JP2010020658A - 情報端末装置およびその入力制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ペンによる文字入力機能と手によるタッチ入力機能の両方の機能を具備した表示部を備え、使用者の誤入力を防止するとともに、使い勝手のよい情報端末装置およびその入力制御方法を提供する。
【解決手段】ペン入力部４１ａとタッチ入力部４１ｂとが表示部４７と一体に構成され、ペン入力部４１ａからのペン入力の有無を検出するペン入力検出部４２ａと、タッチ入力部４１ｂからのタッチ入力の有無を検出するタッチ入力検出部４２ｂと、ペン入力検出部４２ａがペン入力を検出するとともに、タッチ入力検出部４２ｂがタッチ入力を検出した場合には、タッチ入力を無効にし、タッチ入力がなくなった時点でタッチ入力を有効にするように制御する入力制御部４４とを備えた。
【選択図】図４

Description

本発明は、ペン入力機能を備えたタブレット型の情報端末装置およびその入力制御方法に関するものである。

近年、ＰＤＡやタブレットＰＣ等の携帯型の情報端末装置が急速に普及しつつある。このような携帯型の情報端末装置においてはその使用形態あるいは小型軽量の要求から従来のキーボードやマウスの使用が難しい。そこで、これらに代わってディスプレイをタッチペンや手でタッチすることにより必要な情報を入力するポインティングデバイスが利用される場合が多い。また、最近では、専用の入力ペンを使ったデジタイズ機能とタッチペンや手によるタッチパネル機能を同じディスプレイ上で実現したものが登場してきている。このようなものをここではタブレットと呼ぶことにする。

このような入力ペンと手の両方を使えるタブレットでは、液晶ディスプレイ（以下、「ＬＣＤ」という）等の表面にデジタイザとタッチパネルが設けられている。入力ペンまたは手のどちらかがタブレット画面にタッチした状態では問題ないが、画面に手をつきながらペン入力するときのように両方同時にタッチした場合には、お手つき部分をタッチとして誤入力する問題があった。

このために、従来は、ペン入力の際には、ペンを持つ手が接触する領域を無効領域に設定することにより、この誤検出を防いでいた（例えば、特許文献１を参照）。

また、タッチ領域の面積を比較し、小面積のタッチ領域（ペン）を有効にし、大面積のタッチ領域（手）を無効と判定することにより、この誤検出を防いでいた（例えば、参考文献２を参照）。

ここで、タブレット画面にペンを用いて文字を入力する方法を図７を用いて説明する。図７は所定のアプリケーションでタブレット画面上に入力画面５１を開いて、現住所、電話番号、氏名等をペン５で手書き入力する場合の手順を説明するための図である。

図７（ａ）において、入力画面５１には現住所入力欄５２、電話番号入力欄５３および氏名入力欄５４が表示されている。使用者が現住所を入力する際には、ペン５で現住所入力欄５２の内部をタッチすると文字入力パッド５５が表示される。文字入力パッド５５には手書き文字記入領域５６の他に、ＯＫボタン５７、Ｃａｎｃｅｌボタン５８が配置されている。ＯＫボタン５７は手書き入力を確定させるためのボタン、Ｃａｎｃｅｌボタン５８は入力を中止するボタンであり、使用者がペン５等を使ってそれぞれのボタンをタッチすることにより所定の動作が行われる。また、カーソル５９は次に入力される文字位置を指示するポインターであり、使用者がＯＫボタン５７をタッチすると手書き入力した文字を文字認識してテキストデータに変換し、このカーソル５９の位置から入力される。

図７に示すように、使用者が文字入力パッド５５の手書き文字記入領域５６に所定文字（「中央区」）をペン５で手書き入力し（図７（ａ））、次にＯＫボタン５７をペン５でタッチすると、手書き入力文字（「中央区」）は現住所入力欄５２の正しい位置（「大阪市」の後）に入力される（図７（ｂ））。
特開平９−４４２９３号公報 特開２００６−３９６８６号公報

