JP2011022964A

JP2011022964A - タッチパネル及び入力表示システム

Info

Publication number: JP2011022964A
Application number: JP2009169888A
Authority: JP
Inventors: Naomi Shirai; 直実白井
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2009-07-21
Filing date: 2009-07-21
Publication date: 2011-02-03

Abstract

【課題】作成表示される２次元図形の変形や３次元図形化を迅速に行うことができるインタラクティブボード等に用いられるタッチパネル及び入力表示システムを提供することを目的とする。
【解決手段】ユーザの右手２７の人差し指２８が、２次元図形２１を形成する輪郭上若しくはその輪郭に囲まれた内部であって、かつ第一の押下ポイント２５及び第一の押下ポイント２６を含んで、予め設定された範囲の指間距離ＤＬ外にある任意の座標（Ｘｃ，Ｙｃ）にタッチすると、第二の押下ポイントの押下開始位置２９（座標（Ｘｃ，Ｙｃ））を２次元図形２１を形成する輪郭上若しくはその輪郭に囲まれた内部の任意の部位を検出し、その第二の押下ポイントの押下開始位置２９が２次元図形２１上のどこにあるかを判定することにより、第一の図形操作モードにおける変形方法または３次元図形化の方法を決定することができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、マルチタッチの入力機能を有する装置において、メニューやパレットによる動作モードの切り替え回数を低減若しくはなくし、更に、描画モードとの誤判別を発生することなく描画モードに自動的に移行させ、更に、作成表示される２次元図形の変形や３次元図形化を迅速に行うことができるインタラクティブボード等に用いられるタッチパネル及び入力表示システムに関するものである。

従来の図形の描画方法として、例えば、（非特許文献１）に開示されているようなものがある。即ち、まずアプリケーションよりメニューバーやパレットを呼び出し、必要とするオブジェクトである図形を平面図形・特殊図形・立体図形などの階層メニュー中より探して選択する。必要とするオブジェクトがない場合は、近似する形状のオブジェクトを探して表示画面上に配置後、そのオブジェクトを再選択し、編集モードに入り、図形の変形を行うことができるものもある。

このような図形の描画方法を有するツールにおいて、描画機能内部の動作モード切り替えは、パソコン画面上やシングルタッチ入力機能を有する装置での操作が前提となっている。

予め作成表示された２次元図形の変形や３次元図形化を行う際には、画面上に表示されたコマンドパレットやメニューバー内の該当するアイコンやリストをクリック選択し、オブジェクトの描画モードから変形モードやポリゴンによる３次元作業モードへの切り替えを行う。これは、オブジェクトに対する動作モードの識別などの誤判別を防ぐためである。

株式会社エヌジーシー作成ＷＥＢ演習資料メディアデザイン演習「ＬｉｇｈｔＷａｖｅ（※米国のＮｅｗＴｅｋ社製３ＤＣＧソフトウェア）を１時間使ってみる」５ページより

しかしながら、特に５０インチ以上の入力表示画面を有するタッチパネルにおいては、コマンドパレットやメニューバーの位置と作業位置とが大きく離れている場合が多い。

そのため、このような描画モードから変形モードやポリゴンによる３次元作業モードへの切り替えが頻繁に発生すると、パレットやメニューバーと作業位置との物理的な往復や視線の移動も頻繁に発生するので、モードの切り替えに要する手間や時間が無視できなくなる。実際の作業時間よりもモードの切り替えに要する時間の方が大きくなってしまう可能性もある。

本発明はこのような従来の課題を解決するものであり、画面上で不動状態・固定状態になった図形の一部に始点を決め、前記始点から所望の方向にスライドさせることにより、前記図形を他の形状の図形に変形させることができるタッチパネルを提供することを目的とする。

また、汎用描画モード、変形・３次元作業モード等の異なる動作モードの切り替えを、コマンドパレットやメニューバーを用いず、確実に行うことができるインタラクティブボード等の入力表示システム、電子機器及び図形編集方法に係るタッチパネルの提供を目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係るタッチパネルシステムは、互いに交差する行電極と列電極により構成されるタッチパネルと、前記タッチパネル上における指示手段による指示位置及び移動経路を検出する検出部と、前記タッチパネル上に表示された図形上において前記指示手段が指示した指示開始位置と前記指示開始位置から前記指示手段が移動した軌跡と前記指示手段が移動を終了させた指示終了位置とを前記検出手段が検出し、前記検出手段が検出した前記指示開始位置及び前記軌跡及び前記指示終了位置の情報に基づき、前記図形を変形させる制御部とを有することを特徴とする構成とした。

上記構成を採用することにより、操作者の指やスタイラスペン等の指示手段によって、タッチパネル上の図形を指示すると、指示手段が指示した指示開始位置とそこから移動した軌跡と指示終了位置とを検出手段が検出し、指示開始位置が図形上のどこか、即ち、例えば、図形の線上か、図形の内部か、多角形の頂点かによって変形後の図形の種類が決まり、指示開始位置からの前記指示手段の移動方向等によって変形後の図形の傾き等が決定し、指示終了位置によって変形後の図形の大きさが決定される。

これによって、操作者は従来のように、予めアイコンで用意された図形だけでなく、指示手段の操作によって、元の図形の形状から派生する（例えば、元の図形が三角形ならば、変形後の図形は辺の長さの異なる三角形、または三角錐、三角柱等）範疇の図形に変形することができる。

マルチタッチが可能なタッチパネル上においては、描画モード（独立した一点を検出）とは異なる特定の押下を検出することで、描画モードとの誤判別を発生させることなく、２次元図形をその作成位置に保持することができる。

そして、マルチタッチが可能なタッチパネル上において描画モード（独立した一点を検出）とは異なる特定の押下を継続して検出することで、描画モードとの誤判別を発生させることなく、２次元図形を変形し、または３次元図形化を行うことが可能となる。

更に、２次元図形の形状によっては変形が困難なデータ処理や画像処理を回避することができるので、ユーザにとって自然かつ直感的で違和感のない変形を実現することができる。

また更に、ユーザがパレットやメニューよる変形操作の選択を行うことなく、連続した操作の中で、自然かつ直感的で違和感のない図形の変形を容易に行うことができる。

本発明の実施例１に係るインタラクティブボードのシステム構成図本発明の実施例１に係るインタラクティブボードにおける座標検出装置の構成図本発明の実施例１に係るインタラクティブボードにおける座標検出装置の模式図本発明の実施例１に係るインタラクティブボードにおける座標検出装置が検出するタッチレベル分布図本発明の実施例１に係るインタラクティブボードの制御装置がモード移行するフローチャート本発明の実施例１に係るインタラクティブボードのタッチパネル上におけるピンポイント変形を説明する図本発明の実施例１に係るインタラクティブボードのタッチパネル上におけるピンポイント変形を説明する図本発明の実施例１に係るインタラクティブボードのタッチパネル上におけるピンポイント変形を説明する図本発明の実施例１に係るインタラクティブボードのタッチパネル上における図形変形の説明図本発明の実施例１に係るインタラクティブボードのタッチパネル上における図形変形の説明図本発明の実施例１に係るインタラクティブボードのタッチパネル上における図形変形の説明図本発明の実施例１に係るインタラクティブボードのタッチパネル上における図形変形の説明図本発明の実施例１に係るインタラクティブボードのタッチパネル上における図形変形処理を実行するフローチャート本発明の実施例１に係るインタラクティブボードのタッチパネル上における図形変形の説明図本発明の実施例１に係るインタラクティブボードのタッチパネル上における図形変形の説明図本発明の実施例１に係るインタラクティブボードのタッチパネル上における図形変形の説明図本発明の実施例１に係るインタラクティブボードのタッチパネル上における図形変形の説明図本発明の実施例１に係るインタラクティブボードのタッチパネル上における図形変形処理を実行するフローチャート本発明の実施例１に係るインタラクティブボードのタッチパネル上における図形変形の説明図本発明の実施例１に係るインタラクティブボードのタッチパネル上における図形変形処理を実行するフローチャート

