JP2014063225A - 線描画装置、タッチパネルシステム、線描画方法、線描画プログラム、および線描画プログラムを記録した記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】静電容量方式のタッチパネルシステムの表示装置に線を描画するときに、筆跡に応じた線をより高精度に表示装置に表示させる。
【解決手段】静電容量の分布から、接触面積の推定値を算出する接触面積推定部（２３）と、静電容量の最大値が所定の閾値より小さい場合に、推定値を低下させる推定値低下部（３１）と、推定値に応じた形状の線を表示装置（４）に表示させる描画部（３２）とを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、タッチパネルシステムの表示装置に線を描画する線描画装置、線描画方法、線描画プログラム、および線描画プログラムを記録した記録媒体に関する。また、本発明は、該線描画装置を備えている静電容量方式のタッチパネルシステムに関する。

従来、静電容量方式のタッチパネルシステムが知られている。静電容量方式のタッチパネルシステムの動作原理は下記のとおりである。

すなわち、表示装置の表示画面上にタッチパネルを設ける。タッチパネルの面に対して水平な方向であるｘ軸およびｙ軸（ただし、ｘ軸とｙ軸とは互いに垂直である）に沿って、マトリクス状に複数の容量素子（電極）を設ける。該タッチパネルに誘電体（指、導電性の筆、タッチペン等）が接触すると、該接触の位置にて容量素子間の静電容量が変化する。この静電容量の変化に基づいて、誘電体が接触したタッチパネルの位置を、ｘ座標およびｙ座標（すなわち、二次元の座標系）として検出する。

特許文献１には、静電容量方式のタッチセンサにおいて、上記ｘ座標およびｙ座標に加え、タッチセンサと誘電体との距離を示すｚ座標を検出する技術が開示されている。

ところで、タッチパネルシステムにおいて表示装置に線を描画する場合、筆跡（すなわち、タッチパネルに対する接触の跡）に応じて適切な形状の線を、表示装置に表示させるのが好ましい。

例えば、特許文献１では、手書きメモ機能等において、指が限りなくタッチセンサに近い場合には太い線と認識し、指がセンサから離れていく場合には細い線として認識することが提案されている。

また、特許文献２には、描画ストロークの移動速度が所定値より大きければ、描画する線の太さを順次縮小させ、描画ストロークの移動速度が所定値より小さければ、描画する線の太さを順次拡大させる技術が開示されている。

また、特許文献３には、複数の座標値間の移動速度を基準値と比較した結果に基づき、基本パターンを読み出し、パターン列の連結個数を更新し、更新したパターン列をその座標値に移動させる技術が開示されている。また、特許文献３には、筆記圧力を検知し、検知された筆記圧力に基づいて、基本パターンの連結個数を更新することによって筆跡イメージの幅を変える技術が開示されている。

また、特許文献４には、表示画面上の任意の位置を入力指定すると、入力指定された位置の移動速度を判断し、この移動速度に応じた太さの線分を、表示装置に描画する技術が開示されている。

特開２００８−６５７３０号公報（２００８年３月２１日公開） 特開昭６３−２８６９７８号公報（１９８８年１１月２４日公開） 特開平７−１２１３５０号公報（１９９５年５月１２日公開） 特開平１０−３２０５４０号公報（１９９８年１２月４日公開）

タッチパネルへの実際の接触面積に応じた適切な形状の線を、表示装置に表示させれば、筆跡に応じた線を高精度に表示装置に表示することができると考えられる。すなわち、タッチパネルへの実際の接触面積が大きければ太い線を表示し、タッチパネルへの実際の接触面積が小さければ細い線を表示するのが好ましい。なお、特許文献１〜４では、接触面積に応じた線の表示について言及されていない。

しかしながら、従来、タッチパネルへの実際の接触面積に応じた適切な形状の線を、表示装置に表示させることは容易でなかった。以下、この理由について説明する。

タッチパネルへの接触面積が同じであっても、タッチパネルに接触する誘電体の材質によって、静電容量の分布が異なる。

例えば、指が接触したタッチパネルの位置の静電容量は、筆またはタッチペンが接触したタッチパネルの位置の静電容量に比べて大きい。また、筆が接触したタッチパネルの位置の静電容量は、タッチペンが接触したタッチパネルの位置の静電容量に比べて大きい。

