JP2005196248A - 表示入力装置 - Google Patents

Abstract

【課題】タッチパネル式の表示入力装置において、常時ズレ補正処理を実行させると制御部の負担が過大となったり、その構成が複雑化する点と、有効エリア内でのタッチ位置や入力頻度を基準としてズレ補正処理を実行させると、ズレ量が大きい場合に補正を行いにくい点である。
【解決手段】 表示入力装置１の制御装置４には、ディスプレイ２表面上の座標系と、タッチパネル３表面上の座標系との座標系間の対応関係が記憶されると共に、制御装置４のモードをモード切替スイッチ７により座標対応調整モードに移行可能とし、この座標対応調整モードにおいて、制御装置４は、ディスプレイ２表面上に調整用のキー画像を表示させると共に、その表示エリアＥ４と、タッチパネル３上にタッチ入力された位置の座標Ｐ１１・Ｐ１２・・・との対応関係を導出し、その対応関係に基づいて、前記座標系間の対応関係を再設定する。
【選択図】図５

Description

本発明は、ディスプレイと、ディスプレイ表面に装着されてタッチ入力可能とされるタッチパネルと、ディスプレイおよびタッチパネルを制御する制御装置と、を備える表示入力装置の技術に関する。

従来より、ディスプレイに直接入力可能とする入力デバイスとして、タッチパネルが知られている。入力手段であるタッチパネルは、表示手段であるディスプレイ表面に装着されて、表示入力装置を構成するように用いられる。
タッチパネルは透明な部材で構成されており、ユーザはタッチパネルの奥側に位置するディスプレイ表面を視認することが可能である。また、ディスプレイ表面上の座標と、タッチパネル表面上の座標とが絶対座標で対応するように設定されている。通例は、ディスプレイの座標の直上にタッチパネルの座標が位置するように設定される。
このような表示入力装置において、ディスプレイ上にキー画像を表示させることで、ユーザは、そのキー画像を押圧しようとしてタッチパネル表面に指等で触れる。そして、タッチパネルへの入力が行われる。
ここで、キー画像の表示エリアに対応するように、タッチパネル上に、入力の有効エリアが設けられている。したがって、キー画像表示に対応する入力の有無（有効エリア押圧の有無）が、表示入力装置の制御部で判定可能である。特に、このような表示入力装置は、表示部と入力部とが一体化されているため、ユーザインターフェイスが良好である。

前記の表示入力装置において、キー画像等の表示位置（表示エリア）と、タッチ入力位置（有効エリア）との対応に、不具合が発生する場合がある。
例えば、ディスプレイ上の座標に対して、対応するタッチパネル上の座標が水平方向（ディスプレイ表面方向）にずれが生じている場合、ユーザは表示エリアに対応してタッチパネル上の有効エリアを適切にタッチできないことがある（入力の失敗が発生する）。
また、ディスプレイ上の座標の直上（ディスプレイ表面の法線上の上方）に、対応するタッチパネル上の座標が設定され、水平方向（ディスプレイ表面方向）のずれが無い場合であっても、ユーザの視点からは、表示位置と入力位置とがずれていると認識されることが有る。ユーザ毎の身長の違いや、表示入力装置の配設位置の違い等により、ディスプレイ表面を見るユーザの視点が異なるものとなる。そして、ディスプレイ表面に向かうユーザの視線が、ディスプレイ表面の法線方向に対して傾斜している場合（傾斜量が大きい場合）、そのユーザには、表示位置と入力位置とがずれていると認識される。

前述の不具合を改善すべく、ディスプレイ上の座標とタッチパネル上の座標との対応を、容易に調整可能とした技術として、特許文献１に開示される技術がある。
特許文献１には、キー画像等の表示エリアに対応する有効エリアを、有効エリア内でのタッチ位置とその頻度に応じて、自動調整する技術が開示されている。そして、ユーザが、表示エリアを基準として、タッチパネル上を押圧する頻度が高い位置に、有効エリアが自動的にスライドするようにして、表示エリアと有効エリアとのずれが解消される。

特開平６−９５８０４号公報

特許文献１に開示される技術では、有効エリア内でのタッチ回数の累積を記憶部に記憶させる処理や、有効エリア内へのタッチ毎に、有効エリア中心座標とタッチ位置とのズレ量を比較する処理等が、必要である。つまり、タッチパネル上への入力操作毎に、表示入力装置の制御側でズレ補正処理が実行されることになり、制御部に過大な負担を掛けてしまうと共に、制御部の構成が複雑化してしまう。
また、ディスプレイ上の座標とタッチパネル上の座標とのズレ量が大きい場合には、ユーザが表示エリアを押下しようとしても、有効エリア外を押下してしまうことが頻発する。このような場合には、特許文献１に開示される技術を適用しても、判定対象である有効エリアが押下されないので、そもそもズレ補正の処理が実行されず、ズレの解消が行われない。

