JP2015225496A - 表示装置、表示方法及び表示用プログラム並びに電子黒板 - Google Patents

Abstract

【課題】複数のペンで描画した内容を画面に表示し、また、描画内容の表示と非表示を各ペン毎に切り替えることを可能とする表示装置を提供する。
【解決手段】複数のペンで描画した内容を、その内容に対応した描画データに基づいて画面に表示する機能を有する表示装置であって、描画データを記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶されている描画データに基づいて、描画内容を画面に表示する表示手段と、前記複数のペンのうちの何れかのペンを用いて描画が行われたならば、その描画に対応した描画データをそのペンに対応付けて前記記憶手段に格納する描画データ格納手段と、前記複数のペンのうちの何れかのペンに対して非表示が設定されている期間において、そのペンに対応する描画データが前記記憶手段に記憶されていても、そのペンに対応する描画内容が画面に表示されないようにするための画面非表示手段と、を備える。
【選択図】図８

Description

本発明は、画像を画面に表示するための表示装置、表示方法及び表示用プログラム並びにその表示装置を含む電子黒板に関し、特に、複数のペンで描画した内容を画面に表示するための表示装置、表示方法及び表示用プログラム並びにその表示装置を含む電子黒板に関する。

マジックペンと組になった従来のホワイトボードに置き換わるものとして、大型液晶表示装置（以下、「ディスプレイ」ともいう。）にタッチパネル機能を追加して、これに、描画用のタッチペン（以下、単に「ペン」というときもある。）を付属させたものが、電子黒板として普及しつつある。このような電子黒板においては、タッチパネル機能を有するディスプレイとペンを用いて、そのペンがそのディスプレイ上で描いた軌跡などに従った内容をそのディスプレイに画像として表示することが可能となっている。そして、ペンに割り当てる線の太さ、色及び種類などを変更することにより、１つのペンをあたかも多数のペンであるようにして扱い、豊かな表現の画像を作ることも可能になっている。

特開２０１１−１４５７６３号公報 特開２０１３−１７５１４２号公報

ここで、電子黒板は、学校の教室、職場の会議室などで用いられることが多く、このような使用環境においては、複数の者が各自のペンを用いて電子黒板に描画をする使用形態が想定される。しかし、従来技術においては、ペンに対して各種の色、太さ及び種類を割り当てることが可能であっても、あくまでもそのペンは１つのペンである。１つのペンを使い回しすることとした場合、各利用者は、自分にペンが割り当てられたならば、割り当てられたペンにその時々に応じて色、太さ及び種類などの属性を設定し、設定後のペンでタッチパネルに描画する。複数のペンが用意されているとしても、必ずしも異なったペンに異なった色、太さ及び種類などの属性が割り当てられているのではない。異なったペンに同一の属性が割り当てられることもあり、そのような場合には、画面に表示されているどの描画内容がどのペンで描かれたものであるのかを利用者ばかりではなく装置も識別することができない。従って、利用者毎に異なったペンを割り当てていても、異なったペンに同一の属性が割り当てられているのであれば、利用者ばかりでなく装置も画面に表示されているどの描画内容が誰により描かれたものであるのかを識別することができない。従って、描画内容の表示と非表示を各ペン毎に切り替えることもできない。利用者毎に異なったペンを割り当てられているのであれば、描画内容の表示と非表示を利用者毎に切り替えることもできない。

また、従来の電子黒板では、以下に説明するような問題が生じる。

第１の問題を図１を参照して説明する。図１（ａ）は、ペン１により「あいうえお」が描画され、ペン２により「かきくけこ」が描画され、ペン３により「さしすせそ」が描画された状態を示している。ここで、図１（ｂ）に示すように、消しゴム機能を用いて、電子的な消しゴム（例えば、消しゴムの属性を持っている状態のペン）で画面上を拭くと、図１（ｃ）に示すように、電子的な消しゴムが拭いた軌跡に差し掛かる部分にある描画内容は、全て消去される。しかし、例えば、ペン２により描画された「かきくけこ」を残しておくことが要求される場合があり、このような場合に対応することができない。

第２の問題を図２を参照して説明する。図２（ａ）は、ペン１により「あいうえお」が描画され、ペン２により「かきくけこ」が描画され、ペン３により「さしすせそ」が描画された状態を示している。ここで、図２（ｂ）及び図２（ｃ）に示すように、領域指定の消去機能を用いて、画面の指定領域を消去すると、図２（ｄ）に示すように、その領域にある描画内容は、全て消去される。しかし、例えば、ペン２により描画された「かきくけこ」を残しておくことが要求される場合があり、このような場合に対応することができない。

第３の問題を図３を参照して説明する。図３（ａ）は、ペン１により「あいうえお」が描画され、ペン２により「かきくけこ」が描画され、ペン３により「さしすせそ」が描画された状態を示している。ここで、図３（ｂ）に示すように、描画内容全消去の機能を用いて、画面の全体を消去すると、図３（ｃ）に示すように、画面全体にある描画内容は、全て消去される。しかし、例えば、ペン２により描画された「かきくけこ」を残しておくことが要求される場合があり、このような場合に対応することができない。

特許文献１には、複数の電子ペンとタッチパネルなどを用いた電子ペンシステムにおいて、電子ペンは、属性をユーザにより選択させる属性選択手段を備え、この属性選択手段により選択された属性情報及び自身の識別情報を付加したペン情報を制御装置に送信し、制御装置は、電子ペンから受信したペン情報により取得した属性情報に応じた画像を表示装置に表示させる発明が記載されている。しかし、特許文献１の発明では、このように１つのペンに種々の属性を切り替えて割り当てることはできても、属性ごとにペンを使い分けるのではなく、識別可能な複数のペンを用いることはできない。

また、特許文献２には、タブレットに同時に複数のペンを用いて書き込みをすることを可能にするために、異なったペンから異なった波長の波動が出射して、それらの波動がタブレットを伝搬した後に、タブレット端部に設けた波動ごとの帯域通過を有するフィルタを通ってから検出され、ペン毎にそのペンの座標が求められる発明が記載されている。しかし、特許文献２の発明は、同時に複数のペンが利用されても、これらにより描画をすることを可能にするための入力インターフェースに関するものである。

