(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
姿勢に応じて機能が割り当てられるペン型の入力デバイスによる入力が可能な情報処理装置であって、
前記入力デバイスから姿勢に関する情報を取得する姿勢情報取得部と、
前記入力デバイスが入力面に接触したときから所定期間前までに取得された前記姿勢に関する情報を用いて、前記入力デバイスによる前記入力面への入力開始時のペン姿勢を特定するペン姿勢特定部と、
前記ペン姿勢特定部によって特定された前記ペン姿勢に対応する機能をペン機能として設定する機能設定部と
を具備する情報処理装置。
【請求項２】
前記入力面に対して前記入力デバイスが所定距離内に存在することを検知する近接検知部を備え、
前記入力デバイスが所定距離内にある場合に、前記姿勢情報取得部は、前記姿勢に関する情報を取得する請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項３】
前記機能設定部は、前記入力デバイスによる入力開始時から前記入力面に対する前記入力デバイスの接触が検知されなくなるまでの期間にわたって、前記入力デバイスに設定したペン機能を保持する請求項１または２に記載の情報処理装置。
【請求項４】
前記ペン姿勢特定部によってペン姿勢が特定された以降から前記入力面に対する前記入力デバイスの接触が検知されなくなるまでの期間において、前記姿勢情報取得部は、前記姿勢に関する情報の取得を停止する請求項１から３のいずれかに記載の情報処理装置。
【請求項５】
前記ペン姿勢特定部は、前記入力デバイスの軸方向に対する回転角度をペン姿勢として特定する請求項１から４のいずれかに記載の情報処理装置。
【請求項６】
前記姿勢に関する情報は、前記入力デバイスに搭載された加速度センサの検出信号であり、
前記ペン姿勢特定部は、前記加速度センサの検出信号及び当該入力面の姿勢に基づいて、前記入力面に対するペン姿勢を特定する請求項５に記載の情報処理装置。
【請求項７】
前記姿勢に関する情報は、前記入力デバイスから発せられる電磁波の波形及び強度分布であり、
前記ペン姿勢特定部は、前記電磁波の波形及び強度分布に基づいて前記入力面に対するペン姿勢を特定する請求項５に記載の情報処理装置。
【請求項８】
前記姿勢に関する情報は、前記入力デバイスに設けられた光学マーカから発せられた光情報であり、
前記ペン姿勢特定部は、前記光学マーカからの光情報に基づいて前記入力面に対するペン姿勢を特定する請求項５に記載の情報処理装置。
【請求項９】
姿勢に応じて機能が割り当てられるペン型の入力デバイスによる入力が可能な情報処理装置の入力制御方法であって、
前記入力デバイスから姿勢に関する情報を取得する工程と、
前記入力デバイスが入力面に接触したときから所定期間前までに取得された前記姿勢に関する情報を用いて、前記入力デバイスによる前記入力面への入力開始時のペン姿勢を特定する工程と、
特定された前記ペン姿勢に対応する機能をペン機能として設定する工程と
を有する情報処理装置の入力制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報処理装置及びその入力制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、タブレット端末（タブレットＰＣ）、パッド型端末、スマートフォン、ノートＰＣ等の情報処理装置の入力デバイスとして、ペン型の入力デバイスである電子ペンが普及しつつある。電子ペンは、ペン先の位置を検出可能なタブレット端末等の表示画面上に対して動かすことで、表示画面に描画や文字入力等の種々の入力操作を行うことができる。電子ペンは、ユーザに対して直感的な入力操作を提供することができるという利点がある。
【０００３】