つまり、解決しようとする問題点は、タッチパネル式の表示入力装置において、常時ズレ補正処理を実行させると制御部の負担が過大となったり、その構成が複雑化する点と、有効エリア内でのタッチ位置や入力頻度を基準としてズレ補正処理を実行させると、ズレ量が大きい場合に補正を行いにくい点である。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、請求項１においては、
ディスプレイと、
ディスプレイ表面に装着されてタッチ入力可能とされるタッチパネルと、
ディスプレイおよびタッチパネルを制御する制御装置と、
を備える表示入力装置であって、
制御装置には、ディスプレイ表面上の座標系と、タッチパネル表面上の座標系との座標系間の対応関係が記憶されると共に、
制御装置のモードを、座標対応調整モードに移行させる調整モード移行手段を備え、
この座標対応調整モードにおいて、制御装置は、ディスプレイ表面上に調整用のキー画像を表示させると共に、
キー画像エリアと、キー画像の表示後にタッチパネル上にタッチ入力された位置との対応関係を導出し、
その対応関係に基づいて、前記座標系間の対応関係を再設定するものである。

請求項２においては、
ディスプレイ上の複数箇所に前記キー画像を表示すると共に、
各キー画像の表示位置毎に、キー画像エリアと、タッチ入力された位置との対応関係を導出し、
それらの対応関係を平均化してなる平均対応関係に基づいて、前記座標系間の対応関係を再設定するものである。

請求項３においては、
座標対応調整モードでの再設定において、制御装置は、
ディスプレイ表面上で直交する二軸のうち、
一方の軸方向での前記座標系間の対応関係は、設定の対象とはせず固定とし、
他方の軸方向での前記座標系間の対応関係のみ、設定の対象とするものである。

請求項４においては、
操作者を認証する認証手段を備えると共に、
前記制御装置を、操作者毎に前記座標系間の対応関係を対応付けて記憶可能に構成し、
該制御装置は、前記座標対応調整モードにおいて、認証された操作者に対応する前記座標系間の対応関係を再設定するものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

請求項１においては、常時ズレ補正処理を実行させることがないので、制御部の負担が過大となったり、その構成が複雑化することがない。また、再設定前の対応関係に影響されて、タッチ入力位置に制限が加えられることがないため、ズレ量が大きい場合にも補正を容易に行うことが可能となる。

請求項２においては、ディスプレイ表面の特定領域に、ユーザによるタッチ入力が適切に行われない箇所が生じるなどの不具合が防止され、どの部分でも適切にタッチ入力が可能となる。

請求項３においては、制御部の負担がより一層、軽減される。

請求項４においては、背丈の違い等の理由により、操作者間で表示入力装置への視点が異なる場合であっても、表示入力装置の操作性が個別の操作者毎に確保される。

本発明の二つの実施の形態について、図面を用いて説明する。
図１に示すように、第一の実施の形態である表示入力装置１は、表示手段であるディスプレイ２と、入力手段であるタッチパネル３と、ディスプレイ２およびタッチパネル３を制御する制御装置４と、を備えている。

入力手段としてのタッチパネル３は、指やペン先等の接触による押圧により、入力が行われる構成である。
タッチパネルの種類としては、アナログ抵抗膜方式を始めとして各種存在するが、本発明においては、指によるタッチ入力が検知可能な分解能を有すれば良いので、どの方式のタッチパネルを用いるものであっても良い。

タッチパネル３は、ディスプレイ２の表面に装着されて、ディスプレイ２と一体化されるように配設される。また、タッチパネル３は透明部材で構成されており、タッチパネル３を通じて、ディスプレイ２表面をユーザは視認可能である。そして、ディスプレイ２表面上にキー画像等の表示を行うことで、ユーザがそのキー画像を押圧しようとする際にタッチパネル表面を指等で触れることになり、タッチパネル３への入力が行われる。

制御装置４には、演算部６、記憶部５等が備えられている。
記憶部５には、各種のプログラムが記憶されると共に、各種処理の実行時に必要な記憶領域が確保されており、演算部６の動作を補佐する。表示側座標系と入力側座標系との対応関係に関する情報（後述）も、記憶部５に記憶されている。
また、演算部６において、各種のプログラムの実行が行われる。例えば、通常モードにおいては、記憶部５に記憶される対応関係の情報に基づいて、ディスプレイ２上の各座標と、タッチパネル３上の各座標との対応が判定される。そして、タッチパネル３上へのタッチ入力が行われた際に、タッチ入力位置の座標が、ディスプレイ２の表面上でどの座標に対応するのかが、演算部６で特定される。