以下、本発明に係るタッチパネルをインタラクティブボードに用いた実施例として説明する。

図１は本発明の実施例１に係るインタラクティブボードのシステム構成図である。インタラクティブボード１は、複数の異なる手書きの軌跡を同時に検出可能な、即ち、マルチタッチの検出が可能な、相互静電容量方式による位置検出機能を有する。

また、コンピュータ２内に保存された文字・絵・図形・グラフィック等の表示データが、通信ケーブル３ａを介して接続されたプロジェクタ４に送られ、コンピュータ２の画面と同一の文字・絵・図形・グラフィック等の画像がインタラクティブボード１上に投影可能となっている。

インタラクティブボード１の表示面及び書き込み面は、タッチパネル５と、その背後に密着して設けられた座標検出装置６により構成されており、電子ペン７を用いて手書き入力が可能である。座標検出装置６は、「検出部」、「検出手段」等に相当する。

タッチパネル５上を電子ペン７や指（図示せず）で手書き（接触しながら移動）すると、その手書きの軌跡を示す信号が、マトリクス電極を有する座標検出装置６より入力され、インタラクティブボード１内の後述する回路によりデータ化された後、通信ケーブル３ｂを介してコンピュータ２へと取り込まれる。図１に示す電子ペン７の他、図示しないスタイラスペン、マーカー、操作者の指、後述する図３（ａ）に示す指先２０ａ、後述する図４に示す指（人差し指２３、中指２４）、別のもう一つの指（人差し指２８）が「指示手段」、「指示部」等に相当する。

コンピュータ２内に取り込まれた手書き軌跡データは、先述した文字・絵・図形・グラフィック等の表示データと合成される。そして、合成された表示データが、再度、プロジェクタ４を介してインタラクティブボード１の表示面上に画像として投影される。

尚、電子ペン７を用いて入力された手書きのデータは、イレーサー８により消去可能に構成されていてもよい。

図２は本発明の実施例１に係るインタラクティブボードにおける座標検出装置の構成図である。図２の座標検出装置６は、メインシステムを制御するＣＰＵ１０、メインプログラムや装置の変化状況などを格納するためのＲＯＭ１１、メインプログラムを動作させるためのメモリのＲＡＭ１２、複数の行電極１４、複数の列電極１５、例えば、ＣＰＵ１０に内蔵されたパルス発生器１６、行電極選択回路１７、列電極選択回路１８及び受信部１９により、主に構成されている。この行電極１４、列電極１５が、「行電極」、「列電極」に相当する。また、受信部１９が「検出手段」、「検出部」に相当する。「ＣＰＵ１０」は「制御部」、「制御手段」に相当する。

電極部９は、図１のタッチパネル５の背後に密接して配置されており、複数の行電極１４と複数の列電極１５を有するマトリクス電極で構成されている。実際には図示しているものよりもっと多くの電極で構成されているが、本実施例１においては、模式的に行電極１４ａ〜１４ｈ及び列電極１５ａ〜１５ｈを用いて以後の説明を行う。

本実施例１において、行電極１４ａ〜１４ｈはいわゆる送信電極である。例えば、ＣＰＵ１０内に内蔵されたパルス発生器１６からの出力パルス電圧波形１６ａが行電極選択回路１７を介して入力される。行電極選択回路１７は、行電極１４ａ〜１４ｈを一定の周期で順次切り替えながら、パルス発生器１６への接続を行う。

列電極１５ａ〜１５ｈはいわゆる受信電極である。各列電極１５ａ〜１５ｈは、列電極選択回路１８及び受信部１９を介してＣＰＵ１０に接続されている。列電極選択回路１８は、受信部１９及びＣＰＵ１０と列電極１５ａ〜１５ｈとを一定の周期で順次切り替えながら接続を行う。

受信部１９は、例えば、増幅器１９ａ、バンドパスフィルタ１９ｂ、サンプル／ホールド回路１９ｃ、Ａ／Ｄ変換器１９ｄにより構成されている。これらの回路の動作については、後ほど説明を行う。

尚、図２の例では、行電極１４ａ〜１４ｈ（送信電極）は略平行に配列されているとともに、列電極１５ａ〜１５ｈ（受信電極）は行電極１４ａ〜１４ｈ（送信電極）とは直交する方向に配列されているが、本発明の要旨はこのような形態に特に限定されるものではなく、行電極（送信電極）と列電極（受信電極）が接触せずに交錯していれば、平面以外の形状、例えば、球状やその他の曲面状であってもよい。

行電極１４ａ〜１４ｈと列電極１５ａ〜１５ｈの切り替え方法としては、例えば、以下のようなものが考えられる。即ち、図２の行電極選択回路１７は、まず行電極１４ａ〜１４ｈのうち行電極１４ａを選択し、パルス発生器１６が列電極１５ａ〜１５ｈの数またはその整数倍ｎだけ出力パルス電圧波形１６ａを出力した後、次の行電極１４ｂへの切り替えを行う。

そして、再びパルス発生器１６が列電極１５ａ〜１５ｈの数だけ出力パルス電圧波形１６ａを出力した後、次の行電極１４ｃへの切り替えを行う。以下、行電極１４ｄ〜１４ｈまでを同様に繰り返す。最後の行電極１４ｈに対して出力パルス電圧波形１６ａを出力した後は、再び行電極１４ａへと戻り、以上に述べたことと同じ動作を繰り返す。

列電極選択回路１８は、行電極選択回路１７が行電極１４ａ〜１４ｈのうちの一つを選択している間に、列電極１５ａ〜１５ｈの切り替え選択を少なくとも一巡させる。列電極選択回路１８が列電極１５ａ〜１５ｈのうちの一つを選択している期間は、出力パルス電圧波形１６ａが１回分または先に述べた整数ｎ分だけ出力される期間である。

図３は本発明の実施例１に係るインタラクティブボードにおける座標検出装置の模式図である。

図２の列電極１５ａ〜１５ｈ（受信電極）は、行電極１４ａ〜１４ｈ（送信電極）と交差点を持っているが、前述したように、各交差点においてこれらの電極同士は接触しておらず、絶縁状態にある。言い換えれば、各交差点では、電荷を蓄積するコンデンサと等価な回路が実質上形成されている。これを模式的に示したものが図３（ａ）である。行電極１４ａ〜１４ｈと列電極１５ａ〜１５ｈとの交差点には、静電容量を有するコンデンサ等価回路Ｃａ形成されている。

図３（ｂ）は、先の図３（ａ）に示す行電極１４ａ〜１４ｈのいずれかと列電極１５ａ〜１５ｈのいずれかとの交差点において実質上形成されているコンデンサ等価回路Ｃａと、図２に示す受信部１９とを抜き出して示した図である（列電極選択回路１８は省略している）。

図２の行電極選択回路１７により選択された行電極１４ａ〜１４ｈのいずれかに対して、図３（ｂ）に示す周期Ｔ１で期間Ｔ２（Ｔ２＜Ｔ１）のパルス幅を有する出力パルス電圧波形１６ａが印加されると、これに相対する図２の列電極選択回路１８により選択された列電極１５ａ〜１５ｈのいずれかの側には、図３（ｂ）に示すコンデンサ等価回路Ｃａを介して発生する静電誘導により、立ち上がり部１６ｂとほぼ同じタイミングで、２つのピークの間の期間Ｔ２の時間幅を有する交流電流１６ｃが流れる。

列電極１５ａ〜１５ｈにおいて受信される交流電流１６ｃの強度は、コンデンサ等価回路Ｃａの容量にのみ依存する。コンデンサ等価回路Ｃａの容量は、行電極１４ａ〜１４ｈや列電極１５ａ〜１５ｈの変形などがない限り、静的で、固定値を保つ。従って、行電極１４ａ〜１４ｈ側に同じ出力パルス電圧波形１６ａが印加される限り、列電極１５ａ〜１５ｈ側において受信される交流電流１６ｃの強度は一定となる。

