JP2013122666A - タッチパネルシステム及びタッチパネルシステムの動作方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 操作性や自由度を向上したタッチパネルシステムや、当該タッチパネルシステムの動作方法を提供する。
【解決手段】 タッチパネルシステム１は、表示面Ｐ上に接触または近接する指示体を検出する指示体検出部１０と、表示面Ｐに対して少なくとも１つの実行領域を設定する実行領域設定部１１と、表示面Ｐに表示する表示画像を生成する表示画像生成部１３と、を備える。タッチパネルシステム１は、表示画像生成部１３が実行領域毎に独立して生成する実行画像を組み合わせて表示画像を生成する第１動作と、指示体検出部１０が実行領域毎に独立して設定される指示体の検出方法を用いてそれぞれの実行領域上に接触または近接する指示体の検出を行う第２動作と、の少なくとも一方を行う。
【選択図】 図１

Description

本発明は、表示装置に利用されるタッチパネルシステムや、当該タッチパネルシステムの動作方法に関する。

近年、表示装置における画像が表示される面（以下、表示面とする）に接触する指示体（例えば、ユーザの指やスタイラスなど、以下同じ）の位置を検出することで、ユーザの指示を受け付けるタッチパネルシステムが、大画面の表示装置から小型の表示装置（例えば、タブレット型の携帯端末、携帯電話、カーナビゲーションシステムなど）まで幅広く利用されている。また、最近では、このようなタッチパネルシステムにおいて、操作性の向上が求められている。

例えば、特許文献１では、画像編集用のアプリケーションの実行画像を表示するタッチパネルシステムと、物理キー（ハードキー）と、を備えた携帯端末装置が提案されている。また、タッチパネルシステムに表示される実行画像には、例えば編集対象となる動画の１フレームが表示される画像領域と、ソフトキーを示す操作領域と、が含まれる。

この携帯端末装置では、画像領域に対応する位置の物理キーを無効化するとともに、操作領域に対応する位置の物理キーを有効化する。さらに、この携帯端末装置では、画像領域及び操作領域の配置が変更されると、それに対応するように物理キーの有効及び無効の設定も変更される。

この携帯端末装置によれば、表示される実行画像（画像領域及び操作領域）と物理キーとが連動する。そのため、ユーザによる物理キーの操作を、直感的なものにすることが可能になる。したがって、物理キーの操作性を、向上することが可能になる。

特開２０１０−２８３４４２号公報

しかしながら、上記の携帯端末装置では、２つの操作部（タッチパネルシステム及び物理キー）が必要であるために、装置構成が大型化及び複雑化する。さらに、操作部が大型化及び複雑化する一方で、無効化される物理キーが存在するために、操作部の利用効率が悪くなっている。

また、上記の携帯端末装置に備えられるタッチパネルシステムでは、実行画像の内部で画像領域及び操作領域の配置を変更することは可能であるが、実行画像そのものの配置は固定されているため、変更することは不可能である。したがって、上記の携帯端末装置では、タッチパネルシステムの操作性や自由度について、十分に向上されていない。

そこで、本発明は、操作性や自由度を向上したタッチパネルシステムや、当該タッチパネルシステムの動作方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、表示面上に接触または近接する指示体を検出する指示体検出部と、
前記表示面に対して少なくとも１つの実行領域を設定する実行領域設定部と、
前記表示面に表示する表示画像を生成する表示画像生成部と、を備え、
前記表示画像生成部が、前記実行領域毎に独立して生成する実行画像を組み合わせて前記表示画像を生成する第１動作と、
前記指示体検出部が、前記実行領域毎に独立して設定される前記指示体の検出方法を用いて、それぞれの前記実行領域上に接触または近接する前記指示体の検出を行う第２動作と、
の少なくとも一方が行なわれることを特徴とするタッチパネルシステムを提供する。

このタッチパネルシステムでは、表示面に対して設定したそれぞれの実行領域において、独立して実行画像の表示を行ったり、独立して指示体の検出を行ったりすることが可能になる。

さらに、上記特徴のタッチパネルシステムにおいて、少なくとも１つのアプリケーションを同時に実行するアプリケーション実行部を、さらに備え、
前記指示体検出部は、複数の前記実行領域上に同時に接触または近接する複数の前記指示体を、それぞれ検出し、
前記実行領域設定部は、前記アプリケーション実行部が実行する前記アプリケーションを関連付けて前記実行領域を設定し、
前記アプリケーション実行部は、前記指示体検出部から得られる、前記実行領域上に接触または近接する前記指示体の検出結果を用いて、当該実行領域に関連付けられた前記アプリケーションを実行し、
前記表示画像生成部は、前記アプリケーション実行部による前記アプリケーションの実行結果を示す前記実行画像が、当該アプリケーションが関連付けられた前記実行領域に表示されるように、前記表示画像を生成すると、好ましい。

このタッチパネルシステムでは、それぞれの実行領域において、指示体の検出と、指示体の検出結果に基づいたアプリケーションの実行と、関連付けられたアプリケーションの実行結果を示す実行画像の表示と、を独立的かつ同時的に行うことが可能になる。即ち、実行領域から成る擬似的なタッチパネルシステムを、１つの表示面に対して複数設けることが可能になる。そのため、例えば複数人が、独立的かつ同時的に、このタッチパネルシステムを操作することが可能になる。

さらに、上記特徴のタッチパネルシステムにおいて、前記指示体検出部は、前記アプリケーションに対応した前記検出方法を用いて、当該アプリケーションが関連付けられている前記実行領域上に接触または近接する前記指示体の検出を行うと、好ましい。