図２に示すように、ディスプレイ２の表面上およびタッチパネル３の表面上には、それぞれ座標系が設定されている。
以下において、ディスプレイ２表面上の座標系を表示側座標系とし、ｘ軸、ｙ軸、原点ｐ０を有するものとする。また、タッチパネル３表面上の座標系を入力側座標系とし、Ｘ軸、Ｙ軸、原点Ｐ０を有するものとする。
表示側座標系と入力側座標系とは対応するように設定されており、タッチパネル３上へのタッチ入力が行われた際に、タッチ入力位置の座標が、ディスプレイ２の表面上でどの座標に対応するのかが、制御装置４で特定される。この座標系間の対応関係に関する情報は、前記記憶部５に記憶されている。

図３を用いて、工場出荷時等の初期設定における座標系間の対応関係について説明する。
図３（ａ）には、表示側座標系と入力側座標系とで対応する一対の座標として、ディスプレイ２上の座標ｐ１と、タッチパネル３上の座標Ｐ１とが示されている。また、法線Ｄ１は、ディスプレイ２上の座標ｐ１におけるディスプレイ２表面に対する法線である。
ここで、座標Ｐ１は、座標ｐ１における法線Ｄ１上に位置するものとなっている。このような関係は、ディスプレイ２およびタッチパネル３上の各座標のどの座標ににおいても、成立するように設定されている。

つまり、ディスプレイ２上の各座標に対して、その各座標における法線上に、対応するタッチパネル３上の各座標が位置するように、初期設定における座標系間の対応関係が設定されている。
したがって、ディスプレイ２の表面の法線方向より見て、表示側座標系と入力側座標系とが、完全一致する。なお、以上はディスプレイ２が平面で形成される場合である。

図３（ｂ）を用いて、ディスプレイ２が曲面で形成される場合の対応関係について説明する。
図３（ｂ）には、対応する一対の座標が二組、示されている。一組は、ディスプレイ２上の座標ｐ２と、タッチパネル３上の座標Ｐ２とである。もう一組は、ディスプレイ２上の座標ｐ３と、タッチパネル３上の座標Ｐ３とである。特に、座標Ｐ２は、ディスプレイ２表面の中央に位置している。
また、法線Ｄ２・Ｄ３は、それぞれ、座標ｐ２・ｐ３におけるディスプレイ２表面に対する法線である。
ここで、座標ｐ２・Ｐ２は共に法線Ｄ２上に位置するものとなっているが、座標Ｐ３は、座標ｐ３の法線Ｄ３上から外れた位置となっている。ここで、座標Ｐ３は、座標ｐ３の法線Ｄ２（中央位置の座標ｐ２における法線）上に、位置している。

つまり、ディスプレイ２の表面が曲面の場合は、ディスプレイ２上の各座標に対して、その各座標における法線上に、対応するタッチパネル３上の各座標が位置するわけではない。この場合は、ディスプレイ２表面の端部位置では、ディスプレイ２上の各座標に対応するタッチパネル３上の各座標は、ディスプレイ２上の各座標における法線上から外れた位置となる。
しかしながら、ディスプレイ２の表面の法線方向より見て、表示側座標系と入力側座標系とが、完全一致するように、初期設定における座標系間の対応関係が設定されている。以下における初期設定の説明においては、この設定の場合（表示側座標系と入力側座標系とが、完全一致する場合）を前提とする。

なお、ディスプレイ２の表面が曲面の場合において、このような対応関係（図３（ｂ）に図示の場合）に代えて、平面の場合と同様に、ディスプレイ２上の各座標に対して、その各座標における法線上に、対応するタッチパネル３上の各座標が位置するようにしてもよい。この場合、表示側座標系に対して入力側座標系が、ディスプレイ２表面の曲率に応じた膨らみを有するものとなる。つまり、ディスプレイ２の表面面積より、タッチパネル３の表面面積の方が大きくなる。

