(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
各種の画像情報を表示する表示画面を有する表示装置において、
所定の接触手段による前記表示画面への接触位置を検出する接触位置検出手段と、
前記接触位置検出手段によって検出される前記接触手段による前記接触位置の移動速度を判定する移動判定手段と、
前記表示画面を振動させる振動生成手段と、
前記振動生成手段を制御する振動制御手段とを有し、
前記振動制御手段は、前記移動判定手段による判定結果に応じた振動に対応する信号を前記振動生成手段に対して出力することで前記表示画面を振動させる、
ことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記移動判定手段は、前記接触手段による前記前記接触位置の軌跡をさらに判定することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記振動生成手段は、前記表示画面をその両側から微動可能なように支持する構成であることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項４】
前記表示画面が受ける接触圧力を検出する接触圧力検出手段をさらに有し、前記振動制御手段は、前記接触圧力検出手段により検出された接触圧力に応じて、前記振動生成手段に生成させる振動を変化させることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項５】
各種の画像情報を表示する表示画面を有する情報処理装置において、
所定の接触手段による前記表示画面への接触位置を検出する接触位置検出手段と、
前記接触位置検出手段によって検出される前記接触手段による前記接触位置の移動速度を判定する移動判定手段と、
前記表示画面を振動させる振動生成手段と、
前記振動生成手段を制御する振動制御手段とを有し、
前記振動制御手段は、前記移動判定手段による判定結果に応じた振動に対応する信号を前記振動生成手段に対して出力することで前記表示画面を振動させる、
ことを特徴とする情報処理装置。
【請求項６】
各種情報を表示する表示画面を有する表示装置の制御方法において、
所定の接触手段による前記表示画面への接触位置を検出する接触位置検出ステップと、
前記接触位置検出ステップによって検出される前記接触手段による前記接触位置の移動速度を判定する移動判定ステップと、
前記表示画面を振動させる振動生成ステップと、
前記振動生成ステップを制御する振動制御ステップとを有し、
前記振動制御ステップは、前記移動判定ステップによる判定結果に応じた振動に対応する信号を前記振動生成ステップに対して出力することで前記表示画面を振動させる、
ことを特徴とする表示装置の制御方法。
【請求項７】
各種情報を表示する表示画面を有する情報処理装置の制御方法において、
所定の接触手段による前記表示画面への接触位置を検出する接触位置検出ステップと、
前記接触位置検出ステップによって検出される前記接触手段による前記接触位置の移動速度を判定する移動判定ステップと、
前記表示画面を振動させる振動生成ステップと、
前記振動生成ステップを制御する振動制御ステップとを有し、
前記振動制御ステップは、前記移動判定ステップによる判定結果に応じた振動に対応する信号を前記振動生成ステップに対して出力することで前記表示画面を振動させる、
ことを特徴とする情報処理装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種情報を表示する表示画面を有する表示装置に関し、特に表示画面に表示した画像を手指やポインティングデバイス等で指定することにより、所定の入力を行う機能を有する表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、パーソナルコンピュータに設けられる表示装置において、表示画面上に座標検出装置を配置し、表示画面に表示されたアイコン等をタブレット等のペン入力装置によって指定することにより、この指定位置を座標検出装置によって検出し、その指定内容に応じて表示画面を切り換えたり、指定内容に対応したメッセージの音声合成出力を行うようにしたペン入力インタフェース機能を有するものが知られている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来のペン入力インタフェース機能を有する表示装置においては、視覚と聴覚とによるフィードバックインタフェースであるため、例えば３次元立体表現等のように、リアリティを志向するデジタルコンテンツの情報提供において、質や操作性に限界があるため、一層の直感的リアリティを実現することが望まれる。