このタッチパネルシステムでは、アプリケーションの特性に応じた検出方法を用いて、当該アプリケーションが関連付けられた実行領域上に接触または近接する指示体の検出を行う。そのため、ユーザがアプリケーションを好適に動作させることが可能になるとともに、消費電力や指示体の検出の試行に伴って発生するノイズを低減することが可能になる。

さらに、上記特徴のタッチパネルシステムにおいて、前記アプリケーション実行部が前記アプリケーションの実行を開始する前である、設定段階のときに、
前記実行領域設定部が、前記表示面内の任意の位置に指定される領域を、前記実行領域として設定すると、好ましい。

このタッチパネルシステムでは、設定段階において、表示面内の任意の位置に実行領域を設定することができる。そのため、実行領域の設定の自由度を、高めることが可能になる。

さらに、上記特徴のタッチパネルシステムにおいて、前記設定段階のときに、
前記実行領域設定部が、前記指示体検出部によって検出される前記表示面上に接触または近接する前記指示体の位置に対応した領域を、前記実行領域として設定すると、好ましい。

このタッチパネルシステムでは、設定段階において、ユーザが表示面に対して直接的に指示した領域を、そのまま実行領域として設定することができる。そのため、ユーザの直感的な操作によって、実行領域を設定することが可能になる。

また、本発明は、表示面上に接触または近接する指示体を検出するとともに、前記表示面に表示する表示画像を生成する実行ステップと、
前記実行ステップの前に、前記表示面に対して少なくとも１つの実行領域を設定する実行領域設定ステップと、を備え、
前記実行ステップで、
前記実行領域毎に独立して生成する実行画像を組み合わせて前記表示画像を生成する第１動作と、
前記実行領域毎に独立して設定される前記指示体の検出方法を用いて、前記実行領域上に接触または近接する前記指示体の検出を行う第２動作と、
の少なくとも一方を行うことを特徴とするタッチパネルシステムの動作方法を提供する。

このタッチパネルシステムの動作方法では、表示面に対して設定したそれぞれの実行領域において、独立して実行画像の表示を行ったり、独立して指示体の検出を行ったりすることが可能になる。

さらに、上記特徴のタッチパネルシステムの動作方法において、前記実行ステップで、少なくとも１つのアプリケーションを同時に実行し、
前記実行領域設定ステップで、前記実行ステップで実行される前記アプリケーションを関連付けて前記実行領域を設定し、
前記実行ステップで、
複数の前記実行領域上に同時に接触または近接する複数の前記指示体を、それぞれ検出し、
前記実行領域上に接触または近接する前記指示体の検出結果を用いて、当該実行領域に関連付けられたアプリケーションを実行し、
前記アプリケーションの実行結果を示す前記実行画像が、当該アプリケーションが関連付けられた前記実行領域に表示されるように、前記表示画像を生成すると、好ましい。

このタッチパネルシステムの動作方法では、それぞれの実行領域において、指示体の検出と、指示体の検出結果に基づいたアプリケーションの実行と、関連付けられたアプリケーションの実行結果を示す実行画像の表示と、を独立的かつ同時的に行うことが可能になる。即ち、実行領域から成る擬似的なタッチパネルシステムを、１つの表示面に対して複数設けることが可能になる。そのため、例えば複数人が、独立的かつ同時的に、この動作方法が適用されるタッチパネルシステムを操作することが可能になる。

上記特徴のタッチパネルシステムやタッチパネルシステムの動作方法によれば、１つの表示面に対して、少なくとも１つの独立した実行領域を設定することが可能であり、それぞれの実行領域において、独立した動作を実現することが可能である。そのため、タッチパネルシステムの操作性や自由度を、向上させることができる。

本発明の実施形態に係るタッチパネルシステムの概略構成例について示すブロック図。 表示面に対して設定される実行領域の一例について示す模式図。 図１のタッチパネルシステムの概略動作例について示すフローチャート。 アプリケーション及び実行領域の設定方法の一例について示す模式図。 アプリケーションの実行時における表示面の一例について示す模式図。 表示面に対して設定される実行領域の別例について示す模式図。 図１のタッチパネルシステムの具体例について示す要部ブロック図。

＜タッチパネルシステムの概略構成例＞
最初に、本発明の実施形態に係るタッチパネルシステムの概略構成例について、図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態に係るタッチパネルシステムの概略構成例について示すブロック図である。

図１に示すように、タッチパネルシステム１は、表示装置Ｄの表示面Ｐ上に接触または近接する指示体を検出する指示体検出部１０と、表示面Ｐ内に少なくとも１つの実行領域を設定する実行領域設定部１１と、少なくとも１つのアプリケーションを実行するアプリケーション実行部１２と、の表示面Ｐに表示する表示画像を生成する表示画像生成部１３と、表示画像生成部１３が生成した表示画像が表示面Ｐに表示されるように表示装置Ｄを制御する表示制御部１４と、タッチパネルシステム１の動作を制御するホスト端末１５と、を備える。

指示体検出部１０は、表示面Ｐに接触する（直接接触する、タッチ状態になる）指示体や、表示面Ｐに近接する（表示面Ｐに直接接触せずに表示面Ｐ上に浮いている、ホバー状態になる）指示体を検出可能なものである。指示体検出部１０として、どのような方式のものを適用してもよいが、例えば投影型の静電容量方式などの、タッチ状態またはホバー状態となる指示体を同時に複数検出することができる（マルチタッチが可能である）方式であると、好ましい。なお、指示体検出部１０の具体例については、後述する。

実行領域設定部１１は、表示面Ｐに対して少なくとも１つの実行領域を設定する。この実行領域について、図面を参照して説明する。図２は、表示面に対して設定される実行領域の一例について示す模式図である。