図２を用いて、表示入力装置１の通常使用時におけるタッチパネル３への入力の有無判定について説明する。
表示入力装置１が、ユーザからの入力待機状態にある場合に、ディスプレイ２上に、例えば、矩形状のキー画像が複数表示されているものとする。図２において、これらのキー画像が、ディスプレイ２上の表示エリアＥ１・Ｅ２に、表示されている。
また、前記座標系間の対応関係に基づいて、制御装置４の演算手段６により、表示エリアＥ１・Ｅ２に対応する入力エリアＴ１・Ｔ２が、タッチパネル３上で特定される。
なお、表示エリアＥ１・Ｅ２はディスプレイ２上の各座標の集合体であり、入力エリアＴ１・Ｔ２はタッチパネル３上の各座標の集合体であるので、前記座標系間の対応関係に基づいて、制御装置４は、表示エリアと入力エリアとの対応も導出可能である。

タッチパネル３にタッチ入力が行われると、その入力位置の座標が制御装置４で特定される。
制御装置４において、この入力座標が前記入力エリアＴ１内の座標であると判定された場合は、表示エリアＥ１のキー画像に対応する入力が行われたものであると認識する。この入力座標が前記入力エリアＴ２内の座標であると判定された場合も同様であり、この場合は、表示エリアＥ２のキー画像に対応する入力が行われたものであると、制御装置４は認識する。また、この入力座標が、入力エリアＴ１・Ｔ２のいずれの内部にも属しないと判定された場合は、表示エリアＥ１・Ｅ２のキー画像に対応する入力は行われていないと、制御装置４は認識する。

そして、キー画像（表示エリア）に対応する入力が行われた場合は、その入力に応じた処理が実行される。
ここで、表示入力装置１は、自らが接続される機器において、主として入力手段として利用されるものである。表示入力装置１が接続される機器としては、例えば、ファクシミリの表示パネル等がある。
したがって、前記入力に応じた処理の実行先は、必ずしも、表示入力装置１の制御装置４ではなく、表示入力装置１が接続される機器の制御部等のこともある。

次に、座標対応調整モードについて説明する。
表示入力装置１を制御する制御装置４のモードには、通常使用時における通常モードと、座標対応調整モードとの二つのモードが、少なくとも用意されている。
座標対応調整モードは、前記座標系間の対応関係を再設定する際に、制御装置４の動作を規定するモードである。座標対応調整モードへの移行は、制御装置４に記憶される座標系間の対応関係が、不適切な場合にユーザの指令に基づいて、実行される。この座標系間の対応関係が不適切な場合については、後述する。

表示入力装置１には、モード切替スイッチ７が設けられており、該モード切替スイッチ７の操作により、制御装置４のモードを座標対応調整モードへ移行させることが可能である。なお、座標対応調整モードへ移行させる手段は、より詳しくは、モード切替スイッチ７と、該モード切替スイッチ７のスイッチドライバとで構成される。該スイッチドライバは、前記記憶部５に記憶される。

本実施の形態では、表示側座標系と入力側座標系との双方は、完全一致可能な座標系として設定されている。つまり、両座標系において、原点位置の設定や、直交する二軸の設定も同一であり、各座標系における二点間の距離も、対応する座標間では同一である。
例えば、図２に、対応する一対のエリアとして表示エリアＥ１と入力エリアＴ１とを図示しているが、表示エリアＥ１の各辺長さは、表示エリアＴ１の各辺長さと同一である。つまり、表示側座標系における二点間の距離は、入力側座標系における対応する二点間の距離と同一であり、表示側座標系に対して入力側座標系は、等倍に構成されている。
前述において、ディスプレイ２表面が曲面の際に、表示側座標系に対して入力側座標系が、ディスプレイ２表面の曲率に応じた膨らみを有するように対応させる場合を説明したが、この場合は、表示側座標系に対して入力側座標系が拡大されて構成されている。

本実施の形態では、表示側座標系に対して入力側座標系が等倍で完全一致可能であるため、前記座標系間の対応関係における不具合とは、両座標系が平面視において（ディスプレイ２表面の法線方向より見て）、相対的にズレている場合、を意味する。判りやすく言うと、両座標系の原点位置がズレている状態、といっても差し支えない。
そして、これらの両座標系の相対的なズレの補正が、座標対応調整モードにおいて、前記座標系間の対応関係の再設定により、行われるものである。

つまり、座標系間の対応関係が不適切な場合とは、次のような場合を意味する。
一つには、前記初期設定の座標系間の対応関係が制御装置４に記憶されているにも関わらず、ディスプレイ２上に平面方向でタッチパネル３がズレて装着されるなどして、両座標系がディスプレイ２の表面方向で相対的にズレている場合である。このとき、ユーザは、ディスプレイ２上に表示されるキー画像を押下しようとしても、対応する有効エリアがキー画像の入力エリアから外れて設定されているので、入力を適切に行うことが出来ない。