しかしながら、上記従来の方法では、ペン５と手４が同時にタブレット画面にタッチしている場合には問題ないが、ペン５での手書き文字入力が終了し、手４をタブレット画面から離す前にペン５をタブレット画面から離すと、手４のタッチが有効になってしまう。このとき、手４のタッチ位置によっては入力画面５１の意図しない場所にカーソル５９が移動して誤入力してしまうという問題があった。

図８は誤って入力する例を示す。図８において、使用者のペン５を持つ手４が、本来入力すべき現住所入力欄５２とは異なる入力欄、例えば氏名入力欄５４にタッチしている場合を考える。図８（ａ）のようにペン５で文字を書いている間はよいが、文字の記入が終わり図８（ｂ）のように手４が氏名入力欄５４をタッチした状態で、ペン５をタブレット画面から離すと、タッチが有効になり、カーソル５９が氏名入力欄５４へ移動してしまう。このような状態で図８（ｃ）のように、ＯＫボタン５７にペン５でタッチすると、手書き文字記入領域５６に記入した文字（「中央区」）は氏名入力欄５４に入力される。このように、従来の方法では、手４がタブレット画面上のタッチする位置によっては、誤った位置に文字が入力されることがあった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、ペンによる文字入力機能と手によるタッチ入力機能の両方の機能を具備した表示部を備え、使用者の誤入力を防止するとともに、使い勝手のよい情報端末装置およびその入力制御方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明の情報端末装置は、ペン入力部とタッチ入力部とが表示部と一体に構成された情報端末装置であって、ペン入力部からのペン入力の有無を検出するペン入力検出部と、タッチ入力部からのタッチ入力の有無を検出するタッチ入力検出部と、ペン入力検出部がペン入力を検出するとともに、タッチ入力検出部がタッチ入力を検出した場合には、タッチ入力を無効にし、タッチ入力がなくなった時点でタッチ入力を有効にするように制御する入力制御部とを備えた。

このような構成により、ペンによる文字入力機能と手によるタッチ入力機能の両方の機能を有する情報端末装置において、使用者のお手つきによって誤った位置にカーソルが移動し、文字入力位置を間違えることがない。これにより、情報端末装置の文字入力のスピードと信頼性が向上し、使用者は安心して手書き文字入力機能を使用することができる。

また本発明の情報端末装置では、ペン入力部はデジタイザで構成され、タッチ入力部はタッチパネルで構成されてもよい。

このような構成により、例えば専用ペンを使った電磁誘電方式のデジタイザと、抵抗膜方式のタッチパネルから構成されるタブレットを使って文字入力が可能となるので、特別な工夫なくペン入力とタッチ入力を区別でき、文字入力の信頼性をさらに上げることができる。さらに、デジタイザを使うのでより細かな文字入力が可能となる。

本発明の情報端末装置の入力制御方法は、ペン入力部とタッチ入力部とが表示部と一体に構成された情報端末装置の入力制御方法であって、ペン入力の有無を検出するペン入力検出ステップと、タッチ入力の有無を検出するタッチ入力検出ステップと、ペン入力とタッチ入力とを同時に検出した場合には、タッチ入力を無効にし、タッチ入力がなくなった時点でタッチ入力を有効にするよう制御する入力制御ステップとを備えた。

本発明によれば、ペンによる文字入力機能と手によるタッチ入力機能の両方の機能を具備した表示部を備え、使用者の誤入力を防止するとともに、使い勝手のよい情報端末装置およびその入力制御方法を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態における情報端末装置１の概観を示す斜視図である。情報端末装置１はタブレットＰＣであり、本体２と入力および表示用のタブレット画面３を備えている。タブレット画面３は後述するように、表示用のＬＣＤ、文字入力用のデジタイザおよびタッチパネルが一体構造となって形成されている。

使用者がペン５を手４で把持してタブレット画面３に文字を記入すると、デジタイザがペン５の位置座標を検出し、タブレット画面３に表示するとともに、本体２の文字認識機能により、記入した文字が入力される。また同時に、画面内に表示されたアイコン等を手（指）４でタッチすることにより本体２に各種動作指示を与えることができる。