図２は、表示面Ｐに対して１１個の実行領域Ｒ（実行領域Ｒ１〜Ｒ１１）が設定される場合を例示するものである。ユーザは、タッチパネルシステム１に対して指示を入力することで、任意の数の実行領域Ｒを、任意の位置に設定することが可能である。なお、実行領域Ｒの設定方法の詳細については、後述する。

表示面Ｐ内に設定された実行領域Ｒのそれぞれには、原則として何らかのアプリケーションが関連付けられている。アプリケーション実行部１２は、実行領域Ｒに関連付けられたそれぞれのアプリケーションを実行し、その実行結果を表示画像生成部１３に出力する。

表示画像生成部１３は、入力されるそれぞれのアプリケーションの実行結果が、当該それぞれのアプリケーションが関連付けられている実行領域Ｒに表示されるように、表示画像を生成する。具体的に、表示画像生成部１３は、それぞれのアプリケーションの実行結果を示すそれぞれの実行画像を、当該アプリケーションが関連付けられたそれぞれの実行領域Ｒの位置に対応させて組み合わせて成る表示画像を、生成する。

表示制御部１４は、表示画像生成部１３が生成した表示画像を、表示面Ｐに表示するべく、当該表示画像のデータを所定の形式の画像信号に変換して、表示装置Ｄに入力する。これにより、表示面Ｐに表示画像が表示されて、表示面Ｐに対して設定されたそれぞれの実行領域Ｒに、アプリケーションの実行結果が表示される。

さらに、アプリケーション実行部１２は、指示体検出部１０から得られる、実行領域Ｒ上に接触または近接する指示体の検出結果を用いて、当該実行領域Ｒに関連付けられたアプリケーションを実行する。特に、タッチパネルシステム１は、それぞれの実行領域Ｒに関連付けられたアプリケーションを、独立的かつ同時的に実行する。

ホスト端末１５は、例えばコンピュータ等から成り、タッチパネルシステム１（特に、指示体検出部１０や実行領域設定部１１、アプリケーション実行部１２、表示画像生成部１３）の動作を制御する。なお、ホスト端末１５によるタッチパネルシステム１の動作の制御方法の詳細については、後述する。また、実行領域設定部１１、アプリケーション実行部１２、表示画像生成部１３及び表示制御部１４の一部または全部が、ホスト端末１５の一部を成すものであってもよい。

＜タッチパネルシステムの概略動作例＞
次に、本発明の実施形態に係るタッチパネルシステムの概略動作例について、図面を参照して説明する。図３は、図１のタッチパネルシステムの概略動作例について示すフローチャートであり、図４は、アプリケーション及び実行領域の設定方法の一例について示す模式図であり、図５は、アプリケーションの実行時における表示面の一例について示す模式図である。

図３に示すように、タッチパネルシステム１は、例えばホスト端末１５に動作開始の指示（例えば、電源オン指示）が入力されることで、動作を開始する。最初に、ホスト端末１５の制御によって表示画像生成部１３が起動時画像を生成し、表示制御部１４が起動時画像を示す画像信号を表示装置Ｄに入力することで、表示面Ｐに起動時画像が表示される（ステップ＃１）。

次に、ホスト端末１５は、タッチパネルシステム１に対してロック解除の指示が入力されるのを待ち受ける。このロック解除の指示は、例えば、ユーザがホスト端末１５を直接的に操作するものであってもよいし、ユーザによって所定の状態となった指示体を指示体検出部１０が検出すること（例えば、所定の位置に存在する指示体を検出する、スライドなどの所定の動きをする指示体を検出するなど）であってもよい。なお、後者の場合、ホスト端末１５は、事前に指示体検出部１０の動作を開始させて、表示面Ｐ上に接触または近接する指示体を、指示体検出部１０が検出することができるようにする。

ロック解除の指示があると（ステップ＃２）、表示面Ｐにアプリケーション選択画像が表示される（ステップ＃３）。このとき、ホスト端末１５が表示画像生成部１３を制御することでアプリケーション選択画像を生成させ、表示制御部１４が当該画像を示す画像信号を表示装置Ｄに入力することで、表示面Ｐにアプリケーション選択画像が表示される。

図４（ａ）に、アプリケーション選択画像の一例を示す。図４（ａ）では、アプリケーション実行部１２が実行可能なアプリケーションを、整列表示させたアイコンＩによって表現したアプリケーション選択画像を例示している。

アプリケーション及び実行領域の設定を完了しない場合（ステップ＃４、ＮＯ）、ユーザは、所望のアプリケーションを示すアイコンＩを選択する（例えば、表示面Ｐ内の当該アイコンＩを表示している領域に、ユーザが指等を接触させる）。これにより、ユーザによってアプリケーションが選択される（ステップ＃５）。

アプリケーションが選択されると、次に、当該アプリケーションが関連付けられる実行領域の指定が行なわれる（ステップ＃６）。このとき、ホスト端末１５が表示画像生成部１３を制御することで実行領域を指定するための画像（例えば、図４（ｂ）参照）を生成させ、表示制御部１４が当該画像を示す画像信号を表示装置Ｄに入力することで、当該画像が表示面Ｐに表示される。

図４（ｂ）に、実行領域の指定方法の一例を示す。図４（ｂ）では、ユーザが表示面Ｐ上に接触させた指示体をスライドさせる（例えば、ユーザが表示面Ｐ上を指等でなぞる）ことで、描かれた軌跡を対角線とする矩形領域が実行領域として指定される場合について例示している。図中の矢印は、スライドした指示体の軌跡を示したものであり、図中の黒丸は、当該軌跡の始点と終点とを示したものである。

