(57)【要約】    【課題】  特別なスイッチやアイコンの使用を低減しつつ、ジャスチャーの複雑性をもたらすことなく、多くの機能に対応することのできる描画処理装置を提供する。    【解決手段】  表示部１２は、表示面１４に対して表示を行う。座標検出部１６は、操作面２２上の対象物（ペンや指など）の座標を検出する。圧力検出部１８は、対象物の操作面２２に対する圧力を検出する。なお、この実施形態では、表示面１４と操作面２２は、同一平面としている。描画処理手段２０は、座標検出部１６によって検出された対象物の座標と、圧力検出部１８によって検出された圧力に基づいて、描画のための処理を実行する。描画処理手段２０は、この描画のための処理によって表示部１２を制御して、表示面１４への描画を行う。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示面に表示を行う表示部と、
対象物の座標位置を検出する座標検出部と、
対象物が操作面に対して与える圧力を検出する圧力検出部と、
前記座標検出部によって検出された前記対象物の座標位置および検知した前記圧力に基づいて表示部を制御し、表示面に対する描画処理を行う描画処理手段と、
を備えた描画処理装置。
【請求項２】
表示面に表示を行う表示部と、対象物の座標位置を検出する座標検出部と、対象物が操作面に対して与える圧力を検出する圧力検出部とを備えた描画処理装置をコンピュータによって実現するための描画処理プログラムであって、前記コンピュータを
前記座標検出部によって検出された前記対象物の座標位置および検知した前記圧力に基づいて表示部を制御し、表示面に対する描画処理を行う描画処理手段として機能させるための描画処理プログラム。
【請求項３】
対象物の座標位置を検出する座標検出部と、
前記座標検出部によって検出された前記対象物の座標位置および前記対象物が操作面に対して与える圧力を検出する圧力検出部が検知した圧力に基づいて表示部を制御し、表示面に対する描画処理を行う描画処理手段と、
を備えた描画制御装置。
【請求項４】
対象物の座標位置を検出する座標検出部を備えた描画制御装置をコンピュータによって実現するための描画処理プログラムであって、前記コンピュータを
前記座標検出部によって検出された前記対象物の座標位置および前記対象物が操作面に対して与える圧力を検出する圧力検出部が検知した圧力に基づいて表示部を制御し、表示面に対する描画処理を行う描画処理手段として機能させるための描画処理プログラム。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかの装置または描画処理プログラムにおいて、
前記描画処理手段は、前記対象物の軌跡によって描画機能を決定し、前記圧力によって当該描画機能の実行量、実行範囲または実行速度を決定することを特徴とする装置またはプログラム。
【請求項６】
請求項５の装置または描画処理プログラムにおいて、
前記描画処理手段は、前記圧力によって奥行き方向の実行量を決定することを特徴とする装置またはプログラム。
【請求項７】
請求項６の装置または描画処理プログラムにおいて、
前記描画処理手段は、前記圧力が第一の所定値以下の場合には、当該圧力の大きさに比例してオブジェクトの奥方向への移動量を決定し、前記圧力が第一の所定値を超えている場合には、当該圧力の大きさに比例してオブジェクトの奥方向とは逆の方向への移動量を決定することを特徴とする装置またはプログラム。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかの装置または描画処理プログラムにおいて、
前記描画処理手段は、前記ペンの軌跡によって描画機能を決定し、前記圧力によって当該描画機能を実行する対象オブジェクトの奥行を決定することを特徴とする装置またはプログラム。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかの装置または描画処理プログラムにおいて、
前記表示面と前記操作面は同一の面であることを特徴とする装置またはプログラム。