また、図４に示すように、ディスプレイ２の表面を眺めるユーザの視線が、ディスプレイ２表面に対して、斜めに入射する場合も、前記初期設定の座標系間の対応関係では、対処できない。
図４において、キー画像等の表示エリアＥ３の直上には、対応する有効エリアＴ３が設定されている。ユーザが入力の対象とするのは有効エリアＥ３であるが、ユーザ自身が押下の目標として設定するのは、表示エリアＥ３（キー画像）自体である。ユーザの視線が斜めの場合（ディスプレイ２の法線方向に対して傾斜している場合）は、ユーザの目８には、表示エリアＥ３がタッチパネル３の表面上に、表示エリアＦ３として見える。このため、ユーザが押下の目標とする表示エリアＦ３と、押下の対象とすべき有効エリアＥ３とが、ズレているように見える。
したがって、このような場合も、ユーザは入力を適切に行うことが出来ない。

図５に示すように、座標対応調整モードにおいて、まず、制御装置４は、ディスプレイ２上に調整用のキー画像（表示エリアＥ４）を表示させる。この調整用キー画像の形状は特に限定するものではないが、本実施形態では矩形状としている。
この表示の後、制御装置４は、ユーザに調整用キー画像の押下を要求する文言（「調整用キーを押してください」等）をディスプレイ２上に表示すると共に、ユーザからのタッチ入力の待機状態に移行する。
このタッチ入力の要求に対して、ユーザは、少なくとも一回のタッチ入力を行う。図５において、ユーザによるタッチ入力位置を、座標Ｐ１１・Ｐ１２・Ｐ１３・Ｐ１４・Ｐ１５としている。ユーザによるタッチ入力は、最低として一回であってもよいが、このズレ補正における精度を向上させるため、複数回数要求されるものである。

ユーザによるタッチ入力が終了すると、制御装置４は、表示エリアＥ４と、タッチ入力位置とに基づいて、対応関係を導出する。そして、制御装置４は、ここで導出された対応関係に基づいて、座標系間の対応関係を再設定する。
本実施の形態では、具体的には、制御装置４はまず、表示エリアＥ４の中心位置と、タッチ入力位置の中心位置との距離を算出する。ここで、表示エリアＥ４の中心位置とは矩形の対角中心位置であり、タッチ入力位置の中心位置は、複数の入力位置の重心位置としている。なお、一点の場合はその点自体とする。
エリアも点の集合体とみなすことができるため、一般に、表示エリアやタッチ入力位置の中心位置を、対象とする図形を構成する各点の重心位置として、設定することが可能である。
次いで、制御装置４は、前記算出された中心位置間距離を、両座標系のズレ量として認識する。より詳しくは、両座標系のズレ量は、ｘ軸方向成分とｙ軸方向成分とからなる。そして、制御装置４は、このズレ量（対応関係）の分だけ、表示側座標系に対して入力側座標系を相対的にズラして、ユーザの感覚に合致するように、座標系間の対応関係を再設定する。

なお、ユーザによるタッチ入力は、表示エリアＥ４に対する有効エリアの補正を意図するものであり、基本的には、再設定前の有効エリアに、多くのタッチ入力が行われることが望ましい。言い換えると、不良な対応関係の下であっても、再設定前の有効エリアから大きく外れる位置に、再設定後の有効エリアが設定されることは無い。つまり、再設定前の有効エリアから大きく外れる位置へのタッチ入力は、除外する必要がある。
このため、本実施の形態では、再設定前の有効エリアＥ４の外側に、所定幅の帯状の許容エリアＡを設け、許容エリアＡか再設定前の有効エリアＥ４かにタッチ入力があった場合のみ、座標対応調整モードにおける有効なタッチ入力があったと判断される。それ以外のタッチ入力は、無効とされる。

以上の構成をまとめる。
制御装置４には、ディスプレイ２表面上の座標系と、タッチパネル３表面上の座標系との座標系間の対応関係が記憶されると共に、制御装置４のモードを、座標対応調整モードに移行させる調整モード移行手段を備えている。調整モード移行手段は、モード切替スイッチ７と、そのスイッチドライバとで構成される。
この座標対応調整モードにおいて、制御装置４は、ディスプレイ２表面上に調整用のキー画像を表示させると共に、キー画像エリア（表面エリアＥ４）と、キー画像の表示後にタッチパネル３上にタッチ入力された位置との対応関係を導出する。そして、制御装置４は、その対応関係に基づいて、前記座標系間の対応関係を再設定する。
本実施の形態では、制御装置４は、表面エリアＥ４の中心位置と、タッチ入力位置群の中心位置との距離をズレ量として算出し、このズレ量が、表面エリアＥ４とタッチ入力位置群との対応関係であると認識する。
そして、このズレ量の分だけ、表面側座標系（ディスプレイ２上の座標系）に対して、入力側座標系（タッチパネル３上の座標系）が平行移動するように、座標系間の対応関係を再設定する。