また、上述した従来の表示装置では、画面とペン先との接触感覚が一様で滑り易く、硬質であるため、メタファーとする実際の紙とペンの触感覚と比べ、違和感、不確実感があり、ペン入力になじめないユーザが少なくない。
【０００４】
そこで本発明の目的は、単純な視覚的手段や聴覚的手段によるインタフェース機構に加えて、よりリアリティのあるインタフェース機能を低電圧で実現できる表示装置、情報処理装置、及びその制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は前記目的を達成するため、各種の画像情報を表示する表示画面を有する表示装置において、所定の接触手段による前記表示画面への接触位置を検出する接触位置検出手段と、前記接触位置検出手段によって検出される前記接触手段による前記接触位置の移動速度を判定する移動判定手段と、前記表示画面を振動させる振動生成手段と、前記振動生成手段を制御する振動制御手段とを有し、前記振動制御手段は、前記移動判定手段による判定結果に応じた振動に対応する信号を前記振動生成手段に対して出力することで前記表示画面を振動させることを特徴とする。
また、本発明は、各種の画像情報を表示する表示画面を有する情報処理装置において、所定の接触手段による前記表示画面への接触位置を検出する接触位置検出手段と、前記接触位置検出手段によって検出される前記接触手段による前記接触位置の移動速度を判定する移動判定手段と、前記表示画面を振動させる振動生成手段と、前記振動生成手段を制御する振動制御手段とを有し、前記振動制御手段は、前記移動判定手段による判定結果に応じた振動に対応する信号を前記振動生成手段に対して出力することで前記表示画面を振動させることを特徴とする。
また、本発明は、各種情報を表示する表示画面を有する表示装置の制御方法において、所定の接触手段による前記表示画面への接触位置を検出する接触位置検出ステップと、前記接触位置検出ステップによって検出される前記接触手段による前記接触位置の移動速度を判定する移動判定ステップと、前記表示画面を振動させる振動生成ステップと、前記振動生成ステップを制御する振動制御ステップとを有し、前記振動制御ステップは、前記移動判定ステップによる判定結果に応じた振動に対応する信号を前記振動生成ステップに対して出力することで前記表示画面を振動させることを特徴とする。
また、本発明は、各種情報を表示する表示画面を有する情報処理装置の制御方法において、所定の接触手段による前記表示画面への接触位置を検出する接触位置検出ステップと、前記接触位置検出ステップによって検出される前記接触手段による前記接触位置の移動速度を判定する移動判定ステップと、前記表示画面を振動させる振動生成ステップと、前記振動生成ステップを制御する振動制御ステップとを有し、前記振動制御ステップは、前記移動判定ステップによる判定結果に応じた振動に対応する信号を前記振動生成ステップに対して出力することで前記表示画面を振動させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の表示装置、情報処理装置、及びその制御方法では、表示画面への接触位置を検出し、その接触位置の移動速度を判定し、その判定結果に応じた振動に対応する信号を振動生成手段に出力することで表示画面を振動させるようにしたことから、例えば手指やペン等の接触手段によって表示画面の特定位置を指定した場合、その接触位置の移動速度に応じた振動を表示画面に与えることにより、オペレータの操作に応じた振動が接触手段を介してオペレータに伝わる。これにより、従来は無機質であった接触感覚を改善でき、オペレータに感覚的なリアリティを与えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明による表示装置の実施の形態例について説明する。
図１は、本発明による表示装置の外観例を示す斜視図であり、図２は、図１に示す表示装置の構成を示す分解斜視図である。