【請求項１０】
表示を行う表示面と、対象物の座標位置を検出する座標検出部と、対象物が操作面に対して与える圧力を検出する圧力検出部と、コンピュータとを用いた描画処理方法であって、
前記コンピュータが、前記座標検出部によって検出された前記対象物の座標位置および検知した前記圧力に基づいて表示部を制御し、表示面に対する描画処理を行うことを特徴とする描画処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は描画処理を行う描画処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１２に示すような描画処理装置が実用化されている。プロジェクター４は、ＰＣ６の制御により、表示面２に画像を表示する。表示面２の上部には、表示面２上のペンや指の位置を検出するためのセンサ８が設けられている。センサ８によってペンや指が検出されると、ＰＣ６はこれを受けて、その検出位置に基づいた処理を行い、プロジェクター４を介して描画などの処理を行う。たとえば、ペンや指が移動した軌跡に対応して、線などを描画する。このようにして、描画処理装置が実現されている。
【０００３】
このような描画処理装置において、描画のための機能（オブジェクトの削除や移動など）を働かせるために、図１２に示すように、機能アイコン１０を設けている。機能アイコン１０をペンや指で選択し、所望の機能を実行できるようにしている。
【０００４】
また、特許文献１に示されるように、ペンに機能を指示するスイッチを設け、これによって所望の機能を実行できるようにしている。
【０００５】
しかし、ペンに特別なスイッチを設けなければならないという問題があり、また機能アイコン１０を設けると、表示面２が小さくなってしまうという問題があった。そこで、ペンや指の軌跡に基づいて、描画のための機能を選択するようにすることが提案されている。たとえば、Ｘをペンや指で描くと、Ｘの描かれた矩形領域のオブジェクトを削除することができる。これにより、機能アイコン１０を無く（あるいは減ら）すことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−３２８５０６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記のような従来技術においては、次のような問題があった。描画のための機能が増えてくると、ペンや指の動かし方が多種多様になって、混乱を生じるという問題がある。
【０００８】
たとえば、Ｘを描くことによりオブジェクトを削除する場合、重なり合ったオブジェクトのうちのいずれかを選択することができなかった。これを実現するため、重なり合ったオブジェクトの何番目のオブジェクトを削除するかを、別途、ペンや指で描くこと（たとえば、３を描けば３番目のオブジェクトを削除する）も考えられる。
【０００９】
しかし、このようにすると、描画のための機能に対応するペンや指の動かし方（ジェスチャー）が多種多様になり、ユーザに混乱をもたらすおそれがあった。
【００１０】
この発明は、上記のような問題点を解決して、特別なスイッチやアイコンの使用を低減しつつ、ジャスチャーの複雑性をもたらすことなく、多くの機能に対応することのできる描画処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
(1)(2)(3)(4)この発明に係る描画処理装置は、表示面に表示を行う表示部と、対象物の座標位置を検出する座標検出部と、対象物が操作面に対して与える圧力を検出する圧力検出部と、前記座標検出部によって検出された前記対象物の座標位置および検知した前記圧力に基づいて表示部を制御し、表示面に対する描画処理を行う描画処理手段とを備えている。
【００１２】
したがって、圧力も考慮した制御を行うことで、ジャスチャーの複雑性をもたらすことなく、多くの機能に対応することができる。
【００１３】
(5)この発明に係る描画処理装置は、描画処理手段が、前記ペンの軌跡によって描画機能を決定し、前記圧力によって当該描画機能の実行量、実行範囲または実行速度を決定することを特徴としている。