一般的に、電子ペンを使ったアプリケーションでは、ペンに複数の機能を割り当てることが多く、所定の操作を行うことでユーザが機能を切り替えることができるように構成されている。画面上のメニューやアイコンを操作することでペンの機能を切り替える場合が多いが、ペン操作以外の操作が必要になり、描画作業を妨げてしまう。この問題を解決するため、ペン操作のみでペンの機能を切り替える手法が提案されている。例えば、特許文献１には、入力面に対するペンの傾きにより、非描画モード、描画モード、消去モード等のペン機能を切り替える技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−３６０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示されているペン機能切替手法では、ペンの傾きによって設定モードを切り替えるため、一部のペンの傾きでは、ユーザに不自然なペン把持姿勢を保持させなければならず、利便性に欠ける。更に、描画中などにはペンの安定したペン姿勢を維持することが難しいため、ユーザが意図しないタイミングで機能が切り替わってしまうおそれがある。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、ペン型の入力デバイスの機能をペン操作のみで切り替える場合において、ユーザが意図したペン機能をより確実に設定することのできる情報処理装置及びその入力制御方法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】
【０００７】
本発明の第１態様は、姿勢に応じて機能が割り当てられるペン型の入力デバイスによる入力が可能な情報処理装置であって、前記入力デバイスから姿勢に関する情報を取得する姿勢情報取得部と、前記姿勢に関する情報を用いて、前記入力デバイスによる入力面への入力開始時のペン姿勢を特定するペン姿勢特定部と、前記ペン姿勢特定部によって特定された前記ペン姿勢に対応する機能をペン機能として設定する機能設定部とを具備する情報処理装置である。
【０００８】
本発明の第２態様は、姿勢に応じて機能が割り当てられるペン型の入力デバイスによる入力が可能な情報処理装置の入力制御方法であって、前記入力デバイスから姿勢に関する情報を取得する工程と、前記姿勢に関する情報を用いて、前記入力デバイスによる入力面への入力開始時のペン姿勢を特定する工程と、特定された前記ペン姿勢に対応する機能をペン機能として設定する工程とを有する情報処理装置の入力制御方法である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、複数の機能が割り当てられているペン型の入力デバイスを用いてユーザが入力操作を行う場合において、ユーザが意図したペン機能をより確実に設定することができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係るタブレット端末の概略外観図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るタブレット端末のハードウェア構成を示す概略図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るタブレット端末の座標系について説明するための図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る電子ペンの座標系について説明するための図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る電子ペンの形状の一例について説明するための図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る電子ペンの形状の一例について説明するための図である。
【図７】本発明の一実施形態における電子ペンの概略構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の一実施形態に係るタブレット端末が備える各種機能のうち、ペン入力による入力制御機能を主に展開して示した機能ブロック図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る姿勢情報取得機能及びペン姿勢特定機能について説明するための図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係る入力制御処理の処理手順の一例を示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明に係る情報処理装置及びその入力制御方法の一実施形態について、図面を参照して説明する。以下、情報処理装置として、タブレット端末を例示して説明するが、本発明に係る情報処理装置は、この例に限定されず、パッド型端末、スマートフォン、ノートＰＣ等でもよい。