従って、本発明は、複数のペンで描画した内容を画面に表示し、また、描画内容の表示と非表示を各ペン毎に切り替えることを可能とする表示装置、表示方法及び表示用プログラム並びにその表示装置を含む電子黒板を提供することを目的とする。

本発明によれば、複数のペンで描画した内容を、その内容に対応した描画データに基づいて画面に表示する表示装置であって、前記複数のペンのうちの何れかのペンを用いて描画が行われたならば、そのペン及びその描画に対応した描画データを生成する描画データ生成手段と、前記描画データを記憶する記憶手段と、前記複数のペンのうちの何れかのペンに対して「表示中」が設定されている期間において、そのペンに対応する描画データが前記記憶手段に記憶されているならば、その描画データに基づいてそのペンに対応する描画内容を前記画面に表示することを許可し、前記複数のペンのうちの何れかのペンに対して「非表示」が設定されている期間において、そのペンに対応する描画データが前記記憶手段に記憶されていても、そのペンに対応する描画内容を前記画面に表示することを禁止する表示許可／禁止制御手段と、前記記憶手段に記憶されている前記描画データのうちの少なくとも一部に基づいて、前記表示許可／禁止制御手段により前記画面に表示することが許可された前記描画内容を前記画面に表示する表示手段と、を備えることを特徴とする表示装置が提供される。

また、本発明によれば、上記の表示装置を備えることを特徴とする電子黒板が提供される。

更に、本発明によれば、複数のペンで描画した内容を、その内容に対応した描画データに基づいて画面に表示するための表示方法であって、前記複数のペンのうちの何れかのペンを用いて描画が行われたならば、そのペン及びその描画に対応した描画データを生成する描画データ生成ステップと、前記描画データを記憶する記憶ステップと、前記複数のペンのうちの何れかのペンに対して「表示中」が設定されている期間において、そのペンに対応する描画データが前記記憶手段に記憶されているならば、その描画データに基づいてそのペンに対応する描画内容を前記画面に表示することを許可し、前記複数のペンのうちの何れかのペンに対して「非表示」が設定されている期間において、そのペンに対応する描画データが前記記憶手段に記憶されていても、そのペンに対応する描画内容を前記画面に表示することを禁止する表示許可／禁止ステップと、前記記憶手段に記憶されている前記描画データのうちの少なくとも一部に基づいて、前記表示許可／禁止制御手段により前記画面に表示することが許可された前記描画内容を前記画面に表示する表示ステップと、を有することを特徴とする表示方法が提供される。

更に、本発明によれば、コンピュータを上記の表示装置として機能させるための表示用プログラムが提供される。

本発明によれば、複数のペンで描画した内容を画面に表示し、また、描画内容の表示と非表示を各ペン毎に切り替えることが可能となる。

従来例を説明するための第１の図である。 従来例を説明するための第２の図である。 従来例を説明するための第３の図である。 本発明の実施形態による電子黒板の全体の構成を示す概念図である。 図４に示すＩＷＢ機能部の詳細な構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態による、タッチペンの１つの軌跡に対応する描画データの一例を示す。 タッチペンによる軌跡の一例を示す図である。 本発明の実施形態１の動作例における電子黒板の画面の遷移の様子を示す図である。 本発明の実施形態１の動作例において、ペン２による描画内容を非表示状態とするための動作を説明するためのフロー図である。 本発明の実施形態１の動作例において、ペン２による描画内容を表示状態とするための動作を説明するためのフロー図である。 本発明の実施形態２の動作例における電子黒板の画面の遷移の様子を示す図である。 本発明の実施形態２の動作例を説明するためのフロー図である。 本発明の実施形態３の動作例における電子黒板の画面の遷移の様子を示す図である。 本発明の実施形態３の動作例を説明するためのフロー図である。 本発明の実施形態４の動作例における電子黒板の画面の遷移の様子を示す図である。 本発明の実施形態による電子黒板の本発明に関連した部分の詳細な構成例を示すブロック図である。

以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について詳細に説明する。

図４は、本発明の実施形態による電子黒板の全体の構成を示す概念図である。

図４を参照すると、本発明の実施形態による電子黒板は、画面１０１、タッチパネル処理部１０３、複数のタッチペン１０５、タッチペン信号受信機１０７及びインターラクティブ・ホワイト・ボード機能部（Interactive White Board 機能部；以下、「ＩＷＢ機能部」ともいう。）１０９を含む。本発明の表示装置は、例えば、ＩＷＢ機能部１０９を備える。

画面１０１は、例えば、大型液晶パネルであり、一般に入力映像信号に従って画像を表示するが、特に、タッチペン１０５による描画内容を表示する。タッチパネル処理部１０３は、これに備わるセンサによりタッチペン１０５の接触、押下又は近接を検出して、検出信号を内蔵マイクロコンピュータなどで処理して、タッチペン１０５の位置情報などを含むタッチパネル信号を有線又は無線で出力する。各タッチペン１０５は、ユーザが描画をするために用いられるものであり、ユーザの操作により、タッチパネルに対して接触、押下又は近接をする。また、各タッチペン１０５は、自タッチペンの個体識別情報及び操作情報（タッチペン自身に装備されている操作ボタンに対する操作内容を表す情報）を有線又は無線で出力する。タッチペン信号受信機１０７は、各タッチペン１０５からそのタッチペンの個体識別情報及び操作情報を入力して、それをＩＷＢ機能部１０９に有線又は無線で出力する。ＩＷＢ機能部１０９は、タッチパネル処理部１０３からタッチパネル信号を入力し、また、タッチペン信号受信機１０７からタッチペンの個体識別情報及び操作情報を入力する。また、ＩＷＢ機能部１０９は、タッチペンの個体識別情報及び操作情報並びにタッチパネル信号に基づいて、タッチペンによる描画内容を表す描画データを生成し、これを含んだ画像信号を画面１０１に出力する。画面１０１は、この画像信号に基づいて画面を表示し、これにより、各タッチペン１０５による描画内容が画面１０１に表示される。

