JP2009205363A - 入力表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】操作デバイスに通信機能を持たせなくても、操作デバイスから入力デバイスへ高度な入力を行える入力表示装置の提供を図る。
【解決手段】入力表示装置１００は、スタイラス２とタッチパネル１０と制御部１２とを備える。スタイラス２は、描画形式の選択入力を受け付け、選択された描画形式に応じたＱＲコードを表示する。タッチパネル１０は、２次元配置された複数の光センサを備え、各光センサは、入射光に応じた検出信号を出力する。制御部１２は、光センサからの信号に基づいて、スタイラス２の接触位置とスタイラス２に表示されるＱＲコードとを取得する。そして制御部１２は、取得したスタイラス２の位置に対応するタッチパネル１０上の描画ポイントに、取得したＱＲコードに対応する描画形式で描画を行う。
【選択図】 図１

Description

この発明は、スタイラスなどの操作デバイスを用いた手書き入力が行われる入力表示装置に関する。

ペンタブレットやタッチパネルなどの入力デバイスは、指やスタイラスなどの操作デバイスによる入力デバイスへの接触位置を音波や赤外線、圧力などを用いて検出する。入力デバイスへの手書き入力を表示画面に表示させる入力表示装置では、入力デバイス上での接触位置の軌跡を表示画面上に描画していた。入力表示装置が表示画面に表示する線種や線色、線幅など各種描画形式は、タブレットやタッチパネルの筐体に付設するハードキーや、画面内に表示するソフトウェアボタンなどで選択するように構成されていた（例えば、特許文献１および２参照。）。また、入力表示装置が操作デバイスで検出した筆圧に関する情報を、通信線にて入力デバイスへ送信して、線幅を調整することもあった。
特開平０７−２００１５２号公報 特開平１１−２５９２２７号公報

従来の入力表示装置は、入力デバイスで操作デバイスの接触位置しか検出することができず、線種や線色、線幅などの調整を操作デバイス上で行うことができなかった。操作デバイスから入力デバイスへ通信を行えば入力を高度化でき、線種や線色、線幅などの調整を操作デバイス上で行えるが、そのためには操作デバイスと入力デバイスとを通信線で接続したり、それぞれに無線通信部を持たせたりする必要があった。

この発明の目的は、スタイラスなどの操作デバイスに通信機能を持たせなくても、操作デバイスから入力デバイスへの入力を高度化できる、入力表示装置を提供することにある。

この発明の入力表示装置は、利用者が操作する操作デバイスから入力デバイスが受け付けた入力に応じて、入力デバイスが表示画面への出力を行い、表示画面内の描画ポイントに、複数の描画形式のなかから選択された描画形式で描画を行う。

操作デバイスは、描画形式選択手段と識別子表示手段とを備える。描画形式選択手段は、描画形式の選択入力を受け付ける。識別子表示手段は、描画形式選択手段を介して選択された描画形式に応じた識別子を表示する。

入力デバイスは、光検出手段と描画ポイント設定手段と識別子取得手段と描画形式設定手段とを備える。光検出手段は、２次元配置した複数の光検出素子を備える。各光検出素子は入射光に応じた検出信号を出力する。描画ポイント設定手段は、光検出手段から入力される信号に基づいて描画ポイントを設定する。識別子取得手段は、光検出素子が操作デバイスからの入射光を検出したときに、光検出手段から入力される信号に基づいて操作デバイスの表示する識別子を取得する。描画形式設定手段は、描画ポイント設定手段で設定された描画ポイントへの描画に用いる描画形式を、識別子取得手段で取得した識別子に応じて選択する。

この構成では、操作デバイスが受け付ける選択入力により描画形式が設定され、描画形式に応じた識別子が操作デバイスに表示される。入力デバイスでは光検出信号に基づいて、操作デバイスに表示されている識別子を取得する。これにより、入力デバイスでは操作デバイスによる接触位置に加えて、識別子による高度な入力を得ることができる。従って、操作デバイス側に通信機能が無くても、様々な描画形式、例えば、手書き入力に用いる線種や、線色、線幅、その他メニューの起動・操作などを操作デバイス上で利用者が設定できる。