さらに、筆は、タッチパネルへの筆先の押し付け方に依存して、タッチパネルへの接触の形状（接触面積）が大きく変化する。

ここで、タッチパネルへの誘電体の接触以外に起因して発生する静電容量の変化（ノイズ）をさらに考慮して、誘電体の接触面積は、静電容量が所定の閾値を超えている範囲を求めることにより検出される。

具体例として、接触面積は、閾値以上の静電容量が検出された容量素子の個数に、所定の変数を掛け合わせて推定する。別の具体例として、容量素子の数は表示装置の解像度に対して少ないことを考慮して、静電容量の値が閾値を超える容量素子と、これと隣接する静電容量の値が閾値以下である容量素子との間で、閾値と静電容量の各値との差分に基づいて、接触面積を推定する。

このとき、タッチパネルに筆を軽く接触させる場合、および、タッチパネルにタッチペンを接触させる場合においても、漏れなく接触面積を検出すべく、上記閾値を低く（高感度に）設定すると、下記の問題が発生する。すなわち、タッチペンが実際に接触している面積に対して、検出（推定）された接触面積が大きくなってしまう可能性が高くなる。この結果、タッチペンを用いて線を描画する場合、所望より太い線が表示装置に表示されてしまう虞がある。

本発明は、上記の問題に鑑みて為されたものであり、その目的は、静電容量方式のタッチパネルシステムの表示装置に線を描画するときに、筆跡に応じた線をより高精度に表示装置に表示させることを可能とする、線描画装置、タッチパネルシステム、線描画方法、線描画プログラム、および線描画プログラムを記録した記録媒体を提供することにある。

本発明の線描画装置は、上記の問題を解決するために、静電容量方式のタッチパネルシステムに設けられたタッチパネルへの誘電体の接触に応じた線を、該タッチパネルシステムに設けられた表示装置に表示させる線描画装置であって、上記接触により変化する静電容量の分布から、上記接触の面積の推定値を算出する接触面積推定部と、上記静電容量の分布から得られる、該静電容量の代表値が所定の閾値より小さい場合に、上記接触面積推定部が算出した上記推定値を低下させる推定値低下部と、上記推定値に応じた形状の線を上記表示装置に表示させる描画部とを備えていることを特徴としている。

また、本発明の線描画方法は、上記の問題を解決するために、静電容量方式のタッチパネルシステムに設けられたタッチパネルへの誘電体の接触に応じた線を、該タッチパネルシステムに設けられた表示装置に表示させる線描画方法であって、上記接触により変化する静電容量の分布から、上記接触の面積の推定値を算出し、上記静電容量の分布から得られる、該静電容量の代表値が所定の閾値より小さい場合に、上記推定値を低下させ、上記推定値に応じた形状の線を上記表示装置に表示させることを特徴としている。

本発明によれば、静電容量方式のタッチパネルシステムの表示装置に線を描画するときに、筆跡に応じた線をより高精度に表示装置に表示させることができるという効果を奏する。

本発明の実施の形態に係るタッチパネルシステムの構成を示すブロック図である。 タッチパネルの具体的な構成を示す図である。 （ａ）は、タッチパネルに導電性の筆が接触したときの、静電容量の分布の一例を示すグラフであり、（ｂ）は、タッチパネルにタッチペンが接触したときの、静電容量の分布の一例を示すグラフである。 紙面左から、タッチペンによる接触、導電性の筆による軽い接触、および導電性の筆による強い接触における、タッチパネルへの接触範囲のイメージを示す図である。 タッチパネルシステムの動作の流れを示すフローチャートである。 （ａ）および（ｂ）は、線描画装置による効果を説明する図である。

〔実施の形態〕
図１は、実施の形態に係るタッチパネルシステムの構成を示すブロック図である。

図１に示すタッチパネルシステム１００は、タッチパネル１、タッチパネルコントローラ２、描画制御部３、および表示装置４を備えている。また、誘電体５が、人の指等でなく、導電性の筆（以下、単に「筆」と称する）または導電性のタッチペン（以下、単に「タッチペン」と称する）等の物である場合、タッチパネルシステム１００は、誘電体５を備えていると解釈することができる。

タッチパネルシステム１００は、静電容量方式のタッチパネルシステムである。

タッチパネル１は、表示装置４の表示画面４１の上に設けられている。タッチパネル１は、タッチパネルシステム１００におけるタッチ操作を実現する入力装置である。すなわち、該タッチ操作として、タッチパネル１に誘電体５が接触すると、タッチパネル１は、この接触の位置に応じた信号を出力する。