【００１２】
図１は、本発明の一実施形態に係るタブレット端末１０の概略外観図である。
タブレット端末１０は、筐体１１を備える。筐体１１は、略矩形であり、正面には画像を表示するタッチパネルディスプレイ１２が設けられている。タッチパネルディスプレイ１２は、表示機能と入力検知機能とを有する。具体的には、タッチパネルディスプレイ１２には、表示データをビデオ信号に変換し、変換したビデオ信号に応じた各種情報をディスプレイに表示するとともに、ユーザの指及びペン型の入力デバイスである電子ペン１５を用いて行われる各種入力を検出する。タッチパネルディスプレイ１２の表面は、タブレット端末１０への指や電子ペン１５による入力を受け付ける入力面として機能する。
【００１３】
筐体１１の正面、側面、又は背面には、カメラ、スピーカー、マイク等が設けられてもよい。さらに、筐体１１の側面には、タブレット端末１０の電源をオン又はオフするためのボタン等の操作手段や、他の情報処理装置や記憶媒体等と接続可能なＵＳＢ（Universal  Serial  Bus）、ＨＤＭＩ（登録商標：High-Definition  Multimedia  Interface）規格、ＤＶＩ（Digital  Visual  Interface）規格等の接続手段等が設けられてもよい。
【００１４】
電子ペン１５は、ユーザによって把持されてタブレット端末１０の入力デバイスとして使用される。なお、電子ペン１５の種類は特に限定されず、パッシブ式、アクティブ式、又は他の種類であってもよい。
【００１５】
図２は、タブレット端末１０のハードウェア構成を示す概略図である。
タブレット端末１０は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）２０、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）２１、メモリ２２、ＬＣＤ（Liquid  Crystal  Display）２３、グラフィクスアダプタ２４、タッチセンサ２５、入力コントローラ２６、フラッシュメモリ２７、通信部２８、電源回路２９、加速度センサ３０、及び近接センサ３１を備えており、各部はバス３２を介して直接または間接的に接続されている。なお、タッチパネルディスプレイ１２は、ＬＣＤ２３とタッチセンサ２５を含んで構成される。なお、図２では、表示部の一例としてＬＣＤを例示しているが、この例に限定されず、有機ＥＬディスプレイやその他のディスプレイであってもよい。
【００１６】
ＣＰＵ２０は、バス３２を介して接続されたフラッシュメモリ２７に格納されたＯＳ（Operating  System）によりタブレット端末１０全体の制御を行うとともに、フラッシュメモリ２７等に格納された各種のプログラムに基づいて処理を実行する機能を有する。例えば、ＣＰＵ２０は、所定のプログラムを実行することにより、タッチパネルディスプレイ１２等を介したユーザの操作に応じた処理を実行する。
ＲＯＭ２１は、ＢＩＯＳ（Basic  Input／Output  System）や各種データ等を格納している。
メモリ２２は、キャッシュメモリやＲＡＭ（Random  Access  Memory）で構成されており、ＣＰＵ２０の実行プログラム（例えば、制御プログラム）の読み込み、及び実行プログラムによる処理データの書き込みを行う作業領域として利用される書き込み可能なメモリである。
【００１７】
ＬＣＤ２３は、ＣＰＵ２０の制御に従って、グラフィクスアダプタ２４からのビデオ信号を画像として表示する。
グラフィクスアダプタ２４は、ＣＰＵ２０の制御に従って、表示情報をビデオ信号に変換し、変換したビデオ信号をＬＣＤ２３に出力する。
【００１８】
タッチセンサ２５は、タッチパネルディスプレイ１２の表面である入力面に対する指や電子ペン１５の接触位置（タッチ位置）を検出して、入力コントローラ２６に出力する。入力面に対する指の接触がタッチセンサ２５により検知され、入力コントローラ２６を介してＣＰＵ２０に出力されることにより、例えば、ＬＣＤ２３の画面に表示される各種メニュー、アイコン、ボタン、及びキーボード等の画面オブジェクトの選択操作、テキストの入力操作、スクロールやスワイプ等の画面操作、及び描画等が実現される。