図２は、タブレット画面３の構成を説明するための図であり、ＬＣＤ２３の上部と下部にそれぞれタッチパネル２１およびデジタイザ２２が形成されている。

タッチパネル２１は、例えば抵抗膜方式があり、ベースとなるガラス面の表面に薄いスペーサをはさみ、その表面にＰＥＴなどのフィルムシートが貼り付けられる。ガラスおよびフィルムの間には、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｈｉｎ Ｏｘｉｄｅ）等の透明な電極格子が設けられている。使用者がタッチしていない状態では、スペーサにより２枚の電極は接触していないために、電流は流れず、フィルム面をタッチすると、圧力によりフィルムがたわみ、ガラス面の電極と接触し、電気が流れる。ガラス面、フィルム面それぞれの透明電極の抵抗によるＸ方向およびＹ方向の分圧比を測定して押された位置を検出する。この方法は、ペンによって文字を入力するような細かな入力は苦手であるが、画面上の比較的大きな所定の位置を指定する場合には有効な方法である。

デジタイザ２２は、例えば、電磁誘導方式を用いセンサー基板に複数のセンサーコイルが配置されており、入力ペンにはコイルとコンデンサで構成された共振回路が内蔵されている。センサーコイルに電流を流すとタブレットの前面に磁界が発生し、それがペンの共振回路にエネルギーを蓄える。次にセンサーコイル側の電流を止めて、ペンに蓄えたエネルギーを使ってペン側から磁界をセンサーコイルに送り返す。この動作を高速に繰り返すことにより、入力ペンからの位置等の情報を検出する。検出した位置情報から文字認識により文字入力が可能となる。

また、タッチパネル２１およびデジタイザ２２の実現方法は上記の方法に限定されるものではなく、例えば、静電結合方式を使って、ペン５と手（指）４による入力時の電流の流れる方向を検知して両方の入力を区別する方法等でもよい。また、タブレット画面３の構成も図２に限定されるものではなくＬＣＤ２３上でデジタイザ機能とタッチパネル機能を実現できるものであればよい。

次に、図３を用いて本実施の形態における情報端末装置１のシステム構成を説明する。図３は情報端末装置１のシステム構成を示すブロック図である。図３に示すように情報端末装置１は、ＣＰＵ３１、ＲＡＭ３２、ＲＯＭ３３、ディスプレイコントローラ３４、ＬＣＤ２３、ディスクコントローラ３５、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）３６、ポインティングデバイスコントローラ３７、タッチパネル２１、デジタイザ２２およびバス３８を備えている。

図３において、ＣＰＵ３１は、情報端末装置１全体を制御する中央処理装置である。ＲＡＭ３２は、ＣＰＵ３１の主記憶メモリとして動作する。ＲＯＭ３３にはＢＩＯＳ等の基本動作プログラムが収納される。ディスプレイコントローラ３４は文字データや画像データをＬＣＤ２３に表示する。ディスクコントローラ３５はＨＤＤ３６へのデータの書き込みおよびＨＤＤ３６からのデータの読み出しの制御を行う。ＨＤＤ３６には各種データとともに、ＯＳや各種アプリケーションソフトを記憶している。ポインティングデバイスコントローラ３７はタッチパネル２１およびデジタイザ２２からの入力を受付け、入力座標をＢＩＯＳ等へ伝える。

次に、本実施の形態における情報端末装置１の入力機能について説明する。図４は情報端末装置１の機能ブロック図である。ペン入力検出部４２ａはペン入力部４１ａからのペン入力の有無を検出する。同様にタッチ入力検出部４２ｂはタッチ入力部４１ｂからのタッチ入力を検出する。ペン入力検出部４２ａおよびタッチ入力検出部４２ｂの検出結果は、入力制御部４４に送られ、入力制御部４４において、両方の検出結果に基づいて、それぞれの入力を有効にするか無効するか判断し、その結果を処理部４５へ出力する。また処理部４５には、ペン入力座標検出部４３ａおよびタッチ入力座標検出部４３ｂからそれぞれペンおよび手によるタブレット画面３の接触位置（ＸＹ座標）が取り込まれる。