図２は、タッチパネル１の具体的な構成を示す図である。

図２に示すとおり、タッチパネル１は、ａ本のドライブラインＴ１〜Ｔａ、ｂ本のセンスラインＲ１〜Ｒｂ、および（ａ×ｂ）個の容量素子Ｃ１１〜Ｃａｂを備えている。ドライブラインＴ１〜ＴａとセンスラインＲ１〜Ｒｂとは、互いに直交するように、マトリクス状（格子状）に配置されている。そして、容量素子Ｃ１１〜Ｃａｂは、それぞれ、ドライブラインＴ１〜ＴａとセンスラインＲ１〜Ｒｂとの交点の各々に設けられている。ドライブラインＴ１〜ＴａおよびセンスラインＲ１〜Ｒｂは、タッチパネルコントローラ２に接続されている。

タッチパネルコントローラ２は、タッチパネル駆動部２１、入力検知部２２、および接触面積推定部２３を備えている。

タッチパネル駆動部２１は、タッチパネル１のドライブラインＴ１〜Ｔａに、電圧信号を順次印加する。これにより、容量素子Ｃ１１〜Ｃａｂに電荷が蓄えられる。

タッチパネル１に誘電体５が接触すると、主にこの接触の位置にて容量素子Ｃ１１〜Ｃａｂの静電容量が変化し、静電容量が変化した容量素子Ｃ１１〜Ｃａｂが接続されているセンスラインに流れる電流の値が変化する。

そして、タッチパネルコントローラ２は、センスラインＲ１〜Ｒｂの出力信号から、上記電流の値の変化に基づいて、容量素子Ｃ１１〜Ｃａｂの静電容量の分布を得ることができる。タッチパネルコントローラ２は、該静電容量の分布を示す情報または該静電容量の分布から得られる該静電容量の最大値（代表値）を、静電容量分布情報として描画制御部３に供給する。

入力検知部２２は、上記静電容量の分布から、タッチパネル１への誘電体５の接触があったこと、およびその接触の中心位置（座標）ならびにおおよその接触範囲等を検知する。入力検知部２２は、検知した情報を、入力情報として描画制御部３に供給する。

接触面積推定部２３は、上記静電容量の分布から、タッチパネル１に誘電体５が接触している面積の推定値を算出する。

接触面積推定部２３は例えば、上記静電容量の分布内において、該静電容量が所定の閾値（以下、「第１閾値」と称する）を超えている範囲を求めることにより、上記推定値を算出することができる。なお、このときの第１閾値は、タッチパネル１に筆（誘電体５）を軽く接触させる場合、および、タッチパネル１にタッチペン（誘電体５）を接触させる場合においても、漏れなく接触面積を検出することができる程度に小さな値と（高感度に）しても問題無い。

接触面積推定部２３は、算出した上記推定値を示す情報を、接触面積推定値情報として描画制御部３に供給する。

描画制御部３は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit：コンピューターの中央演算処理装置）により構成されており、推定値低下部３１、描画部３２、および記憶部３３を備えている。

描画制御部３は、入力検知部２２から供給された入力情報から得られる、タッチパネル１への誘電体５の接触の中心位置、および接触範囲等に基づいて、タッチパネルシステム１００を統括的に制御する。例えば、描画制御部３は、該中心位置および接触範囲等に応じた表示データを生成し、表示装置４に供給する。

また、描画制御部３は、推定値低下部３１にて、タッチパネルコントローラ２から供給された静電容量分布情報、および接触面積推定部２３から供給された接触面積推定値情報を参照して、下記のように動作する。

すなわち、推定値低下部３１は、上記静電容量分布情報から得られる、静電容量の分布内における、該静電容量の最大値が所定の閾値（以下、「第２閾値」と称する）より小さい場合に、上記接触面積推定値情報から得られる、上記推定値を低下させる。すなわち、この場合、推定値低下部３１は、該推定値が示す接触面積が小さくなるように、該推定値を補正する。

一方、推定値低下部３１は、上記静電容量の最大値が第２閾値以上である場合に、上記推定値の低下を実施しない。

なお、推定値低下部３１が上記推定値を低下させるか否かを切り替えるための、上記第２閾値については後述する。

また、上記推定値を低下させる場合、推定値低下部３１は例えば、該推定値が示す接触面積が、タッチペンのペン先近傍におけるタッチペンの延伸方向に対して垂直な断面の面積と同程度となるように、該推定値を補正すればよい。

