JP2006012184A - 表示装置、情報処理装置、及びその制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 ディスプレイパネル100は、振動素子200によって振動を付与される状態で支持されている。ディスプレイパネル100の裏面には位置センサシート300が配置され、ディスプレイパネル100に対するペン500等の接触位置を検出する。位置センサシート300の裏面には、配線基板400が配置され、制御回路410と信号変換回路420が設けられている。制御回路410はペン500の接触位置と表示中の画像の内容に応じて、振動の種類を決定し、それを信号変換回路420に伝える。信号変換回路420は、制御回路410の指示に基づいて、振動素子200を駆動し、ディスプレイパネル100を振動させ、ペン500を介してオペレータに伝える。
【選択図】図1
Description
また、上述した従来の表示装置では、画面とペン先との接触感覚が一様で滑り易く、硬質であるため、メタファーとする実際の紙とペンの触感覚と比べ、違和感、不確実感があり、ペン入力になじめないユーザが少なくない。
そして、その検出した接触条件に応じて振動生成手段が特定の振動を生成し、これを表示画面を介して接触手段に伝達する。
この結果、オペレータの操作内容に応じた振動が接触手段を介してオペレータに伝わる。これにより、従来は無機質であった接触感覚を改善でき、オペレータに感覚的なリアリティを与えることができる。
本発明の表示装置では、表示画面に所定の接触手段が接触した場合に、その接触条件を検出し、その接触条件に応じて特定の振動を生成し、表示画面を介して接触手段に伝達するようにした。
このため、画面上の画像が単に視覚的要素として扱われるのでなく、接触手段を介して伝えられる振動により一定の触感をもった対象として捉え易くなり、従来は無機質であった接触感覚を改善でき、オペレータに感覚的なリアリティを与えることができる。
したがって、グラフィック−ユーザインタフェースの可能性を広げることができ、触感覚を生かしたデジタルコンテンツ(ゲーム、教育等)を構成することも可能となる。また、ペン入力装置と画面との間の接触感をペンと紙との接触感に近づけることができ、シミュレート装置としての表示装置の機能を向上することができる。
さらに、軽度視覚障害者に対して、グラフィック−ユーザインタフェースの補助機能としての利用も可能である。
図1は、本発明による表示装置の外観例を示す斜視図であり、図2は、図1に示す表示装置の構成を示す分解斜視図である。
本例の表示装置は、ディスプレイパネル100と、振動素子200と、位置センサシート300と、配線基板400とを有し、例えばペン500や手指等によってディスプレイパネル100上の表示領域を指定するものである。
ディスプレイパネル100は、LCD表示画面を構成するものであり、各種の画像や文字列を表示するものである。
振動素子200は、例えば圧電素子等より構成されたものであり、ディスプレイパネル100をその両側から微動可能に支持するとともに、ディスプレイパネル100に振動を付与するものである。
配線基板400は、図示しないパーソナルコンピュータからの信号を入力してディスプレイパネル100への表示情報を出力したり、位置センサシート300からの検出信号を処理する制御回路410を設けたものである。
また、配線基板400には、制御回路410からの制御信号に基づいて振動素子200の駆動信号を出力する信号変換回路420が設けられている。
そして、このような画像表示制御を行っている状態おいて、ディスプレイパネル100上に接触しているペン500の位置を位置センサシート300で検出する。そして、位置センサシート300は、この位置検出データを制御回路410に出力する。
また、制御回路410は、位置センサシート300からの位置検出データと、ディスプレイパネル100に表示している特定の画像(オブジェクト)の位置データとを照合し、一致している場合には、そのオブジェクトに対応した振動を所定のアルゴリスムに基づいてリアルタイムに決定する。なお、この決定は、予め制御回路410のメモリ内に、オブジェクトの位置データとともに、振動の種類を対応させたテーブルを記憶しておき、このテーブルを参照して振動の種類を決定してもよい。
そして、このディスプレイパネル100を振動させる場合の周波数や振幅等を変えることにより、オブジェクトに対応した振動をペン500等を介してオペレータに伝えることができ、よりリアリティのあるインタフェース機能を得ることができる。
図3は、オブジェクトのコントラストによって振動の強弱、波形を変化させる例を示す説明図である。
図3(A)に示すように、ディスプレイパネル100には、輪郭のはっきりしたストライプ画像10Aと、輪郭のはっきりした細いストライプ画像10Bと、輪郭のはっきりしないストライプ画像10Cと、輪郭のはっきりしない太いストライプ画像10Dが表示されている。
これによりオペレータは、ペン500を各ストライプ画像10A〜10D上で操作しているときには、そのストライプ画像10A〜10Dに応じた振動を受け、一定の抵抗感を感じることができる。
