4−X1Y1)−(Y4−Y
1)(X1Y1−X2Y2)}+(X4−X1){(Y1−
Y2)(X2Y2−X3Y3)−(Y2−Y3)(X1Y1−X2
Y2)}] [数11] g=−(52429−13106){(X
2−X3)(Y4−Y1)−(X4−X1)(Y2−Y3)}/
[(X1−X2){(Y2−Y3)(X4Y4−X1Y1)−
(Y4−Y1)(X2Y2−X3Y3)}+(X3−X2)
{(Y1−Y2)(X4Y4−X1Y1)−(Y4−Y1)(X
1Y1−X2Y2)}+(X4−X1){(Y1−Y2)(X2
Y2−X3Y3)−(Y2−Y3)(X1Y1−X2Y2)}] [数12] h=13106−eX1−fY1−gX1Y1 [数13] i=(52429−13106){(Y1
−Y2)(X3Y3−X4Y4)−(Y3−Y4)(X1Y1−
X2Y2)}/[(X1−X2){(Y2−Y3)(X3Y3−
X4Y4)−(Y3−Y4)(X2Y2−X3Y3)}+(X3
−X2){(Y1−Y 2)(X3Y3−X4Y4)−(Y3−Y
4)(X1Y1−X2Y2)}+(X3−X4){(Y1−
Y2)(X2Y2−X3Y3)−(Y2−Y3)(X1Y1−X2
Y2)}] [数14] j=−(52429−13106){(X
1−X2)(X3Y3−X4Y4)−(X3−X4)(X1Y1−
X2Y2)}/[(X1−X2){(Y2−Y3)(X3Y3−
X4Y4)−(Y3−Y4)(X2Y2−X3Y3)}+(X3
−X2){(Y1−Y2)(X3Y3−X4Y4)−(Y3−Y
4)(X1Y1−X2Y2)}+(X3−X4){(Y1−
Y2)(X2Y2−X3Y3)−(Y2−Y3)(X1Y1−X2
Y2)}] [数15] k=(52429−13106){(X1
−X2)(Y3−Y4)−(X3−X4)(Y1−Y2)}/
[(X1−X2){(Y2−Y3)(X3Y3−X4Y4)−
(Y3−Y4)(X2Y2−X3Y3)}+(X3−X2)
{(Y1−Y2)(X3Y3−X4Y4)−(Y3−Y4)(X
1Y1−X2Y2)}+(X3−X4){(Y1−Y2)(X2
Y2−X3Y3)−(Y2−Y3)(X1Y1−X2Y2)}] [数16] l=13106−iX1−jY1−kX1Y1 係数e〜lが記録されたファイルは、OS20の起動時
にタッチパネル用デバイスドライバ30により参照さ
れ、以後、タッチパネル用デバイスドライバ30は係数
の値の定まった数7及び数8に基づいてタッチパネル固
有2次元座標を画像表示用2次元座標系における座標に
変換する。
【0069】係数e〜lを求めた後、制御プログラム1
0は、キャリブレーション終了メッセージをディスプレ
イ画面に表示し(ステップS2120)、タッチパネル
用デバイスドライバ30にキャリブレーション終了を通
知する(ステップS2130)。キャリブレーション終
了の通知とともに、制御プログラム10はタッチパネル
用デバイスドライバ30に係数e〜lの値を通知する。
0は、キャリブレーション終了メッセージをディスプレ
イ画面に表示し(ステップS2120)、タッチパネル
用デバイスドライバ30にキャリブレーション終了を通
知する(ステップS2130)。キャリブレーション終
了の通知とともに、制御プログラム10はタッチパネル
用デバイスドライバ30に係数e〜lの値を通知する。
【0070】このようにしてなされたキャリブレーショ
ン処理の終了後、タッチパネル用デバイスドライバ30
は、ユーザの押圧に対応してタッチパネル200により
検出された座標を、係数e〜lが定まった数7及び数8
の座標変換式に基づいて画像表示用2次元座標系におけ
る座標に変換してOS20に通知する。
ン処理の終了後、タッチパネル用デバイスドライバ30
は、ユーザの押圧に対応してタッチパネル200により
検出された座標を、係数e〜lが定まった数7及び数8
の座標変換式に基づいて画像表示用2次元座標系におけ
る座標に変換してOS20に通知する。
【0071】即ち、タッチパネル用デバイスドライバ3
0は、ユーザの押圧に起因してタッチパネル200が検
出した押圧部分の座標を(X,Y)とすると、これに基
づいて数7及び数8によってP及びQを算出し、座標
(P,Q)をOS20に伝える。 <考察>数1及び数2と、数7及び数8とを比較すれば
明らかなように、本発明に係るタッチパネル入力座標変
