(57)【要約】【課題】入力と表示とが一体化した手書き入力の画像入力装置において、自然なヒューマンインタフェースを実現し、作業効率を高める。【解決手段】入力と表示とが一体化した手書き入力の画像入力装置において、ペン型指示装置３に画像入力装置と通信する通信手段、ユーザへの情報通知手段を設ける。【選択図】        図１
2004342024.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画面を有する表示装置と、該表示装置の画面上に重ねて配置され、ペン型指示装置を用いて指示された座標の検出を行う透明タブレットとを有し、該透明タブレットに対して該ペン型指示装置を用いて画像等を描画、表示する、入力と表示とが一体化した手書き画像入力装置において、該ペン型指示装置に、画像入力装置と通信する通信手段、ユーザへの情報通知手段とを設けたことを特徴とするペン型指示装置。
【請求項２】
該情報通知手段が、色や絵などを表示するディスプレイパネル等の表示手段、乃至発光手段であることを特徴とする請求項１に記載のペン型指示装置。
【請求項３】
該情報通知手段が、該ペン型指示装置の外形を変化させる機構であることを特徴とする請求項１又は２に記載のペン型指示装置。
【請求項４】
該情報通知手段によって明らかになる情報は、該ペン型指示装置による描画時の機能や用途に関する情報であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のペン型指示装置。
【請求項５】
該ペン型指示装置に、描画時の機能や用途を変更する手段を設けたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のペン型指示装置。
【請求項６】
請求項１乃至５に記載のペン型指示装置を備えた画像入力装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はペン型指示装置および画像入力装置に関し、特に、コンピュータグラフィックスの画像入力装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、グラフィックスコンピュータから成る画像入力装置を用いて、モニタにリアルタイムに表示させながら絵を描き、必要に応じてプリント装置を用いて紙などのメディアにプリントするような、コンピュータを用いた描画がごく普通に行われるようになっている。これらの画像入力装置は使い勝手も向上しており、特に紙とペンの操作性を実現する手書き入力インタフェースは、コンピュータの操作に不慣れなユーザでも容易に操作可能であり、ローエンドからプロフェッショナルユーザまで幅広く利用されている。この手書き入力インタフェースとは、タブレット上をペン型指示装置（スタイラスペン）でなぞったり触れたりすることで、モニタ上で図形の描画、文字の入力、項目の選択を行うものである。ペン型指示装置は、一般的に用いられているペンと外見上はほとんど同じ形状をしているが、実際の紙などに文字を書くことが出来ない点が現実のペンと異なる。
【０００３】
図７は、従来の画像入力装置を具体的に説明する図である。図７の装置は入力と表示とが同一画面上で行えるように構成されている。１０１はグラフィックスコンピュータ本体であり、これに入力と表示とが一体化されたモニタ１０２、ペン型指示装置１０３、ファンクションスイッチ１０４、プリント装置１０５が接続されている。モニタ１０２は、ペン型指示装置１０３の位置を検出する、例えば感圧式の透明なタブレット１０６とその下面に配置されたＬＣＤ（液晶ディスプレイ）１０７からなる。モニタ画面は描画エリア１０８と機能選択・情報エリア１０９に分かれており、例えばペン型指示装置１０３でモニタ１０２の描画エリア１０８をなぞったり触れたりすると、タブレット１０６はなぞられた座標を検出し、あたかもモニタ１０２に直接絵を描いているかのようにモニタ１０２上にペン型指示装置１０３の軌跡を描くことが出来る。軌跡の色や太さ、線のスタイルあるいは絵の修正（消去）等、ペン型指示装置１０３の機能を変更するには、ファンクションスイッチ１０４を直接押すことで選択するか、あるいはモニタ１０２に表示されている機能選択・情報エリア１０９内の所望の機能をペン型指示装置１０３で触れることで、機能を切り替えたり、選択したりする。切り替わった後のペン型指示装置１０３の機能、すなわち現在の状態は、機能選択・情報エリア１０９内に表示される。このように、ペン型指示装置１０３は複数の色や太さに変更可能で、また描画ばかりでなく絵の修正など様々な機能を単一のペン型指示装置１０３に持たせている。これらの機能を用いて作成した絵は、必要に応じプリント装置１０５等を用いて、紙などのメディアに印刷され、仕事や娯楽等で活用されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−２０３０３３号公報
【特許文献２】