【００１４】
したがって、圧力に応じた操作量などを実現することができる。
【００１５】
(6)この発明に係る描画処理装置は、描画処理手段が、圧力によって奥行き方向の実行量を決定することを特徴としている。
【００１６】
したがって、直感的に理解しやすい圧力によって、奥行き方向の実行量を決定することができる。
【００１７】
(7)この発明に係る描画処理装置は、描画処理手段が、圧力が第一の所定値以下の場合には、当該圧力の大きさに比例してオブジェクトの奥方向への移動量を決定し、圧力が第一の所定値を超えている場合には、当該圧力の大きさに比例してオブジェクトの奥方向とは逆の方向への移動量を決定することを特徴としている。
【００１８】
したがって、一方向へ圧力を加えるという操作により、両方向へのオブジェクトの移動を決定することができる。
【００１９】
(8)この発明に係る描画処理装置は、描画処理手段が、前記対象物の軌跡によって描画機能を決定し、前記圧力によって当該描画機能を実行する対象オブジェクトの奥行を決定することを特徴としている。
【００２０】
したがって、重なり合って選択の困難なオブジェクトを容易に選択することができる。
【００２１】
(9)この発明に係る描画処理装置は、表示面と操作面は同一の面であることを特徴としている。
【００２２】
したがって、直感的に理解しやすい描画処理を実現することができる。
【００２３】
(10)この発明に係る描画方法は、表示を行う表示面と、対象物の座標位置を検出する座標検出部と、対象物が操作面に対して与える圧力を検出する圧力検出部と、コンピュータとを用いた描画方法であって、前記コンピュータが、前記座標検出部によって検出された前記対象物の座標位置および検知した前記圧力に基づいて表示部を制御し、表示面に対する描画処理を行うことを特徴としている。
【００２４】
したがって、圧力も考慮した制御を行うことで、ジャスチャーの複雑性をもたらすことなく、多くの機能に対応することができる。
【００２５】
「表示部」とは、表示を行うためのものをいい、プロジェクター、ディスプレイ、タッチパネルディスプレイなどを含む概念である。実施形態においては、プロジェクター５０がこれに対応する。
【００２６】
「座標検出部」とは、対象物の位置を検出するものをいい、赤外線、超音波等によって対象物の位置を検出するものだけでなく、圧力センサなどによって対象物によって押圧された位置を検出するものも含む概念である。実施形態においては、位置検出センサ３４がこれに対応する。
【００２７】
「圧力検出部」とは、対象物によって操作面が押された圧力を検出するものをいい、圧力を検出するセンサが対象物自体に設けられている場合だけでなく、操作面に設けられている場合も含む概念である。実施形態においては、電子ペン４０に設けられた圧力センサ４１がこれに対応する。
【００２８】
「描画処理手段」は、実施形態においては、ステップＳ３、Ｓ４がこれに対応する。
【００２９】
「プログラム」とは、ＣＰＵにより直接実行可能なプログラムだけでなく、ソース形式のプログラム、圧縮処理がされたプログラム、暗号化されたプログラム等を含む概念である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】この発明の一実施形態による描画処理装置の機能ブロック図である。
【図２】描画処理装置の外観を示す図である。
【図３】ハードウエア構成を示す図である。
【図４】描画処理プログラム４４のフローチャートである。
【図５】ジェスチャーテーブルの例である。
【図６】Ｘジェスチャーによる処理を示す図である。
【図７】Ｘジェスチャーによる処理を示す図である。
【図８】Ｚオーダー移動による処理を示す図である。
【図９】Ｚオーダー移動による処理を示す図である。
【図１０】Ｚオーダー移動による処理を示す図である。
【図１１】Ｚオーダー移動による処理を示す図である。
【図１２】従来の描画処理装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