換装置100は、従来の技術より、正確にタッチパネル
固有2次元座標系における2次元座標を画像表示用2次
元座標系における2次元座標に変換することができる。
0は、ユーザの押圧に起因してタッチパネル200が検
出した押圧部分の座標を(X,Y)とすると、これに基
づいて数7及び数8によってP及びQを算出し、座標
(P,Q)をOS20に伝える。 <考察>数1及び数2と、数7及び数8とを比較すれば
明らかなように、本発明に係るタッチパネル入力座標変
換装置100は、従来の技術より、正確にタッチパネル
固有2次元座標系における2次元座標を画像表示用2次
元座標系における2次元座標に変換することができる。
【0072】即ち、数1及び数2によれば、タッチパネ
ル固有2次元座標系におけるY方向の変位が、画像表示
用2次元座標系におけるQ方向の変位としてしか現われ
ないものであるため、2つの座標系が90度回転関係に
ある場合には全く対応できないが、数7及び数8によれ
ば、タッチパネル固有2次元座標系におけるY方向の変
位が、画像表示用2次元座標系におけるP方向の変位と
してもQ方向の変位としても現れ得るものであるため、
2つの座標系が回転関係等にある場合にも対応し得るも
のとなっている。
ル固有2次元座標系におけるY方向の変位が、画像表示
用2次元座標系におけるQ方向の変位としてしか現われ
ないものであるため、2つの座標系が90度回転関係に
ある場合には全く対応できないが、数7及び数8によれ
ば、タッチパネル固有2次元座標系におけるY方向の変
位が、画像表示用2次元座標系におけるP方向の変位と
してもQ方向の変位としても現れ得るものであるため、
2つの座標系が回転関係等にある場合にも対応し得るも
のとなっている。
【0073】なお、本実施の形態で示したように、4点
指定によるキャリブレーション処理を行うことにより、
実際に2つの座標系間に回転関係を生じるような方向へ
のずれや、ディスプレイ平面に垂直な方向へタッチパネ
ルの一部がすれているような場合、タッチパネルが台形
でありタッチパネル固有2次元座標系が直交しないよう
な場合について、事実上、座標変換の精度は実際の使用
において十分な程度なものとなった。
指定によるキャリブレーション処理を行うことにより、
実際に2つの座標系間に回転関係を生じるような方向へ
のずれや、ディスプレイ平面に垂直な方向へタッチパネ
ルの一部がすれているような場合、タッチパネルが台形
でありタッチパネル固有2次元座標系が直交しないよう
な場合について、事実上、座標変換の精度は実際の使用
において十分な程度なものとなった。
【0074】以上、本発明に係るタッチパネル入力座標
変換装置100について、実施形態に基づいて説明した
が、本発明はこれら実施形態に限られないことは勿論で
ある。即ち、 (1)本実施の形態では、タッチパネル固有2次元座標
系における座標原点は、タッチパネルが貼り付けられた
ディスプレイ画面の左上隅に相当する位置としたが、こ
れに限定されることはなく、例えば、左下隅等であって
もよく、どの位置であってもよい。 (2)本実施の形態では、制御プログラムが、キャリブ
レーション処理において、座標変換式の各係数を計算に
より求めて、デバイスドライバに伝えることとしたが、
これに限定されることはなく、例えば、制御プログラム
が画像表示用2次元座標系における目印画像の2次元座
標をデバイスドライバに通知し、これを受けたデバイス
ドライバは、ユーザからの入力座標を得て、制御プログ
ラムに次の目印画像の座標を要求してこれを取得した後
さらなるユーザからの入力座標を得る処理を繰り返して
座標変換式の各係数を計算により求めることとしてもよ
く、このようにキャリブレーション処理における制御プ
ログラムと、デバイスドライバの処理分担は、いかなる
ものであってもよい。 (3)本実施の形態では、制御プログラムが目印画像を
表示する2次元座標を、ディスプレイの水平及び垂直の
長さに対して、20%、80%となる位置に定めたが、
これに限定されることはなく、例えば25%、75%等
であってもよい。但し、ディスプレイに表示する4点
が、ある程度離れた距離であることが望ましい。また、
本実施の形態では、係数e〜lを、浮動小数点演算によ
り4バイトの値として求めることとしたが、4バイトに