特開２０００−１６５６１８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の画像入力装置は、単一のペン型指示装置でいくつもの作業が出来るように多機能に作られているが、ペン型指示装置の外見上の変化が無い為に、ユーザはペン型指示装置の現在の用途を認識しづらいという問題がある。この為、入力ミスが多くなり、作業効率を低下させることとなり、より使いやすいヒューマンインタフェースが望まれている。
【０００６】
例えば、普通絵を描く場合に様々な色を用いるが、ペン型指示装置の色をひんぱんに変更して描画していると、今現在ペン型指示装置が何色に選択されているか、モニタの一部に表示されてはいるものの、すぐに判別出来るようになっていない。つまり、通常の生活で利用する現実のペンは、黒いインクのペンなら黒、赤いインクのペンなら赤、青いインクのペンなら青、といったように外装が描く色とほぼ同じ色になっているものであり、そのように直感的に判別できるからこそ快適に使用できているのであるといえる。従来の画像入力装置に付随しているペン型指示装置は、このように現在選択されている色にすぐに気がつくようになっていない為、色の確認を何度も行ったりしてしまい描画に集中できないものになっている。
【０００７】
同様にグラフィックスコンピュータでは描く線の太さがいかようにでも変更できるが、ペン型指示装置は外見上ほとんど変化が無い為、描画時のペン先が太いのか細いのかすぐに判断し難いということも作業効率を落とす要因となっている。
【０００８】
本発明は、上記問題点を鑑みてなされたものであって、より現実のペンに近づけ、自然なインタフェースを実現することのできるペン型指示装置および画像入力装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決する為に、本発明の主たる構成を持つペン型指示装置は、画面を有する表示装置と、該表示装置の画面上に重ねて配置され、ペン型指示装置を用いて指示された座標の検出を行う透明タブレットとを有し、該透明タブレットに対して該ペン型指示装置を用いて画像等を描画、表示する、入力と表示とが一体化した手書き画像入力装置において、該ペン型指示装置に、画像入力装置と通信する通信手段、ユーザへの情報通知手段とを設けたことを特徴とするペン型指示装置である。
【００１０】
上記ペン型指示装置において、該ペン型指示装置の該情報通知手段が、色や絵などを表示するディスプレイパネル等の表示手段、乃至発光手段であることを特徴とする。
【００１１】
また、上記ペン型指示装置において、該ペン型指示装置の該情報通知手段が、該ペン型指示装置の外形を変化させる機構であることを特徴とする。
【００１２】
また、上記ペン型指示装置において、該ペン型指示装置の該情報通知手段によって明らかになる情報は、該ペン型指示装置による描画時の機能や用途に関する情報であることを特徴とする。
【００１３】
また、上記ペン型指示装置において、該ペン型指示装置に、描画時の機能や用途を変更する手段を設けたことを特徴とする。
【００１４】
すなわち本発明は、上記ペン型指示装置を備えたことを特徴とする画像入力装置によって課題の解決を達成するものである。
【００１５】
【作用】
画像入力装置のメニューから選択した色とまったく同等の色が、ペン型指示装置の外装（キャップ部分）に設けられた情報通知手段に表示される。また、画像入力装置のメニューから選択した線（ペン先）の太さによって、ペン型指示装置のペン先の太さがそれに対応して実際に変化する。これらにより、使用しているペン型指示装置の色、線の太さをユーザに直接わかりやすく通知できるようになる。
【００１６】
逆に、ペン型指示装置の外装（キャップ部分）に設けられた情報通知手段と描画時の機能や用途を変更する手段を用いて、ペン型指示装置から直接、ユーザが所望の色を選択し、あるいはユーザが所望の太さを調節する等を可能とする。すなわち、画像入力装置のメニューからペンの色やペンの太さを選択するのと同等の機能をペン型指示装置からも可能とする。
【００１７】
こうすることで、より現実のペンに近く、わかりやすいインタフェースを得ることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施例を、図面を用いて説明するが、本発明の特徴的な機能を有している画像入力装置であれば、以下の説明に限定されるものではない。
【００１９】
（実施例１）
