JPH08241170A - 手書き入力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】メイン制御部でのオーバーヘッドを発生させる
ことなく手振れによる線の振れ、波うちを防止するよう
にする。 【構成】所定の入力解像度をもって表示画面２上におけ
る手書き入力デバイス４の入力座標を検出する入力座標
検出手段３，６と、この入力座標検出手段３，６から出
力された座標データを処理し描画データを出力するメイ
ン制御部と９、前記描画データに基づき前記手書き入力
デバイス４の入力軌跡に対応する軌跡を表示画面上に表
示する表示制御部１３とを具える手書き入力装置におい
て、指定された手書き入力デバイス４の入力幅に基づい
て前記手書き入力デバイス４の入力解像度を設定する入
力解像度設定手段１０と、前記入力座標検出手段３，６
とメイン制御部９との間に設けられ、入力座標検出手段
３，６で検出された手書き入力デバイス４の入力座標を
前記入力解像度設定手段１０で設定された入力解像度に
よって規定される座標に変換し、変換した座標データを
前記メイン制御部９に出力する入力解像度変更手段７と
を具えるようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は入力ペンなどの手書き
入力デバイスの入力軌跡に対応する軌跡を表示画面上に
描画する手書き入力装置に関し、特に前記手書き入力デ
バイスの手振れによる出力画像の線振れを防止するもの
に関する。

【０００２】

【従来の技術】遠隔会議システムの電子黒板やパームト
ップコンピュータや電子手帳などに用いられている手書
き入力装置においては、人が手で書いた文字や絵や図表
が画面上に表示される。

【０００３】このような手書き入力装置は、各種表示を
行う表示パネルと、この表示パネル上に積層されて入力
ペンなどの手書き入力デバイスによって指示された座標
位置を検出する入力座標検出パネルとを有し、手書き入
力デバイスの入力軌跡に対応する軌跡が表示パネル上に
表示されるようになっている。

【０００４】かかる手書き入力装置においては、表示パ
ネル側の表示解像度の向上に伴って、手書き入力デバイ
スおよび入力座標検出パネルで構成される入力デバイス
側の解像度すなわち入力解像度も向上しており、最近で
は１ｍｍ／ピッチ、０．５ｍｍ／ピッチの高入力解像度
を持つ入力デバイスも出現してきている。

【０００５】このような高い入力解像度を持つ手書きシ
ステムにおいては、線を描画する場合、操作者に手振れ
が発生すると、この手振れが描画された線軌跡に反映さ
れてしまい、美しい線を描くことができない。

【０００６】例えば、表示解像度と入力解像度の双方の
ピッチが0.5mmと等しい場合を想定すると、上下左右の
少なくとも0.5mmの手振れにより、描画された線に、例
えば図１０に示すような、ぎざぎざ、波うちが発生して
しまう。

【０００７】すなわち図１０において、横線Ｌ1〜Ｌnは
入力座標検出パネル３０の縦（上下）方向についての入
力解像度のピッチ（0.5mm）を示すためのもので、この
場合はこの入力座標検出パネル３０に積層される表示パ
ネルも同じピッチ（0.5mm）の表示解像度を持つものと
する。このような構成においては、縦方向について0.5m
m以上の手振れが発生すると、入力ペンの入力軌跡に対
応して表示される出力軌跡には、太線３１で示されるよ
うな、ぎざぎざ、波うちが発生してしまう。

【０００８】かかる不具合を解消するための従来技術と
して、ソフトウェア処理による直線描画モードがある。

【０００９】この直線描画モードにおいては、表示画面
上に所定ピッチの格子点マトリックスを表示し、入力デ
バイスによる入力指定位置を近隣の格子点の座標に置換
するようにして、格子点を結ぶ線しか描画できないよう
にしている。