交流電流１６ｃは、増幅器１９ａにより電圧信号へと変換されたのち、バンドパスフィルタ１９ｂによりピーク電圧部１６ｄ付近のみが取り出される。そして、そのピーク電圧部１６ｄの最大電圧Ｖ１がサンプル／ホールド回路１９ｃにより保持され、Ａ／Ｄ変換器１９ｄによりデジタル信号へと変換され、周期Ｔ３で期間Ｔ４（Ｔ４＜Ｔ３）のパルス幅を有するパルス電圧波形１６ｅとなる。

ここで、周期Ｔ３は通常、列電極選択回路１８が列電極１５ａ〜１５ｈのうちのいずれか一つを選択する期間と同一または前記した整数ｎで割った時間である。周期Ｔ１は、周期Ｔ３に列電極１５ａ〜１５ｈの数をかけた値またはその整数倍となる。

次に、このような行電極１４ａ〜１４ｈ及び列電極１５ａ〜１５ｈの組み合わせによって、ユーザの指先などの物体を非接触で検出する仕組みについて説明する。

図３（ｃ）は、行電極１４ａ〜１４ｈのいずれかと列電極１５ａ〜１５ｈのいずれかにより形成される交差点にユーザの手２０の指先２０ａが接近している様子を示している。図３（ｃ）においても、電荷を蓄積するコンデンサと等価な回路が実質上形成されているが、先述した図３（ａ）とは異なる点がある。

図３（ｃ）において、行電極１４ａ〜１４ｈと列電極１５ａ〜１５ｈとの交差点には、静電容量を有するコンデンサ等価回路Ｃａが形成されている。この点は前記した図３（ａ）と同様である。

ここで、指先２０ａは、ユーザの手２０及び図示しないユーザの人体を介して接地しているので、仮想的な接地点（アース）とみなすことができる。

従って、指先２０ａと行電極１４ａ〜１４ｈとの間には仮想的なコンデンサＣｂ１が形成され、指先２０ａと列電極１５ａ〜１５ｈとの間には仮想的なコンデンサＣｂ２が形成され、それらの仮想的なコンデンサＣｂ１及びＣｂ２とが、並列的に接続された構成となる。

図３（ｄ）は、先述した図３（ｃ）に示す行電極１４ａ〜１４ｈのいずれかと列電極１５ａ〜１５ｈのいずれかとの間に形成される交差点にユーザの指先２０ａが接近したときの等価回路と図２に示す受信部１９とを抜き出して示した図である（列電極選択回路１８は省略している）。

図２の行電極選択回路１７により選択された行電極１４ａ〜１４ｈのいずれかに対して、図３（ｂ）と同様に、図３（ｄ）に示す周期Ｔ１で期間Ｔ２（Ｔ２＜Ｔ１）のパルス幅を有する出力パルス電圧波形１６ａが印加されると、これに相対する図２の列電極選択回路１８により選択された列電極１５ａ〜１５ｈの側には、図３（ｄ）に示すコンデンサ等価回路Ｃａ及び仮想的なコンデンサＣｂ１を介して発生する静電誘導により、立ち上がり部１６ｂとほぼ同じタイミングで２つのピークの間が期間Ｔ２の時間幅を有する交流電流１６ｆが流れる。

但し、仮想的なコンデンサＣｂ１を介してグランドに流れ込む電流の分だけ、行電極１４ａ〜１４ｈと列電極１５ａ〜１５ｈとの間のコンデンサ等価回路Ｃａによる容量結合によって発生する交流電流、即ち、列電極１５ａ〜１５ｈ側で検出される交流電流１６ｆの強度は、図３（ｂ）における交流電流１６ｃよりも弱まる。

図３（ｂ）と同様に、図３（ｄ）のコンデンサ等価回路Ｃａの容量は、行電極１４ａ〜１４ｈや列電極１５ａ〜１５ｈの変形などがない限り、静的で、固定値を保つ。

これに対し、仮想的なコンデンサＣｂ１及びＣｂ２のそれぞれの静電容量は、ユーザの指先２０ａが行電極１４ａ〜１４ｈ並びに列電極１５ａ〜１５ｈに接近するに従って大きくなる。このため、同じ出力パルス電圧波形１６ａを行電極１４ａ〜１４ｈに印加した場合、列電極１５ａ〜１５ｈで検出される交流電流１６ｆの強度は、ユーザの指先２０ａが行電極１４ａ〜１４ｈ並びに列電極１５ａ〜１５ｈに接近するに従って、小さくなっていくのである。

図３（ｂ）における交流電流１６ｃと同様に、図３（ｄ）の交流電流１６ｆは、増幅器１９ａにより電圧信号へと変換されたのち、バンドパスフィルタ１９ｂによりピーク電圧部１６ｇ付近のみが取り出される。そして、そのピーク電圧部１６ｇの最大電圧Ｖ２がサンプル／ホールド回路１９ｃにより保持され、Ａ／Ｄ変換器１９ｄによりデジタル信号へと変換され、周期Ｔ３へと引き伸ばされたパルス電圧波形１６ｈとなる。

ここで、パルス電圧波形１６ｈの電圧Ｖ２は、図３（ｂ）の交流電流１６ｃに対する図３（ｄ）の交流電流１６ｆの強度の比率に応じて、図３（ｂ）におけるパルス電圧波形１６ｅの最大電圧Ｖ１よりも小さい値となる。

以上のように、図３（ａ）〜（ｄ）を用いて説明した現象を利用して、例えば、図３（ｂ）に示すパルス電圧波形１６ｅと図３（ｄ）に示すパルス電圧波形１６ｈとの間に発生する電圧差を用いれば、図２のＣＰＵ１０は、行電極１４ａ〜１４ｈ並びに列電極１５ａ〜１５ｈのそれぞれの間の交差点にユーザの指先２０ａが接近しているかどうかを判定し、あるいは、どの程度接近しているか（距離）を計測することができる。

更に、本実施例１では、図２に示すように、行電極１４ａ〜１４ｈと列電極１５ａ〜１５ｈとの交差点がマトリックス状に配列されている。例えば、図１に示すインタラクティブボード１の表示面及び書き込み面に、これら各電極の交差点が配設される。そして、例えば、先述したような切り替え方法により、図２に示すパルス電圧波形１６ａを行電極１４ａ〜１４ｈに時分割で印加し、それぞれの交差点に対応して、列電極１５ａ〜１５ｈに発生する信号を順次計測することで、どの交差点にユーザの指先２０ａが接近しているかを判定することができる。

本実施例１に係る座標検出装置６では、このような静電作用を利用しているので、ユーザの指先２０ａを検出するために、指先２０ａが電極の交差点上に直接接触している必要はなく、近傍の各交差点で得られた各検出値を統合して、一般的な幾何学的演算などを施すことによって、指先２０ａのタッチ位置を計測することができる。

即ち、図２においては、「座標検出装置６」を構成する「受信部１９」が電子ペン７や操作者の指、スタイラスペン等を検知する「検出部」、「検出手段」を構成する。

また、図２〜図３に示す構成によれば、行電極１４ａ〜１４ｈ並びに列電極１５ａ〜１５ｈのそれぞれの間の各交差点を独立して駆動させることができる。

即ち、それぞれの交差点から独立して検出値を取り出すことができるので、複数の物体（例えば、同じユーザの右指と左指、あるいは複数のユーザの指など）が同時に交差点に接近してきた場合には、それら複数の物体の距離が交差点間のピッチ間隔よりも長ければ、これらを独立した物体として認識することができる。即ち、複数の物体の位置を同時に計測することができる。

また、物体の接近が同時に検出された交差点を追跡していくことにより、接近している物体の形状または輪郭を捉えることができる。

以上、図１〜図３で説明した構成において、本発明の主要な部分について述べる。図４は本発明の実施例１に係るインタラクティブボードにおける座標検出装置が検出するタッチレベル分布図である。

図４において、図４（ａ）は、インタラクティブボード１のタッチパネル５上において、二本の指（人差し指２３、中指２４）が２次元図形を保持し、その後、別のもう一つの指（人差し指２８）により３次元化するときの状態を示している。

図４（ａ）において、五角形の２次元図形２１は、描画モードにおいて予め作成表示されているものとする。例えば、米国のマイクロソフト社のプレゼンテーションソフトである「パワーポイント」においては、「図形描画」の「オートシェイプ」メニューにある「基本図形」に表示される図形の中から選択することにより、作成表示が可能である。