１．描画処理装置の機能ブロック図
図１に、この発明の一実施形態による描画処理装置の機能ブロック図を示す。表示部１２は、表示面１４に対して表示を行う。座標検出部１６は、操作面２２上の対象物（ペンや指など）の座標を検出する。圧力検出部１８は、対象物の操作面２２に対する圧力を検出する。なお、この実施形態では、表示面１４と操作面２２は、同一平面としている。描画処理手段２０は、座標検出部１６によって検出された対象物の座標と、圧力検出部１８によって検出された圧力に基づいて、描画のための処理を実行する。描画処理手段２０は、この描画のための処理によって表示部１２を制御して、表示面１４への描画を行う。
【００３２】
２．外観および位置検出センサ
図２に、一実施形態による描画処理装置の外観を示す。表示ボード２１の前面は、表示面１４となっている。プロジェクター５０は、ＰＣ４８の制御により、表示面１４に画像を表示する。なお、この実施形態では、表示面１４は、操作面２２を兼ねている。
【００３３】
表示ボード２１の上部には、位置検出センサ３４が設けられている。位置検出センサ３４には、赤外光発光部と赤外光受光部によるセンサが２組設けられている。赤外光発光部は、表示面１４の全方向に向けて赤外光を照射する。赤外光受光部は、表示面１４の全方向からの赤外反射光を受光する。
【００３４】
また、表示ボード２１の左右端、下端には、再帰性反射部材３１が設けられている。再帰性反射部材３１は、入射した赤外光を同じ方向に反射するように構成されている。
【００３５】
したがって、表示面１４に対象物である電子ペン４０が存在すると、赤外光発光部からの赤外光が電子ペン４０によって遮られ、赤外光受光部において受光されない。一方、電子ペン４０の存在しない部分では、赤外光は再帰性反射部材３１によって反射され、赤外光受光部において受光される。
【００３６】
なお、位置検出センサ３４には、電子ペン４０の座標位置検出回路が設けられている。座標位置検出回路は、２組のセンサによる電子ペン４０の検出角度に基づいて、電子ペン４０の表示面２２上における座標位置を算出して出力する。
【００３７】
位置検出センサ３４によって電子ペン４０の位置が検出されると、ＰＣ４８はこれを受ける。また、電子ペン４０には、圧力を検出する圧力センサ４１が設けられている。圧力センサ４１の出力は、ＰＣ４８に与えられる。
【００３８】
ＰＣ４８は、位置検出センサ３４による検出位置と、圧力センサ４１による検出圧力に基づいて、プロジェクター５０を介して描画処理を行う。たとえば、電子ペン４０が移動した軌跡に対応して、線などを描画する。また、検出位置と検出圧力に基づいて、描画のための機能（オブジェクトの削除、移動、ページ送りなど）を実行する。
【００３９】
３．ハードウエア構成
図３に、ハードウエア構成を示す。ＣＰＵ３０には、メモリ３２、位置検出センサ３４、ＣＤ−ＲＯＭドライブ３６、ハードディスク３８、電子ペン４０の圧力センサ４１、プロジェクター５０が接続されている。
【００４０】
ハードディスク３８には、オペレーティングシステム（マイクロソフト社のWINDOWS（商標）など）４２、描画処理プログラム４４が記録されている。描画処理プログラム４４は、オペレーティングシステム４２と協働してその機能を発揮するものである。オペレーティングシステム４２、描画処理プログラム４４は、ＣＤ−ＲＯＭ４４に記録されていたものを、ＣＤ−ＲＯＭドライブ３６を介して、ハードディスク３８にインストールしたものである。また、インターネットなどを介してダウンロードしたものであってもよい。
【００４１】
４．描画処理プログラム４４の処理
図４に、描画処理プログラム４４の処理フローチャートを示す。ＣＰＵ３０は、まず、位置検出センサ３４が電子ペン４０を検出しているかどうかを判断する（ステップＳ１）。電子ペン４０の位置を検出していれば、ＣＰＵ３０は、位置検出センサ３４が検出した位置と、圧力センサ４１が検出した圧力を、所定時間間隔でハードディスク３８に記録する（ステップＳ２）。
【００４２】