操作デバイスはスタイラスであり、識別子表示手段は識別子をスタイラスの先端に表示させるものであってもよい。

識別子はコード情報であってもよい。コード情報としては、例えばバーコード、ＱＲコード（登録商標）などを利用できる。

入力デバイスは、表示画面と別体に構成されるペンタブレットであってもよく、表示画面に重ねて付設されるタッチパネルであってもよい。

表示画面は、表示画像に応じて複数の画素を制御する表示パネルと、表示パネルの背面に配置されて発光するバックライトとを備える構成であってもよい。その場合、各光検出素子を、表示パネルとバックライトの間に配置される光センサとし、それぞれが入射光の有無に応じた信号を出力する構成であってもよい。

表示画面は、表示画像に応じて複数の画素を制御する表示パネルを備える構成であってもよい。この場合、各光検出素子を、表示パネルの各画素に近接して配置される撮像素子とし、それぞれが入射光の強度に応じた信号を出力する構成であってもよい。

この発明によれば、描画形式に応じた識別子を操作デバイスで表示し、入力デバイスでその識別子を取得することにより、操作デバイスに通信機能を持たせなくても、入力デバイスで操作デバイスの接触位置と識別子とを含む高度な入力を得ることができる。従って、様々な描画形式、例えば、線種や線色、線幅、その他メニューの起動・操作などを操作デバイス上で設定できる。

以下、本発明の実施形態に係る入力表示装置を説明する。ここでは、入力デバイスの光検出素子として光センサを用い、光センサを液晶パネルに内蔵したタッチパネル型の構成例を説明する。なお、タッチパネル型の構成の他にも、表示装置と別構成で入力デバイスを設けるペンタブレット型の構成としてもよい。

図１は、同入力表示装置の構成を説明するブロック図である。

入力表示装置１００は、スタイラス２とタッチパネル１０とキースイッチ１１と制御部１２とを備える。ここでは、タッチパネル１０と制御部１２とが本発明の入力デバイスを構成し、スタイラス２が操作デバイスに相当する。

タッチパネル１０は、光センサを２次元配列したタッチセンサと液晶パネルとが一体に構成されたものである。ここでは、タッチパネル１０はタッチセンサへの接触を検出して、検出信号を制御部１２へ出力する。キースイッチ１１は、キーボードや、テンキー、電源ボタンなどである。制御部１２は、図示しないＣＰＵなどを備え、表計算機能、スケジュール帳機能など様々な機能をアプリケーションとして実現する。

図２は、スタイラス２の外観図である。同図（Ａ）はスタイラス２の側面図、同図（Ｂ）はスタイラス２の先端付近の斜視図である。

スタイラス２は、スタイラス本体２０とモード表示部２１と線種選択スイッチ２２と線色選択スイッチ２３と線径選択スイッチ２４と状態表示部２５とを備える。スタイラス本体２０は利用者に把持される躯体である。線種選択スイッチ２２は、利用者の操作により直線入力モードや曲線入力モード、ポインタ入力モード、図形入力モード、イレイザー（消しゴム）入力モードなどの線種モードを切り替えるスイッチである。線色選択スイッチ２３は、利用者の操作により線色を切り替えるスイッチである。線径選択スイッチ２４は、利用者の操作により線径を切り替えるスイッチである。これらのスイッチ２２〜２４が本発明の描画形式選択手段に相当し、線種、線色、線径などの設定の組み合わせが描画形式に相当する。状態表示部２５は、スイッチ２２〜２４により設定されている線種、線色、線径を液晶表示する。モード表示部２１は、スタイラス本体２０の先端に設けられていて、スイッチ２２〜２４により設定されている線種、線色、線径に応じたコードのＱＲコードを液晶表示する。

図３は、タッチパネル１０の構成を説明する要部断面図である。

タッチパネル１０は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）１０１とタッチセンサ１０２とバックライト１０３とを備える。ＬＣＤ１０１とバックライト１０３とは空間を隔てて対向し、その空間内に、タッチセンサ１０２を構成する複数の光センサ部１０４と複数の遮光部１０５とが均等に２次元配置されている。バックライト１０３は背景光を発光する。この背景光は、ＬＣＤ１０１とバックライト１０３との間の空間を透過してＬＣＤ１０１に至る。複数の遮光部１０５は、バックライト１０３から光センサ部１０４に入射しようとする背景光を遮蔽する。ＬＣＤ１０１はカラーフィルタを備え、カラーフィルタは背景光の一部を透過する。ＬＣＤ１０１の表面から放射される光は、ＬＣＤ１０１の表面に配置された原稿や指により反射され、反射光が光センサ部１０４に入射する。光センサ部１０４は、それぞれ反射光を検出して検出信号を出力する。したがって、この検出信号は光センサ部１０４の設置数に応じた解像度の単色画像データを構成する。