しかしながら、このような「基本図形」にライブラリとして登録されている立体図形サンプルに関しては、その種類が少なく、ユーザの選択の余地が少ない。

そこで、例えば、図３（ｃ）に示す指先２０ａ一つのみを用いたシングルタッチの一筆書き、即ち、いわゆる「描画モード」により、起点と終点を接続して手書き作成した図形を判定し、予め作成され保持している図形ライブラリの中で一番近いものに置き換えたり、手書きのために歪んだ線を直線に整形するという手法も考えられる。

とにかく、図４（ａ）はまず、そのような手法のいずれか、またはそれらのいずれかに類似した手法により、２次元図形２１が作成表示された状態となっている。この状態において、２次元図形２１を３次元化しようとするユーザ（図示せず）は、例えば、自らの左手２２の人差し指２３及び中指２４を、予め設定された第一の時間以上連続して２次元図形２１を形成する輪郭上若しくはその輪郭に囲まれた内部にタッチしたとする。

すると、図２に示すインタラクティブボード１の座標検出装置６は、描画モードにおいて予め作成表示された、図４（ａ）に示す２次元図形２１を形成する輪郭上若しくはその輪郭に囲まれた内部において、予め設定された第一の時間以上連続して二点以上の第一の押下ポイント２５（座標（Ｘａ，Ｙｂ））及び第一の押下ポイント２６（座標（Ｘｂ，Ｙａ））があることを検出する。

そして、この第一の押下ポイント２５及び第一の押下ポイント２６のそれぞれの二点が予め設定された指間距離ＤＬ内にあるかどうかを判定し、指間距離ＤＬ内にあると判定した場合は、２次元図形２１の表示位置を保持する保持モードへと移行する。

このように、図１に示すマルチタッチの検出が可能なインタラクティブボード１の座標検出装置６上において、例えば、図３（ｃ）に示す指先２０ａ一つを用いた描画モード（独立した一点を検出）とは異なる押下を検出することで、描画モードとの誤判別を発生させることなく、２次元図形をその表示位置に保持することができる。

尚、図４（ａ）に示す第一の押下ポイント２５及び第一の押下ポイント２６を特定する際には、例えば、図２の座標検出装置６により検出されるタッチレベル分布の図４（ｂ）を元に算出される。ここで、２５ａ及び２６ａ〜２６ｄは、行電極１４ａ〜１４ｈ並びに列電極１５ａ〜１５ｈのそれぞれの間の各交差点において検出される実際のタッチ位置までの近さ（タッチ距離）を示すものである。

各交差点における実際のタッチ位置までの近さは、それぞれの円の大きさに比例し、図３（ｂ）または図３（ｄ）に示すパルス電圧波形１６ｅや１６ｈの電圧に反比例する。また、実施例１の場合、図４（ａ）に示す第一の押下ポイント２６は、図４（ｂ）に示す近傍の各タッチ距離２６ａ〜２６ｄで得られた各タッチ検出値を統合し、一般的な幾何学的演算などを施すことによって計測することができる。

即ち、タッチパネル５の電極部９上を、例えば、人差し指２３と中指２４とを特定範囲内の距離を保って一定時間以上指示した場合、タッチパネル５上の２次元図形２１を後の操作で変形させるために固定しておくモードに設定される。このモード変更は、前述したように、図３（ｂ）に示す回路と図３（ｄ）に示す回路が発生する信号により、図２のＣＰＵ１０が、人差し指２３と中指２４とを特定範囲内の距離にあること、一定時間以上保持されていることを判定することにより行われる。

これらの回路が「保持指示検出手段」、「保持指示検出部」に相当する。

図４（ａ）において、左手２２の人差し指２３及び中指２４のタッチにより保持モードへと移行した後、その保持モードが予め設定された第二の時間以上連続した場合、図２に示す座標検出装置６は、図４（ａ）に示す２次元図形２１の作成位置を保持したまま変形または３次元図形化する第一の図形操作モードへと移行する。

このように、マルチタッチが可能なタッチパネル上において、例えば、図３（ｃ）に示す指先２０ａ一つを用いた描画モード（独立した一点を検出）とは異なる特定の押下を継続して検出することで、描画モードとの誤判別を発生させることなく、２次元図形を変形し、または３次元図形化を行うことが可能となる。

尚、その際に図２の座標検出装置６は、図４（ａ）の２次元図形２１の形状判定を行い、その判定結果により変形可否判断を行う。

そして、２次元図形２１の変形が可能であると判断された場合、図２に示す座標検出装置６は、第一の図形操作モードへと移行する。図２に示す座標検出装置６が２次元図形２１に対してどのような変形を行うかについては、図４（ａ）に示すユーザの右手２７の人差し指２８が、２次元図形２１のどの部分にタッチしているかにより異ならしめることができる。

ユーザの右手２７の人差し指２８が、図４（ａ）に示す２次元図形２１を形成する輪郭上若しくはその輪郭に囲まれた内部であって、かつ第一の押下ポイント２５及び第一の押下ポイント２６を含んで、予め設定された範囲の指間距離ＤＬ外にある任意の座標（Ｘｃ，Ｙｃ）にタッチすると、図２に示す座標検出装置６は、第二の押下ポイントの押下開始位置２９（座標（Ｘｃ，Ｙｃ））を２次元図形２１を形成する輪郭上若しくはその輪郭に囲まれた内部の任意の部位を検出し、その第二の押下ポイントの押下開始位置２９が２次元図形２１上のどこにあるかを判定することにより、第一の図形操作モードにおける変形方法または３次元図形化の方法を決定することができる。

後述するが、これにより、２次元図形の形状によっては変形が困難なデータ処理や画像処理を回避することができ、また、ユーザにとって自然かつ直感的で違和感のない変形を実現することができる。

更に、図１のインタラクティブボード１を使用するユーザに、パレットやメニューよる変形操作の選択をさせることなく、インタラクティブボード１での連続した操作の中で、図形の変形へと容易に導くことができる。

尚、座標（Ｘｃ，Ｙｃ）の特定方法については、先の図４（ａ）における第一の押下ポイント２５及び第一の押下ポイント２６と同様である。

更に、図４（ａ）においては、第一の押下ポイント２５及び第一の押下ポイント２６を左手２２の人差し指２３及び中指２４で押下することにより生成し、押下開始位置２９を始点とする第二の押下ポイントを右手２７の人差し指２８で押下げすることにより生成しているが、これらのポイントの生成については、右手と左手が逆であっても構わない。当然のことながら、右利きの人だけでなく左利きの人にも対応可能であることが必要なためである。

図５は本発明の実施例１に係るインタラクティブボードの制御装置がモード移行するフローチャートであり、図２に示すＣＰＵ１０が図４（ａ）に示す描画モードから保持モード、変形可否判断、そして第一の図形操作モードへと移行するフローを説明したものである。

即ち、図２に示すＣＰＵ１０は、描画モード（ステップＳ５０１）において予め作成表示された、例えば、図３または図４に示す２次元図形２１の輪郭若しくはそれより内側において、第一の押下ポイント２５及び第一の押下ポイント２６が、予め設定された第一の時間以上連続して、指間距離ＤＬ以内に２ポイント以上あるかどうかを判定し（ステップＳ５０２）、その条件を満足すれば、保持モードへと移行する（ステップＳ５０３）。

これにより、描画モード（独立した一点を検出）とは異なる押下を検出するので、描画モードとの誤判別を発生させることなく、２次元図形をその表示位置に保持することができる。

次に、その保持モードが予め設定された第二の時間以上連続した場合、図２に示すＣＰＵ１０は、例えば、図３または図４に示す２次元図形２１の形状判定を行い、その判定結果により変形可否判断を行う（ステップＳ５０４）。

そして、例えば、図４に示す第一の押下ポイント２５及び第一の押下ポイント２６を含んで予め設定された指間距離ＤＬ外に、第二の押下ポイントの押下開始位置２９を２次元図形２１を形成する輪郭上若しくはその輪郭に囲まれた内部の任意の部位に検出した場合、図２のＣＰＵ１０は、図形操作モードへと移行する（ステップＳ５０５）。