限定されることはなく、8バイト等であってもよい。 (4)本実施の形態では、タッチパネル入力座標変換装
置100は、4点指定によるキャリブレーションに基づ
き数7及び数8によって座標変換を行うこととしたが、
例えば、3点指定によるキャリブレーションに基づき、
次の数17及び数18によって、タッチパネル固有2次
元座標系における2次元座標(X,Y)を画像表示用2
次元座標系における2次元座標(P,Q)に変換するこ
ととしてもよい。これによっても、座標系相互が回転関
係にある場合に、ある程度の正確性をもって座標変換が
できる。 [数17] P=eX+fY+g [数18] Q=hX+iY+j なお、数17及び数18における係数e、f、g、h、
i、jは、ディスプレイに目印画像を表示して、これに
対応するタッチパネル上の点のユーザによる押圧から得
たタッチパネル固有2次元座標系における座標を取得す
る操作を3回行い、3組の座標を数17、数18にあて
はめることにより算出することができる。
変換装置100について、実施形態に基づいて説明した
が、本発明はこれら実施形態に限られないことは勿論で
ある。即ち、 (1)本実施の形態では、タッチパネル固有2次元座標
系における座標原点は、タッチパネルが貼り付けられた
ディスプレイ画面の左上隅に相当する位置としたが、こ
れに限定されることはなく、例えば、左下隅等であって
もよく、どの位置であってもよい。 (2)本実施の形態では、制御プログラムが、キャリブ
レーション処理において、座標変換式の各係数を計算に
より求めて、デバイスドライバに伝えることとしたが、
これに限定されることはなく、例えば、制御プログラム
が画像表示用2次元座標系における目印画像の2次元座
標をデバイスドライバに通知し、これを受けたデバイス
ドライバは、ユーザからの入力座標を得て、制御プログ
ラムに次の目印画像の座標を要求してこれを取得した後
さらなるユーザからの入力座標を得る処理を繰り返して
座標変換式の各係数を計算により求めることとしてもよ
く、このようにキャリブレーション処理における制御プ
ログラムと、デバイスドライバの処理分担は、いかなる
ものであってもよい。 (3)本実施の形態では、制御プログラムが目印画像を
表示する2次元座標を、ディスプレイの水平及び垂直の
長さに対して、20%、80%となる位置に定めたが、
これに限定されることはなく、例えば25%、75%等
であってもよい。但し、ディスプレイに表示する4点
が、ある程度離れた距離であることが望ましい。また、
本実施の形態では、係数e〜lを、浮動小数点演算によ
り4バイトの値として求めることとしたが、4バイトに
限定されることはなく、8バイト等であってもよい。 (4)本実施の形態では、タッチパネル入力座標変換装
置100は、4点指定によるキャリブレーションに基づ
き数7及び数8によって座標変換を行うこととしたが、
例えば、3点指定によるキャリブレーションに基づき、
次の数17及び数18によって、タッチパネル固有2次
元座標系における2次元座標(X,Y)を画像表示用2
次元座標系における2次元座標(P,Q)に変換するこ
ととしてもよい。これによっても、座標系相互が回転関
係にある場合に、ある程度の正確性をもって座標変換が
できる。 [数17] P=eX+fY+g [数18] Q=hX+iY+j なお、数17及び数18における係数e、f、g、h、
i、jは、ディスプレイに目印画像を表示して、これに
対応するタッチパネル上の点のユーザによる押圧から得
たタッチパネル固有2次元座標系における座標を取得す
る操作を3回行い、3組の座標を数17、数18にあて
はめることにより算出することができる。
【0075】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に係るタッチパネル入力座標変換装置は、画像表示用2
次元座標系における2次元座標を用いて位置が指定され
た画像を、ディスプレイに表示する機能を備えるコンピ
ュータに対して、前記ディスプレイに重ね合わされたタ
ッチパネルがユーザ操作を受けることにより検出したタ
ッチパネル用2次元座標系における入力座標(x,y)
を、前記画像表示用2次元座標系の2次元座標(f
(x,y),g(x,y))に変換して伝えるタッチパ