なお、本実施形態では、タッチパネルに光センサを備える構成を採用しているが、その他の構成を採用することもできる。例えば、表示パネルの各画素に近接して撮像素子を配置し、その撮像素子を光センサに代用してもよい。この場合、撮像素子で入射光の強度に応じた信号を出力してもよい。

図４は、制御部１２を説明するブロック図である。

制御部１２は、図示しないＣＰＵなどと、画像読取部１２１と画像形成部１２２とメモリ１２３とを含んで構成されたものであり、手書き入力機能を備えるアプリケーションを実行する。

画像読取部１２１は、描画ポイント設定手段１２１１と識別子取得手段１２１２とを備えるものであり、タッチパネル１０からの検出信号をアナログ／デジタル変換し、読取画像データとしてメモリ１２３に転送し記憶させる。描画ポイント設定手段１２１１は、読取画像データを解析して、スタイラス２や指などによるタッチパネル１０上の画面接触位置の中心座標を検出する。識別子取得手段１２１２は、読取画像データを解析してタッチパネル１０上のＱＲコード像を検出する。

画像形成部１２２は、手書き入力機能を備えるアプリケーションの実行画面を、表示画像データとして生成しメモリ１２３に転送し記憶させるものであり、描画形式設定手段１２２１を備える。描画形式設定手段１２２１は、識別子取得手段１２１２でＱＲコード像を検出した場合に、ＱＲコードに応じた描画形式を設定する。画像形成部１２２は、描画ポイント設定手段１２１１で検出した画面接触位置の中心座標を描画ポイントの中心に設定し、その描画ポイントを基準に、描画形式設定手段１２２１で設定した描画形式に応じた描画処理を行った表示画像データを生成し、メモリ１２３とタッチパネル１０とに転送する。

これにより、タッチパネル１０のＬＣＤ１０１には手書きアプリケーションの実行画面が表示される。

以上の各部により、入力表示装置１００は構成されている。

利用者がスタイラス２のスイッチ２２〜２４を操作することにより、利用者が選択した描画形式が状態表示部２５に表示され、その描画形式に応じたＱＲコードがモード表示部２１に表示される。これにより、利用者が状態表示部２５を確認して描画形式の状態を把握できる。その後、利用者がスタイラス２の先端をタッチパネル１０に接触させることになる。

図５は、制御部１２での制御フローの一例を説明する図である。

制御部１２は、ステップＳ１でタッチパネル１０からの検出信号に基づく読取画像データから、スタイラス２や指による画面接触を認識する。画面接触が無ければ次の検出信号の入力を待機する。

画面接触が有れば、制御部１２はステップＳ２で読取画像データからスタイラス２や指による画面接触の中心座標を検出する。

次に、制御部１２はステップＳ３で読取画像データから描画形式の識別子であるＱＲコードを認識する。ＱＲコードを認識しなければ、次の検出信号の入力を待機する。

ＱＲコードを認識すれば、制御部１２はステップＳ４でＱＲコードを数値変換してコードを検出する。

次に、制御部１２はステップＳ５で、手書き入力機能を有するアプリケーションでの描画形式を、上記コードに対応するものに設定する。

次に、制御部１２はステップＳ６で、手書き入力機能を有するアプリケーションでの描画ポイントを、スタイラス等による画面接触の中心座標に対応する位置に設定する。

次に、制御部１２はステップＳ７で、手書き入力機能を有するアプリケーションの実行画面に描画処理を行って、タッチパネル１０に表示させる。

このようにして、利用者がスタイラス２の先端をタッチパネル１０に接触させることで、タッチパネル１０上の描画ポイントに描画形式に応じた描画がなされる。このため、スタイラス２に通信機能を持たせなくても、スタイラス２からタッチパネル１０に対して、スタイラス２による画面接触位置とＱＲコードとを含む高度な入力を与えることができ、線種や線色、線幅、その他メニューの起動・操作など様々な描画形式の設定をスタイラス２の操作によって切り替えることができる。

なお、ここでは、ＱＲコードを認識した場合のみ描画形式の設定と描画処理とを行う制御例を示したが、そのほか、様々に制御を行ってもよい。

図６は、制御部１２での制御フローの他の一例を説明する図である。

制御部１２は、ステップＳ１１でタッチパネル１０からの検出信号に基づく読取画像データから、描画形式の識別子であるＱＲコードを認識する。ＱＲコードを認識すれば、制御部１２はステップＳ１２でＱＲコードを数値データに変換したコードを検出し、ステップＳ１３で、手書き入力機能を有するアプリケーションでの描画形式を、上記コードに対応するものに設定する。