次に、ＣＰＵ３０は、このようにして記録された位置が、予め記録されているジェスチャに合致するかどうかを判断する（ステップＳ３）。図５に、ハードディスク３８に記録されているジェスチャテーブルの一部を示す。ＣＰＵ３０は、電子ペン４０の位置（軌跡）が、ジェスチャテーブルの位置情報の欄に記載されたものと合致するかどうかを判断する。いずれのジェスチャにも合致しない場合には、通常の描画処理（線を描く、図形を描くなど）を実行する（ステップＳ５）。
【００４３】
図５のテーブルにおいて、電子ペン４０の軌跡がＸであればオブジェクトの削除、電子ペン４０の軌跡（位置）が移動していなければオブジェクトのＺ方向への移動、電子ペン４０の軌跡がいずれかの方向に跳ねる動きであればページめくりを実行すべきであることが分かる。
【００４４】
たとえば、ユーザが電子ペン４０にて、図６Ａに示すような軌跡を描いたとする。ＣＰＵ３０は、記録された位置情報からこれがＸの軌跡であると判断し（たとえば、ほぼ同じ長さの２つの直線がクロスして描かれていることによって判断する）、ジェスチャテーブルに基づいて、端点Ｐ1〜Ｐ4によって構成される矩形内のオブジェクトの削除処理を行う（ステップＳ４）。
【００４５】
この際、ＣＰＵ３０は、図６Ｂに示す記録された圧力の変化を参照し、いずれの深さのオブジェクトを削除するかを判断する。たとえば、図７に示すように、最前面にオブジェクトＪ1、次にオブジェクトＪ2、最背面にオブジェクトＪ3が配置されているとする。この時、今までは、オブジェクトＪ2やＪ3のみを削除することは難しかった。この実施形態では、圧力の大きさに応じ、いずれの順位のオブジェクトを削除するかを決定することができる。
【００４６】
図６Ｂに示すように、Ｘジェスチャを入力した際の圧力の最大値が、しきい値Ｌ1を超えていなければ、最前面オブジェクトＪ1を削除する。しきい値Ｌ1とＬ2の間であれば、オブジェクトＪ2を削除する。また、しきい値Ｌ3を超えていれば、オブジェクトＪ3を削除する。図６Ｂに示すような圧力変化があった場合には、オブジェクトＪ2が削除されることになる。
【００４７】
ステップＳ３において、図８Ａに示すように、ユーザが電子ペン４０を所定時間以上、移動させず、圧力をかけ続けたとする。ＣＰＵ３０は、ジェスチャテーブルを参照し、オブジェクトのＺオーダー移動であると判断する。この際、ＣＰＵ３０は、どのオーダーまでオブジェクトを移動するかを、圧力に基づいて決定する。
【００４８】
たとえば、図９の状態Ａ１に示すように、最前面（Ｚオーダー＝２）にオブジェクトＪ1、次の面（Ｚオーダー＝１）にオブジェクトＪ2、最背面にオブジェクトＪ3（Ｚオーダー＝０）が配置されているとする。この時に、ユーザが、オブジェクトＪ1の見えている部分のいずれかの箇所を電子ペン４０にて所定時間押圧する。これにより、ＣＰＵ３０は、オブジェクトのＺオーダー移動であると判断する。
【００４９】
たとえば、今、図８Ｂに示すように、圧力Ｐ1より大きく、圧力Ｐ2より小さい圧力が、所定時間（たとえば１秒）以上印加されたとする。これを、継続印加圧力がＰ2であると表現する。この場合、ＣＰＵ３０は、対象となるオブジェクトＪ1を、１つだけ（Ｚオーダー１レベル分）背面に移動させる。つまり、図９の状態Ａ２に示すような状態にする。
【００５０】
また、図９の状態Ａ１において、オブジェクトＪ1を対象として、継続印加圧力がＰ3であった場合、ＣＰＵ３０は、オブジェクトＪ1のＺオーダーを２レベル下げる。つまり、図９の状態Ａ３に示すように、オブジェクトＪ1を最背面に移動させる。
【００５１】
図１０の状態Ｂ１において、オブジェクトＪ2を対象として、継続印加圧力をＰ2とする圧力が加えられたとする。これにより、状態Ｂ２に示すように、オブジェクトＪ2が最背面に移動する。
【００５２】
図１０の状態Ｂ１において、オブジェクトＪ2を対象として、継続印加圧力をＰ3とする圧力が加えられたとする、これにより、ＣＰＵ３０は、状態Ｂ３に示すように、オブジェクトＪ2を元のレベルに戻す。つまり、最背面までオブジェクトが到達するため以上の継続印加圧力を加えると、オブジェクトのＺオーダーがあがるようにしている。
【００５３】