【００１０】すなわちこの従来技術では、手書き入力デ
バイスの入力指定位置は入力位置検出部で検出され、そ
の検出座標がメインコントロール部に逐次入力される。
メインコントロール部では、入力された検出座標を格子
点座標と照会することにより入力座標を該入力座標に最
も近い格子点座標に置き換え、該置き換えた格子点座標
データに基づいて表示を実行させる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来手法では、メインコントロール部のソフトウェア処理
により直線描画を実現する様にしているので、メインコ
ントロール部でのオーバーヘッドが大きくなる問題があ
る。

【００１２】なお、特開平６−４２１７号公報には、ポ
インティングデバイスの分解能よりも表示画面の分解能
が高い場合に、両分解能で定まる所定比率で、ポインテ
ィングデバイスによる入力データを表示画面上の座標に
変換することにより、表示画面の分解能での座標入力を
可能にする座標入力装置が開示されている。

【００１３】しかし、この従来の座標入力装置でも、ポ
インティングデバイスの分解能以上の大きな手振れが発
生した場合、この手振れに対応した波形が表示画面上に
表示されてしまう。

【００１４】この発明はこのような実情に鑑みてなされ
たもので、メイン制御部でのオーバーヘッドを発生させ
ることなく手振れによる線の振れ、波うちを防止する手
書き入力装置を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】この発明は、前記の課題
を解決するために、後述する図１と対応させて説明する
と、所定の入力解像度をもって表示画面（２）上におけ
る手書き入力デバイス（４）の入力座標を検出する入力
座標検出手段（３，６）と、この入力座標検出手段
（３，６）から出力された座標データを処理し描画デー
タを出力するメイン制御部（９）と、前記描画データに
基づき前記手書き入力デバイス（４）の入力軌跡に対応
する軌跡を表示画面上に表示する表示制御部（１３）と
を具える手書き入力装置において、指定された手書き入
力デバイス（４）の入力幅に基づいて前記手書き入力デ
バイス（４）の入力解像度を設定する入力解像度設定手
段（１０）と、前記入力座標検出手段（３，６）とメイ
ン制御部（９）との間に設けられ、入力座標検出手段
（３，６）で検出された手書き入力デバイス（４）の入
力座標を前記入力解像度設定手段（１０）で設定された
入力解像度によって規定される座標に変換し、変換した
座標データを前記メイン制御部（９）に出力する入力解
像度変更手段（７）とを具えるものである。

【００１６】

【作用】かかる発明によれば、入力解像度設定手段は、
操作者によって指定された入力ペンなどの手書き入力デ
バイスの入力幅（ペン幅）に基づいて最適な手書き入力
デバイスの入力解像度を設定し、該設定した入力解像度
を入力解像度変更手段に出力する。

【００１７】入力解像度変更手段は、入力座標検出手段
によって検出された手書き入力デバイスの入力座標を入
力解像度設定手段から入力された入力解像度によって規
定される座標に変換し、該変換した座標データを前記メ
イン制御部に出力する。メイン制御部は、入力された座
標データを処理して描画データを表示制御部に出力す
る。この結果、表示画面上では、操作者によって指定さ
れた入力解像度に基づく描画処理が行われる。

【００１８】即ち、入力解像度が高く、入力幅が細けれ
ば細いほど手振れは目立つので、例えば手書き入力デバ
イスとしての入力ペンのペン幅が太く設定されたとき
は、ペン幅が細く設定されたときよりも入力解像度を低
めの値に設定するように前記入力解像度設定手段でして
おけば、結果として手振れによる描画線の振れ、波うち
を好適に防止することができる。

【００１９】また、この発明では、手書き入力デバイス
の入力幅に基づく入力解像度変更処理を、メイン制御部
ではない別回路で行うようにしているので、メイン制御
部におけるオーバーヘッドを少なくすることができる。

【００２０】

【実施例】以下この発明の実施例を添付図面を参照して
詳細に説明する。

【００２１】図１はこの発明の実施例を示すもので、ス
クリーンパネル１は、手書き入力画像などの各種表示を
行う表示パネル２と、この表示パネル２上に積層されて
入力ペン４によって指示された座標位置を検出する入力
座標検出パネル３とを有している。