このように、表示面Ｐ内の任意の位置に実行領域を指定可能とすることで、実行領域の指定の自由度を高めることができる。また、ユーザが表示面Ｐに対して直接的に指示した領域を、そのまま実行領域として指定可能とすることで、ユーザの直感的な操作によって、実行領域を指定することが可能になる。

図４（ｂ）では、実行領域の対角線を指定することで実行領域を指定する方法について例示しているが、実行領域の外周を指定することで実行領域を指定する方法など、どのような方法で実行領域の指定ができるようにしてもよい。また、図４（ｂ）に示す状態で、実行領域を設定することができない領域や、既に実行領域が設定されている領域、未だに実行領域が設定されていない領域などを区別して、表示面Ｐに表示すると、ユーザがさらに実行領域を指定し易くなるため、好ましい。

実行領域の指定が行われると、次に、指定された実行領域を実際に設定するか否かを、ユーザが判断する（ステップ＃７）。このとき、ホスト端末１５が表示画像生成部１３を制御することで実行領域を設定するための画像（例えば、図４（ｃ）参照）を生成させ、表示制御部１４が当該画像を示す画像信号を表示装置Ｄに入力することで、当該画像が表示面Ｐに表示される。

図４（ｃ）に、実行領域の設定方法の一例を示す。図４（ｃ）では、ユーザが表示面Ｐに表示された仮設定の実行領域Ｔ（ステップ＃６でユーザが指定した実行領域）を確認することで、仮設定の実行領域Ｔについて設定の是非を判断する場合について例示している。

ユーザが、仮設定の実行領域Ｔを設定する場合（ステップ＃７、ＹＥＳ）、ユーザは、「設定」ボタンＢ２を選択する（例えば、表示面Ｐ内の当該ボタンＢ２を表示している領域に、ユーザが指等を接触させる）。これにより、アプリケーション及び実行領域が関連付けて設定される（ステップ＃８）。そして、ステップ＃３に戻り表示面Ｐにアプリケーション選択画像を表示する。

一方、ユーザが、仮設定の実行領域Ｔを設定しない場合（ステップ＃７、ＮＯ）、ユーザは、「戻る」ボタンＢ３を選択する（例えば、表示面Ｐ内の当該ボタンＢ３を表示している領域に、ユーザが指等を接触させる）。これにより、ステップ＃３に戻り、表示面Ｐにアプリケーション選択画像を表示する。なお、図４（ｃ）に示す状態で、ユーザが仮設定の実行領域Ｔのみを破棄して（アプリケーションの選択は破棄せずに）、図４（ｂ）に示したような実行領域の指定を再度行うことができるようにしてもよい。

そして、上述のステップ＃３〜＃８が繰り返し行われることで、アプリケーション及び実行領域の設定が順次行われ、最終的にアプリケーション及び実行領域の設定が完了する（ステップ＃４、ＹＥＳ）。このとき、例えばユーザが、図４（ａ）に示す状態で「設定完了」ボタンＢ１を選択する（例えば、表示面Ｐ内の当該ボタンＢ１を表示している領域に、ユーザが指等を接触させる）。

アプリケーション及び実行領域の設定が完了すると、アプリケーション実行部１２は、設定されたそれぞれのアプリケーションを実行する（ステップ＃９）。

アプリケーション実行部１２は、上述の設定段階（ステップ＃３〜＃８）で設定されたそれぞれのアプリケーションを実行して、それぞれの実行結果を表示画像生成部１３に対して出力する。このとき、アプリケーション実行部１２は、指示体検出部１０による実行領域Ｒ上に接触または近接する指示体の検出結果を用いて、当該実行領域Ｒに関連付けられたアプリケーションを実行する。

次に、表示画像生成部１３が、入力されるそれぞれのアプリケーションの実行結果が、当該それぞれのアプリケーションが関連付けられている実行領域に表示されるように、表示画像を生成する。そして、表示制御部１４が、表示画像生成部１３が生成した表示画像を所定の形式の画像信号に変換して表示装置Ｄに入力することで、図５に示すように、表示面Ｐ内に設定したそれぞれの実行領域Ｒに、当該実行領域Ｒに関連付けて設定したそれぞれのアプリケーションの実行結果が、表示される。

図５では、それぞれの実行領域Ｒに対して、異なるアプリケーションが関連付けられた場合について例示しているが、複数の実行領域Ｒに対して同じアプリケーションが関連付けられてもよい。具体的に例えば、図５右下の「ブログ」を「メモ」に代えて、「メモ」を２箇所に増やしてもよい。この場合、「メモ」が関連付けられたそれぞれの実行領域には、異なる実行画像が表示され得る。また、図５に示すように、具体的なアプリケーションが設定されていない実行領域（「なし」のアプリケーションが設定されている実行領域としても解釈され得る）が存在してもよい。

そして、タッチパネルシステム１の動作を終了する旨の指示（例えば、電源オフ指示）が、指示体検出部１０を介してホスト端末１５に入力されたり、ホスト端末１５に対して直接的に入力されたりすると、ホスト端末１５は、全てのアプリケーションの実行を終了し（ステップ＃１０）、タッチパネルシステム１の動作を終了する。なお、タッチパネルシステム１に対して、アプリケーションを個別的に終了する指示が入力可能であってもよい。またこの場合、終了したアプリケーションが関連付けられている実行領域を、具体的なアプリケーションが設定されていない実行領域（「なし」のアプリケーションが設定されている実行領域）としてもよい。