図４においては、この「輪郭上若しくはその輪郭に囲まれた内部」または「第二の押下ポイントの押下開始位置２９」が「指示開始位置」に相当する。

このように、マルチタッチが可能なタッチパネル上において、例えば、図３（ｃ）に示す指先２０ａ一つを用いた描画モード（独立した一点を検出）とは異なる特定の押下を継続して検出することで、描画モードとの誤判別を発生させることなく、２次元図形を変形し、または３次元図形化を行うことが可能となる。第一の図形操作モードにおける変形方法または３次元図形化の方法は、図４の２次元図形２１上における第二の押下ポイントの押下開始位置２９により決定される（ステップＳ５０７〜Ｓ５１０）。

尚、ステップＳ５０２において、２ポイント以上の第一の押下ポイント２５，２６が、予め設定された第一の時間以上連続して指間距離ＤＬ以内にない場合、図２に示すＣＰＵ１０は、図５に示すフローを終了し（ステップＳ５０６）、再びステップＳ５０１より処理を開始する。例えば、２ポイント以上の第一の押下ポイント２５，２６のいずれか一つでも図３または図４に示す２次元図形２１の外部にある場合は、次の保持モードへは移行しない。

また、ステップＳ５０４において、変形しようとしている２次元図形２１が変形不可であると設定されている場合も、図２に示すＣＰＵ１０は、図５に示すフローを終了し（ステップＳ５０６）、再びステップＳ５０１より処理を開始する。

以上、例えば、図５に示すフローチャートは、例えば、ソフトウェア・プログラム化されて、図２に示すＣＰＵ１０内のＲＯＭ１１に格納される。ＣＰＵ１０は、ＲＯＭ１１より順次そのプログラムを呼び出し、必要に応じてＲＡＭ１２を作業領域として使用し、コントローラ１３（図示せず）を介して座標検出装置６における押下ポイントの検出状況によりフロー処理を行う。

ところで、先述の図４または図５において、第一の図形操作モードにおける変形方法または３次元図形化の方法は、図４の２次元図形２１上における第二の押下ポイントの押下開始位置２９により決定されると述べた。この点について、より具体的に説明する。

図６は本発明の実施例１に係るインタラクティブボードのタッチパネル上におけるピンポイント変形を説明する図であり、変形の元となる２次元図形２１として作成された三角形３１を、別の形状を有する三角形３２へとピンポイント変形する例を説明するものである。図６においては、図６（ａ）の「三角形３１」が「図形」に相当し、図６（ｂ）の「三角形３２」が「制御部によって変形された図形」に相当する。

図７は本発明の実施例１に係るインタラクティブボードのタッチパネル上におけるピンポイント変形を説明する図であり、変形の元となる２次元図形２１として作成された三角形３３を、三角錐３４へと変形する例を説明するものである。図７においては、図７（ａ）の「三角形３３」が「図形」に相当し、図７（ｂ）の「三角錐３４」が「制御部によって変形された図形」に相当する。

図８は本発明の実施例１に係るインタラクティブボードのタッチパネル上におけるピンポイント変形を説明する図であり、変形の元となる２次元図形として作成された三角形３５を、三角柱３６へと変形する例を説明するものである。図８においては、図８（ａ）の「三角形３５」が「図形」に相当し、図８（ｂ）の「三角柱３５」が「制御部によって変形された図形」に相当する。

これら図６〜図８において、同じ種類の２次元図形である三角形３１、３３、３５からの変形結果がそれぞれ異なっているのは、図４にも述べたように、変形の元となる２次元図形上、即ち、図６〜図８では三角形３１、３３、３５上における第二の押下ポイントの押下開始位置３７、３８、３９から、２次元図形を変形させるための移動方向が異なるからである。

即ち、図６に示す、三角形３１を別の形状を有する三角形３２へとピンポイント変形する例において、図２に示すＣＰＵ１０は、まず図６における第二の押下ポイントの押下開始位置３７が、変形の元となる２次元図形、即ち、三角形３１のいずれか一点の角部（頂点）上にあることを検出する。

それに続けて、図２に示すＣＰＵ１０が、図６（ａ）に示す第二の押下ポイントの押下開始位置３７から任意の方向への移動を検出した場合は、第二の押下ポイントの押下開始位置３７の移動前の点とそれに接続された接続線４０及び接続線４１を削除し、図６（ｂ）に示すように、第二の押下ポイントの押下開始位置３７の移動終了位置４２を新たな角部として作成し、削除前の接続線４０及び接続線４１により移動前の第二の押下ポイントの押下開始位置３７と結ばれていた隣接角部４３及び隣接角部４４と、移動終了位置４２とを結ぶ接続線４０及び接続線４１を新たに作成表示する。

尚、このとき、第二の押下ポイントの押下開始位置３７が三角形３１の角部上にあるかどうかを判定する際には、例えば、第二の押下ポイントの押下開始位置３７が、第二の押下ポイントの押下開始位置３７、隣接角部４３、隣接角部４４のそれぞれを中心として、予め設定された一定の範囲内にあることを条件とすればよい。

また、図７に示す、三角形３３を三角錐３４へと変形する例において、図２に示すＣＰＵ１０は、図７における第二の押下ポイントの押下開始位置３８が、変形の元となる２次元図形、即ち、三角形３３の中心を指しているときは、第二の押下ポイントの押下開始位置３８をそこから上下いずれかの方向へ移動させることで、変形の対象となる２次元図形、即ち、三角形３３を錘形状へと変形させ、三角錐３４を生成する。

このとき、第二の押下ポイントの押下開始位置３８からの移動方向、移動経路が、そこから上下方向であるかどうかを判定する際には、例えば、図７（ｃ）に示す判定基準を用いればよい。

即ち、図７（ｃ）において、第二の押下ポイントの押下開始位置４５（図７（ａ）における第二の押下ポイントの押下開始位置３８に相当）から移動終了位置４６までの距離をＬとし、その距離Ｌを有し、第二の押下ポイントの押下開始位置４５と移動終了位置４６とを結ぶ直線４７と上下方向の基準線４８とが成す角度をθとした場合に、基準線４８からの上下方向のズレ度合いを示すＸ＝Ｌｓｉｎθの許容範囲を、判定基準として設定する。

図７（ｃ）の場合は、その許容範囲を例えば、｜Ｘ｜≦５ｍｍと設定し、その範囲内であれば「第二の押下ポイントの押下開始位置４５からの移動が上下方向に行われた」と判定することになっているが、移動方向、移動経路が上下かどうかを判定するための方法や許容範囲の設定については、特にこれらに限定する必要はない。図７（ａ）に示す第二の押下ポイントの押下開始位置３８が、変形の元となる２次元図形、即ち、三角形３３の中心を指しているかどうかを判定する際も、例えば、２次元図形の重心を中心として、予め設定された一定の範囲内にあるかどうかにより判定すればよい。

更に、また図８に示すような、三角形３５を三角柱３６へと変形する例において、図２に示すＣＰＵ１０は、図８における第二の押下ポイントの押下開始位置３９が、変形の元となる２次元図形、即ち、三角形３５の任意の辺４９上を指しているときは、第二の押下ポイントの押下開始位置３９から上下または斜め方向に移動させることで、変形の対象となる２次元図形、即ち、三角形３５を立体変形させ、三角柱３６を生成する。

このとき、第二の押下ポイントの押下開始位置３９からの移動方向が上下方向であるかどうかを判定する際には、例えば、先述した図７（ｃ）に示す判定基準を用いればよい。第二の押下ポイントの押下開始位置３９からの移動方向が斜め方向であるかどうかを判定する際には、例えば、図８（ｃ）に示す判定基準を用いればよい。