なお、図４では、タッチペン１０５の数は、２であるが、１であってもよく、３以上の任意の数であってもよい。また、通常は、画面１０１上のタッチペン１０５が接触などをした位置に描画内容が描画される。これにより、タッチペンによる描画内容以外の画像が重畳されて表示されている場合、その画像に対して直接的にタッチペンにより書き込み又は書き込み内容の削除を行うような感覚で電子黒板を使用することが可能となる。

図５は、図４に示すＩＷＢ機能部１０９の詳細な構成を示すブロック図である。

図５を参照すると、ＩＷＢ機能部１０９は、制御部１０９−１、通信部１０９−３、記憶部１０９−５及びＲＡＭ(Random Access Memory)１０９−７を含む。これらは、バス１０９−９により相互に接続されている。また、ＲＡＭ１０９−７は、タッチペンＩＤ番号管理部１２１、タッチペンＩＤ番号毎の表示状態管理部１２３及び画面表示データ保存部１２５を含む。

制御部１０９−１は、例えば、ＣＰＵ(Central Processing Unit;中央演算処理装置)により構成されており、記憶部１０９−５に格納されているプログラムを読み込んで実行することにより、種々の制御のための演算処理、特に、図５に示す各ハードウェア構成要素を全体としてＩＷＢ機能部１０９として機能させるための演算処理を行う。

通信部１０９−３は、タッチペン信号受信機１０７から使用中のペンの個体情報及び操作情報を入力するための通信、タッチパネル処理部１０３からタッチパネル信号を入力するための通信、並びに、画面１０１に画像信号を出力するための通信を行う。

記憶部１０９−５は、例えば、ＨＤＤ(Hard Disk Drive)、ＣＤ−ＲＯＭ(Compact Disc-Read Only Memory)等の不揮発性の記憶媒体であり、これには、制御部１０９−１が制御のための演算処理を行うためのプログラムなどが格納されている。

ＲＡＭ１０９−７は、データを一時的に記憶するための記録媒体であり、記憶部１０９−５から読み出されたプログラムなどを記憶し、また、プログラムを実行することによって発生した各種データなども記憶する。前述した制御部１０９−１は、記憶部１０９−５から読み出された後にＲＡＭ１０９−７にロードされたプログラムを読み込んで実行することにより制御のための演算処理を行う。

タッチペンＩＤ番号管理部１２１は、各タッチペン毎に、タッチペンの個体識別情報（例えば、タッチペンのＭＡＣアドレス(Media Access Control Address)）と、制御部１０９が実行するプログラム上での管理番号であるＩＤ番号（以下、「タッチペンＩＤ」というときもある。）とを対応付けたテーブル（表１参照）を含む。タッチペンＩＤ番号管理部１２１に含まれるこのテーブルは、書き換え可能であり、例えば、ユーザが、或る個体識別情報に対応付けられている或るタッチペンＩＤを他のタッチペンＩＤに変更したり、或るタッチペンＩＤに対応付けられている或る個体識別情報を他の個体識別情報に変更することが可能である。

タッチペンＩＤ番号毎の表示状態管理部１２３は、タッチペン毎に、そのタッチペンの表示状態を管理するためのテーブル（表２参照）を含む。このテーブルは、タッチペンＩＤとそれに対応した表示状態とを関連付けて保持する。表示状態は、「表示中」と「非表示中」とを含む。

また、タッチペンＩＤ番号毎の表示状態管理部１２３は、タッチペン毎に、そのタッチペンの色を管理するためのテーブル（表３参照）を含む。このテーブルは、タッチペンＩＤとそれに対応した色の識別情報とを関連付けて保持する。

また、タッチペンＩＤ番号毎の表示状態管理部１２３は、タッチペン毎に、そのタッチペンの太さを管理するためのテーブル（表４参照）を含む。このテーブルは、タッチペンＩＤとそれに対応した太さの識別情報とを関連付けて保持する。

画面上の機能ボタン領域には、例えば、黒ペンのアイコン、赤ペンのアイコン、青ペンのアイコンが表示されている。そして、例えば、タッチペンで赤ペンのアイコンを押下するとそのアイコンが選択状態になる。更に、タッチペンで赤ペンのアイコンを押下すると、そのアイコンに含まれるペンの太さを表す図形の太さが変化する。タッチペンが押下される度に、どの色のペンのアイコンが押下されたかという情報と、現在のペンの太さを示す情報をＩＷＢ機能部１０９は把握することができ、他方では、ペンアイコンをタッチしたタッチペンも所定の方法により把握しているので、タッチペンによりペンアイコンが押下された時に把握した色と太さを、そのタッチペンに割り当てることができる。そして、その割当てを保持しておいて、そのタッチペンを用いて描画が行われたならば、その描画の内容を表す描画データ（後述する。）に、タッチペンのＩＤ、色及び太さを含める。

画面表示データ保存部１２５は、タッチペンで描画した内容を画面に表示するための描画データを保持する。この描画データは、描画に用いたタッチペンに対応するタッチペンＩＤと関連付けられる。図６は、タッチペンの１つの軌跡に対応する描画データの一例を示す。ここで、１つの軌跡とは、図７に示すようなＳＤ１とＳＵ１との間の軌跡、ＳＤ２とＳＵ２との間の軌跡、又は、ＳＤ３とＳＵ３との間の軌跡である。図７の例では、３つの軌跡がある。図６に示す描画データの第１欄には、描画データ番号、第２欄には、タッチペンＩＤ、第３欄には、タッチペン色、第４欄には、タッチペン太さ、第５欄には、描画データ数が割り当てられる。ここで、１つの軌跡は、１つ又は複数のデータセットにより表されており、第５欄の描画データ数は、１つの軌跡を構成するデータセットの数に対応する。第６欄以降は、１つ又は複数のデータセットに割り当てられる。データセットには複数の種別があり、例えば、種別が直線のデータセット、種別が曲線（３次ベジェ曲線）のデータセットがある。これらの例を表５に示す。