この結果、無機質で均一な接触感によりペン500を操作するのに比較して、よりリアルな操作感を与えることができる。したがって、このようなペン500より受ける振動による操作感の変化と、表示画像の切り換えによる視覚的な効果、さらには音声合成による聴覚的な効果とを連動させることで、よりリアリティのあるインタフェース機能を得ることができる。
図4(B)では、山の高さで振動の強度を示しており、図4(A)に示すような視覚的な表示画像に対し、図4(B)に示すような強度の振動を生成し、その強度に応じて、ペン500を移動した場合の抵抗感を変えることができる。
また、図5(B)では、斜線の種類によって振動の種類を示しており、図5(A)に示すような視覚的な表示画像に対し、図5(B)に示すように振動を変化させて、ペン500を移動した場合の抵抗感を変えることができる。
このような振動の変化によって各種オブジェクトの触感覚変換を行うことができ、立体感をもつオブジェクトとして認識させることができる。
例えば図6は、ペン500の接触圧や接触面の大きさに基づいて、ペン500の種類を識別し、その識別結果に応じて振動の強弱、波形を変化させる例を示す説明図である。
また、筆記具に限らず、他のマテリアル(例えば手指でもよい)を想定し、それに応じて振動を変えることも勿論可能である。また、同様にペン500による接触圧力を検出し、接触圧力に応じて振動を変化させることもできる。
また、位置検出センサとパターン解析装置とを組み合わせることにより、入力途中の画像の属性や意味性を認識し、この認識結果に基づいて、振動を変化させるようにしてもよい。
例えば、ある選択肢に対し、YESならマル、NOならバツをペン500で入力することにより選択するようなシステムにおいて、ペン500の軌跡がマルかバツかを入力途中でリアルタイムに判断し、この判断に応じて振動の強度を徐々に変化させるような構成とすることも可能である。
Claims (13)
- 各種情報を表示する表示画面を有する表示装置において、
前記表示画面に所定の接触手段が接触した場合に、その接触条件を検出する接触条件検出手段と、
前記表示画面に対する接触手段の接触条件に応じて特定の振動を生成し、前記表示画面を介して前記接触手段に伝達する振動生成手段と、
を有することを特徴とする表示装置。 - 前記接触条件検出手段は、前記接触条件として、表示画面に対する接触手段の接触位置を検出する機能を有し、前記振動生成手段は、前記接触手段の接触位置に表示された画像の内容に対応する振動を生成することを特徴とする請求項1記載の表示装置。
- 前記画像の内容には、画像のコントラスト、色、意味性、画像属性のいずれか1つまたは複数の組み合わせを含むことを特徴とする請求項2記載の表示装置。
- 前記画像属性とは、表示画像が文字列画像か、絵乃至図形の画像かを区別するものであることを特徴とする請求項3記載の表示装置。
- 前記接触条件検出手段は、前記接触条件として、表示画面に対する接触手段の接触状態を検出する機能を有し、前記振動生成手段は、前記接触手段の接触状態に対応する振動を生成することを特徴とする請求項1記載の表示装置。
- 前記接触手段の接触状態には、前記接触手段の接触圧力、移動速度、接触手段の種類のいずれか1つまたは複数の組み合わせを含むことを特徴とする請求項5記載の表示装置。
- 前記接触条件検出手段は、前記接触条件として、入力途中の画像の属性及び/または意味性を認識する機能を有し、前記振動生成手段は、入力途中の画像の属性及び/または意味性に対応する振動を生成することを特徴とする請求項1記載の表示装置。
- 前記接触条件検出手段によって検出される接触条件に応じて特定の音響出力を生成する音響出力生成手段を有することを特徴とする請求項1記載の表示装置。
- 前記接触条件検出手段によって検出される接触条件に応じて表示を切り換えるとともに、前記振動生成手段による振動を切り換えることを特徴とする請求項1記載の表示装置。
- 前記特定の振動とは、特定の周波数及び/または特定の振幅を有する振動であることを特徴とする請求項1記載の表示装置。
- 前記特定の振動とは、前記表示画面に表示された画像の意味性に対応して周波数及び/または振幅が変動する振動であることを特徴とする請求項1記載の表示装置。
- 前記表示画面を構成するディスプレイパネルと、前記ディスプレイパネルに振動を付与する振動生成手段としての振動素子と、前記ディスプレイパネルの裏面に配置され、前記ディスプレイパネルに対する接触手段の接触位置を検出する位置センサと、前記位置センサの検出出力に応じて振動の種類を決定する制御回路と、前記制御回路からの制御信号に基づいて前記振動素子へ駆動信号を出力する信号変換回路とを有することを特徴とする請求項2記載の表示装置。
- 前記制御回路と前記信号変換回路は、前記位置センサの裏面に配置された配線基板に設けられていることを特徴とする請求項2記載の表示装置。
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