図１は本発明の画像入力装置全体の外観図である。グラフィックスコンピュータ本体１には、入力と表示が一体化されたモニタ２、本発明の特徴であるユーザへの機能通知手段を設けたペン型指示装置３、ファンクションスイッチ４、プリント装置５が接続されている。モニタ２はペン型指示装置３の位置を検出する、例えば感圧式の透明なタブレット６とその下面に配置されたＬＣＤ（液晶ディスプレイ）７からなる。モニタ画面は描画エリア８と機能選択・情報エリア９に分かれており、例えばペン型指示装置３でモニタ２の描画エリア８をなぞったり触れたりすると、タブレット６はなぞられた座標を検出し、あたかもモニタ２に直接絵を描いているかのようにモニタ２上にペン型指示装置３の軌跡を描くことが出来る。軌跡の色や太さ、線のスタイルあるいは絵の修正（消去）等、ペン型指示装置３の機能を変更するには、ファンクションスイッチ４を直接押すことで選択するか、あるいはモニタ２に表示されている機能選択・情報エリア９内の所望の機能をペン型指示装置３で触れることで、機能を切り替えたり選択したりする。切り替わった後のペン型指示装置３の機能は、機能選択・情報エリア９内に表示される。
【００２０】
本発明の特徴であるペン型指示装置３のユーザへの現在の機能の通知は、例えば表示手段となる液晶パネル１０、液晶パネル１０の制御手段１１、ペン型指示装置３のペン先の太さを実際に変更するペン先調整機構１２、該機構１２の制御手段１３、グラフィックスコンピュータ１との通信手段１４とからなる。これを図２に示す。液晶パネル１０については、図２のように、ペン型指示装置３を握った時に手によって表示部が見辛くならないようにペン型指示装置３の頭部に表示手段１０があることが好ましい。
【００２１】
先ずペン型指示装置３の液晶パネル１０には、現在の描画色と同じ色が表示され、また、ペン型指示装置３のペン先は現在選択されている線の太さに合わせて太さが調節される。この状態で、例えばユーザがファンクションスイッチ４を直接押して色の変更をするか、あるいはモニタ２に表示された機能選択・情報エリア９内の色選択位置をペン型指示装置３で触れたりすることでペン型指示装置３の描画色を変更した場合、グラフィックスコンピュータ１は、変更された色情報をペン型指示装置３に送信する。次にペン型指示装置３は通信手段１４を介して、この色情報を受け、液晶パネル１０の制御手段１１がこの色情報を元に変更した色と同じ色へ液晶パネル１０の表示を切り替える。ユーザが線の太さを変更した場合も同様で、この時グラフィックスコンピュータ１は、変更された線の太さ情報をペン型指示装置３に送信する。次にペン型指示装置３は通信手段１４を介して、この線の太さ情報を受け、制御手段１３と機構１２によって変更された太さへペン先の太さを調節する。
【００２２】
ペン型指示装置３のペン先の太さを実際に変更するペン先調整機構１２について、いくつか具体的な例を挙げる。図３（ａ）は、ペン先が茶筌のように枝分かれしていて、その外周に内径が細めのリングを巻きつけた構造である。このような構造では、リングをペン先に向かって動かせば、ペン先は連続的に太くなり、逆に動かせばペン先は連続的に細くなり、リングの位置を前後に調節する機構を設けることでペン先の太さを変化させることが出来る。次にペン先を連続的に変化させなくても良い場合、例えば極細、細い、太い、極太といったように、４段階程度に切り替えて使う場合の例を挙げる。
【００２３】
図３（ｂ）は、ペン型指示装置３の断面図で、図のように内部にそれぞれの太さに対応する太さのペン先が含まれ、ボールペンの芯を出すように、スプリング等を用いた簡単な機構がある。こうすることで、あらかじめ用意された複数のペン先の何れかに変更することが可能である。
【００２４】
このように本発明は、画像入力装置において、色の選択や線の太さの変更をしたときに、その状態変化の情報をペン型指示装置に送り、ペン型指示装置がその情報を受けて物理的な外観を変化させることでユーザにわかりやすく伝え、実際のペンの使用感に近いヒューマンインタフェースを得られるようにするものである。
【００２５】
また、ペン型指示装置３のユーザへの現在の色の通知は、ＲＧＢの３色を用いたＬＥＤ等の発光手段であっても良い（図４）。これらのＬＥＤをスモークガラス等に封じ込めた通知手段をペン型指示装置３に設ける。スモークガラスを用いる理由は、例えば描画色として黒を選択している場合、ＬＥＤが全く発光しなければ黒としてユーザが認識できるためである。
【００２６】
また図１、２で、ペン型指示装置３はグラフィックスコンピュータ１やモニタ２とワイヤで接続されているが、グラフィックスコンピュータ１との通信に限れば、赤外線等の無線インタフェースであっても本発明の機能を損なうものではない。但しこの場合、ペン型指示装置３内にバッテリーを組み込む必要があり、ペン型指示装置３の重量がその分若干重くなるので、ペンとしての使用感はやや劣る。
【００２７】
（実施例２）
実施例１は描画色と線の太さをユーザにわかりやすく通知するものであった。これだけでもユーザはストレス無く使えて便利なのであるが、実施例２では、例えばペン型指示装置がブラシやクレヨン等の特殊効果を用いた描画モードであったり、あるいは修正機能や、テキスト挿入機能といった描画とは少し異なる機能であったりした場合にユーザにわかりやすく伝える方法を示す。
【００２８】