以上のように、本例のタッチパネルシステム１では、１つの表示面Ｐに対して、少なくとも１つの独立した実行領域Ｒを設定することが可能であり、それぞれの実行領域Ｒにおいて、独立した動作を実現することが可能である。そのため、タッチパネルシステム１の操作性や自由度を、向上させることができる。

また、本例のタッチパネルシステム１では、それぞれの実行領域Ｒにおいて、指示体の検出と、指示体の検出結果に基づいたアプリケーションの実行と、関連付けられたアプリケーションの実行結果を示す実行画像の表示と、を独立的かつ同時的に行うことが可能になる。即ち、実行領域から成る擬似的なタッチパネルシステムを、１つの表示面に対して複数設けることが可能になる。そのため、例えば複数人が、独立的かつ同時的に、このタッチパネルシステムを操作することが可能になる。

なお、図２や図５では、それぞれの実行領域が重複せずに整列する場合について例示しているが、実行領域の重複を許容してもよい。この場合における実行領域の設定方法について、図面を参照して説明する。図６は、表示面に対して設定される実行領域の別例について示す模式図である。

図６に示す例では、実行領域Ｒ４が、実行領域Ｒ１及び実行領域Ｒ３と重複して設定されている。また、この例では、実行領域Ｒ４が、実行領域Ｒ１及び実行領域Ｒ３よりも優先的になるように設定されている。例えば、実行領域Ｒ４が、実行領域Ｒ１及び実行領域Ｒ３よりも後に設定されたものであるために、実行領域Ｒ１及び実行領域Ｒ３よりも、優先度が相対的に高くなっている。

図６に示す例の場合、実行領域Ｒ１〜Ｒ１１に関連付けられているそれぞれのアプリケーションを実行すると、実行領域Ｒ４と実行領域Ｒ１及び実行領域Ｒ３との重複部分では、優先度が相対的に高い実行領域４に関連付けられているアプリケーションの実行画像が、表示される。視覚的には、実行領域Ｒ４が、実行領域Ｒ１及び実行領域Ｒ３の上側になるように、表示面Ｐに表示される。

ただし、各アプリケーションの実行途中に、この優先度が変動し得るようにしてもよい。例えば、直近に指示体が検出された実行領域Ｒほど、優先度が高くなるようにしてもよい。この場合、実行領域Ｒ４上で指示体が検出されるよりも後に、実行領域Ｒ１上で指示体が検出されれば、実行領域Ｒ１及び実行領域Ｒ４の重複部分において、実行領域Ｒ１に関連付けられているアプリケーションの実行画像が表示される。視覚的には、実行領域Ｒ１が、実行領域Ｒ４の下側から上側に移動するように、表示面Ｐに表示される。

また、上述のタッチパネルシステム１において、指示体検出部１０による指示体の検出方法を、実行領域毎（関連付けられているアプリケーション毎）に独立して設定してもよい。これについては、以下の＜具体例＞において詳細に述べる。

＜具体例＞
（タッチパネルシステムの構成及び動作）
上述した図１のタッチパネルシステム１の具体例について、図７を参照して説明する。図７は、図１のタッチパネルシステムの具体例について示す要部ブロック図である。なお、図７は、ドライブラインＤＬとセンスラインＳＬとが表示面Ｐに沿って設けられる投影型の静電容量方式のタッチパネルシステムについて示したものであり、主として図１の指示体検出部１０の具体的な構成例を示すものである。

図７に示すように、指示体検出部１０は、表示面Ｐに沿って設けられる複数の平行なドライブラインＤＬと、表示面Ｐに沿って設けられドライブラインＤＬと立体交差する複数の平行なセンスラインとＳＬと、ドライブラインＤＬを駆動することで当該ドライブラインＤＬと立体交差するセンスラインＳＬに状態信号を生成するドライブライン駆動部１１０と、センスラインＳＬに生成される状態信号を処理することで表示面Ｐに接触または近接する指示体の位置を算出する位置算出部１２０と、を備える。

ドライブラインＤＬ及びセンスラインＳＬは、例えば透明の樹脂材料から成り表示面Ｐの一部を成すパネル体に配線される。ドライブライン駆動部１１０によってドライブラインＤＬが駆動されると、当該ドライブラインＤＬと立体交差するセンスラインＳＬに、状態信号が生成される。状態信号は、表示面Ｐ内の上記の立体交差部分やその近傍部分（以下、検出領域Ｘとする）上における指示体の状態を示す信号である。なお、図７では、ドライブラインＤＬとセンスラインＳＬとが垂直に立体交差する場合について例示しているが、垂直以外の角度で立体交差してもよい。

状態信号は、ドライブラインＤＬとセンスラインＳＬとの間の静電容量に応じた値となり、表示面Ｐ内の検出領域Ｘに対して指示体がどの程度近接しているか（検出領域Ｘに対する指示体の接触の有無や、検出領域Ｘと指示体との離間距離など）を示す信号となる。なお、検出領域Ｘに指示体が近接するほど、静電容量は小さくなる。

位置算出部１２０は、センスラインＳＬに生成される状態信号を増幅する増幅部１２１と、増幅部１２１が増幅した状態信号を取得して時分割で出力する信号取得部１２２と、信号取得部１２２が出力したアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部１２３と、Ａ／Ｄ変換部１２３が変換したデジタル信号に基づいて表示面Ｐ内の容量分布の変化量を求める復号処理部１２４と、復号処理部１２４が求めた容量分布の変化量に基づいて表示面Ｐ上の指示体の位置を算出し当該位置を示す指示体位置情報を生成する指示体位置算出部１２５と、を備える。