即ち、図８（ｃ）において、第二の押下ポイントの押下開始位置５０（図８（ａ）における第二の押下ポイントの押下開始位置３９に相当）から移動終了位置５１までの距離をＬとし、その距離Ｌを有し、第二の押下ポイントの押下開始位置５０と移動終了位置５１とを結ぶ直線５２と上下方向の基準線４８とが成す角度をθ１とし、直線５２と左右方向の基準線５３とが成す角度をθ２とした場合に、基準線４８からの上下方向のズレ度合いを示すＸ１＝Ｌｓｉｎθ１と、基準線５３からの左右方向のズレ度合いを示すＸ２＝Ｌｓｉｎθ２の許容範囲を、判定基準として設定する。

図８（ｃ）の場合は、その許容範囲を｜Ｘ１｜＞５ｍｍ、｜Ｘ２｜＞５ｍｍと設定し、その範囲内であれば「第二の押下ポイントの押下開始位置５０からの移動が斜め方向に行われた」と判定することになっているが、移動方向が斜め方向かどうかを判定するための方法や許容範囲の設定については、特にこれらに限定する必要はない。第二の押下ポイントの押下開始位置３９が、変形の元となる２次元図形、即ち、三角形３５の任意の一辺上を指しているかどうかを判定する際も、例えば、２次元図形の辺を中心として、予め設定された一定の範囲内にあるかどうかにより判定すればよい。

第二の押下ポイントの押下開始位置５０の移動が、変形の元となる２次元図形の任意の一辺上から上下方向と斜め方向のいずれを、ユーザにとって自然かつ直感的で違和感のない動作と考えて採用するかについては、変形の元となる２次元図形の種類による。

図６〜図８のように変形の元となる２次元図形が三角形３１等の場合は、第二の押下ポイントの押下開始位置４５が斜辺にあれば、上下方向に移動したときに三角柱３６を描くようにした方が、ユーザにとってはより自然かつ直感的で違和感のない動作と考えられるが、変形の元となる２次元図形が三角形の場合は、斜め方向への移動であっても構わない。

また、変形の元となる２次元図形２１の形状によっては、柱状３次元図形にできない可能性がある。その場合は、柱状３次元図形への変形動作を禁止するメッセージなどを表示することが考えられる。

以上、図２に示すＣＰＵ１０が、第一の図形操作モードにおいて、図６〜図８に示す変形処理を実行するためのフローチャートの例を示したものが、先述した図５の後半部分である。

即ち、図２に示すＣＰＵ１０は、ステップＳ５０４において、対象となる２次元図形が三角形３１等であると判定しているので、先述したステップＳ５０５により第一の図形操作モードへと移行した際には、三角形３１等の変形処理へと移行する（ステップＳ５０８）。そして、第二の押下ポイントの押下開始位置３７と、そこからの移動方向の判定を行い、描画処理を開始する（ステップＳ５１１）。

図６に示すように、第二の押下ポイントの押下開始位置３７が端点上（即ち、角部）であると判定した場合は（ステップＳ５１２）、次に第二の押下ポイントの移動終了位置４２を特定し（ステップＳ５１３）、第二の押下ポイントの押下開始位置３７とそれに接続された接続線４０を削除し、第二の押下ポイントの移動終了位置４２を新たな角部として作成し、削除前の接続線４０により移動前の点と結ばれていた隣接角部４３，４４と、第二の押下ポイントの移動終了位置とを結ぶ接続線を新たに作成表示する（ステップＳ５１４）。

また、図７に示すように、第二の押下ポイントの押下開始位置３８が三角形３３の中心部であると判定した場合は（ステップＳ５１５）、第二の押下ポイントの移動終了位置をまず特定し（ステップＳ５１６）、その移動終了位置と押下開始位置とを結ぶ線が上下方向の基準線と成す角度θを算出し（ステップＳ５１７）、その角度が例えば、先の図７（ｃ）または図８（ｃ）に示す範囲内に入っていれば、三角錐３４への変形を行う（ステップＳ５１８）。

更に、図８に示すように、第二の押下ポイントの押下開始位置３９が三角形３５の任意の一辺上にあると判定した場合は（ステップＳ５１９）、第二の押下ポイントの移動終了位置をまず特定し（ステップＳ５２０）、その移動終了位置と第二の押下ポイントの押下開始位置３９とを結ぶ線が上下方向または左右方向の基準線４８，５３と成す角度θ１、θ２を算出し（ステップＳ５２１）、その角度が例えば、先の図７（ｃ）または図８（ｃ）に示す範囲内に入っていれば、三角柱３６への変形を行う（ステップＳ５２２）。

以上、図１〜図８を用いて、変形の元となる２次元図形が三角形３１等の場合の変形例について述べた。このように、図１に示すマルチタッチの検出が可能なインタラクティブボード１の座標検出装置６上において、描画モード（独立した一点を検出）とは異なる押下を検出することで、描画モードとの誤判別を発生させることなく、２次元図形２１をその表示位置に保持することができる。

そして、その描画モード（独立した一点を検出）とは異なる特定の押下を継続して検出することで、描画モードとの誤判別を発生させることなく、２次元図形２１を変形し、または３次元図形化を行うことが可能となる。

更に、第二の押下ポイントの押下開始位置３７等を２次元図形の輪郭上またはその内部の任意の部位に検出し、その第二の押下ポイントの押下開始位置３７等が２次元図形上のどこにあるかを判定することにより、第一の図形操作モードにおける変形方法または３次元図形化の方法を決定することができる。

その結果、２次元図形２１の形状によっては変形が困難なデータ処理や画像処理を回避することができるので、ユーザにとって自然かつ直感的で違和感のない変形を実現することができる。

更に、ユーザがパレットやメニューよる変形操作の選択を行うことなく、連続した操作の中で図形の変形を容易に行うことができる。

変形の元となる２次元図形２１が三角形３１等以外の場合については、例えば、円または楕円、ｎ＞３（ｎは自然数）となるｎ角形、特殊な形状を有する図形などが考えられる。これらについて、変形の元となる２次元図形２１が三角形３１等である場合との相違点を中心に、これより述べる。

図９〜図１２は本発明の実施例１に係るインタラクティブボードのタッチパネル上における図形変形の説明図である。図９は円錐への変形を示す図であり、図１０は幅変形による楕円化を示す図である。そして、図１１は円柱への変形を示す図であり、図１２は球への変形を示す図である。

図１３は本発明の実施例１に係るインタラクティブボードのタッチパネル上における図形変形処理を実行するフローチャートであり、これら図９〜図１２に示す円からの各種変形処理を実行するためのフローを説明したものである。

図１３のフローチャートにおいて、円錐５５への変形を処理するステップＳ１３０１〜Ｓ１３０４も、図５におけるステップＳ５１５〜Ｓ５１８と同様である。

このうち、図９に示す円５４から円錐５５への変形の手順については、図７に示す三角形３３から三角錐３４への変形の場合と同様である。即ち、図９（ａ）の円５４上における左手２２による第一の押下ポイント５６と、右手２７による第二の押下ポイントの押下開始位置５７から移動終了位置５８への移動方向（５７→５８）が、図７（ａ）の三角形３３上におけるものと同様である。

図９において、「円５４」が「図形」に相当し、「円錐５５」が「制御部によって変形された図形」に相当する。また、「第一の押下ポイント５６」が「指示開始位置」に相当し、「第二の押下ポイントの押下開始位置５７から移動終了位置５８への移動方向（５７→５８）」が「指示開始位置から指示手段が移動した軌跡」に相当し、「移動終了位置５８」が「指示手段が移動を終了させた指示終了位置」に相当する。この対応関係は、以下の図１０、図１１、図１２、図１４、図１５、図１６、図１７、図１９においても同様である。

次に、図１１に示す円５９から円柱６０への変形の手順については、先の図８に示す三角形３５から三角柱３６への変形の場合と同様である。即ち、図１１（ａ）の円５９上における左手２２による第一の押下ポイント６１と、右手２７による第二の押下ポイントの押下開始位置６２、及び第二の押下ポイントの押下開始位置６２から移動終了位置６３への移動方向（６２→６３）が、図８（ａ）の三角形３５上におけるものと同様である。

従って、図１３のフローチャートにおいて、円柱６０への変形を処理するステップＳ１３０５〜Ｓ１３０９も、基本的には図５におけるステップＳ５１９〜Ｓ５２２と同様である。