【００２２】入力座標検出パネル３としては、感圧式、
静電容量結合式、超音波式、電磁授受方式などの各種の
方式があり、図２に感圧方式のパネルの断面構成を示
す。

【００２３】図２の感圧方式パネル３は、透明基板２０
上に、電極シート２１、Ｙ電極２２、ドットスペーサ２
３、Ｘ電極２４、電極シート２５およびカバーフィルム
２６を積層しており、多数本のＸ電極２４（ｘ1〜ｘn）
およびＹ電極２２（ｙ1〜ｙn）を、図３に示すように、
交差させて配列している。すなわち、この感圧パネルに
よれば、通常はドットスペーサ２３によってＸ電極２４
およびＹ電極２２は離間しているが、入力ペン４によっ
てパネル３を押すことにより、該押された位置に対応す
る部位のＸ電極及びＹ電極が接触し、電流ループを形成
する。この電流ループを検出することにより、入力ペン
４によって押されたパネル３上の座標が検出される。す
なわち、この感圧方式パネル３においては、入力解像度
はＸ電極，Ｙ電極の配設密度によって規定される。

【００２４】入力位置特定部５は、入力ペン４によって
押された入力座標検出パネル３上の座標を検出する入力
座標検出部６および入力座標検出パネル３の入力解像度
を変更するための演算を実行する入力解像度変更部７を
有している。

【００２５】入力座標検出パネル３が感圧方式の場合、
入力座標検出部６は以下のようにして押圧された座標位
置を検出する。

【００２６】すなわち、Ｘ電極ｘ1〜ｘnをＶccにプルア
ップした状態で、Ｙ電極ｙ1〜ｙnに、図４に示すよう
な、時系列パルスを順次印加すると、入力ペン４による
押圧によってＹ軸が接触したＸ電極のみが時系列パルス
が入力されたときに“Ｌ”となる。すなわち、入力座標
検出部６は、時系列パルスの印加タイミングに基づいて
Ｙ軸座標を特定し、かつＸ電極ｘ1〜ｘn上のＬ電位を検
出することによりＸ軸座標を特定する。

【００２７】入力解像度変更部７で行う演算に関して
は、本発明の要部であるので、後で詳述する。

【００２８】入力座標検出部６で検出された入力ペン４
の入力座標データは、入力解像度変更部７を介して入力
座標通信部８に出力される。入力座標通信部８は、例え
ばＲＳ２３２Ｃであり、入力座標データが入力される
と、この入力座標データを割り込み要求信号と共に、メ
イン制御部９に出力する。

【００２９】メイン制御部９は、各種制御を実行するＣ
ＰＵやＭＰＵであり、この場合は、本発明の動作に直接
関係する機能を実行する構成要素として、入力解像度設
定部１０および描画処理部１１のみを示している。

【００３０】入力解像度設定部１０は、操作者が選択し
た入力ペン４のペン幅に応じて最適な入力解像度を設定
するもので、設定した入力解像度を示す情報が含まれる
入力解像度変更指令を入力位置特定部５の入力解像度変
更部７に出力する。描画処理部１１では、入力位置特定
部５から入力された座標データを処理し、この処理の結
果、入力された座標データが描画を指示するものと判定
された場合、入力された座標データに対応する描画デー
タを形成し、これを表示用のＶＲＡＭ１２に出力する。

【００３１】ＶＲＡＭ１２には、表示パネル２に表示す
べき表示データが１画面分記憶されており、ディスプレ
イドライバ１３は、ＶＲＡＭ１２の記憶データに従って
表示パネル２を駆動することにより、ＶＲＡＭ１２の記
憶データに対応する表示を表示パネル２上で実行させ
る。

【００３２】以下、かかる構成の具体的な動作例を図５
のフローチャートを参照して説明する。なお、この場合
は入力座標検出部６のハード構成によって規定される通
常モードの入力解像度は、0.5mmピッチであるとする。
また、表示パネル２の表示解像度も入力解像度と同じ同
じ0.5mmピッチであるとする。