表５に示しているように、種別が直線のデータセットは、値が0x10のデータ種別ＩＤにより識別され、データ数は４であり、４つの座標を含む。また、種別が３次ベジェ曲線のデータセットは、値が0x11のデータ種別ＩＤにより識別され、データ数は８であり、８つの座標を含む。

従って、図６に示すタッチペンの１つの軌跡に対応する描画データの第２行以降に示す部分は、データセット数及び各データセットの種別に依存した長さを有する。後述するように、このような数値で表された数値描画データに基づいて、描画部は描画画素データを生成する。

制御部１０９−１は、タッチパネル信号を通信部１０９−３を介して入力したならば、ペンの個体情報も通信部１０９−３を介して入力し、このペンの個体識別情報に対応するタッチペンＩＤをタッチペンＩＤ番号管理部１２１から検索することができる。そして、タッチパネル信号に基づいて生成した数値描画データに、図６に示すように、検索したタッチペンＩＤを含ませることができる。

次に、４つの動作例の各々について、電子黒板の画面の遷移の説明をしてから、内部動作の説明をする。

［実施形態１の動作例］
図８は、実施形態１の動作例における電子黒板の画面の遷移の様子を示す図である。

図８（ａ）は、ペン１により「あいうえお」が描画され、ペン２により「かきくけこ」が描画され、ペン３により「さしすせそ」が描画された状態を示している。ここで、図８（ｂ）に示すように、操作ボタングループには、「ペン１非表示」ボタンと、「ペン２非表示」ボタンと、「ペン３非表示」ボタンが含まれている。「ペン１非表示」ボタンは、ペン１による描画内容の表示状態を「非表示中」に切り替えるためのボタンである。同様に、「ペン２非表示」ボタンは、ペン２による描画内容の表示状態を「非表示中」に切り替えるためのボタンである。また、「ペン３非表示」ボタンは、ペン３による描画内容の表示状態を「非表示中」に切り替えるためのボタンである。ここで、図８（ｂ）に示すように、「ペン２非表示」ボタンをタッチペンで押下すると、このボタンのラベルは、「ペン２表示」にトグルする。そして、図８（ｃ）に示すように、ペン１の描画内容である「あいうえお」とペン３の描画内容である「さしすせそ」は表示されたままであるが、ペン２の描画内容である「かきくけこ」のみが非表示となる。

ラベルが「ペン２表示」にトグルされているこのボタンを再度タッチペンで押下すると、ラベルは、「ペン２非表示」に戻るようにトグルする。そして、図８（ｄ）に示すように、非表示となっていたペン２の描画内容である「かきくけこ」は、再表示される。

このように、このボタンを押下するたびに、このボタンのラベルは、「ペン２非表示」と「ペン２表示」の間をトグルし、また、このボタンの機能は、ペン２による描画内容の表示状態を「非表示中」にするための機能と、ペン２による描画内容の表示状態を「表示中」にするための機能の間をトグルする。また、ペン２による描画内容の表示状態は、「表示中」と「非表示中」との間で切り替わる。

これは、ペン１及びペン３についても同様である。

なお、或るタッチペンに対して、表示と非表示を切り替えるためには、そのペンに対応したボタンを押下する必要があるが、その押下を行うために利用するタッチペンは、切替えの対象となっているタッチペンであってもよく、それ以外のタッチペンであってもよい。従って、ユーザ毎にタッチペンを異ならせている場合に、或るユーザによる描画内容に対して、そのユーザが表示と非表示の切替えをすることができるのみならず、他のユーザも表示非表示の切替えをすることができるので、利便性が向上する。

また、他のユーザによる切替えを禁止する構成とすることもできる。このためには、ボタンが押された場合、そのボタンを押したタッチペンの個体情報とタッチペンＩＤ番号管理部１２１を利用して、タッチペンＩＤを検出しておく。

図９は、実施形態１の動作例において、或るペン（一例として、ペン２）による描画内容の表示状態を「非表示中」とするための動作を説明するためのフロー図である。全ての描画内容にそれぞれ対応する全ての描画データ（図６に示すもの）について、その描画データが、ペン２に対応付けられているかを調べ、対応付けられている場合には、その描画データに対応する描画内容の表示状態を「非表示中」にするための処理をする。

具体的に説明をすると、まず、最初の描画データを検索する（ステップＳ２０１）。ここでの描画データとは、各軌跡毎のものである。次に、各軌跡毎の描画データの検索が全て終了したか否かを判断する（ステップＳ２０３）。終了していれば（ステップＳ２０３でＹＥＳ）、動作を終了する。

終了していなければ（ステップＳ２０３でＮＯ）、その描画データがペン２による描画内容に対応するか否かを、図６に示すタッチペンＩＤの欄を見ることにより判断する（ステップＳ２０５）。対応している場合には（ステップＳ２０５でＹＥＳ）、描画データに対応した非表示処理をしてから（ステップＳ２０７）、次の軌跡に対応する描画データの検索に進む（ステップＳ２０９）。対応していない場合には（ステップＳ２０５でＮＯ）、直接的に、次の軌跡に対応する描画データの検索に進む（ステップＳ２０９）。ステップＳ２０９からは、ステップＳ２０３に戻る。

図１０は、実施形態１の動作例において、或るペン（一例として、ペン２）による描画内容の表示状態を「表示中」とするための動作を説明するためのフロー図である。全ての描画内容にそれぞれ対応する全ての描画データ（図６に示すもの）について、その描画データが、ペン２に対応付けられているかを調べ、対応付けられている場合には、その描画データに対応する描画内容の表示状態を「表示中」にするための処理をする。

図９と図１０とを比較すると明らかなように、図９に対する図１０の変更点は、非表示処理のステップＳ２０７が表示処理のステップＳ２２７に変更された点のみである。ステップＳ２２７では、描画データに対応した非表示処理をする。