このため、座標対応調整モードにおいてのみ、表面側座標系（ディスプレイ２上の座標系）に対する入力側座標系（タッチパネル３上の座標系）の対応関係が再設定される。
また、座標対応調整モードにおける調整の判断材料としてのタッチ位置が、再設定前における有効エリア（ディスプレイ２上の表示エリアに対応するタッチパネル３上の領域）に限定されない。

したがって、常時ズレ補正処理を実行させることがないので、制御部の負担が過大となったり、その構成が複雑化することがない。
また、再設定前の対応関係に影響されて、タッチ入力位置に制限が加えられることがないため、ズレ量が大きい場合にも補正を容易に行うことが可能となる。

以上においては、調整用の試行が、ディスプレイ２上の一箇所のみで行われるものとしている。
ここで、このような調整用のタッチ入力の試行を、ディスプレイ２上の複数箇所で行って、その結果を平均化しても良い。

図６に示すように、座標対応調整モードにおいて、制御装置４は、ディスプレイ２上に調整用のキー画像を、複数箇所に表示させる。これらの調整用キー画像はそれぞれ、ディスプレイ２上で表示エリアＥ５・Ｅ６・Ｅ７・Ｅ８に表示される。
この表示の後、制御装置４は、ユーザに調整用キー画像の押下を要求する文言をディスプレイ２上に表示すると共に、ユーザからのタッチ入力の待機状態に移行する。
このタッチ入力の要求に対して、ユーザは、各キー画像（表示エリア）毎に、少なくとも一回のタッチ入力を行う。

ユーザによるタッチ入力が終了すると、制御装置４は、各表示エリア毎に表示エリアとタッチ入力位置とに基づいて、対応関係を導出する。図６に示す例では、四箇所においてキー画像が表示されているので、四つの対応関係が導出される。
そして、制御装置４は、ここで導出された四つの対応関係を平均化して、平均の対応関係を導出する。さらに、その平均の対応関係に基づいて、座標系間の対応関係を再設定する。
キー画像毎の対応関係の導出は、図５を用いて前述した場合と同様である。つまり、制御装置４は、表示エリアの中心位置と、タッチ入力位置群の中心位置との距離を算出して、算出された中心位置間距離を、両座標系のズレ量として認識する。対象とする図形の中心位置を、対象とする図形を構成する各点の重心位置として、設定することも同様である。

次いで、制御装置４は、このキー画像毎のズレ量（キー画像毎の対応関係）を平均化して、平均のズレ量（平均の対応関係）を導出する。本実施の形態では、キー画像毎のズレ量は関数ではなく数値であるので、単純に、ズレ量のｘ軸方向成分とｙ軸方向成分とをそれぞれ足し合わせて、試行箇所数（キー画像の表示個数、本実施の形態では四）で割れば、平均のズレ量のｘ軸方向成分とｙ軸方向成分とが導出される。
そして、制御装置４は、この平均のズレ量（平均の対応関係）の分だけ、表示側座標系に対して入力側座標系を相対的にズラして、ユーザの感覚に合致するように、座標系間の対応関係を再設定する。

また、再設定前の有効エリアＥ４の外側に、所定幅の帯状の許容エリアを設けて、再設定前の有効エリアから大きく外れる位置へのタッチ入力は、除外する構成も、前述の図５を用いて説明した試行箇所数が一の場合と、同様である。

つまり、以上においては、制御装置４は、ディスプレイ２上の複数箇所に前記キー画像を表示させている。
そして、制御装置４は、各キー画像の表示位置毎に、キー画像エリア（表示エリア）と、タッチ入力された位置との対応関係（ズレ量）を導出し、それらの対応関係を平均化してなる平均対応関係（平均のズレ量）に基づいて、前記座標系間の対応関係を再設定するものとしている。

このため、ディスプレイ２の表面位置の違いによる対応関係のバラツキが、平均化される。
したがって、ディスプレイ２表面の特定領域に、ユーザによるタッチ入力が適切に行われない箇所が生じるなどの不具合が防止され、どの部分でも適切にタッチ入力が可能となる。