推定値低下部３１は、上記推定値の低下を実施したか否かに関わらず、最終的に得られた推定値を、描画部３２に供給する。

描画部３２は、推定値低下部３１から供給された上記推定値に応じた形状の線を表示装置４に表示させるための表示データを生成し、該表示データを表示装置４に供給する。

なお、本願明細書において、線の「形状」とは、主に線の太さを意味しているが、これに限定されない。

ここで、記憶部３３は、表示データに含まれる、表示装置４に表示させるべき線を示すデータが多数記憶されているメモリである。各線は、互いに形状が異なっており、かつ、上記推定値の大小に応じて、該推定値と任意の関係にて対応付けられている。

そして、描画部３２は、最終的に得られた上記推定値に対応付けられた線を示すデータを、記憶部３３から読み出し、この線を表示させるための表示データを表示装置４に供給する。

表示装置４は、表示画面４１を備えており、描画制御部３（描画部３２を含む）から供給された表示データに基づいて、表示画面４１に線を表示する。

タッチパネルシステム１００においては、接触面積推定部２３、推定値低下部３１、および描画部３２が、線描画装置を構成していると解釈することができる。

ここで、推定値低下部３１が上記推定値を低下させるか否かを切り替えるための、上記第２閾値について、図３（ａ）および図３（ｂ）を参照して説明する。

図３（ａ）は、タッチパネル１に筆が接触したときの、静電容量の分布の一例を示すグラフである。図３（ｂ）は、タッチパネル１にタッチペンが接触したときの、静電容量の分布の一例を示すグラフである。

なお、図３（ａ）および図３（ｂ）では、互いに垂直な３方向である、Ｘ方向、Ｙ方向、およびＺ方向を規定している。Ｘ方向およびＹ方向は、タッチパネル１の面に対して水平な方向であり、Ｚ方向は、タッチパネル１の面に対して垂直な方向である。また、図３（ａ）および図３（ｂ）のグラフ内における、Ｘ方向およびＹ方向に延びる面が、タッチパネル１の面に相当する。

ここで、筆はタッチペンより誘電率が大きい。従って、タッチパネル１に誘電体５を接触させる場合、誘電体５が筆であるほうが、誘電体５がタッチペンであるより、静電容量の分布内における、該静電容量の最大値が大きくなる。

図３（ａ）に示す例によれば、タッチパネル１に筆を接触させた場合の静電容量の最大値は、およそ８８０（センサ値）であった。一方、図３（ｂ）に示す例によれば、タッチパネル１にタッチペンを接触させた場合の静電容量の最大値は、およそ２９０（センサ値）であった。

なお、静電容量の数値に付した「（センサ値）」なる表記は、該静電容量の値を測定したセンサ（図示しない）の出力値であることを示している。センサの出力値の大小は、静電容量の値の大小と対応付けられており、センサの出力値が大きいほど静電容量の値が大きく、センサの出力値が小さいほど静電容量の値が小さい。

また、誘電体５としての筆は、一般的な毛筆を模した形状を有している。一方、誘電体５としてのタッチペンは、一般的な鉛筆またはペンを模した形状を有している。

このため、図３（ａ）および図３（ｂ）からも明らかであるとおり、タッチパネル１に筆を接触させた場合、タッチパネル１にタッチペンを接触させた場合より、広い範囲にて静電容量の上昇が見られる。

ここで、上述したとおり、接触面積推定部２３による上記推定値の算出では、静電容量の分布内において、該静電容量が第１閾値を超えている範囲を求める。このとき、図３（ｂ）に示す例において、漏れなく接触面積を検出するためには、該第１閾値を６０〜１００（センサ値）程度の低い値に設定する必要がある。

具体例として、接触面積は、第１閾値以上の静電容量が検出された容量素子の個数に、所定の変数を掛け合わせて推定する。別の具体例として、容量素子Ｃ１１〜Ｃａｂの数は表示装置４の解像度に対して少ないことを考慮して、静電容量の値が第１閾値を超える容量素子と、これと隣接する静電容量の値が第１閾値以下である容量素子との間で、第１閾値と静電容量の各値との差分に基づいて、接触面積を推定する。

一方で、上記の各具体例に示す手法により接触面積を推定する際に、接触面積推定部２３が上記推定値を算出するための第１閾値を低くすると、該推定値が示す面積が、実際の接触面積より大きくなる可能性が高くなる。