他のステップは、図９と共通であるので、重複する説明を省略する。

なお、図１６を参照して後述するように、各ペン毎にそのペンによる描画内容を表す描画画素データを、画面表示データ保存部１２５中の、そのペンのみに対応した描画画素データ記憶部３１５に保存しておいて、各ペン毎にそのペンによる描画内容を表示するか否かに応じて、その描画画素データを、合成描画画素データに含ませるか否かを切り替えるようにしてもよい。

［実施形態２の動作例］
図１１は、実施形態２の動作例における電子黒板の画面の遷移の様子を示す図である。

図１１（ａ）は、ペン１により「あいうえお」が描画され、ペン２により「かきくけこ」が描画され、ペン３により「さしすせそ」が描画され後に、ペン１による描画内容である「あいうえお」と、ペン３による描画内容である「さしすせそ」の表示状態が「表示中」のままであるが、ペン２による描画内容である「かきくけこ」の表示状態が「非表示中」に切り替えられている様子を示している。ここで、図１１（ｂ）に示すように、消しゴム機能を用いて、電子的な消しゴム（例えば、消しゴムの属性を持っている状態のペン）で画面上を拭くと、図１１（ｃ）に示すように、電子的な消しゴムが拭いた軌跡に差し掛かる部分にある描画内容のうちの「表示中」のペン１による描画内容である「いうえお」と「表示中」のペン３による描画内容である「すせそ」は消去されるが、「非表示中」のペン２による描画内容である「かきくけこ」は消去されない。なお、図１１（ｃ）は、消しゴム機能を利用し終わってから、ペン２の表示状態を「表示中」に戻した後の画面を示している。「非表示中」のペン２の描画内容は、消しゴム機能を用いても消去することはできず、その後に、「表示中」に戻しているので、図１１（ｃ）の画面では表示されている。

図１２は、実施形態２の動作例の動作を説明するためのフロー図である。

まず、消去対象の候補となる描画データを検出する（ステップＳ２４１）。全画面消去の場合には、全描画データが消去対象の候補となる。領域指定の場合には、その領域に含まれる描画データが消去対象の候補となる。消しゴム機能を使う場合には、例えば、所定期間ごとに消しゴムの軌跡を検出し、その軌跡に差し掛かる描画データが消去対象の候補となる。

次に、ステップＳ２４１で検出した全ての描画データについてステップＳ２４３ＳからステップＳ２４３Ｅまでの間にある処理を繰り返す。

各繰り返しでは、まず、現在の繰り返しで選択されている消去対象の候補となる描画データに対応するタッチペンＩＤを取得する（ステップＳ２４５）。

次に、ステップＳ２４５で取得したタッチペンＩＤに対して「表示中」が設定されているか否かを判断する（ステップＳ２４７）。「表示中」が設定されている場合には（ステップＳ２４７でＹＥＳ）、現在の繰り返しで選択されている消去対象の候補となる描画データを画像表示データ保存部１２５から消去する処理を行う（ステップＳ２４９）。なお、「非表示中」が設定されている場合には（ステップＳ２４７でＮＯ）、現在の繰り返しで選択されている消去対象の候補となる描画データを画像表示データ保存部１２５に維持したままとする。

［実施形態３の動作例］
図１３は、実施形態３の動作例における電子黒板の画面の遷移の様子を示す図である。

図１３（ａ）は、ペン１により「あいうえお」が描画され、ペン２により「かきくけこ」が描画され、ペン３により「さしすせそ」が描画され後に、ペン１による描画内容である「あいうえお」と、ペン３による描画内容である「さしすせそ」の表示状態が「表示中」のままであるが、ペン２による描画内容である「かきくけこ」の表示状態が「非表示中」に切り替えられている様子を示している。ここで、図１３（ｂ）に示すように、タッチペン２を用いて、描画を開始しようとする。そうすると、タッチペン２による描画内容に対して「非表示中」が現在設定されているので、図１３（ｃ）に示すように、タッチペン２による描画はできないことを通知するためのメッセージボックスが表示され、タッチペン２を用いた描画が禁止される。

図１４は、実施形態３の動作例の動作を説明するためのフロー図である。

図１４を参照すると、まず、ペンダウンが検出されるまで待ち（ステップＳ２６１）、検出されたならば、タッチペンとタッチペン信号受信機１０７が通信をする（ステップＳ２６３）。

次に、ステップＳ２６３での通信結果から、タッチペンの個体識別情報を取得する（ステップＳ２６５）。

次に、ステップＳ２６５で取得した個体識別情報に対応するタッチペンＩＤ番号がタッチペンＩＤ番号管理部１２１内のテーブルに存在するか否かを確認する（ステップＳ２６７）。存在しない場合には（ステップＳ２６７でＮＯ）、ペンダウンしたタッチペンは、登録されていないために使用することができないことを通知するためのエラーメッセージを表示する（Ｓ２６９）。

存在する場合には（ステップＳ２６７でＹＥＳ）、ステップＳ２６７でタッチペンＩＤ番号管理部１２１内のテーブルから検索したタッチペンＩＤ番号を、ペンダウンしたタッチペンのものであるとして確定する（ステップＳ２７１）。

次に、ステップＳ２７１で確定したタッチペンＩＤに対応する表示状態が「表示中」であるか否かを確認する（ステップＳ２７３）。「表示中」である場合には（ステップＳ２７３でＹＥＳ）、ペンダウンしたタッチペンによる描画処理（ステップＳ２７５）に進む。「非表示中」である場合には（ステップＳ２７３でＮＯ）、ペンダウンしたタッチペンによる描画内容が現在「非表示中」の状態であるために使用することができないことを通知するためのエラーメッセージを表示する（Ｓ２７７）。

描画処理（ステップＳ２７５）では、確定したタッチペンＩＤ及びタッチペンの軌跡に基づいて、図６に示すような描画データを生成して、画面表示データ保存部１２５に保存し、更に、保存した描画データを反映した内容を含む画像信号を生成し、画面に送信する。

［実施形態４の動作例］
図１５は、実施形態４の動作例における電子黒板の画面の遷移の様子を示す図である。実施形態４の動作例は、算数の授業で電子黒板を使用する場合のものである。