但し、第二の押下ポイントの押下開始位置６２が円５９の外周ライン上にある場合、その移動方向に応じて変形処理を変えなければならないので、その移動方向を判定するためのステップＳ１３０７が追加されている。これが、先の図８に示す三角形３５から三角柱３６への変形の場合においてはなかった部分である。

図９に示す円５４から円錐５５への変形や、図１１に示す円５９から円柱６０への変形は、変形の元となる２次元図形が円である場合の３次元変形パターンであるが、もうひとつの３次元変形パターンとしては、球への変形が挙げられる。

図１２は、円６４から球６５への変形の手順を示しており、先述した図１１と比較すると、図１２（ａ）の円６４上における左手２２による第一の押下ポイント６６と、右手２７による第二の押下ポイントの押下開始位置６７から移動終了位置６８への移動方向（６７→６８）は、図１１（ａ）の円５９上におけるものと同様であるが、図１２（ａ）に示す第二の押下ポイントの押下開始位置６７は図１１（ａ）に示すものと異なっている。

即ち、図１１（ａ）の円５９上において、右手２７による第二の押下ポイントの押下開始位置６２が円５９の外周上にあるのに対し、図１２（ａ）の円６４上における第二押下ポイントの押下開始位置６７は、円６４のいわゆる「中心部」にある（「中心部」であるかどうかについては、前述と同様に、円の中心から予め設定された一定の範囲内にあるかどうかにより判定すればよい）。

逆に、図９に示す円５４から円錐５５への変形の手順と異なる点は、第二の押下ポイントの移動方向にある。即ち、図９（ａ）の円５４上における第二の押下ポイントの移動方向（５７→５８）が、いわゆる「上下方向」であるのに対し、図１２（ａ）の円６４上における第二の押下ポイントの移動方向（６７→６８）は、いわゆる「斜め方向」である（「上下方向」なのか「斜め方向」なのかについては、例えば、前述のように、図７（ｃ）に示す判定基準を満たしているか、図８（ｃ）に示す判定基準を満たすかにより判定される）。

従って、図１２に示す円６４から球６５への変形処理ステップＳ１３１０〜Ｓ１３１１は、図１３に示すフローチャートにおいて、ステップＳ１３０２から分岐して行われる。

ところで、変形の元となる２次元図形としての円６４には角部がないので、三角形の場合における図６に示すようなピンポイント変形はできない。その代わり、真円から楕円、または楕円の幅を変更するような変形パターン（以下「楕円変形」と略す）が必要となる。なぜならば、先に説明した円錐や円柱への変形についても、真円からではなく楕円からの変形の方が作成しやすいからである。

図１０は、真円６９から楕円７０への変形の手順を示しており、右手２７による第二の押下ポイント７１が真円６９の外周ライン上にあるのは、図１１に示す円５９から円柱６０への変形の手順と同様である。図９と異なるのは、第二の押下ポイント７１から移動終了位置７２への移動方向（７１→７２）である。図９においてはいわゆる「上下方向」であるのに対し、図１０の移動方向（７１→７２）は、「左右方向」となっている。

「左右方向」の判定基準に関しては、例えば、図１０（ｃ）に示す通り、第二の押下ポイントの押下開始位置７４（図１０（ａ）における第二の押下ポイントの押下開始位置７１に相当）から移動終了位置７５までの距離をＬとし、その距離Ｌを有し、第二の押下ポイントの押下開始位置７４と移動終了位置７５とを結ぶ直線７６と左右方向の基準線７７とが成す角度をθ３とした場合に、基準線７７からの左右方向のズレ度合いを示すＸ３＝Ｌｓｉｎθ３の許容範囲を、判定基準として設定する。図１０（ｃ）の場合は、その許容範囲が｜Ｘ｜≦５ｍｍと設定されている。

更に、図１０においては、先に説明した第二の押下ポイント７１から移動終了位置７２への移動方向（７１→７２）が、いわゆる「左右方向」であるかどうかという点に加えて、第二の押下ポイントの押下開始位置７４と、それに先立って確定している第一の押下ポイント７３との関係が、楕円変形を実行するかしないかの判定に用いられている。

即ち、図１０においては、第一の押下ポイント７３と第二の押下ポイント７１の押下開始位置７４とが、真円６９の中心を通る上下方向の基準線７８を挟んで位置していれば、楕円変形を実行する。

これらの手順を図１３に示すフローチャートに組み込むと、ステップＳ１３０７から分岐して、ステップＳ１３１０〜Ｓ１３１１へと至る処理となる。尚、以上の図１０を用いて説明した真円６９から楕円７０への変形の手順は、もともと楕円７０であったものの長径の長さを変更する場合においても、同様に実行される。また、先の図６〜図８の三角形３１等においても、その幅を変更する場合の手順として用いてもよい。

以上の図１１〜図１３において、変形の元となる２次元図形が円５９である場合の変形例について述べた。

更に、変形の元となる２次元図形がｎ＞３（ｎは自然数）となるｎ角形の場合の変形パターンについて、これより述べる。

図１４〜図１７は本発明の実施例１に係るインタラクティブボードのタッチパネル上における図形変形の説明図であり、変形の元となる２次元図形がｎ＞３（ｎは自然数）となるｎ角形の代表として、四角形を取り上げた場合の各種変形バリエーションを示している。

図１４はいわゆる「ピンポイント変形」を示す図であり、長方形７９から四角形８４への変形を示し、図１５は長方形７９から四角錐８５への変形を示している。そして、図１６は長方形７９から四角柱８６への変形を示す図であり、図１７は、斜め変形（この場合は長方形７９から平行四辺形８０への変形）を示す図である。

また、図１８は本発明の実施例１に係るインタラクティブボードのタッチパネル上における図形変形処理を実行するフローチャートであり、図１４〜図１７に示す、ｎ＞３（ｎは自然数）となるｎ角形の代表としての四角形からの各種変形処理を実行するためのフローを説明するものである。

このうち、図１４に示すピンポイント変形については、その手順や図１８に示す処理ステップＳ１８０１〜Ｓ１８０４が、図６に示す三角形３１からのピンポイント変形の手順及び図５に示す処理ステップＳ５１２〜Ｓ５１４と同様である。また、図１５に示す四角錐８５への変形についても、その手順や図１８に示す処理ステップＳ１８０５〜Ｓ１８０８が、図７に示す三角形３３から三角錐３４への変形の手順及び図５に示す処理ステップＳ５１５〜Ｓ５１８、または図９に示す円５４から円錐５５への変形の手順及び図１３に示す処理ステップＳ１３０１〜Ｓ１３０４と同様である。

更に、また、図１６に示す四角柱８６への変形についても、その手順や図１８に示す処理ステップＳ１８０９〜Ｓ１８１３が、図８に示す三角形３５から三角柱３６への変形の手順及び図５に示す処理ステップＳ５１９〜Ｓ５２２、または図１１に示す円５９から円柱６０への変形の手順及び図１３に示す処理ステップＳ１３０５〜Ｓ１３０９と同様である。よって、これらについては、その詳細な説明を省略する。

これまで説明した三角形や円からの変形においては出てきていない変形パターンとして、図１７に示すような斜め変形が挙げられる。図１７は斜め変形の一種で、長方形を平行四辺形と変形させる手順を示す図である。

図１７に示す長方形７９から平行四辺形８０への斜め変形は、図１８に示すフローチャートを見ればわかるように、その途中までの処理ステップＳ１８０９〜Ｓ１８１１が、ｎ角形からｎ角柱へ変形する場合と同様である。

即ち、図１７において、長方形７９上の第一の押下ポイント８１が長方形７９上にあり、第二の押下ポイントの押下開始位置８２が長方形７９の外周ライン上にある点では、図１６に示す四角柱８６へと変形する場合と同様である。