【００３３】表示パネル２上への描画処理が実行される
前に、メイン処理部９は、操作者が入力ペン４のペン幅
を選択する為の所定の操作を誘導するための処理を実行
する（ステップ１００）。このペン幅選択時の処理とし
ては、例えば図６に示すように、細幅から太幅までの複
数段階のペン幅を示す複数のボタン（またはメニュー）
３０を表示させることで操作者の選択を可能にする手法
がある。この表示により操作者が入力ペン４やマウスな
どを用いてこれらのボタン３０から所望のペン幅に対応
するボタンを選択（指示）する。

【００３４】入力位置特定部５からの座標データに基づ
いて、ペン幅選択のための操作を検出したメイン制御部
９では、操作者によって指定されたボタン３０に対応す
るペン幅情報を入力解像度設定部１０に伝える。

【００３５】入力解像度設定部１０は、入力されたペン
幅情報に基づき最適な入力解像度を選択する（ステップ
１１０）。入力解像度設定に際しては、基本的には、ペ
ン幅が太いほど入力解像度を落とすことで、手振れによ
る線の振れ、波打ちなどを防止するようにしている。

【００３６】例えば、本実施例のように通常モードの入
力解像度が0.5mmピッチであるとき、0.5mmのペン幅が指
定されたときには、入力解像度設定部１０は入力解像度
を１／２に落とすよう、入力解像度を1mmピッチに設定
する。

【００３７】入力解像度設定部１０で設定された入力解
像度は、入力解像度変更指令として入力位置特定部５の
入力解像度変更部７に出力される（ステップ１２０）。

【００３８】入力解像度変更部７では、入力解像度変更
指令によって指令された入力解像度が現在の入力解像度
と一致している場合は、入力座標検出回路６から出力さ
れる座標データをそのまま入力座標データ出力部８に出
力するが、指令された入力解像度が現在の入力解像度と
異なる場合は、入力座標検出回路６から出力される座標
データをメイン制御部９から指令された入力解像度によ
って規定される座標データに変換し、該変換した座標デ
ータを入力座標データ出力部８に出力するよう動作する
（ステップ１３０）。

【００３９】以下、図７及び図８に従って、0.5mmピッ
チの通常モードの入力解像度を１mmピッチの入力解像度
に落とす場合の入力解像度変更部７の動作を説明する。

【００４０】図７は、入力座標検出パネル３のＸ電極Ｙ
電極を概念的に示すもので、これらＸ電極ｘ0〜ｘn，Ｙ
電極ｙ0〜ｙnが0.5mmピッチで配設されていることは前
述した通りである。

【００４１】図８は、図７のＸ電極ｘ0〜ｘn，Ｙ電極ｙ
0〜ｙnのそれぞれについて奇数電極を間引きすることに
より１mmピッチの入力解像度を実現したときの入力座標
検出パネル３を概念的に示すものである。

【００４２】入力解像度変更部７においては、入力座標
検出パネル３における0.5mmピッチの入力解像度（図
７）を図８に示した１mmピッチの入力解像度に変更すべ
く、ＸＹ電極のそれぞれについて、奇数電極の座標デー
タを隣接する偶数電極の座標データに置き換える演算を
実行する。例えば、Ｘ電極ｘ0〜ｘ5のうちｘ1，ｘ3，ｘ
5は間引かれる電極であり、それぞれｘ0，ｘ2，ｘ4に置
換される。また、Ｙ電極ｙ0〜ｙ5のうちｙ1，ｙ3，ｙ5
は間引かれる電極であり、それぞれｙ0，ｙ2，ｙ4に置
換される。