なお、本実施形態に係るタッチセンサ２５は、一例として、電子ペン１５による接触位置を電磁誘導方式により検出し、指による接触位置を静電容量方式により検出する、所謂、２レイヤーにより接触位置を検出するが、タッチセンサ２５による接触位置の検出方式はこれに限られない。例えば、電子ペン１５による接触位置を検出する方法は、電磁誘導方式に限定されず、赤外線方式、超音波方式等を用いることとしてもよい。
【００１９】
また、指の接触と電子ペン１５の接触とを共通のセンサで検知するＡＥＳ方式（Advanced  Encryption  Standard方式）を採用することとしてもよい。
また、本実施形態においては、電子ペン１５の入力面への接触は、電子ペン１５に搭載された圧力センサ４４（図７参照）によって検知され、これにより接触検知信号が電子ペン１５からタブレット端末１０側に通知されることで、ペン接触ありと判定される。なお、電子ペン１５に搭載され、接触を検知する接触検知手段は、上記圧力センサ４４に限定されない。例えば、プッシュスイッチ等の他の手段によって接触を検知することとしてもよい。
【００２０】
入力コントローラ２６は、プロセッサがＲＯＭ２１等に格納されたプログラムを実行することにより各種処理を行い、タッチセンサ２５を制御する。
フラッシュメモリ２７は、例えば、Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標），ｉＯＳ（登録商標）、Ａｎｄｒｏｉｄ（登録商標）等のタブレット端末１０全体の制御を行うためのＯＳ、周辺機器類をハードウェア操作するための各種ドライバ、特定業務に向けられたアプリケーション、及び各種データやファイル等を格納する機能を有する。なお、タブレット端末１０は、フラッシュメモリ２７に替わる記憶手段としてＨＤＤ（Hard  Disk  Drive）等、他の記憶手段を備えてもよい。
【００２１】
通信部２８は、ネットワークを介して他のデバイスとの通信を行う。例えば、通信部２８は、電子ペン１５に対応した通信方式、例えば、無線ＬＡＮ、Bluetooth（登録商標）等の無線通信方式で電子ペン１５から種々のデータ（接触検知信号、ペン姿勢に関する情報等）を受信することも可能である。なお、通信部２８と電子ペン１５とは有線で接続され、有線通信方式で相互通信を行ってもよい。
【００２２】
電源回路２９は、ＡＣアダプタ、電池、電池を充電するための充電器、及びＤＣ／ＤＣコンバータ等を備えており、ＣＰＵ２０の制御に従って、各デバイスに電力を供給する。
加速度センサ３０は、例えば、タッチパネルディスプレイ１２に対して、図３に示すように、その長手方向に平行なｘ方向、その短手方向に平行なｙ方向、ｘ方向及びｙ方向に垂直なｚ方向の加速度を検出し、ｘｙｚ方向の加速度値Ａｘ（ｔ）、Ａｙ（ｔ）、Ａｚ（ｔ）をＣＰＵ２０に出力する。タブレット端末１０が加速運動をしていない場合、加速度センサ３０がｘｙｚ方向の加速度を検出することにより、タブレット端末１０の重力に対する傾きを検出することができる。例えばタブレット端末１０が水平な台上に静置されている場合、タッチパネルディスプレイ１２（入力面）の法線方向を示すｚ方向は、重力の方向と平行になる。
【００２３】
また、タブレット端末１０は、ジャイロセンサを更に備えていてもよい。ジャイロセンサを有することにより、回転する筐体１１のｚ軸廻りの角速度を検出することができ、図３に示すようなタッチパネルディスプレイ１２に対する法線軸廻りθ１で回転した角度についても検出することができる。
【００２４】
近接センサ３１は、電子ペン１５がタブレット端末１０の所定距離内に存在することを検知し、検知結果をＣＰＵ２０に出力する。近接センサ３１の一例として、電磁誘導型近接センサ、静電容量型近接センサ、磁気近接センサが挙げられる。また、レーザ等を用いたＴｏＦ（Time  of  Flight）方式のセンサであってもよい。
【００２５】