本例の表示装置は、ディスプレイパネル１００と、振動素子２００と、位置センサシート３００と、配線基板４００とを有し、例えばペン５００や手指等によってディスプレイパネル１００上の表示領域を指定するものである。
ディスプレイパネル１００は、ＬＣＤ表示画面を構成するものであり、各種の画像や文字列を表示するものである。
振動素子２００は、例えば圧電素子等より構成されたものであり、ディスプレイパネル１００をその両側から微動可能に支持するとともに、ディスプレイパネル１００に振動を付与するものである。
【０００８】
位置センサシート３００は、ディスプレイパネル１００に対するペン５００等の接触位置を、電磁誘導方式や静電結合方式等の原理によって検出するものである。
配線基板４００は、図示しないパーソナルコンピュータからの信号を入力してディスプレイパネル１００への表示情報を出力したり、位置センサシート３００からの検出信号を処理する制御回路４１０を設けたものである。
また、配線基板４００には、制御回路４１０からの制御信号に基づいて振動素子２００の駆動信号を出力する信号変換回路４２０が設けられている。
【０００９】
以上のような構成の表示装置において、制御回路４１０は、パーソナルコンピュータからの各種コマンドやデータに基づいて、ディスプレイパネル１００への画像表示を行う。この画像表示には、オペレータがペン５００により選択すべき選択肢をウインドウやアイコン等によって表示した画像や、オペレータがペン５００により任意の描画を行うための画像が含まれる。
そして、このような画像表示制御を行っている状態おいて、ディスプレイパネル１００上に接触しているペン５００の位置を位置センサシート３００で検出する。そして、位置センサシート３００は、この位置検出データを制御回路４１０に出力する。
【００１０】
制御回路４１０は、位置センサシート３００からの位置検出データに基づいて、例えばオペレータによる選択指示等を認識し、この指示に基づいて、画面の切り換えやデータの取り込み等の各種処理を行う。
また、制御回路４１０は、位置センサシート３００からの位置検出データと、ディスプレイパネル１００に表示している特定の画像（オブジェクト）の位置データとを照合し、一致している場合には、そのオブジェクトに対応した振動を所定のアルゴリスムに基づいてリアルタイムに決定する。なお、この決定は、予め制御回路４１０のメモリ内に、オブジェクトの位置データとともに、振動の種類を対応させたテーブルを記憶しておき、このテーブルを参照して振動の種類を決定してもよい。
【００１１】
そして、制御回路４１０は、その決定した振動に対応する制御信号を信号変換回路４２０に出力する。信号変換回路４２０は、この制御信号に対応して駆動信号を振動素子２００に出力する。これにより、振動素子２００が作動し、ディスプレイパネル１００を振動させる。
そして、このディスプレイパネル１００を振動させる場合の周波数や振幅等を変えることにより、オブジェクトに対応した振動をペン５００等を介してオペレータに伝えることができ、よりリアリティのあるインタフェース機能を得ることができる。
【００１２】
次に、オブジェクトの種類と振動の種類との対応関係の具体例について説明する。
図３は、オブジェクトのコントラストによって振動の強弱、波形を変化させる例を示す説明図である。
図３（Ａ）に示すように、ディスプレイパネル１００には、輪郭のはっきりしたストライプ画像１０Ａと、輪郭のはっきりした細いストライプ画像１０Ｂと、輪郭のはっきりしないストライプ画像１０Ｃと、輪郭のはっきりしない太いストライプ画像１０Ｄが表示されている。
【００１３】
そして、これらのストライプ画像１０Ａ〜１０Ｄを横断するように、ペン５０を進ませた場合、その接触点の変位に同期して、図３（Ｂ）に示すように、ストライプ画像１０Ａ〜１０Ｄの輪郭の強弱と幅に応じた振動１２Ａ〜１２Ｄを生成し、これをペン５００を介してオペレータに伝える。
これによりオペレータは、ペン５００を各ストライプ画像１０Ａ〜１０Ｄ上で操作しているときには、そのストライプ画像１０Ａ〜１０Ｄに応じた振動を受け、一定の抵抗感を感じることができる。
この結果、無機質で均一な接触感によりペン５００を操作するのに比較して、よりリアルな操作感を与えることができる。したがって、このようなペン５００より受ける振動による操作感の変化と、表示画像の切り換えによる視覚的な効果、さらには音声合成による聴覚的な効果とを連動させることで、よりリアリティのあるインタフェース機能を得ることができる。