【００４３】すなわち、 ｘ0→ｘ0，ｘ1→ｘ0，ｘ2→ｘ2，ｘ3→ｘ2，ｘ4→ｘ4，
ｘ5→ｘ4，ｘ6→ｘ6，ｘ7→ｘ6，…………，ｘn-1→ｘn
-1，ｘn→ｘn-1 ｙ0→ｙ0，ｙ1→ｙ0，ｙ2→ｙ2，ｙ3→ｙ2，ｙ4→ｙ4，
ｙ5→ｙ4，ｙ6→ｙ6，ｙ7→ｙ6，…………，ｙn-1→ｙn
-1，ｙn→ｙn-1 のような座標データの変更演算が実行される。

【００４４】以上のような入力解像度の変更処理によれ
ば、操作者の手振れにより、図７に示すような描画入力
が発生した場合でも、図８に示すように入力解像度を落
とすことにより上記手振れ分が吸収され、この結果図８
に示すような線振れ、波うちのない美しい線描画をなし
得る。ちなみに、入力解像度変更部７での演算を行わな
い場合は、図７に示した描画入力がそのまま表示画面上
に表示されることになる。

【００４５】ここで、図８に示すように入力解像度を１
／２に落とした場合、入力解像度変更部７では、ＸＹ電
極の奇数電極を間引きした形で認識する。すなわち、図
７に示すような操作入力があった場合、ＸＹ座標を以下
のように認識する。なお、下記ＸＹ座標において、座標
(n,m)は図７の(Xn,Ym)に対応する。例えば座標(4,22)は
図７の（X4,Y22）に対応する。

【００４６】(X,Y)=(4,22)→(6,22)→(8,22)→(10,22)
→(12,22)→(14,22)→(16,22)→(16,20)→(16,18)→(1
6,16)→(16,14)→(16,12)→(18,12)→……… また、この場合表示パネル２の表示解像度は、図７に示
す変更前の入力解像度と同じ0.5mmピッチとしているの
で、メイン制御部９で描画処理を行わせるためには、メ
イン制御部９に対して表示解像度（0.5mmピッチ）と同
じ入力解像度（0.5mmピッチ）による座標データを送出
する必要がある。

【００４７】このため、入力解像度変更部７では、１／
２の入力解像度で認識した上記座標データを元の入力解
像度の座標データに変換すべく、各座標データ間を線形
補間するようにしている。すなわち、１つの検出ポイン
ト(4,22)と次の検出ポイント(6,22)の間に(5,22)という
線形補間データを挿入するようにしている。

【００４８】ちなみに、図７の操作入力に対応して認識
された上記座標データは、 (X,Y)=(4,22)→(5,22)→(6,22)→(7,22)→(8,22)→(9,2
2)→(10,22)→(11,22)→(12,22)→(13,22)→(14,22)→
(15,22)→(16,22)→(16,21)→(16,20)→(16,19)→(16,1
8)→(16,17)→(16,16)→(16,15)→(16,14)→(16,13)→
(16,12)→(17,22)→(18,12)→……… のように補間される。

【００４９】このようにして入力解像度変更部７から出
力された座標データは入力座標通信部８を介してメイン
制御部９に入力され、メイン制御部９内の描画処理部１
１によって描画データに変換された後、ＶＲＡＭ１２に
出力される。さらにディスプレイドライバ１３は、ＶＲ
ＡＭ１２の記憶データに従って表示パネル２を駆動し、
これにより、ＶＲＡＭ１２の記憶データに対応する表示
が実行される（ステップ１４０）。

【００５０】以上のような処理が繰り返されることによ
り、入力解像度がペン幅に対応して最適な値に変更され
た状態での描画処理が実行される。

【００５１】その後、今回の描画処理が終了した後（ス
テップ１５０）、操作者によってペン幅が変更されると
（ステップ１６０）、入力解像度設定部１０では、該変
更されたペン幅に対応して最適な入力解像度を選定す
る。そして、上記と同様にして前記選定された入力解像
度による描画処理が実行される。

【００５２】なお、上記実施例では、ペン幅を実際の線
の太さで表したペン幅選択用ボタン３０によってペン幅
を指定するようにしたが、この指定方法は任意であり、
他に例えば線幅を極細線、細線、太線、極太線などの文
字で表現したボタンを用いて選択するようにしてもよ
く、さらには何ｍｍと数字入力で指定するようにしても
よい。