処理部４５においては、取り込んだペン入力座標から手書き文字を認識してテキストデータに変換したり、手書き文字をそのまま表示部４７に表示する。また、表示部４７にはアイコン等が表示されており、このアイコンをペンや手でタッチすることにより、アプリケーションソフトを起動することができる。文字やデータを入力するアプリケーションであれば、入力開始位置をペンや手でタッチすることによりカーソルを移動させることもできる。表示制御部４６は処理部４５から処理データを受取り、表示部４７に表示させる。

上記において、図３と図４の各構成要素の対応は以下の通りである。

ペン入力部４１ａ、ペン入力検出部４２ａ、ペン入力座標検出部４３ａはデジタイザ２２に対応し、タッチ入力部４１ｂ、タッチ入力検出部４２ｂ、タッチ入力座標検出部４３ｂはタッチパネル２１に対応する。また、入力制御部４４はポインティングデバイスコントローラ３７およびＣＰＵ３１に対応し、処理部４５はＣＰＵ３１に、表示制御部４６はディスプレイコントローラ３７に、表示部４７はＬＣＤ２３にそれぞれ対応する。

図５は、本実施の形態の情報端末装置１の入力動作の流れを示すフローチャートである。図４および図５を用いて情報端末装置１の入力動作を説明する。図５に示すように、まず情報端末装置１の電源を入れると入力制御部４４はペン入力およびタッチ入力ともに有効に設定する（ステップＳ１）。次に、ステップＳ２でペン入力検出部４２ａはペン入力部４１ａへのペン入力の有無を検出し、ペン入力があれば（Ｙｅｓ）ステップＳ３に進む。ステップＳ３では、タッチ入力検出部４２ｂがタッチ入力部４１ｂへのタッチ入力の有無を検出する。そしてタッチ入力がある場合は、入力制御部４４はタッチ入力を無効にする（ステップＳ４）。すなわち、ペン入力とタッチ入力が同時にある場合にはタッチ入力を無効にする。これは、使用者がペンで文字入力等を行う場合の通常の状態であり、これにより使用者が文字入力中にタブレットからペンを離してもタッチ入力が無効になっているためにカーソルが誤って移動して誤入力することがない。一方、ステップＳ２またはステップＳ３でそれぞれペン入力、タッチ入力を検出しなかった場合（Ｎｏ）はステップＳ７に進む。ステップＳ７では終了か否かを判定して、終了でない場合（Ｎｏ）はステップＳ２に戻って動作を継続する。

次に、ステップＳ５でタッチ入力検出部４２ｂがタッチ入力が無くなったことを検出すると（Ｙｅｓ）、入力制御部４４はタッチ入力を有効に設定する（ステップＳ６）。これは、使用者が文字入力を終了し、ペンも手もタブレットから離した状態すなわち初期状態である。そして最後に終了か否かを判定し、終了でない場合はステップＳ２に戻って動作を繰り返す。

最後に、実際の入力場面を想定した動作を図６を用いて説明する。図６は所定のアプリケーションで入力画面を開いて、現住所、電話番号、氏名等をペン５で手書き入力する場合のペン５および手４とタブレットとの位置関係を説明するための図である。図６（ａ）はペン５と手４の両方がタブレットに付いている状態（通常の状態）を示す図、図６（ｂ）はペン５だけをタブレットから離した状態の図（休止の状態）、図６（ｃ）は再びペン５をタブレット上にタッチした状態の図である。

図６（ａ）において、入力画面５１には現住所を入力するための現住所入力欄５２、電話番号入力欄５３および氏名入力欄５４が表示されている。使用者が現住所を入力する際には、ペン５で現住所入力欄５２の内部をタッチすると文字入力パッド５５が表示される。