本実施形態に係る電子ペン１５は、ペン姿勢に応じて機能の設定（割り当て）が可能である。例えば、図４に示すように、電子ペン１５の軸方向（Ｚ方向）に対する回転角度の範囲に応じて、異なる機能が設定される。一例として、基準となる角度位置からの回転角度が０°〜６０°の範囲で「描画機能」が、９０°〜１５０°の範囲で「消去機能（消しゴム）」の機能が設定される。なお、これら機能の設定は、例えば、タブレット端末１０において変更が可能な構成とされている。また、ペン機能は、上記例に限定されず、例えば、黒、赤、青などのように、描画色を回転角度に応じて切り替えることとしてもよいし、鉛筆、ペン、クレヨンなどのペンタイプを回転角度に応じて切り替えることとしてもよい。
【００２６】
また、電子ペン１５には、基準となる角度位置（例えば、０°）又は基準となる角度範囲が視覚的及び触覚的にユーザに伝わるように、電子ペン１５の基準の角度位置を定義するための基準マーカが備えられている。例えば、図５に示すように、電子ペン１５の表面にボタン等の凹凸部３６が基準マーカとして設けられ、凹凸部３６の位置が鉛直上方を向いている状態を電子ペン１５の基準となる角度位置としたり、図６に示すように、電子ペン１５の表面に面取部３８が基準マーカとして設けられ、面取部３８の位置が鉛直上方を向いている状態を電子ペン１５の基準となる角度位置としてもよい。凹凸部３６や面取部３８のように視覚的にも触覚的にもユーザが認識できる構造物で基準の角度位置を定義するのが好ましいが、配色や印刷マークなど視覚的なマーカで基準の角度位置を定義することもできる。なお、後述のようにタブレット端末１０との相対的な姿勢も含めて電子ペン１５の姿勢を特定する場合には、基準マーカが鉛直上方を向いている状態を電子ペン１５の基準となる角度位置とするのではなく、基準マーカが入力面の法線方向を向いている状態を電子ペン１５の基準となる角度位置とするとよい。
【００２７】
図７は、本実施形態における電子ペン１５の概略構成を示すブロック図である。図７に示すように、電子ペン１５は、ＭＰＵ（Micro  Processing  Unit）４０、加速度センサ４１、通信部４２、及び電源回路４３を備えている。これら各部は、例えば、バス４５を介して直接的に接続されている。また、電子ペン１５は、ジャイロセンサを更に備えていてもよい。
【００２８】
ＭＰＵ４０は、所定のプログラムを実行することにより、電子ペン１５が備える各種デバイスを制御する。
加速度センサ４１は、例えば、図４に示すように、電子ペン１５のペン軸（Ｚ方向）とそれに直交する軸（Ｘ方向及びＹ方向）で構成されるペン座標系の加速度を検出する３軸加速度センサである。ペンが加速運動をしていない場合、加速度センサ４１がＸＹＺ方向の加速度を検出することにより、ペンの重力に対する傾きを検出することができる。
【００２９】
通信部４２は、タブレット端末１０と通信を行うためのものであり、例えば、ＭＰＵ４０の制御に従って、所定の周期で、加速度センサ４１による検出信号（ペンの姿勢に関する情報）をタブレット端末１０に送信する。以下、タブレット端末１０に送信される加速度センサ４１による検出信号を「ペン姿勢信号」という。また、通信部４２は、ペン姿勢信号を随時タブレット端末１０に送信してもよいし、タブレット端末１０からの指令に基づいて、所定の期間に限ってペン姿勢信号を送信することとしてもよい。
電源回路４３は、ＭＰＵ４０の制御に従って、加速度センサ４１及び通信部４２に電力を供給する。
【００３０】
図８は、本実施形態に係るタブレット端末１０が備える各種機能のうち、ペン入力による入力制御機能を主に展開して示した機能ブロック図である。
【００３１】
タブレット端末１０は、例えば、近接検知部５１、姿勢情報取得部５２、記憶部５３、接触判定部５４、ペン姿勢特定部５５、及び機能設定部５６等を備えている。
近接検知部５１は、電子ペン１５がタブレット端末１０の所定距離内にあることを検知する。例えば、近接検知部５１は、近接センサ３１（図２参照）によって実現される機能である。
姿勢情報取得部５２は、電子ペン１５からペン姿勢信号を取得し、記憶部５３に格納する。姿勢情報取得部５２は、例えば、通信部２８及びＣＰＵ２０（図２参照）によって実現される機能である。
【００３２】
接触判定部５４は、電子ペン１５側からペンの入力面への接触を通知する接触検知信号を受信した場合に、接触ありと判定する。接触検知信号は、例えば、電子ペン１５内部に設けられた圧力センサ４４によって入力面に対する電子ペン１５の接触が検知された場合に、電子ペン１５側からタブレット端末１０側に送信される信号である。なお、圧力センサ４４に代えてプッシュスイッチ等の他の手段によって接触が検知されることとしてもよい。