ホスト端末１５は、ドライブライン駆動部１１０が駆動するドライブラインＤＬを制御する。また、ホスト端末１５は、位置算出部１２０が状態信号を処理するセンスラインＳＬを制御する。なお、以下では、ホスト端末１５がこれらの両方の制御を行う場合について例示するが、ホスト端末１５がこれらの一方の制御のみを行うものであってもよい。なお、ホスト端末１５によるドライブライン駆動部１１０及び位置算出部１２０の制御方法の詳細については、後述する。

次に、引き続き図７を参照して、このタッチパネルシステムの動作例について説明する。なお、ここでは、タッチパネルシステムが表示面Ｐに接触または近接する指示体を検出する１回の試行動作について、説明する。

最初に、ドライブライン駆動部１１０がドライブラインＤＬを駆動して、センスラインＳＬに状態信号を生成する。次に、増幅部１２１が、センスラインＳＬに生成される状態信号の増幅を行う。さらに、信号取得部１２２が、増幅部１２１が増幅した状態信号を、時分割で出力する。なお、詳細については後述するが、ドライブライン駆動部１１０、増幅部１２１及び信号取得部１２２のそれぞれは、ホスト端末１５によってその動作が制御され得る（即ち、駆動すべきドライブラインＤＬ、状態信号を処理すべきセンスラインＳＬが制御され得る）。

次に、Ａ／Ｄ変換部１２３が、信号取得部１２２が出力するアナログ信号を、所定のビット数のデジタル信号に変換する。なお、Ａ／Ｄ変換部１２３によって生成されるデジタル信号のビット数は、いくつであってもよいが、後段の復号処理部１２４及び指示体位置算出部１２５における処理の精度を考慮すると、例えば１２ビット以上１６ビット以下であれば、好ましい。

復号処理部１２４は、Ａ／Ｄ変換部１２３が変換したデジタル信号に基づいて、表示面Ｐ内の容量分布の変化量を求める。例えば、復号処理部１２４は、指示体の検出前に、表示面Ｐ上に指示体が存在しない場合のデジタル信号を取得して、表示面Ｐ上に指示体が存在しない場合の容量分布をあらかじめ求めておく。そして、復号処理部１２４は、指示体の検出時のデジタル信号を取得して容量分布を求め、あらかじめ求めておいた指示体が存在しない場合の容量分布と比較して、容量分布の変化量（指示体に起因する静電容量の変化量）を求める。

指示体位置算出部１２５は、復号処理部１２４が求めた容量分布の変化量に基づいて、表示面Ｐ上の指示体の位置を算出し、指示体位置情報を生成する。例えば、指示体位置算出部１２５は、表示面Ｐ内で静電容量の変化量が、検出閾値を超えて大きくなっている部分に指示体が存在すると判断して、表示面Ｐ上の指示体の位置を算出する。なお、詳細については後述するが、指示体位置算出部１２５は、ホスト端末１５によってその動作が制御される（上記の検出閾値、即ち、指示体検出部１０の検出感度が制御される）。また、指示体位置算出部１２５は、指示体の位置を算出できなかった場合に、算出できなかった旨を示す指示体位置情報を生成してもよい。

この具体例のタッチパネルシステムでは、上述した試行動作を繰り返し行うことで、指示体の検出を継続的に試行する。

ホスト端末１５は、必要に応じて指示体位置算出部１２５が出力する指示体位置情報を参照して、ドライブライン駆動部１１０や位置算出部１２０の各部を制御し得る。また、ホスト端末１５は、指示体検出部１０が単位時間（例えば１秒）当たりに指示体の検出を試行する回数であるフレームレートを、制御し得る。

（実行領域毎の指示体の検出方法）
上述のように、図７に示すタッチパネルシステムでは、ホスト端末１５の制御によって、ドライブライン駆動部１１０が駆動すべきドライブラインＤＬ、位置算出部１２０が状態信号を処理すべきセンスラインＳＬ、フレームレート、検出閾値（検出感度）などを、それぞれ任意に設定することができる。即ち、このタッチパネルシステムでは、指示体検出部１０による指示体の検出方法を、実行領域毎（関連付けられているアプリケーション毎）に独立して設定することが可能である。以下、これらを適宜制御することで実現され得る検出方法について、いくつか例示する。

［スリープ状態］
スリープ状態とは、実行領域を通過するドライブラインＤＬを駆動しない、及び（または）、当該実行領域を通過するセンスラインＳＬから得られる状態信号を処理しない状態である。そのため、スリープ状態の実行領域では、原則として指示体が検出されない。そして、スリープ状態の実行領域を設けることで、消費電力や指示体の検出の試行に伴って発生するノイズを低減することが可能となる。

［アクティブ状態］
アクティブ状態とは、実行領域を通過するドライブラインＤＬを全体的に（例えば、全て）駆動する、及び（または）、当該実行領域を通過するセンスラインＳＬから得られる状態信号を全体的に（例えば、全て）処理する、及び（または）、当該実行領域におけるフレームレートを高く（例えば、１００Ｈｚ以上２００Ｈｚ以下程度に）する状態である。そのため、アクティブ状態の実行領域では、指示体の検出の空間的及び（または）時間的な分解能が高くなる。

［アイドル状態］
アイドル状態とは、実行領域を通過するドライブラインＤＬを部分的に駆動する、及び（または）、当該実行領域を通過するセンスラインＳＬから得られる状態信号を部分的に処理する、及び（または）、当該実行領域におけるフレームレートを低く（例えば、５０Ｈｚ以上６０Ｈｚ以下程度に）する状態である。そのため、アイドル状態の実行領域では、アクティブ状態よりは指示体の検出の空間的及び（または）時間的な分解能が低くなるが、指示体は検出可能である。そして、アイドル状態の実行領域を設けることで、消費電力や指示体の検出の試行に伴って発生するノイズを低減することが可能となる。