ネル入力座標変換装置であって、前記f(x,y)及び
g(x,y)はいずれも、x及びyを変数とする関数で
あって、xについての1次の項とyについての1次の項
を含む関数であることを特徴とする。
に係るタッチパネル入力座標変換装置は、画像表示用2
次元座標系における2次元座標を用いて位置が指定され
た画像を、ディスプレイに表示する機能を備えるコンピ
ュータに対して、前記ディスプレイに重ね合わされたタ
ッチパネルがユーザ操作を受けることにより検出したタ
ッチパネル用2次元座標系における入力座標(x,y)
を、前記画像表示用2次元座標系の2次元座標(f
(x,y),g(x,y))に変換して伝えるタッチパ
ネル入力座標変換装置であって、前記f(x,y)及び
g(x,y)はいずれも、x及びyを変数とする関数で
あって、xについての1次の項とyについての1次の項
を含む関数であることを特徴とする。
【0076】これにより、座標変換式が、タッチパネル
固有2次元座標系における2次元座標における各次元の
成分を共に反映して画像表示用2次元座標系における2
次元座標に変換する変換式であるため、タッチパネル固
有2次元座標系と画像表示用2次元座標系が互いに任意
な角度の回転関係にある場合や、タッチパネル固有の2
次元座標系が座標軸の直交しないものである場合にも、
従来の座標変換より一層正確にタッチパネル固有の座標
系における座標を画像表示用2次元座標系における座標
に変換することができる。
固有2次元座標系における2次元座標における各次元の
成分を共に反映して画像表示用2次元座標系における2
次元座標に変換する変換式であるため、タッチパネル固
有2次元座標系と画像表示用2次元座標系が互いに任意
な角度の回転関係にある場合や、タッチパネル固有の2
次元座標系が座標軸の直交しないものである場合にも、
従来の座標変換より一層正確にタッチパネル固有の座標
系における座標を画像表示用2次元座標系における座標
に変換することができる。
【0077】また、前記タッチパネル入力座標変換装置
はさらに、n個[n=3以上の自然数]の2次元座標を
記憶するための調整用入力座標記憶手段と、n個の画像
表示用2次元座標系における2次元座標(Pi,Qi)[
i=1〜nの自然数]を記憶する表示座標記憶手段と、
前記表示座標記憶手段に記憶されたn個の前記2次元座
標を順次用いて位置指定をして、タッチパネル入力位置
の目印となる画像を、前記コンピュータをして前記ディ
スプレイに表示させ、前記2次元座標それぞれに対応す
るユーザ操作を受けて前記タッチパネルにより検出され
た入力座標(X i,Yi)[i=1〜nの自然数]を、取
得して前記調整用入力座標記憶手段に格納する調整用入
力受付手段と、前記調整用入力受付手段により前記入力
座標が前記調整用入力座標記憶手段に格納された後に、
前記入力座標と前記表示座標記憶手段に格納されている
画像表示用2次元座標系における2次元座標とに基づい
て、前記f(x,y)及びg(x,y)を、Pi=f
(Xi,Yi)[i=1〜nの自然数]、及びQi=g(X
i,Yi)[i=1〜nの自然数]が成立する関数となる
ように関数の係数を特定する座標変換式特定手段とを備
えることとすることもできる。
はさらに、n個[n=3以上の自然数]の2次元座標を
記憶するための調整用入力座標記憶手段と、n個の画像
表示用2次元座標系における2次元座標(Pi,Qi)[
i=1〜nの自然数]を記憶する表示座標記憶手段と、
前記表示座標記憶手段に記憶されたn個の前記2次元座
標を順次用いて位置指定をして、タッチパネル入力位置
の目印となる画像を、前記コンピュータをして前記ディ
スプレイに表示させ、前記2次元座標それぞれに対応す
るユーザ操作を受けて前記タッチパネルにより検出され
た入力座標(X i,Yi)[i=1〜nの自然数]を、取
得して前記調整用入力座標記憶手段に格納する調整用入
力受付手段と、前記調整用入力受付手段により前記入力
座標が前記調整用入力座標記憶手段に格納された後に、
前記入力座標と前記表示座標記憶手段に格納されている
画像表示用2次元座標系における2次元座標とに基づい
て、前記f(x,y)及びg(x,y)を、Pi=f
(Xi,Yi)[i=1〜nの自然数]、及びQi=g(X
i,Yi)[i=1〜nの自然数]が成立する関数となる