次に、制御部１２は、ステップＳ１４でスタイラス２や指による画面接触を認識する。画面接触が無ければ次の検出信号の入力を待機する。画面接触が有れば、制御部１２はステップＳ１５で読取画像データからスタイラス２や指による画面接触の中心座標を検出し、ステップＳ１６で、手書き入力機能を有するアプリケーションでの描画ポイントを、スタイラス等による画面接触の中心座標に対応する位置に設定し、ステップＳ１７で、手書き入力機能を有するアプリケーションの実行画面に描画処理を行って、タッチパネル１０に表示させる。

これにより、ＱＲコードが必ずしもタッチパネルに接触していなくても、スタイラス２や指の接触で描画処理を行う。そして、利用者が描画形式の切り替えを行うとともに、スタイラス２の先端面をタッチパネルに密着させるようにすることで、制御部は描画形式を切り替える。このような制御フローを採用してもよい。

最後に、上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明の実施形態に係る入力表示装置のブロック図である。 同入力表示装置のタッチパネルの要部断面図である。 同入力表示装置のスタイラスの外観図である。 同入力表示装置のタッチパネルの制御部の機能ブロック図である。 同制御部の制御フローの一例を説明する図である。 同制御部の制御フローの他の一例を説明する図である。

符号の説明

１…タッチパネル装置
１０…タッチパネル
１０１…ＬＣＤ
１０２…タッチセンサ
１０３…バックライト
１０４…光センサ部
１０５…遮光部
１１…キースイッチ
１２…制御部
１２１…画像読取部
１２１１…描画ポイント設定手段
１２１２…識別子取得手段
１２２…画像形成部
１２２１…描画形式設定手段
１２３…メモリ
２…スタイラス
２０…スタイラス本体
２１…モード表示部
２２…線種選択スイッチ
２３…線色選択スイッチ
２４…線径選択スイッチ
２５…状態表示部

Claims (7)

1. 利用者が操作する操作デバイスから入力デバイスが受け付けた入力に応じて、前記入力デバイスが表示画面への出力を行い、前記表示画面内の描画ポイントに複数の描画形式のなかから選択された描画形式で描画を行う入力表示装置であって、
   前記操作デバイスは、
   前記描画形式の選択入力を受け付ける描画形式選択手段と、前記描画形式選択手段を介して選択された描画形式に応じた識別子を表示する識別子表示手段と、を備え、
   前記入力デバイスは、
   それぞれが入射光に応じた検出信号を出力する複数の光検出素子を２次元配置した光検出手段と、前記光検出手段から入力される信号に基づいて前記描画ポイントを設定する描画ポイント設定手段と、前記光検出素子が前記操作デバイスからの入射光を検出したときに、前記光検出手段から入力される信号に基づいて前記操作デバイスの表示する識別子を取得する識別子取得手段と、前記描画ポイント設定手段で設定した描画ポイントへの描画に用いる描画形式を、前記識別子取得手段で取得した識別子に応じて設定する描画形式設定手段と、を備える、
   入力表示装置。
2. 前記操作デバイスはスタイラスであり、
   前記識別子表示手段は、前記識別子をスタイラスの先端に表示させる請求項１に記載の入力表示装置。
3. 前記識別子はコード情報である、請求項１又は２に記載の入力表示装置。
4. 前記入力デバイスは、前記表示画面と別体に構成されるペンタブレットである、請求項1〜３のいずれかに記載の入力表示装置。
5. 前記入力デバイスは、前記表示画面に重ねて付設されるタッチパネルである、請求項1〜３のいずれかに記載の入力表示装置。
6. 前記表示画面は、表示画像に応じて複数の画素を制御する表示パネルと、前記表示パネルの背面に配置されて発光するバックライトとを備え、
   各光検出素子は、前記表示パネルと前記バックライトの間に配置される光センサであり、それぞれが前記入射光の有無に応じた信号を出力する、請求項５に記載の入力表示装置。
7. 前記表示画面は、表示画像に応じて複数の画素を制御する表示パネルを備え、
   各光検出素子は、前記表示パネルの各画素に近接して配置される撮像素子であり、それぞれが前記入射光の強度に応じた信号を出力する、請求項５に記載の入力表示装置。

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