そしてこの結果、接触面積推定部２３が算出した時点での上記推定値は、タッチパネル１に誘電体５が実際に接触しているより大きな面積を示し易い。これは、タッチパネル１に対する筆跡に比して、表示装置４に表示される線が太くなり易いことを意味している。

タッチパネル１に接触している誘電体５が筆である場合、比較的太い線を描画するような、タッチパネル１に対する筆跡となる。このため、表示装置４に表示される線が、該筆跡に比して太くなることは、さほど問題にはならない。

一方、タッチパネル１に接触している誘電体５がタッチペンである場合、非常に細い線を描画するような、タッチパネル１に対する筆跡となる。従って、表示装置４に表示される線が、該筆跡に比して太くなると、タッチペンにより描画される線の特徴を損ねることとなり、大きな問題となる。

そこで、タッチパネルシステム１００では、推定値低下部３１により、静電容量の分布内における、該静電容量の最大値を、第２閾値と比較する。

そして、推定値低下部３１は、上記静電容量の最大値が第２閾値より小さければ、タッチパネル１に接触している誘電体５がタッチペンであると判断する。そして、このように判断したとき、推定値低下部３１は、上記推定値を低下させることにより、表示装置４に表示させる線の面積を小さくする（すなわち、線を細くする）。こうして、タッチペンによるタッチパネル１に対する筆跡に近い線（すなわち、鉛筆またはペンで描画したような細い線）を、表示装置４に表示させる。

以上の観点から、推定値低下部３１が推定値を低下させるか否かを切り替える、上記第２閾値は、下記の範囲であるのが好ましい。すなわち、タッチパネル１に接触している誘電体５がタッチペンである場合における静電容量の最大値より大きく、タッチパネル１に接触している誘電体５が筆である場合における静電容量の最大値より小さい。換言すれば、該第２閾値は、タッチパネル１への筆の接触により変化する静電容量の分布内における、該静電容量の最大値より小さい。一方、該第２閾値は、タッチパネル１へのタッチペンの接触により変化する静電容量の分布内における、該静電容量の最大値より大きい。

図３（ａ）および図３（ｂ）に示す例の場合、推定値低下部３１が推定値を低下させるか否かを切り替える、上記第２閾値の具体的な値は例えば、３００〜４００（センサ値）の範囲内であるのが好ましく、より好ましくは３５０（センサ値）程度である。これは、タッチパネル１に筆を接触させる場合、よほど軽い接触でない限り、静電容量の最大値が４００（センサ値）前後の値となることによる。

なお、タッチパネル１に接触している誘電体５が指である場合、上記静電容量の最大値は、タッチパネル１に接触している誘電体５が筆である場合よりさらに大きくなる。この場合、推定値低下部３１は、タッチパネル１に接触している誘電体５が筆である場合と同様の動作を行えば問題ない。これは、タッチパネル１に接触している誘電体５が指である場合も、比較的太い線を描画するような、タッチパネル１に対する筆跡となり、表示装置４に表示させる線が、該筆跡に比して太くなることは、さほど問題にはならないためである。

図４は、紙面左から、タッチペンによる接触６１、筆による軽い接触６２、および筆による強い接触６３における、タッチパネル１への接触範囲のイメージを示す図である。

図４に示すとおり、筆は押さえつけ方の強弱に応じて、タッチパネル１への実際の接触面積が変わる。また、筆による接触の場合、静電容量の変化が大きいこともあり、該静電容量の分布に基づいて接触面積や接触範囲を推定することは困難でない。従って、筆を用いて線を描画する場合、静電容量の分布から接触面積を求め、求めた接触面積に応じて線の太さを変更させることにより、筆跡に応じた線をより高精度に表示装置４に表示させることができる。

一方、タッチペンは押さえつけ方に依存して接触の形状がほとんど変化せず、静電容量の変化も小さい。

ここで、単純に上記静電容量の分布内における静電容量が上記第１閾値を超えている範囲のみに基づいて、接触面積を推定する場合を考える。この場合、タッチペンのような低い静電容量を示すものによる接触面積を漏れなく求めることが可能である一方、該接触面積の推定値は、実際より大きな接触面積を示している場合がある。この結果、タッチペンによる接触面積の推定値が、筆による軽い接触程度にまで大きくなる場合があり、これらの接触が区別できなくなる虞がある。