【００５３】また、上記実施例では、入力解像度は、縦
方向及び横方向の双方を同時に変更するようにしたが、
操作者の選択指定などにより縦横方向の何れかのみの入
力解像度を変更するようにしてもよい。因みに図９は、
先の図１０に示した入力解像度の縦方向のみの解像度を
１／２にした場合の描画結果３１を示すものであり、手
振れによる線の波うち、振れが解消されている。

【００５４】また、上記実施例では、入力位置特定部５
で線形補間処理を実行したが、これをメイン制御部９で
行うようにしても良い。

【００５５】また、上記実施例では、入力解像度を１／
２にする場合、ＸＹ方向座標の双方を演算で行うように
したが、先の図３及び図４に示したようなＸＹ方向走査
が行われる場合、Ｙ電極に関しては、図４に示した時系
列パルスの隣接する２電極を同じタイミングとすること
によっても実現できる。すなわち、ｙ0電極とｙ1電極と
を同じタイミングとする。またｙ2電極とｙ3電極とを同
じタイミングとする。また、ｙ4電極とｙ5電極とを、…
…同じタイミングとする。

【００５６】

【発明の効果】以上詳細説明したようにこの発明によれ
ば、手書き入力デバイスの入力解像度を手書き入力デバ
イスの入力幅に応じて選択した最適な入力解像度に変更
するようにしたので、手振れによる描画線の振れ、波う
ちを好適に防止することができる。またこの発明では、
上記入力解像度の変更処理を、メイン制御部ではなく、
入力座標を検出するローカルな入力回路部分で行うよう
にしているので、メイン制御部におけるオーバーヘッド
を少なくすることができる。したがって、今後普及が予
想されるマルチペンを用いたシステムなど入力部分の処
理が多く且つ複雑なシステムに本発明を適用すれば、メ
イン制御部での現実的なオーバーヘッド低減策となり得
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例を示すブロック図。

【図２】感圧パネルの断面図。

【図３】感圧パネルのＸＹ電極の配置態様を示す図。

【図４】Ｙ電極に対する印加パルスを示す図。

【図５】この発明の実施例の具体的作用を示すフローチ
ャート。

【図６】ペン幅指定のための操作画面例を示す図。

【図７】通常の入力解像度での感圧パネルのＸＹ電極配
置を示す図。

【図８】入力解像度変更を行った場合の感圧パネルのＸ
Ｙ電極配置を概念的に示す図。

【図９】上下方向のみに入力解像度変更を行った場合の
描画画面を示す図。

【図１０】従来の不具合を示す図。

【符号の説明】

１…スクリーンパネル ２…表示パネル２ ３…入力座標検出パネル ４…入力ペン ５…入力位置特定部 ６…入力座標検出回路 ７…入力解像度変更部 ８…入力座標データ通信部 ９…メイン制御部 １０…入力解像度設定部 １１…描画処理部 １２…ＶＲＡＭ １３…ディスプレイドライバ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所定の入力解像度をもって表示画面上にお
   ける手書き入力デバイスの入力座標を検出する入力座標
   検出手段と、この入力座標検出手段から出力された座標
   データを処理し描画データを出力するメイン制御部と、
   前記描画データに基づき前記手書き入力デバイスの入力
   軌跡に対応する軌跡を表示画面上に表示する表示制御部
   とを具える手書き入力装置において、 指定された手書き入力デバイスの入力幅に基づいて前記
   手書き入力デバイスの入力解像度を設定する入力解像度
   設定手段と、 前記入力座標検出手段とメイン制御部との間に設けら
   れ、入力座標検出手段で検出された手書き入力デバイス
   の入力座標を前記入力解像度設定手段で設定された入力
   解像度によって規定される座標に変換し、変換した座標
   データを前記メイン制御部に出力する入力解像度変更手
   段とを具えることを特徴とする手書き入力装置。