また、前述において、座標対応調整モードにおいて特定された対応関係（ズレ量）は、ｘ軸方向成分とｙ軸方向成分とを有するものとしている。
この構成に代えて、ズレ量（対応関係）のｙ軸方向成分のみの特定を、制御装置４において行うものとしても良い。
通例、ディスプレイ２（タッチパネル３）の表面は、ユーザの操作時にはユーザと対向する状態となるものであり、ユーザの視点より見る左右方向が、ディスプレイ２（タッチパネル３）の表面におけるｘ軸方向に相当し、ユーザの視点より見る上下方向および前後方向が、ディスプレイ２（タッチパネル３）の表面におけるｙ軸方向に相当する。

なお、説明の便宜上、左右方向とｘ軸方向とを対応させ、ｘ軸方向に直行する方向をｙ軸方向としているだけである。ディスプレイ２（タッチパネル３）上における直交する二軸の設定は自在であるので、どのように設定しても良い。
したがって、上記を一般化すると次のようになる。
座標対応調整モードでの再設定において、制御装置４は、ディスプレイ２表面上で直交する二軸のうち、一方の軸方向での前記座標系間の対応関係は、設定の対象とはせず固定とし、他方の軸方向での前記座標系間の対応関係のみ、設定の対象とする。

このため、直交する二軸の両方向において対応関係を導出しなくても、良好な対応関係の導出が可能となる。
したがって、制御部の負担がより一層、軽減される。

前述における本実施の形態では、表示側座標系に対して入力側座標系が等倍で完全一致可能の場合のみを扱っている。つまり、表示側座標系と入力側座標系との対応関係が、表示側座標系に対して入力側座標系を、定数値だけ平行移動させる場合に、限定しているものである。

これに対して、表示側座標系と入力側座標系との対応関係を、定数値だけ平行移動ではなく、ディスプレイ２表面の位置座標を変数とする関数として導出することも可能である。
例えば、前述の例、つまり、ディスプレイ２表面が曲面の際に、表示側座標系に対して入力側座標系が、ディスプレイ２表面の曲率に応じた膨らみを有するように対応させる場合である。この場合は、ディスプレイ２上の各座標を定数値の平行移動させた座標が、対応するタッチパネル３上の各座標となるわけではなく、ディスプレイ２表面の中心より端部に向かうにつれて、ディスプレイ２上の座標と、それに対応するタッチパネル３上の座標との離間間隔が大きくなるものである。

そして、座標系間の対応関係を、定数値だけの平行移動ではなく、ディスプレイ２表面の位置座標を変数とする関数として導出する場合は、前記調整用の試行箇所を、少なくとも三箇所以上は設ける必要がある。三箇所以上あれば、最小二乗法等の誤差法を利用するなどして、近似式でディスプレイ２表面の位置座標を変数とする関数を導出することが可能である。

次に、第二の実施の形態である表示入力装置２０について説明する。
第二の実施の形態である入力表示装置２０は、第一の実施の形態である入力表示装置１の構成に、操作者の認証手段が付加された構成となっている。

図７に示すように、表示入力装置２０も、表示手段であるディスプレイ２と、入力手段であるタッチパネル３と、ディスプレイ２およびタッチパネル３を制御する制御装置１４と、を備えている。制御装置１４には、演算部１６、記憶部１５等が備えられている。制御装置１４、演算部１６、記憶部１５には、前記制御装置４、演算部６、記憶部５の機能が全て備わっている。

また、表示入力装置２０には、指紋情報を読取り可能に構成される指紋センサ９が付設されている。指紋センサ９に操作者が指の裏面を接触させることで、その操作者の指紋情報が表示入力装置２０に入力される。つまり、指紋センサ９は、操作者の特定情報の入力手段に構成されている。
加えて、記憶部１５には、複数の操作者の指紋情報（特定情報）を格納する記憶領域や、指紋情報に応じて操作者を認証するためのプログラム等が記憶されており、操作者の認証に関わるプログラムの実行処理も演算部１６において可能である。

つまり、前記認証手段は、操作者の指紋情報（特定情報）の入力手段である指紋センサ９と、該指紋情報に基づいて操作者を特定するプログラムやメモリ等（つまり演算部１６および記憶部１５）から構成されている。
なお、本実施の形態では、操作者の特定情報の入力手段を、指紋センサ９としているが、このような特定情報の入力手段としては、ＩＤカードのカードリーダーや、パスワード入力を受け付けるキーボード等、であってもよい。

また、制御装置１４は、操作者毎に前記座標系間の対応関係を対応付けて記憶可能に構成されている。つまり、記憶部１５に、座標系間の対応関係の記憶領域が、操作者毎に設けられている。
なお、操作者と座標系間の対応関係とは、必ずしも一対一である必要は無く、複数の操作者に同じ座標系間の対応関係が適用されてもよい。