そこで、筆による接触とタッチペンによる接触とを確実に区別するために、上記静電容量の分布内における、該静電容量の最大値が第２閾値より小さい場合、上記推定値の低下を実施する。

図５は、タッチパネルシステム１００の動作の流れを示すフローチャートである。

タッチパネル１に対して誘電体５が接触すると（ステップＳ１）、入力検知部２２は、上述した静電容量の分布内における該静電容量の変化から、タッチ操作を検知するのが好ましい（ステップＳ２）。但し、ステップＳ２は、一般的な静電容量方式のタッチパネルシステムと同様の動作であり、本発明の課題を解決するという観点からは必須でないとも言える。ステップＳ２で言うタッチ操作とは、タッチパネル１に対する誘電体５の接触を意味している。

接触面積推定部２３は、上記静電容量の分布内から、該静電容量の値が第１閾値を超えている範囲を求めることにより、上記接触の面積の推定値を算出する（ステップＳ３）。

推定値低下部３１は、上記静電容量の分布内における、該静電容量の最大値が第２閾値より小さいか否かを判定する（ステップＳ４）。

上記静電容量の最大値が第２閾値より小さい（ステップＳ４の結果がＹＥＳである）場合、推定値低下部３１は、上記推定値が示す接触面積を小さくするように該推定値を補正し、描画部３２に供給する。描画部３２は、推定値低下部３１により補正された接触面積の推定値を参照して表示データを生成する。表示装置４は、この表示データに基づいて表示画面４１に線を表示させる（ステップＳ５１）。

一方、上記静電容量の最大値が第２閾値以上である（ステップＳ４の結果がＮＯである）場合、描画部３２は、接触面積推定部２３が算出した接触面積の推定値をそのまま参照して表示データを生成する。表示装置４は、この表示データに基づいて表示画面４１に線を表示させる（ステップＳ５２）。

こうして、表示装置４に線を表示させる（ステップＳ６）。

図６（ａ）および（ｂ）は、線描画装置による効果を説明する図である。

タッチパネル１の静電容量に関わらず一定の形状の線を表示装置４に表示させると、図６（ａ）に示すとおりとなる。

すなわち、図６（ａ）によれば、指５１で線を描画する場合であっても、タッチペン５２で線を描画する場合であっても、筆５３で線を描画する場合であっても、表示される線は予め設定された一定の太さであった。

一方、タッチパネル１の静電容量に基づいて、タッチパネル１への実際の接触面積に応じた適切な形状の線を表示装置４に表示させると、図６（ｂ）に示すとおりとなる。

すなわち、図５に示す一連の動作は、例えば１秒間に６０回以上行われることとなる。そして、動作の度に、適切な形状の線が表示されることとなる。

この結果、図６（ｂ）によれば、指５１で線を描画する場合は比較的一定の太さの太い線が表示され、タッチペン５２で線を描画する場合は比較的一定の太さの細い線が表示される。また、筆５３で線を描画する場合は、タッチパネル１への筆５３の接触面積（すなわち、タッチパネル１に筆５３を押し付ける強さ）に対応して、太さの異なる線が表示される。

以上の結果、上記線描画装置、ひいては、タッチパネルシステム１００によれば、筆跡に応じた線を高精度に表示装置４に表示させることができる。

なお、本実施の形態では、静電容量の代表値として、静電容量の最大値を用いたが、これに限定されない。すなわち、静電容量の代表値は、静電容量の分布内において、第１閾値を超える各容量素子の静電容量の平均値または標準偏差等に応じて算出した値であってもよい。

〔まとめ〕
本発明の態様に係る線描画装置は、上記の問題を解決するために、静電容量方式のタッチパネルシステムに設けられたタッチパネルへの誘電体の接触に応じた線を、該タッチパネルシステムに設けられた表示装置に表示させる線描画装置であって、上記接触により変化する静電容量の分布から、上記接触の面積の推定値を算出する接触面積推定部と、上記静電容量の分布から得られる、該静電容量の代表値が所定の閾値より小さい場合に、上記接触面積推定部が算出した上記推定値を低下させる推定値低下部と、上記推定値に応じた形状の線を上記表示装置に表示させる描画部とを備えていることを特徴としている。