【００１４】
なお、振動を選択する画像の条件としては、上述した画像のコントラストの他に、画像の色、意味性、画像属性等を用いることができる。ここで画像の意味性とは、例えば太陽を表した画像と月を表した画像とで振動を変えたり、人を表した画像と犬を表した画像とで振動を変えたりするものである。また、画像属性とは、例えば表示画像が文字列画像か、絵乃至図形の画像かで振動を変えるものである。
【００１５】
図４、図５は、以上のような各種オブジェクトの触感覚変換の例を示す説明図である。
図４（Ｂ）では、山の高さで振動の強度を示しており、図４（Ａ）に示すような視覚的な表示画像に対し、図４（Ｂ）に示すような強度の振動を生成し、その強度に応じて、ペン５００を移動した場合の抵抗感を変えることができる。
また、図５（Ｂ）では、斜線の種類によって振動の種類を示しており、図５（Ａ）に示すような視覚的な表示画像に対し、図５（Ｂ）に示すように振動を変化させて、ペン５００を移動した場合の抵抗感を変えることができる。
このような振動の変化によって各種オブジェクトの触感覚変換を行うことができ、立体感をもつオブジェクトとして認識させることができる。
【００１６】
また、以上の例では、ペン５００の接触位置を検出し、この接触位置に応じて振動を生成するようにしたが、上述した位置センサシート３００の代わりに、例えばディスプレイパネル１００の上面に、透明の圧力センサシートや接触面を検出可能なセンサシートを設け、ペン５００の接触圧力や接触面の大きさを検出することにより、この検出結果に基づいて振動を変化させるようにしてもよい。
例えば図６は、ペン５００の接触圧や接触面の大きさに基づいて、ペン５００の種類を識別し、その識別結果に応じて振動の強弱、波形を変化させる例を示す説明図である。
【００１７】
図６（Ａ）に示すように、フェルトペンによる描画２０Ａと、チョークによる描画２０Ｂと、クレヨンによる描画２０Ｃとを識別することにより、図６（Ｂ）に示すように、各筆記具に応じた２２Ａ〜２２Ｃを生成し、これをペン５００を介してオペレータに伝える。
また、筆記具に限らず、他のマテリアル（例えば手指でもよい）を想定し、それに応じて振動を変えることも勿論可能である。また、同様にペン５００による接触圧力を検出し、接触圧力に応じて振動を変化させることもできる。
【００１８】
また、接触位置の検出によって、マテリアルの移動速度を判定し、その結果によって振動を変化させることもできる。さらに、マテリアルの種類、接触圧力、移動速度の組み合わせによって、振動を変化させるようにしてもよい。
また、位置検出センサとパターン解析装置とを組み合わせることにより、入力途中の画像の属性や意味性を認識し、この認識結果に基づいて、振動を変化させるようにしてもよい。
例えば、ある選択肢に対し、ＹＥＳならマル、ＮＯならバツをペン５００で入力することにより選択するようなシステムにおいて、ペン５００の軌跡がマルかバツかを入力途中でリアルタイムに判断し、この判断に応じて振動の強度を徐々に変化させるような構成とすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明による表示装置の外観例を示す斜視図である。
【図２】図１に示す表示装置の構成を示す分解斜視図である。
【図３】図１に示す表示装置において、オブジェクトのコントラストによって振動を変化させる例を示す説明図である。
【図４】図１に示す表示装置において、オブジェクトの触感覚変換の例を示す説明図である。
【図５】図１に示す表示装置において、オブジェクトの触感覚変換の他の例を示す説明図である。
【図６】図１に示す表示装置において、ペンの接触圧や接触面の大きさに基づいて振動を変化させる例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２０】
１００……ディスプレイパネル、２００……振動素子、３００……位置センサシート、４００……配線基板、４１０……制御回路、４２０……信号変換回路、５００……ペン。
【図１】
0004736605.tif 000002
【図２】
0004736605.tif 000003
【図３】
0004736605.tif 000004
【図４】
0004736605.tif 000005
【図５】
0004736605.tif 000006
【図６】
0004736605.tif 000007