図１１の状態Ｃ１において、オブジェクトＪ3を対象として、継続印加圧力をＰ2とする圧力が加えられたとする。これにより、状態Ｃ２に示すように、オブジェクトＪ3のＺオーダーが１つあがる（１面だけ前に来る）。
【００５４】
また、図１１の状態Ｃ１において、オブジェクトＪ3を対象として、継続印加圧力をＰ3とする圧力が加えられたとする。これにより、状態Ｃ３に示すように、オブジェクトＪ3のＺオーダーが２つあがり、最上面に来る。
【００５５】
この実施形態では、継続印加圧力の大きさに応じて、オブジェクトを背面に移動させ、最背面に到達する継続印加圧力より大きな圧力が印加されると、オブジェクトを上面に向けて移動するように制御している。したがって、印加圧力の大きさに応じて、オブジェクトを背面にも全面にも移動させることが可能である。
【００５６】
また、ステップＳ３において、電子ペン４０を所定方向に素早く移動（加速度が増加するように移動）させると、ＣＰＵ３０は、ジェスチャテーブルを参照し、ページめくりの処理を行う。
【００５７】
この際、ＣＰＵ３０は、その際の最大圧力の大きさに応じて、ページめくりを行うページ数を決定する。たとえば、最大圧力が大きければ、ページ数を多く、小さければ少なくする。
【００５８】
以上のようにして、圧力に応じた処理を行うことができる。
【００５９】
５．その他の実施形態
(1)上記実施形態では、表示面と操作面を共用しているが、別々に設けられたものであってもよい。
【００６０】
(2)上記実施形態では、プロジェクタ５０と赤外線による位置検出センサ３４を用いているが、表示機能を有するタッチパネルを用いてもよい。この場合、タッチパネルが、表示部と圧力検出部の役割を持つことになる。また、対象物として、電子ペン４０の代わりに、指などを用いることができる。
【００６１】
(3)上記実施形態では、位置検出センサ３４から赤外光を発して位置を検出するようにしている。しかし、電子ペン４０から赤外光を発し、これを検出して位置を特定するようにしてもよい。
【００６２】
(4)上記実施形態では、継続印加圧力の大きさに応じて、Ｚオーダーの移動量（操作量）を決めている。しかし、圧力の印加時間の長さに応じて、Ｚオーダーの移動量（操作量）を決めるようにしてもよい。
【００６３】
(5)上記実施形態では、オブジェクトの削除、移動、ページめくりについて説明した。しかし、その他の処理についても適用することができる。
【００６４】
たとえば、オブジェクトの選択の際に、圧力の大きさに応じて選択されるオブジェクトのＺオーダーを変化させるなどである。つまり、圧力が大きいほど、背面にあるオブジェクトが選択されるようになる。
【００６５】
また、圧力の大きさに応じてページめくりの速度を変えるようにしてもよい。さらに、画面スクロールの量を、電子ペン４０の移動距離と筆圧の積などによって決定するようにしてもよい。
【００６６】
(6)また、上記実施形態では、圧力の大きさに応じて、削除されるオブジェクトが１つ決定された。しかし、圧力の大きさに応じて、最前面から決定されたオブジェクトまでのすべてのオブジェクトを削除するようにしてもよい。つまり、操作を行う１つのオブジェクトを圧力に基づいて決定するのではなく、操作を行うオブジェクトの範囲（Ｚオーダー方向の範囲）を圧力に基づいて決定するようにしてもよい。
【００６７】
(7)また、圧力の大きさに応じて、入力する数値の大きさを変えるようにしてもよい。たとえば、数字入力において、弱い圧力では「１」が入力され、強い圧力では「２」が入力され、さらに強い圧力では「３」が入力されというようにしてもよい。
【００６８】
(8)上記実施形態では、電子ペン４０の移動軌跡によって機能を選択し、圧力によってその機能実行の程度を決定するようにしている。しかし、電子ペン４０移動の軌跡と、圧力の組み合わせによって、機能を選択するようにしてもよい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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