図１５（ａ）は、画面に立体図形の体積を求める問題が表示されている状態を示している。この画面は、例えば、電子黒板に接続されたパーソナルコンピュータで実行されているアプリケーションプログラムが表示するものである。

図１５（ｂ）は、生徒Ａがタッチペン１を用いて回答を書き込んだ状態を示している。

図１５（ｃ）は、先生が、生徒Ａが書き込んだ回答内容を確認した上で、「ペン１非表示」ボタンを押下して、一旦、タッチペン１の描画内容、すなわち、生徒Ａが書き込んだ回答内容、の表示状態を「非表示中」にした状態を示している。

図１５（ｄ）は、生徒Ｂが、タッチペン２を用いて、別の解法による回答を書き込んだ状態を示している。

この後、先生が、「ペン２非表示」ボタンを押下して、更に、「ペン１表示」ボタンを押下すれば、生徒Ｂがタッチペン２を用いて書き込んだ回答内容の表示状態を「非表示中」にして、生徒Ａがタッチペン１を用いて書き込んだ回答内容を「表示中」に戻すことが可能となる。

生徒Ａが書き込んだ回答内容の表示状態を「非表示中」にしたり、生徒Ｂが書き込んだ回答内容の表示状態を「非表示中」にする場合には、図９を用いて説明した方法と同様な方法が実行される。

また、生徒Ａが書き込んだ回答内容を「表示中」に戻す場合には、図１０を用いて説明した方法と同様な方法が実行される。

［構成詳細例］
図１６は、本発明の実施形態による電子黒板の本発明に関連した部分の詳細な構成例を示すブロック図である。構成例は、消去単位を軌跡毎の画像データとする場合に対応したものである。本発明の表示装置は、例えば、図１６に示すブロックを備える。

図１６を参照すると、この構成例は、タッチペン１〜３全体に対応する構成ブロックとして、消去領域検出部３０１、描画画素データ合成部３１７及び合成描画画素データ記憶部３１９を含む。

また、この構成例は、タッチペン１に対応する構成ブロックとして、軌跡毎のペン１消去数値描画データ検出部３０３−１、ペン１数値描画データ消去防止部３０５−１、軌跡毎のペン１数値描画データ消去部３０７−１、ペン１数値描画データ生成部３０９−１、ペン１数値描画データ記憶部３１１−１、ペン１描画部３１３−１、ペン１描画画素データ記憶部３１５−１を含む。

更に、この構成例は、タッチペン２に対応する構成ブロックとして、軌跡毎のペン２消去数値描画データ検出部３０３−２、ペン２数値描画データ消去防止部３０５−２、軌跡毎のペン２数値描画データ消去部３０７−２、ペン２数値描画データ生成部３０９−２、ペン２数値描画データ記憶部３１１−２、ペン２描画部３１３−２、ペン２描画画素データ記憶部３１５−２を含む。

更に、この構成例は、タッチペン３対応する構成ブロックとして、軌跡毎のペン３消去数値描画データ検出部３０３−３、ペン３数値描画データ消去防止部３０５−３、軌跡毎のペン３数値描画データ消去部３０７−３、ペン３数値描画データ生成部３０９−３、ペン３数値描画データ記憶部３１１−３、ペン３描画部３１３−３、ペン３描画画素データ記憶部３１５−３を含む。

上記の各記憶部は、例えば、画面表示データ保存部１２５に設けられる。また、上記の各記憶部以外の各部は、例えば、制御部１０９−１が記憶部１０９−５に格納されているプログラムを読み込んで実行することにより実現される。また、上記の各記憶部以外の各部のうちの少なくとも一部は、例えば、制御部１０９−１が記憶部１０９−５に格納されているプログラムを読み込んで実行することにより、ＲＡＭ１０９−７に構築されることもある。

次に、各ブロックに関した説明を特にタッチペン１に関連して説明するがタッチペン１に関連した説明は、タッチペン２及びタッチペン３にも適用できる。

ペン１数値描画データ生成部３０９−１は、ペン１軌跡データなどに基づいて、ペン１数値描画データを生成する。

ペン１数値描画データ記憶部３１１−１は、ペン数値描画データを記憶する。消去領域検出部３０１は、消去領域を検出する。消しゴム機能を用いて消去をする場合には、例えば、所定の期間ごとの消しゴムの軌跡に基づいて、消去領域を検出する。領域指定をして消去をする場合には、例えば、領域の左上座標と右下座標に基づいて、消去領域を検出する。全データ消去の場合には、全領域を消去領域とする。

軌跡毎のペン１消去数値描画データ検出部３０３−１は、消去領域検出部３０１が検出した消去領域と、ペン１数値描画データ記憶部３１１−１に記憶されているペン１数値描画データに基づいて、消去領域に含まれる軌跡に対応するペン１数値描画データを消去対象の数値描画データとして検出する。ここで、数値描画データとは、図６に示すようなものである。

ペン１数値描画データ消去防止部３０５−１は、ペン１表示／非表示の表示状態を表２から入力し、表示状態が「表示中」である場合には、軌跡毎のペン１消去数値描画データ検出部３０３−１が出力する消去対象の数値描画データを指定するための識別情報である描画データ番号（図６参照）をそのまま、軌跡毎のペン１数値描画データ消去部３０７−１に出力するが、表示状態が「非表示中」である場合には、軌跡毎のペン１数値描画データ消去部３０７−１に描画データ番号を全く出力しない。

軌跡毎のペン１数値描画データ消去部３０７−１は、ペン１数値描画データ消去防止部３０５−１から入力した描画データ番号で指定される数値描画データをペン１数値描画データ記憶部３１１−１から消去する。