制御装置１６は、前述したように、座標対応調整モードにおいて、前記座標系間の対応関係を再設定するように構成されている。ここで、表示入力装置２０では、座標系間の対応関係は、操作者毎に設定されるものとなっているので、座標対応調整モードにおいて、設定対象の操作者の認証が必要である。そして、認証された操作者に対応する座標系間の対応関係が再設定される。

なお、制御装置１６による操作者の認証には、基本的には、操作者が指紋センサ９に触れて指紋情報が入力されることが必要であるが、指紋センサ９への入力がない場合を操作者の分類において、一般操作者として分類するものとしても良い。ここで、一般操作者とは、指紋センサ９による指紋情報の入力がない場合や、個別に座標系間の対応関係を登録しておく必要のない操作者のこととしている。つまり、一般操作者に対応する座標系間の対応関係は、不特定の操作者による座標対応調整モードでの設定がミックスされたものとなっている。

以上構成をまとめる。
表示入力装置２０は、操作者を認証する認証手段を備えており、該認証手段は、操作者の特定情報の入力手段（指紋センサ９）と、認証処理に関わる演算部１６および記憶部１５と、からなる。
加えて、表示入力装置２０制御装置１４は、座標対応調整モードにおいて、認証された操作者に対応する座標系間の対応関係を再設定するように構成されている。

このため、座標系間の対応関係が座標対応調整モードでの再設定を経ても、操作者毎に保持される。
したがって、背丈の違い等の理由により、操作者間で表示入力装置２０への視点が異なる場合であっても、表示入力装置２０の操作性が個別の操作者毎に確保される。

第一の実施の形態である表示入力装置の構成を示すブロック図である。 表面側座標系と入力側座標系との対応を示す斜視図である。 ディスプレイ上の各座標とタッチパネル上の各座標との対応を示すディスプレイおよびタッチパネルの断面図であり、（ａ）図はディスプレイ表面が平面の場合であり、（ｂ）図はディスプレイ表面が曲面の場合である。 ユーザの視線が斜めから入射する場合の表示エリアと有効エリアとの対応を示すディスプレイおよびタッチパネルの断面図である。 座標対応調整モードにおける調整用キー画像の表示エリアと、タッチ入力位置座標とを示すディスプレイおよびタッチパネルの平面図である。 座標対応調整モードで試行回数が四の場合における調整用キー画像の表示エリアと、タッチ入力位置座標とを示すディスプレイおよびタッチパネルの平面図である。 第二の実施の形態である表示入力装置の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１・２０ 表示入力装置
２ ディスプレイ
３ タッチパネル
４ 制御装置
５ 記憶部
７ モード切替スイッチ
Ｅ１・Ｅ２・Ｅ３・Ｅ４・Ｅ５・Ｅ６・Ｅ７・Ｅ８・Ｅ９ 表示エリア
Ｔ１・Ｔ２ 有効エリア

Claims (4)

1. ディスプレイと、
   ディスプレイ表面に装着されてタッチ入力可能とされるタッチパネルと、
   ディスプレイおよびタッチパネルを制御する制御装置と、
   を備える表示入力装置であって、
   制御装置には、ディスプレイ表面上の座標系と、タッチパネル表面上の座標系との座標系間の対応関係が記憶されると共に、
   制御装置のモードを、座標対応調整モードに移行させる調整モード移行手段を備え、
   この座標対応調整モードにおいて、制御装置は、ディスプレイ表面上に調整用のキー画像を表示させると共に、
   キー画像エリアと、キー画像の表示後にタッチパネル上にタッチ入力された位置との対応関係を導出し、
   その対応関係に基づいて、前記座標系間の対応関係を再設定する、
   ことを特徴とする表示入力装置。
2. ディスプレイ上の複数箇所に前記キー画像を表示すると共に、
   各キー画像の表示位置毎に、キー画像エリアと、タッチ入力された位置との対応関係を導出し、
   それらの対応関係を平均化してなる平均対応関係に基づいて、前記座標系間の対応関係を再設定する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の表示入力装置。
3. 座標対応調整モードでの再設定において、制御装置は、
   ディスプレイ表面上で直交する二軸のうち、
   一方の軸方向での前記座標系間の対応関係は、設定の対象とはせず固定とし、
   他方の軸方向での前記座標系間の対応関係のみ、設定の対象とする、
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の表示入力装置。
4. 操作者を認証する認証手段を備えると共に、
   前記制御装置を、操作者毎に前記座標系間の対応関係を対応付けて記憶可能に構成し、
   該制御装置は、前記座標対応調整モードにおいて、認証された操作者に対応する前記座標系間の対応関係を再設定する、
   ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の表示入力装置。

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