本発明の態様に係る線描画方法は、上記の問題を解決するために、静電容量方式のタッチパネルシステムに設けられたタッチパネルへの誘電体の接触に応じた線を、該タッチパネルシステムに設けられた表示装置に表示させる線描画方法であって、上記接触により変化する静電容量の分布から、上記接触の面積の推定値を算出し、上記静電容量の分布から得られる、該静電容量の代表値が所定の閾値より小さい場合に、上記推定値を低下させ、上記推定値に応じた形状の線を上記表示装置に表示させることを特徴としている。

導電性の筆およびタッチペンの材質にもよるが、一般に、タッチパネルに対してタッチペンが接触した場合、タッチパネルに対して筆が接触した場合と比較して、静電容量の代表値が小さくなる。このことを利用して、上記の構成によれば、静電容量の代表値が所定の閾値より小さい場合に、接触面積の推定値を低下させる。これにより、タッチパネルへのタッチペンの接触により描画される線を細くすることが可能となる。よって、タッチペンが実際に接触している面積に対して、検出（推定）された接触面積が大きくなってしまっても、表示装置には、タッチペンの接触により描画される細い線を的確に表示させることが可能となる。この結果、タッチペンを用いて線を描画する場合、所望より太い線が表示装置に表示されてしまう虞を低減することが可能となる。

従って、静電容量方式のタッチパネルシステムの表示装置に線を描画するときに、筆跡に応じた線をより高精度に表示装置に表示させることができる。

本発明の一態様に係る線描画装置は、上記誘電体の種類として、互いに誘電率が異なる２つの材質が含まれており、上記閾値は、上記タッチパネルへの上記材質の一方の接触により変化する上記静電容量の分布から得られる、該静電容量の代表値より小さく、上記タッチパネルへの上記材質の他方の接触により変化する上記静電容量の分布から得られる、該静電容量の代表値より大きい。

より具体的に、本発明の一態様に係る線描画装置は、上記誘電体の種類として、上記材質の一方により構成された導電性の筆と、上記材質の他方により構成された導電性のタッチペンとが含まれており、上記閾値は、上記タッチパネルへの上記導電性の筆の接触により変化する上記静電容量の分布から得られる、該静電容量の代表値より小さく、上記タッチパネルへの上記導電性のタッチペンの接触により変化する上記静電容量の分布から得られる、該静電容量の代表値より大きい。

上記の構成によれば、タッチパネルに対する筆（材質の一方）の接触と、タッチパネルに対するタッチペン（材質の他方）の接触とを明確に区別することが可能となる。

本発明の一態様に係るタッチパネルシステムは、本発明の態様に係る線描画装置と、上記タッチパネルと、上記表示装置とを備えていることを特徴としている。

本発明の態様に係る線描画装置の、上記接触面積推定部、上記推定値低下部、および上記描画部としてコンピュータを動作させるための線描画プログラム、および、この線描画プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体についても、本発明の範疇に入る。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

〔ソフトウェアによる実現例〕
最後に、接触面積推定部２３、推定値低下部３１、および描画部３２は、集積回路（ＩＣチップ）上に形成された論理回路によってハードウェア的に実現してもよいし、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いてソフトウェア的に実現してもよい。

後者の場合、接触面積推定部２３、推定値低下部３１、および描画部３２は、各機能を実現するプログラムの命令を実行するＣＰＵ、上記プログラムを格納したＲＯＭ（Read Only Memory）、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）、上記プログラムおよび各種データを格納するメモリ等の記憶装置（記録媒体）などを備えている。そして、本発明の目的は、上述した機能を実現するソフトウェアである接触面積推定部２３、推定値低下部３１、および描画部３２の制御プログラムのプログラムコード（実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム）をコンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体を、上記接触面積推定部２３、推定値低下部３１、および描画部３２に供給し、そのコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記録媒体に記録されているプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成可能である。

上記記録媒体としては、一時的でない有形の媒体（non-transitory tangible medium）、例えば、磁気テープやカセットテープ等のテープ類、フロッピー（登録商標）ディスク／ハードディスク等の磁気ディスクやＣＤ−ＲＯＭ／ＭＯ／ＭＤ／ＤＶＤ／ＣＤ−Ｒ等の光ディスクを含むディスク類、ＩＣカード（メモリカードを含む）／光カード等のカード類、マスクＲＯＭ／ＥＰＲＯＭ／ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）／フラッシュＲＯＭ等の半導体メモリ類、あるいはＰＬＤ（Programmable logic device）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の論理回路類などを用いることができる。