こうすることにより、表示状態が「非表示中」にあるタッチペンによる描画データが消去されることを防止することができる。

ペン１描画部３１３−１は、ペン１数値描画データ記憶部３１１−１に記憶されているペン１数値描画データに基づいて、ペン１描画画素データを生成する。

ペン１描画画素データ記憶部３１５−１は、ペン画素描画データを記憶する。

描画画素データ合成部３１７は、表２から入力したペン１表示／非表示データが「表示中」を示している場合には、ペン１描画画素データ記憶部３１５−１に記憶されているペン１描画画素データを合成描画画素データ記憶部３１９に出力する。逆に、表２から入力したペン１表示／非表示データが「非表示中」を示している場合には、ペン１描画画素データ記憶部３１５−１に記憶されているペン１描画画素データを合成描画画素データ記憶部３１９に出力しない。

なお、合成描画画素データ記憶部３１９の全ての記憶内容を毎フレーム毎に消去して、描画画素データ合成部３１７を毎フレーム毎に動作させる。つまり、ペンｎ表示／非表示状態が「表示中」であれば、ペンｎ描画画素データ記憶部３１５−ｎの内容を合成描画画素データ記憶部３１９にコピーして、「非表示中」であれば、コピーしない動作をさせる。但し、合成描画画素データ記憶部３１９の記憶内容を毎フレーム毎に消去をせずに、「表示中」から「非表示中」へ切り替える画素データのみを積極的に合成描画画素データ記憶部３１９から消去してもよい。

こうして、ペン１描画画素データ記憶部３１５−１にペン画素描画データが記憶されているタッチペンに対して、表示状態として「表示中」が設定されると、そのタッチペンによる描画内容は、表示されるが、逆に、表示状態として「非表示中」が設定されると、そのタッチペンによる描画内容は、表示されないこととなる。

従って、表示状態が「表示中」にあるタッチペンによる描画内容のみを表示することができる。

上述したように、タッチペン１に関連した説明は、タッチペン２及びタッチペン３にも適用できるので、タッチペン２及びタッチペン３に関連した同様な説明は省略する。

この構成例では、消去単位を軌跡毎の数値描画データとした。つまり、消去単位を図６に示す描画データ全体としたが、この他に、消去単位を、図６に示す描画データに含まれるデータセット単位としてもよいし、画素単位としてもよい。

また、特許文献２に記載の発明を利用して、同時に複数のタッチペンが描画できるようにする機能を追加して、上記の実施形態と組み合わせてもよい。

なお、上記の表示装置及び電子黒板は、ハードウェア、ソフトウェア又はこれらの組合せにより実現することができる。また、上記の表示方法も、ハードウェア、ソフトウェア又はこれらの組合せにより実現することができる。ここで、ソフトウェアによって実現されるとは、コンピュータがプログラムを読み込んで実行することにより実現されることを意味する。

プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体(non-transitory computer readable medium)を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体(tangible storage medium)を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えば、フレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば、光磁気ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ(Read Only Memory)、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ(Read Only Memory)、ＰＲＯＭ(Programmable ROM)、ＥＰＲＯＭ(Erasable PROM)、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ(random access memory)）を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体(transitory computer readable medium)によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。

本発明は、複数のタッチペンを用いてタッチパネルを備えた画面に描画をするために利用することができる。

１０１ 画面
１０３ タッチパネル処理部
１０５ タッチペン
１０７ タッチペン信号受信機
１０９ ＩＷＢ機能部
１０９−１ 制御部
１０９−３ 通信部
１０９−５ 記憶部
１０９−７ ＲＡＭ
１２１ タッチペンＩＤ番号管理部
１２３ タッチペンＩＤ番号毎の表示状態管理部
１２５ 画面表示データ保存部

Claims (26)