ように関数の係数を特定する座標変換式特定手段とを備
えることとすることもできる。
【0078】これにより、座標変換式の係数を自らキャ
リブレーション処理を行って特定することができるの
で、タッチパネルの個体差等を吸収することができる。
リブレーション処理を行って特定することができるの
で、タッチパネルの個体差等を吸収することができる。
【0079】即ち、製造段階でのディスプレイとタッチ
パネルとの貼り合わせのずれをある程度容認することが
でき、また、OS等で定める画像表示用の座標系におけ
る原点がディスプレイの左上隅、左下隅、右上隅、又は
右下隅等となっても、キャリブレーション処理を行いさ
えすれば、タッチパネルからの入力と、ディスプレイに
表示された画像との位置関係を整合させることができ
る。
パネルとの貼り合わせのずれをある程度容認することが
でき、また、OS等で定める画像表示用の座標系におけ
る原点がディスプレイの左上隅、左下隅、右上隅、又は
右下隅等となっても、キャリブレーション処理を行いさ
えすれば、タッチパネルからの入力と、ディスプレイに
表示された画像との位置関係を整合させることができ
る。
【0080】また、前記nは4であり、前記f(x,
y)は、係数e,f,g,hを用いてex+fy+gx
y+hと表されるものであり、前記g(x,y)は、係
数i,j,k,lを用いてix+jy+kxy+lと表
されるものであり、前記座標変換式特定手段は、前記入
力座標(Xi,Yi)[i=1,2,3,4]と前記表示
座標記憶手段に格納されている画像表示用2次元座標系
における2次元座標(P i,Qi)[i=1,2,3,
4]とに基づいて、Pi=f(Xi,Yi)[i=1,2,
3,4]、及びQi=g(Xi,Yi)[i=1,2,3,
4]を満たすように、前記係数e,f,g,h,i,
j,k,lを特定することとすることもできる。
y)は、係数e,f,g,hを用いてex+fy+gx
y+hと表されるものであり、前記g(x,y)は、係
数i,j,k,lを用いてix+jy+kxy+lと表
されるものであり、前記座標変換式特定手段は、前記入
力座標(Xi,Yi)[i=1,2,3,4]と前記表示
座標記憶手段に格納されている画像表示用2次元座標系
における2次元座標(P i,Qi)[i=1,2,3,
4]とに基づいて、Pi=f(Xi,Yi)[i=1,2,
3,4]、及びQi=g(Xi,Yi)[i=1,2,3,
4]を満たすように、前記係数e,f,g,h,i,
j,k,lを特定することとすることもできる。
【0081】これにより、実際の製造段階で生じる程度
のディスプレイとタッチパネルとの貼り合わせのずれ等
があっても、キャリブレーションのためにユーザはタッ
チパネルを4点押圧するのみで、それ以後はディスプレ
イ上のどの画素に対しても十分正確に指定することがで
きるようになる。
のディスプレイとタッチパネルとの貼り合わせのずれ等
があっても、キャリブレーションのためにユーザはタッ
チパネルを4点押圧するのみで、それ以後はディスプレ
イ上のどの画素に対しても十分正確に指定することがで
きるようになる。
【0082】また、前記表示座標記憶手段に格納されて
いる4個の2次元座標それぞれは、2次元座標平面にお
いて、4角形の各頂点に存在することとすることもでき
る。
いる4個の2次元座標それぞれは、2次元座標平面にお
いて、4角形の各頂点に存在することとすることもでき
る。
【0083】これにより、重複した4点ではなく、タッ
チパネル上である程度異なる特性を持つ4点を、キャリ
ブレーションに用いることとなるため、座標変換の精度
を高くすることができる。
チパネル上である程度異なる特性を持つ4点を、キャリ
ブレーションに用いることとなるため、座標変換の精度
を高くすることができる。
【図1】本発明の実施の形態に係るタッチパネル入力座
標変換装置100を備えるパーソナルコンピュータシス
テム1000の構成図である。
標変換装置100を備えるパーソナルコンピュータシス
テム1000の構成図である。
【図2】画像表示用2次元座標系とタッチパネル固有2
次元座標系との関係を示す図である。
次元座標系との関係を示す図である。
【図3】制御プログラム10によるキャリブレーション
処理を示すフローチャートである。