なお、アイドル状態からアクティブ状態への遷移を許容してもよいし、アクティブ状態からアイドル状態への遷移を許容してもよい。この場合、アイドル状態からアクティブ状態へと迅速に遷移し得るようにするとともに、アクティブ状態での誤検出を抑制するために、アイドル状態における検出閾値を、アクティブ状態における検出閾値よりも高くする（検出感度を高くする。アイドル状態において、表示面Ｐから十分離間してホバー状態となっている指示体を検出可能にする。）と、好ましい。

例えば、ある実行領域がアイドル状態であるときに、所定の単位時間以内に当該実行領域上に近接している指示体が所定の回数以上検出されると、ホスト端末１５が当該実行領域をアイドル状態からアクティブ状態に遷移させてもよい。また例えば、ある実行領域がアクティブ状態であるときに、所定の単位時間以内に当該実行領域上に接触している指示体が所定の回数以上検出されなければ、ホスト端末１５が当該実行領域をアクティブ状態からアイドル状態に遷移させてもよい。

［スポット駆動状態］
スポット駆動状態とは、ある実行領域において、直近に検出された指示体の位置を含むスポット領域を通過するドライブラインＤＬを全体的に（例えば、全て）駆動する、及び（または）、当該スポット領域を通過するセンスラインＳＬから得られる状態信号を全体的に（例えば、全て）処理するとともに、当該実行領域内のスポット領域以外の外部領域を通過するドライブラインＤＬを駆動しないか部分的に駆動する、及び（または）、当該外部領域を通過するセンスラインＳＬから得られる状態信号を駆動しないか部分的に処理する状態である。そのため、スポット駆動状態の実行領域では、スポット領域内における指示体の検出の空間的及び（または）時間的な分解能は、アクティブ状態と同様に高くなるが、外部領域内における指示体の検出の空間的及び（または）時間的な分解能は、スリープ状態と同様に無しになるかアイドル状態と同様に低くなる。そして、スポット駆動状態の実行領域を設けることで、消費電力や指示体の検出の試行に伴って発生するノイズを低減することが可能となる。

なお、アクティブ状態からスポット駆動状態への遷移を許容してもよいし、スポット駆動状態からアクティブ状態への遷移を許容してもよいし、アイドル状態からスポット駆動状態への遷移を許容してもよいし、スポット駆動状態からアイドル状態への遷移を許容してもよい。

例えば、ある実行領域がアクティブ状態またはアイドル状態であるときに、当該実行領域上に接触または近接する指示体が検出されれば、ホスト端末１５が当該実行領域をアクティブ状態またはアイドル状態からスポット駆動状態へと遷移させてもよい。また例えば、ある実行領域がスポット駆動状態であるときに、当該実行領域上に接触または近接する指示体が検出されなくなれば、ホスト端末１５が当該実行領域をスポット駆動状態からアクティブ状態またはアイドル状態へと遷移させてもよい。

さらに例えば、アイドル状態における検出閾値を高くすることで当該実行領域上に近接する指示体を検出可能にして、アイドル状態からスポット駆動状態へと遷移する直前に検出された当該実行領域上に近接する指示体の複数の位置に基づいて、スポット駆動状態へ遷移した直後のスポット領域を設定してもよい。具体的に例えば、スポット駆動状態へ遷移した直後のスポット領域を、遷移直前に検出された当該実行領域に近接する指示体の複数の位置の重心位置を含む領域となるように規定してもよい。このようにすると、アイドル状態からスポット駆動状態へと、スムーズに遷移することが可能になる。

そして、実行領域に関連付けられているアプリケーションの特性に応じて、上述した指示体の検出方法を適宜選択して当該実行領域に適用すると、ユーザがアプリケーションを好適に動作させることが可能になるとともに、消費電力や指示体の検出の試行に伴って発生するノイズを低減することが可能になるため、好ましい。

具体的に例えば、ユーザから頻繁に細かい指示が入力され得る電子黒板等のアプリケーションが関連付けられた実行領域は、原則としてアクティブ状態にするとともに、アクティブ状態とスポット駆動状態との双方向の遷移を許容すると、好ましい。また例えば、ユーザから指示が入力されない時間が長く成り得るメモやカメラモニタ等のアプリケーションでは、原則としてアイドル状態にするとともに、アイドル状態とアクティブ状態またはスポット駆動状態との双方向の遷移を許容すると、好ましい。また例えば、具体的なアプリケーションが設定されていない実行領域（「なし」のアプリケーションが設定されている実行領域としても解釈され得る）は、原則としてスリープ状態にすると、好ましい。

また、図６に示したように実行領域Ｒの重複を許容する場合、実行領域Ｒの重複部分において、優先度が高い実行領域（視覚的に上側となる実行領域、図６に示す例では実行領域４）に関連付けられているアプリケーションに対応した指示体の検出方法を、適用してもよい。さらに、アプリケーションの実行途中で優先度が変動する場合、実行領域Ｒの重複部分において、ある時点で優先度が高い実行領域に関連付けられているアプリケーションに対応した指示体の検出方法を、採用してもよい。

＜＜変形等＞＞
上述のタッチパネルシステム１では、実行領域毎に独立して生成する実行画像を組み合わせた表示画像を表示面Ｐに表示することとしたが、実行領域とは無関係に生成した表示画像を表示面Ｐに表示してもよい。例えば、表示面Ｐに対して複数の実行領域を設定するが、表示面Ｐには１つの実行画像を表示するようにしてもよい。