ここで、図１７の斜め変形が図１６に示す四角柱８６への変形と異なる点は、第二の押下ポイントの移動方向である。図１６に示す四角柱８６への変形における第二の押下ポイントの移動方向はいわゆる「斜め方向」であるが、図１７の斜め変形においては、第二の押下ポイントの移動方向（８２→８３）を「左右方向」としている（「左右方向」なのか「斜め方向」なのかについては、例えば、前述のように、図１０（ｃ）に示す判定基準を満たしているか、図８（ｃ）に示す判定基準を満たすかにより判定される）。

また、第二の押下ポイントの押下開始位置８２が、長方形７９の外周ライン上のどの辺にあるかも重要なポイントである。このような斜め変形においては、第二の押下ポイントの移動方向と同じ方向成分を少なくとも有する辺に第二の押下ポイントの押下開始位置８２がなければならない。

若しくは、第二の押下ポイントの押下開始位置８２が置かれた辺が伸びている方向と「同方向」に、第二の押下ポイントが移動した場合は斜め変形を行う、としてもよい。その場合は図１７に示すような左右方向に伸びる辺だけでなく、他の辺による斜め変形も可能となる。

尚、「同方向」なのかどうかについては、例えば、図１０（ｃ）に示す判定基準を応用し、左右の基準線７７の代わりに第二の押下ポイントの押下開始位置８２が置かれた辺を基準として、予め設定された許容範囲内に第二の押下ポイントの移動が収まるかどうかで判定すればよい。

以上、図１４〜図１８においては、長方形７９から平行四辺形８０への変形を例に説明したが、このような斜め変形は、その変形の元となる２次元図形がｎ角形である場合においても可能である。

図１９は本発明の実施例１に係るインタラクティブボードのタッチパネル上における図形変形の説明図であり、図１８までに説明した一般的な図形とは異なる、例えば、星型８７のような、特殊な２次元図形を元に変形する場合においても、前述の変形パターンを適用することは可能である。

図２０は本発明の実施例１に係るインタラクティブボードのタッチパネル上における図形変形処理を実行するフローチャートであり、特殊な２次元図形を元に変形する場合のフローを説明している。図２０では、既に前述しているピンポイント変形、斜め変形、柱への変形が組み込まれた形となっているが、もちろん、錐への変形や幅変形を組み合わせてもよい。

尚、実施例１では変形方法として、ピンポイント変形、３次元図形化、斜め変形、幅変形の中から選択している。また、第二の押下ポイントの押下開始位置としては、前記２次元図形の角部、中央部、辺のいずれかを選択している。

更に、第二の押下ポイントの移動方向としては、上下、左右、斜め、押下げした辺の延長方向と同方向のいずれかを選択するようにしている。

更に、また、第二の押下ポイントの第一の押下ポイントとの関係には、対象２次元図形において予め設定された上下方向の基準中心線を挟んで、第二の押下ポイントが第一の押下ポイントから離れる方向に移動しているか否かを判定することも行っている。

実施例１はこれらの組み合わせの一例を示したものであり、変形対象となる図形によっては、ピンポイント変形、３次元図形化、斜め変形、幅変形のいずれかを行わないようにもしている。しかしながら、ユーザにとって自然かつ直感的で違和感のない変形であれば、本発明は実施例１に示した組み合わせに限定されるものではない。

以上のように、本発明は、変形対象の２次元図形の形状、その２次元図形における第二の押下ポイントの押下開始位置と移動方向及び第一の押下ポイントとの位置関係により、ピンポイント変形、３次元化、斜め変形、幅変形などの中から変形パターンを特定し実行するので、ユーザにとって自然かつ直感的で違和感のない変形を実現することができる。

本発明に係る図形の変形操作において、特に学校教育等で電子情報ボードを用いて図形操作で説明を行う場合、思考をそがれることなく連続し、かつ一貫した操作を行うことができる。また、変形における過程の説明にも役立てることもできる。更に、本発明は、携帯端末のような単体装置にも応用可能である。

本発明に係るタッチパネルシステムは、電子黒板、インタラクティブボード、携帯用ＰＤＡ、大画面表示盤等の電子機器、入力表示システムに広く応用可能である。

１インタラクティブボード
２コンピュータ
３通信ケーブル
４プロジェクタ
５タッチパネル
６座標検出装置
７電子ペン
８イレーサー

Claims

互いに交差する行電極と列電極により構成されるタッチパネルと、
前記タッチパネル上における指示手段による指示位置及び移動経路を検出する検出部と、
前記タッチパネル上に表示された図形上において前記指示手段が指示した指示開始位置と前記指示開始位置から前記指示手段が移動した軌跡と前記指示手段が移動を終了させた指示終了位置とを前記検出手段が検出し、前記検出手段が検出した前記指示開始位置及び前記軌跡及び前記指示終了位置の情報に基づき、前記図形を変形させる制御部とを有することを特徴とするタッチパネルシステム。
互いに交差する行電極と列電極により構成されるタッチパネルと、
前記タッチパネル上における指示手段による指示位置及び移動経路を検出する検出部と、
前記タッチパネル上に形成された図形の一部を指示することにより図形を保持する保持検出部と、
前記保持検出部による前記図形保持指示を受信し、かつ前記タッチパネル上に表示された前記図形上において前記指示手段が指示した指示開始位置と前記指示開始位置から前記指示手段が移動した軌跡と前記指示手段が移動を終了させた指示終了位置とを前記検出手段が検出し、前記検出手段が検出した前記指示開始位置及び前記軌跡及び前記指示終了位置の情報に基づき、前記図形を変形させる制御部とを有することを特徴とするタッチパネルシステム。
指やスタイラス等のタッチ位置を複数検出可能な多点同時検出機構と、
前記多点同時検出機構により検出したタッチ位置をモニターの表示面またはプロジェクタ等で光学的に投射されたスクリーン表示面等に表示するための表示データを作成するための情報処理装置と、
前記情報処理装置より前記表示データを受け取り、前記モニターの表示面またはスクリーン表示面等に表示する表示装置とで構成され、
前記情報処理装置は、前記表示装置上に２次元図形を作成表示可能な描画モードを有するものであって、
前記描画モードにおいて予め作成表示された２次元図形を形成する輪郭上若しくはその輪郭に囲まれた内部において、二点以上の第一の押下ポイントが予め設定された第一の時間以上連続して検出され、前記第一の押下ポイントのそれぞれの二点が予め設定された第一の範囲内にある場合、前記２次元図形の作成位置を保持する保持モードへと移行する入力表示システム。
前記保持モードが予め設定された第二の時間以上連続した場合、前記２次元図形の作成位置を保持したまま変形または３次元図形化する第一の図形操作モードへと移行する請求項３に記載の入力表示システム。
前記第一の図形操作モードへと移行する際に前記２次元図形の形状判定を行い、その判定結果により変形可否判断を行う請求項４に記載の入力表示システム。
変形の対象とする前記２次元図形を形成する輪郭上またはその輪郭に囲まれた内部であって、かつ前記第一の範囲外に第二の押下ポイントを検出した場合、前記２次元図形の形状、前記２次元図形上における前記第二の押下ポイントの押下開始位置と移動方向及び第一の押下ポイントとの位置関係により、前記第一の図形操作モードにおける変形方法を決定する請求項４に記載の入力表示システム。
前記変形方法には、少なくともピンポイント変形、３次元図形化、斜め変形、幅変形のいずれかを含む請求項６に記載の入力表示システム。
前記第二の押下ポイントの押下開始位置には、前記２次元図形の角部、中央部、辺のいずれかを含む請求項６に記載の入力表示システム。
前記第二の押下ポイントの移動方向には、上下、左右、斜め、押下げした辺の延長方向と同方向のいずれかを含む請求項６に記載の入力表示システム。
前記第二の押下ポイントの第一の押下ポイントとの関係には、対象２次元図形において予め設定された上下方向の基準中心線を挟んで、第二の押下ポイントが第一の押下ポイントから離れる方向に移動しているか否かを判定することを含む請求項６に記載の入力表示システム。
請求項１乃至請求項１０に記載のタッチパネルシステムまたは入力表示システムを備えたことを特徴とするインタラクティブボード。
請求項１乃至請求項１０に記載のタッチパネルシステムまたは入力表示システムを備えたことを特徴とする電子機器。