処理を示すフローチャートである。
【図4】キャリブレーション処理における目印画像の表
示位置と順序を示す図である。
示位置と順序を示す図である。
【図5】従来の制御プログラムによるキャリブレーショ
ン処理を示すフローチャートである。
ン処理を示すフローチャートである。
【図6】キャリブレーションにおける目印画像の表示と
この目印に対するユーザのペンによる押圧との様子を示
す図である。
この目印に対するユーザのペンによる押圧との様子を示
す図である。
10 制御プログラム 20 OS 30 タッチパネル用デバイスドライバ 40 ディスプレイドライバ 50 設定情報ファイル 60 アプリケーションプログラム 100 タッチパネル入力座標変換装置 110 パーソナルコンピュータ 200 タッチパネル 300 ディスプレイ 301〜304 目印画像 1000 パーソナルコンピュータシステム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 明比 一彦 滋賀県守山市森川原町163番地 グンゼ株 式会社電子部品事業部内 Fターム(参考) 5B087 AD02 CC26 DJ01 DJ03
Claims (4)
- 【請求項1】 画像表示用2次元座標系における2次元
座標を用いて位置が指定された画像を、ディスプレイに
表示する機能を備えるコンピュータに対して、前記ディ
スプレイに重ね合わされたタッチパネルがユーザ操作を
受けることにより検出したタッチパネル用2次元座標系
における入力座標(x,y)を、前記画像表示用2次元
座標系の2次元座標(f(x,y),g(x,y))に
変換して伝えるタッチパネル入力座標変換装置であっ
て、 前記f(x,y)及びg(x,y)はいずれも、x及び
yを変数とする関数であって、xについての1次の項と
yについての1次の項を含む関数であることを特徴とす
るタッチパネル入力座標変換装置。 - 【請求項2】 前記タッチパネル入力座標変換装置はさ
らに、 n個[n=3以上の自然数]の2次元座標を記憶するた
めの調整用入力座標記憶手段と、 n個の画像表示用2次元座標系における2次元座標(P
i,Qi)[i=1〜nの自然数]を記憶する表示座標記
憶手段と、 前記表示座標記憶手段に記憶されたn個の前記2次元座
標を順次用いて位置指定をして、タッチパネル入力位置
の目印となる画像を、前記コンピュータをして前記ディ
スプレイに表示させ、前記2次元座標それぞれに対応す
るユーザ操作を受けて前記タッチパネルにより検出され
た入力座標(Xi,Yi)[i=1〜nの自然数]を、取
得して前記調整用入力座標記憶手段に格納する調整用入
力受付手段と、 前記調整用入力受付手段により前記入力座標が前記調整
用入力座標記憶手段に格納された後に、前記入力座標と
前記表示座標記憶手段に格納されている画像表示用2次
元座標系における2次元座標とに基づいて、前記f
(x,y)及びg(x,y)を、Pi=f(Xi,Yi)
[i=1〜nの自然数]、及びQi=g(Xi,Yi)[i
=1〜nの自然数]が成立する関数となるように関数の
係数を特定する座標変換式特定手段とを備えることを特
徴とするタッチパネル入力座標変換装置。 - 【請求項3】 前記nは4であり、 前記f(x,y)は、係数e,f,g,hを用いてex
+fy+gxy+hと表されるものであり、 前記g(x,y)は、係数i,j,k,lを用いてix
+jy+kxy+lと表されるものであり、 前記座標変換式特定手段は、前記入力座標(Xi,Yi)
[i=1,2,3,4]と前記表示座標記憶手段に格納
されている画像表示用2次元座標系における2次元座標
(Pi,Qi)[i=1,2,3,4]とに基づいて、Pi
=f(Xi,Yi)[i=1,2,3,4]、及びQi=g
(Xi,Yi)[i=1,2,3,4]を満たすように、
前記係数e,f,g,h,i,j,k,lを特定するこ
とを特徴とする請求項2記載のタッチパネル入力座標変
換装置。 - 【請求項4】 前記表示座標記憶手段に格納されている
4個の2次元座標それぞれは、2次元座標平面におい
て、4角形の各頂点に存在することを特徴とする請求項
3記載のタッチパネル入力座標変換装置。
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