また、接触面積推定部２３、推定値低下部３１、および描画部３２を通信ネットワークと接続可能に構成し、上記プログラムコードを通信ネットワークを介して供給してもよい。この通信ネットワークは、プログラムコードを伝送可能であればよく、特に限定されない。例えば、インターネット、イントラネット、エキストラネット、ＬＡＮ、ＩＳＤＮ、ＶＡＮ、ＣＡＴＶ通信網、仮想専用網（Virtual Private Network）、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等が利用可能である。また、この通信ネットワークを構成する伝送媒体も、プログラムコードを伝送可能な媒体であればよく、特定の構成または種類のものに限定されない。例えば、ＩＥＥＥ１３９４、ＵＳＢ、電力線搬送、ケーブルＴＶ回線、電話線、ＡＤＳＬ（Asymmetric Digital Subscriber Line）回線等の有線でも、ＩｒＤＡやリモコンのような赤外線、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＩＥＥＥ８０２．１１無線、ＨＤＲ（High Data Rate）、ＮＦＣ（Near Field Communication）、ＤＬＮＡ（Digital Living Network Alliance）、携帯電話網、衛星回線、地上波デジタル網等の無線でも利用可能である。なお、本発明は、上記プログラムコードが電子的な伝送で具現化された、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号の形態でも実現され得る。

本発明は、タッチパネルシステムの表示装置に線を描画する線描画装置、線描画方法、線描画プログラム、および線描画プログラムを記録した記録媒体に利用することができる。また、本発明は、該線描画装置を備えている静電容量方式のタッチパネルシステムに利用することができる。

１ タッチパネル
２ タッチパネルコントローラ
３ 描画制御部
４ 表示装置
５ 誘電体
２１ タッチパネル駆動部
２２ 入力検知部
２３ 接触面積推定部（線描画装置の一部）
３１ 推定値低下部（線描画装置の一部）
３２ 描画部（線描画装置の一部）
３３ 記憶部
４１ 表示画面
５１ 指（誘電体）
５２ タッチペン（誘電体）
５３ 筆（誘電体）
１００ タッチパネルシステム

Claims (7)

1. 静電容量方式のタッチパネルシステムに設けられたタッチパネルへの誘電体の接触に応じた線を、該タッチパネルシステムに設けられた表示装置に表示させる線描画装置であって、
   上記接触により変化する静電容量の分布から、上記接触の面積の推定値を算出する接触面積推定部と、
   上記静電容量の分布から得られる、該静電容量の代表値が所定の閾値より小さい場合に、上記接触面積推定部が算出した上記推定値を低下させる推定値低下部と、
   上記推定値に応じた形状の線を上記表示装置に表示させる描画部とを備えていることを特徴とする線描画装置。
2. 上記誘電体の種類として、互いに誘電率が異なる２つの材質が含まれており、
   上記閾値は、
   上記タッチパネルへの上記材質の一方の接触により変化する上記静電容量の分布から得られる、該静電容量の代表値より小さく、
   上記タッチパネルへの上記材質の他方の接触により変化する上記静電容量の分布から得られる、該静電容量の代表値より大きいことを特徴とする請求項１に記載の線描画装置。
3. 上記誘電体の種類として、上記材質の一方により構成された導電性の筆と、上記材質の他方により構成された導電性のタッチペンとが含まれており、
   上記閾値は、
   上記タッチパネルへの上記導電性の筆の接触により変化する上記静電容量の分布から得られる、該静電容量の代表値より小さく、
   上記タッチパネルへの上記導電性のタッチペンの接触により変化する上記静電容量の分布から得られる、該静電容量の代表値より大きいことを特徴とする請求項２に記載の線描画装置。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の線描画装置と、
   上記タッチパネルと、
   上記表示装置とを備えていることを特徴とするタッチパネルシステム。
5. 静電容量方式のタッチパネルシステムに設けられたタッチパネルへの誘電体の接触に応じた線を、該タッチパネルシステムに設けられた表示装置に表示させる線描画方法であって、
   上記接触により変化する静電容量の分布から、上記接触の面積の推定値を算出し、
   上記静電容量の分布から得られる、該静電容量の代表値が所定の閾値より小さい場合に、上記推定値を低下させ、
   上記推定値に応じた形状の線を上記表示装置に表示させることを特徴とする線描画方法。
6. 請求項１から３のいずれか１項に記載の線描画装置の、上記接触面積推定部、上記推定値低下部、および上記描画部としてコンピュータを動作させるための線描画プログラム。
7. 請求項６に記載の線描画プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。

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