まず、使用者が文字入力パッド５５の手書き文字入力領域５６に住所をペン５で記入する。その際、ペン５を持つ手４が氏名入力欄５４をタッチしているとする。この場合でも、ペン５と手４が同時にタブレットにタッチしているので手４のタッチは無効になり、ペン５の入力が優先される。

次に、使用者が所定文字（「中央区」）の記入を終わり、ペン５をタブレットから離す（図６（ｂ））。手４は引き続き氏名入力欄５４にタッチしたままであるが、タッチ入力は無効のままであるのでカーソル５９が氏名入力欄５４の位置に移動せず、本来の位置である現住所入力欄５２の「大阪市」の後にとどまっている。この状態で、使用者がペン５でＯＫボタン５７をタッチすると、手書き入力文字は現住所入力欄５２の正しい位置（「大阪市」の後）に入力される（図６（ｃ））。

なお、上記実施の形態では、タブレットはデジタイザとタッチパネルとで構成するとして説明したが、必ずしもこのような構成である必要はない。例えば、タッチ領域の面積によりペンと手を区別できればタッチパネルのみのタブレットを使用する場合でも同様に文字の誤入力を防止することができる。

以上説明したように、本実施の形態の情報端末装置によれば、手でタブレットをタッチしたままペンをタブレットから離す場合にも、次の入力位置を指定するカーソルは誤った位置に移動することがなく手書き入力文字を正しい位置に入力することが可能となる。

本発明は、ペン入力機能とタッチ入力機能を有するタブレット型の情報端末装置に幅広く適用可能である。

本発明の実施の形態における情報端末装置の概観図 同情報端末装置のタブレットの構成を説明するための図 同情報端末装置のシステム構成を示すブロック図 同情報端末装置の機能ブロック図 同情報端末装置の入力動作の流れを示すフローチャート 同情報端末装置のペンおよび手とタブレットとの位置関係を説明するための図 従来の情報端末装置で手書き入力する場合の手順を説明するための図 従来の情報端末装置で誤って入力する例を示す図

符号の説明

１ 情報端末装置
２ 本体
３ タブレット
４ 手
５ ペン
２１ タッチパネル
２２ デジタイザ
２３ ＬＣＤ
３１ ＣＰＵ
３２ ＲＡＭ
３３ ＲＯＭ
３４ ディスプレイコントローラ
３５ ディスクコントローラ
３６ ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）
３７ ポインティングデバイスコントローラ
３８ バス
４１ａ ペン入力部
４１ｂ タッチ入力部
４２ａ ペン入力検出部
４２ｂ タッチ入力検出部
４３ａ ペン入力座標検出部
４３ｂ タッチ入力座標検出部
４４ 入力制御部
４５ 処理部
４６ 表示制御部
４７ 表示部

Claims (3)

1. ペン入力部とタッチ入力部とが表示部と一体に構成された情報端末装置であって、
   前記ペン入力部からのペン入力の有無を検出するペン入力検出部と、
   前記タッチ入力部からのタッチ入力の有無を検出するタッチ入力検出部と、
   前記ペン入力検出部が前記ペン入力を検出するとともに、前記タッチ入力検出部が前記タッチ入力を検出した場合には、前記タッチ入力を無効にし、
   前記タッチ入力がなくなった時点で前記タッチ入力を有効にするように制御する入力制御部とを備えた情報端末装置。
2. 前記ペン入力部はデジタイザで構成され、前記タッチ入力部はタッチパネルで構成された請求項１に記載の情報端末装置。
3. ペン入力部とタッチ入力部とが表示部と一体に構成された情報端末装置の入力制御方法であって、
   ペン入力の有無を検出するペン入力検出ステップと、
   タッチ入力の有無を検出するタッチ入力検出ステップと、
   前記ペン入力と前記タッチ入力とを同時に検出した場合には、前記タッチ入力を無効にし、
   前記タッチ入力がなくなった時点で前記タッチ入力を有効にするよう制御する入力制御ステップとを備えた情報端末装置の入力制御方法。

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