1. 複数のペンで描画した内容を、その内容に対応した描画データに基づいて画面に表示する表示装置であって、
   前記複数のペンのうちの何れかのペンを用いて描画が行われたならば、そのペン及びその描画に対応した描画データを生成する描画データ生成手段と、
   前記描画データを記憶する記憶手段と、
   前記複数のペンのうちの何れかのペンに対して「表示中」が設定されている期間において、そのペンに対応する描画データが前記記憶手段に記憶されているならば、その描画データに基づいてそのペンに対応する描画内容を前記画面に表示することを許可し、前記複数のペンのうちの何れかのペンに対して「非表示」が設定されている期間において、そのペンに対応する描画データが前記記憶手段に記憶されていても、そのペンに対応する描画内容を前記画面に表示することを禁止する表示許可／禁止制御手段と、
   前記記憶手段に記憶されている前記描画データのうちの少なくとも一部に基づいて、前記表示許可／禁止制御手段により前記画面に表示することが許可された前記描画内容を前記画面に表示する表示手段と、
   を備えることを特徴とする表示装置。
2. 請求項１に記載の表示装置であって、
   前記複数のペンのうちの何れかのペンに対して「非表示」が設定されている期間において、前記記憶手段に格納されている、そのペンに対応する描画データを不変のまま維持するための描画データ維持手段を更に備えることを特徴とする表示装置。
3. 請求項２に記載の表示装置であって、
   前記描画維持手段は、
   前記複数のペンのうちの何れかのペンに対して「非表示」が設定されている期間において、そのペンに対応する描画データが前記記憶手段から消去されることを防止するための消去防止手段を備えることを特徴とする表示装置。
4. 請求項３に記載の表示装置であって、
   前記消去防止手段は、前記複数のペンのうちの何れかのペンに対して「非表示」が設定されている期間において、消去手段による消去対象となる前記画面上の部分にそのペンに対応した非表示中の描画内容があっても、その描画内容に対応する描画データが前記記憶手段から消去されることを防止することを特徴とする表示装置。
5. 請求項２に記載の表示装置であって、
   前記描画維持手段は、
   前記複数のペンのうちの何れかのペンに対して「非表示」が設定されている期間において、そのペンを用いて描画することを禁止するための描画禁止手段を備えることを特徴とする表示装置。
6. 請求項２乃至４の何れか１項に記載の表示装置であって、
   前記複数のペンのうちの何れかのペンに対して「非表示」が設定された後に、そのペンに対して「表示」が設定された時に、前記「非表示」が設定される直前での、そのペンによる描画内容を再表示する再表示手段を更に備えることを特徴とする表示装置。
7. 請求項２乃至５の何れか１項に記載の表示装置であって、
   前記複数のペンのうちの少なくとも一部のペンの各々に対して表示／非表示の設定をするための表示／非表示設定手段を更に備えることを特徴とする表示装置。
8. 請求項７に記載の表示装置であって、
   前記表示／非表示設定手段は、
   表示／非表示の設定が可能なペン毎のアイコンを画面に表示する手段と、
   そのアイコンに対する操作を検出すると、そのアイコンに対応した表示／非表示を切り替える手段と、
   を備えることを特徴とする表示装置。
9. 請求項７又は８に記載の表示装置であって、
   前記表示／非表示設定手段は、その設定の対象とするペン及び少なくとも１つのその他のペンから選択されたペンのうちの何れのペンであっても、その設定のために利用することが可能であるように構成されていることを特徴とする表示装置。
10. 請求項１乃至９の何れか１項に記載の表示装置であって、
    同一のペンに対して、相互に異なった複数の色のうちの何れかの色の割当て及び相互に異なった複数の太さのうちの何れかの太さの割当ての一方又は双方を可能とするための割当手段を更に備えることを特徴とする表示装置。
11. 請求項１乃至１０の何れか１項に記載の表示装置であって、
    前記複数のペンのうちの少なくとも一部は、個々に、個々のユーザに対応することを特徴とする表示装置。
12. 請求項１乃至１１の何れか１項に記載の表示装置であって、
    前記複数のペンのうちの少なくとも２つのペンで同時に描画をするための同時描画手段を更に備えることを特徴とする表示装置。
13. 請求項１乃至１２の何れか１項に記載の表示装置を備えることを特徴とする電子黒板。
14. 複数のペンで描画した内容を、その内容に対応した描画データに基づいて画面に表示するための表示方法であって、
    前記複数のペンのうちの何れかのペンを用いて描画が行われたならば、そのペン及びその描画に対応した描画データを生成する描画データ生成ステップと、
    前記描画データを記憶する記憶ステップと、
    前記複数のペンのうちの何れかのペンに対して「表示中」が設定されている期間において、そのペンに対応する描画データが前記記憶手段に記憶されているならば、その描画データに基づいてそのペンに対応する描画内容を前記画面に表示することを許可し、前記複数のペンのうちの何れかのペンに対して「非表示」が設定されている期間において、そのペンに対応する描画データが前記記憶手段に記憶されていても、そのペンに対応する描画内容を前記画面に表示することを禁止する表示許可／禁止ステップと、
    前記記憶手段に記憶されている前記描画データのうちの少なくとも一部に基づいて、前記表示許可／禁止制御手段により前記画面に表示することが許可された前記描画内容を前記画面に表示する表示ステップと、
    を有することを特徴とする表示方法。
15. 請求項１４に記載の表示方法であって、
    前記複数のペンのうちの何れかのペンに対して「非表示」が設定されている期間において、前記記憶手段に格納されている、そのペンに対応する描画データを不変のまま維持するための描画データ維持ステップを更に有することを特徴とする表示方法。
16. 請求項１５に記載の表示方法であって、
    前記描画維持ステップは、
    前記複数のペンのうちの何れかのペンに対して「非表示」が設定されている期間において、そのペンに対応する描画データが前記記憶手段から消去されることを防止するための消去防止ステップを有することを特徴とする表示方法。
17. 請求項１６に記載の表示方法であって、
    前記消去防止ステップは、前記複数のペンのうちの何れかのペンに対して「非表示」が設定されている期間において、消去ステップによる消去対象となる前記画面上の部分にそのペンに対応した非表示中の描画内容があっても、その描画内容に対応する描画データが前記記憶手段から消去されることを防止することを特徴とする表示方法。
18. 請求項１５に記載の表示方法であって、
    前記描画維持ステップは、
    前記複数のペンのうちの何れかのペンに対して「非表示」が設定されている期間において、そのペンを用いて描画することを禁止するための描画禁止ステップを有することを特徴とする表示方法。
19. 請求項１５乃至１７の何れか１項に記載の表示方法であって、
    前記複数のペンのうちの何れかのペンに対して「非表示」が設定された後に、そのペンに対して「表示」が設定された時に、前記「非表示」が設定される直前での、そのペンによる描画内容を再表示する再表示ステップを更に有することを特徴とする表示方法。
20. 請求項１５乃至１８の何れか１項に記載の表示方法であって、
    前記複数のペンのうちの少なくとも一部のペンの各々に対して表示／非表示の設定をするための表示／非表示設定ステップを更に有することを特徴とする表示方法。
21. 請求項２０に記載の表示方法であって、
    前記表示／非表示設定ステップは、
    表示／非表示の設定が可能なペン毎のアイコンを画面に表示するステップと、
    そのアイコンに対する操作を検出すると、そのアイコンに対応した表示／非表示を切り替えるステップと、
    を有することを特徴とする表示方法。
22. 請求項２０又は２１に記載の表示方法であって、
    前記表示／非表示設定ステップは、その設定の対象とするペン及び少なくとも１つのその他のペンから選択されたペンのうちの何れのペンであっても、その設定のために利用することが可能であるように構成されていることを特徴とする表示方法。
23. 請求項１４乃至２２の何れか１項に記載の表示方法であって、
    同一のペンに対して、相互に異なった複数の色のうちの何れかの色の割当て及び相互に異なった複数の太さのうちの何れかの太さの割当ての一方又は双方を可能とするための割当ステップを更に有することを特徴とする表示方法。
24. 請求項１４乃至２３の何れか１項に記載の表示方法であって、
    前記複数のペンのうちの少なくとも一部は、個々に、個々のユーザに対応することを特徴とする表示方法。
25. 請求項１４乃至２４の何れか１項に記載の表示方法であって、
    前記複数のペンのうちの少なくとも２つのペンで同時に描画をするための同時描画ステップを更に有することを特徴とする表示方法。
26. コンピュータを請求項１乃至１２の何れか１項に記載の表示装置として機能させるための表示用プログラム。

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