例えばこの場合、実行領域毎に独立して指示体の検出方法を設定して、それぞれの実行領域上に接触または近接する指示体を当該検出方法を用いて検出する。このようなタッチパネルシステムも、実行領域毎に独立した動作を実現するものであり、操作性や自由度を向上し得るものと言える。具体的に例えば、このタッチパネルシステムにおいて、ユーザが頻繁に触れると予想される位置の実行領域をアクティブ状態にしたり、ユーザがあまり触れないと予想される位置の実行領域をアイドル状態にしたりすることも可能である。

また、本発明の１つの具体例として、投影型の静電容量方式のタッチパネルシステムについて例示したが、本発明は、他の静電容量方式や光学式など、表示面Ｐに接触または近接する指示体を検出可能なものであれば、どのような方式のタッチパネルシステムであってもよい。ただし、上述のように、表示面Ｐに接触または近接する指示体を、同時に複数の検出することができる（マルチタッチが可能である）方式であると、好ましい。

本発明のタッチパネルシステムやその動作方法は、例えば大画面の表示装置に対して好適に利用され得るが、タブレット型の携帯端末や携帯電話、カーナビゲーションシステムなどにも好適に利用され得る。

１ ： タッチパネルシステム
１０ ： 指示体検出部
１１ ： 実行領域設定部
１２ ： アプリケーション実行部
１３ ： 表示画像生成部
１４ ： 表示制御部
１５ ： ホスト端末
１１０ ： ドライブライン駆動部
１２０ ： 位置算出部
１２１ ： 増幅部
１２２ ： 信号取得部
１２３ ： Ａ／Ｄ変換部
１２４ ： 復号処理部
１２５ ： 指示体位置算出部
Ｄ ： 表示装置
Ｐ ： 表示面
Ｒ ： 実行領域
Ｉ ： アイコン
Ｂ１〜Ｂ３ ： ボタン
Ｔ ： 仮設定の実行領域
ＤＬ ： ドライブライン
ＳＬ ： センスライン
Ｘ ： 検出領域

Claims (7)

1. 表示面上に接触または近接する指示体を検出する指示体検出部と、
   前記表示面に対して少なくとも１つの実行領域を設定する実行領域設定部と、
   前記表示面に表示する表示画像を生成する表示画像生成部と、を備え、
   前記表示画像生成部が、前記実行領域毎に独立して生成する実行画像を組み合わせて前記表示画像を生成する第１動作と、
   前記指示体検出部が、前記実行領域毎に独立して設定される前記指示体の検出方法を用いて、それぞれの前記実行領域上に接触または近接する前記指示体の検出を行う第２動作と、
   の少なくとも一方が行なわれることを特徴とするタッチパネルシステム。
2. 少なくとも１つのアプリケーションを同時に実行するアプリケーション実行部を、さらに備え、
   前記指示体検出部は、複数の前記実行領域上に同時に接触または近接する複数の前記指示体を、それぞれ検出し、
   前記実行領域設定部は、前記アプリケーション実行部が実行する前記アプリケーションを関連付けて前記実行領域を設定し、
   前記アプリケーション実行部は、前記指示体検出部から得られる、前記実行領域上に接触または近接する前記指示体の検出結果を用いて、当該実行領域に関連付けられた前記アプリケーションを実行し、
   前記表示画像生成部は、前記アプリケーション実行部による前記アプリケーションの実行結果を示す前記実行画像が、当該アプリケーションが関連付けられた前記実行領域に表示されるように、前記表示画像を生成することを特徴とする請求項１に記載のタッチパネルシステム。
3. 前記指示体検出部は、前記アプリケーションに対応した前記検出方法を用いて、当該アプリケーションが関連付けられている前記実行領域上に接触または近接する前記指示体の検出を行うことを特徴とする請求項２に記載のタッチパネルシステム。
4. 前記アプリケーション実行部が前記アプリケーションの実行を開始する前である、設定段階のときに、
   前記実行領域設定部が、前記表示面内の任意の位置に指定される領域を、前記実行領域として設定することを特徴とする請求項２または３に記載のタッチパネルシステム。
5. 前記設定段階のときに、
   前記実行領域設定部が、前記指示体検出部によって検出される前記表示面上に接触または近接する前記指示体の位置に対応した領域を、前記実行領域として設定することを特徴とする請求項４に記載のタッチパネルシステム。
6. 表示面上に接触または近接する指示体を検出するとともに、前記表示面に表示する表示画像を生成する実行ステップと、
   前記実行ステップの前に、前記表示面に対して少なくとも１つの実行領域を設定する実行領域設定ステップと、を備え、
   前記実行ステップで、
   前記実行領域毎に独立して生成する実行画像を組み合わせて前記表示画像を生成する第１動作と、
   前記実行領域毎に独立して設定される前記指示体の検出方法を用いて、前記実行領域上に接触または近接する前記指示体の検出を行う第２動作と、
   の少なくとも一方を行うことを特徴とするタッチパネルシステムの動作方法。
7. 前記実行ステップで、少なくとも１つのアプリケーションを同時に実行し、
   前記実行領域設定ステップで、前記実行ステップで実行される前記アプリケーションを関連付けて前記実行領域を設定し、
   前記実行ステップで、
   複数の前記実行領域上に同時に接触または近接する複数の前記指示体を、それぞれ検出し、
   前記実行領域上に接触または近接する前記指示体の検出結果を用いて、当該実行領域に関連付けられたアプリケーションを実行し、
   前記アプリケーションの実行結果を示す前記実行画像が、当該アプリケーションが関連付けられた前記実行領域に表示されるように、前記表示画像を生成することを特徴とする請求項６に記載のタッチパネルシステムの動作方法。

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