通常の描画モードの時は、ペン型指示装置３の表示手段１０には、現在の描画色と同じ色が表示され、また、ペン型指示装置３のペン先は現在選択されている線の太さに合わせて太さが調節されている。この状態で、例えばユーザがファンクションスイッチ４を直接押して、あるいはモニタ２に表示された機能選択・情報エリア９内の所望の機能をペン型指示装置３で触れることによって、ペン型指示装置３の機能を特殊効果や修正機能に変更した場合、グラフィックスコンピュータ１は、変更された機能に基づくデータをペン型指示装置３に送信する。次にペン型指示装置３は通信手段１４を介して、このデータを受け取り、表示手段１０の制御手段１１がこのデータを元に表示手段１０の表示を切り替える。ここでデータとは、例えば機能に基づくアイコン等のグラフィックスデータで、描画スタイルがブラシであるならブラシのアイコン、修正機能なら消しゴムのアイコン、拡大機能なら虫眼鏡のアイコン等である。これを図５に示す。
【００２９】
（実施例３）
実施例３は、実施例１のペン型支持装置３に色選択手段１５と、線の太さ選択手段１６、特殊効果選択手段１７を設けたものである。これを図６に示す。本実施例は、例えばユーザが描画色を変更したい場合、まず色選択手段１５を用いて、ユーザが所望の色を選択する。この時ペン型指示手段の表示手段１０の制御手段１１は表示手段１０に選択した色を表示し、次に通信手段１４がグラフィックスコンピュータ１へ描画色の変更を促し、機能選択・情報エリア９に表示されている色を選択した色に変更すると共に描画色を変更する。ユーザがペン先の太さを変更したい場合も同様で、まず線の太さ選択手段１６を用いて、ユーザが所望の線の太さを選択する。この時、太さ制御手段１３が太さ調節機構１２を制御してペン先の太さを調節し、通信手段１４がグラフィックスコンピュータ１へ線の太さの変更を促し、機能選択・情報エリア９に表示されている線の太さ情報を変更すると共に描画時の線の太さ変更する。ユーザが特殊効果に変更したい場合も同様で、まず特殊効果選択手段１７を用いて、ユーザが所望の特殊効果を選択する。この時、通信手段１４がグラフィックスコンピュータ１へ特殊効果の変更を促し、機能選択・情報エリア９に表示されている特殊効果情報を変更すると共に描画時の特殊効果を変更する。
【００３０】
つまり本実施例は、画像入力装置の機能選択・情報エリア９から描画色や線の太さ、あるいは特殊効果を選択する機能をペン型指示装置３から選択するようにしたものである。こうすることで、機能を変更する度にモニタ画面２の描画エリア８と機能選択・情報エリア９間で、ペン型指示装置３を行ったり来たりさせる必要が無くなり、使い勝手が向上し、作業効率が上がる。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明を用いれば、画像入力装置のペン型指示装置の外装（キャップ部分）に現在の色を表示する手段を設けることで、現在メニューより選択している色は直感的に判別でき、また画像入力装置のメニューから選択した線（ペン先）の太さによって、ペン型指示装置のペン先の太さがそれに対応して実際に変わるので、手書き入力の操作性を全く損なことが無いばかりか現実のペンにより近づくこととなり、自然なヒューマンインタフェースが実現される。その結果、使用時に混乱することが無く、入力誤りが減少し、作業効率が上がる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像入力装置を示す図
【図２】本発明のペン型指示装置の外観と内部構成を示す図
【図３】本発明のペン型指示装置のペン先調整機構を示す図で、（ａ）はペン先調整機構例１、（ｂ）はペン先調整機構例２を示す。
【図４】本発明のペン型指示装置の発光手段の例を示す図
【図５】機能別の表示例を示す図（実施例２）
【図６】実施例３のペン型指示装置の外観と内部構成を示す図
【図７】従来の手書き入力式画像入力装置を示す図
【符号の説明】
１  グラフィックスコンピュータ本体
２  モニタ
３  ペン型指示装置
４  ファンクションスイッチ
５  プリント装置
６  タブレット
７  ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）
８  描画エリア
９  機能選択・情報エリア
１０  表示手段（液晶パネル）
１１  表示手段１０の制御手段
１２  ペン先調整機構
１３  ペン先調整機構１２の制御手段
１４  グラフィックスコンピュータ１との通信手段
１５  色選択手段
１６  太さ選択手段
１７  特殊効果選択手段
１０１  グラフィックスコンピュータ本体
１０２  モニタ
１０３  ペン型指示装置
１０４  ファンクションスイッチ
１０５  プリント装置
１０６  タブレット
１０７  ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）
１０８  描画エリア
１０９  機能選択・情報エリア
【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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