また、「接触検知信号」は、電子ペン１５側から所定のクロック周期で送信される信号である。このため、所定のクロック周期に基づいて予め決定される所定の期間を超えて接触検知信号を受信できなくなった場合に、接触判定部５４は非接触と判定する。
【００３３】
ペン姿勢特定部５５は、姿勢情報取得部５２によって取得されたペン姿勢信号を用いて、電子ペン１５による入力面への入力開始時のペン姿勢を特定する。具体的には、接触判定部５４によって、電子ペン１５の接触ありと判定されたときから所定期間前までに姿勢情報取得部５２によって取得されたペン姿勢信号を用いてペン姿勢を特定する。また、ペン姿勢をタブレット端末１０との相対的な姿勢も含めて特定するようにすることもできる。ペン姿勢の特定にタブレット端末１０との相対的な姿勢も含める場合には、タブレット端末１０の入力面の姿勢も必要となるため、ペン姿勢特定部５５は、タブレット端末１０が搭載する加速度センサ３０の検知信号を用いて入力面の姿勢を特定し、特定した入力面の姿勢を用いて、入力面に対する相対的なペン姿勢を特定する。例えば、入力面の法線方向を基準軸として、当該基準軸に対する相対的な姿勢をペン姿勢とする。
【００３４】
機能設定部５６は、ペン姿勢特定部５５によって特定されたペン姿勢に対応するペン機能を設定する。例えば、機能設定部５６は、ペン姿勢とペン機能とが関連付けられた機能テーブルを有しており、この機能テーブルを参照して、ペン姿勢特定部５５によって特定されたペン姿勢に対応するペン機能を決定する。例えば、電子ペンの基準となる角度位置からの回転角度が０°〜６０°の範囲で「描画機能」が、９０°〜１５０°の範囲で「消去機能（消しゴム）」が登録されていた場合、ペン姿勢特定部５５によって特定されたペン姿勢が「回転角度５°」であった場合、機能設定部５６は「描画機能」を設定する。
【００３５】
上述したペン姿勢特定部５５及び機能設定部５６の機能は、例えば、入力コントローラ２６及びＣＰＵ２０が所定のプログラムを実行することにより、協働して実現される機能である。
【００３６】
次に、ペン姿勢特定に関する詳細について、図９を参照して説明する。
例えば、ユーザが電子ペン１５を把持して入力操作を行おうとする場合、入力開始時（例えば、描画開始時等）の直前においてペン姿勢が安定するとの知見が得られた。
すなわち、ユーザは入力操作の意思がない段階（図９の時刻Ｔ０以前）では、ユーザは電子ペン１５を指で回したり、一方向に動かしたりと、ペンを不規則に動かすことが考えられる。このため、ユーザが把持するペンの姿勢は安定せず、姿勢情報取得部５２によって取得されるペン姿勢信号から特定されるペン姿勢は、一定の姿勢に定まらない（図９の時刻Ｔ０以前の「ペン姿勢特定結果」を参照）。なお、図９におけるペン姿勢特定結果として示されている「Ａ」，「Ｂ」，「Ｃ」は、電子ペン１５が、入力面に対してどの姿勢にある可能性が最も大きいかを示す評価値であり、例えば「Ａ」は入力面に対するペン回転角度が０°〜１２０°、「Ｂ」は１２０°〜２４０°、「Ｃ」は２４０°〜０°である可能性が最も大きいことを示している。
【００３７】
これに対し、ユーザが入力操作を開始するときは、ユーザは所望のペン機能に対応するペン姿勢（例えば、所望の回転角度）で電子ペン１５を把持し、その状態を維持したままタッチパネルディスプレイ１２の表面（入力面）への入力操作を開始する。
このため、電子ペン１５の接触が接触判定部によって判定されるとき（図９の時刻Ｔ３）から遡ってある一定の期間（図９の時刻Ｔ０〜Ｔ３の期間）においては、ペン姿勢が安定することとなり、ペン姿勢特定部５５によって特定されるペンの回転角度も同じ結果が維持される。
【００３８】
本実施形態に係るタブレット端末１０は、ユーザが所望するペン姿勢に固定されることにより、ペン姿勢が安定する期間（図９における時刻Ｔ０〜Ｔ３の期間）に着目し、この期間内において取得されたペン姿勢信号からペン姿勢を特定することとしている。具体的には、電子ペン１５の接触が検知された時点（図９の時刻Ｔ３）から所定期間α前における時点（図９の時刻Ｔ２）において取得されたペン姿勢信号を用いてペン姿勢を特定する。
【００３９】
このように、ペン姿勢が安定する期間においてペン姿勢を特定し、特定したペン姿勢に対応するペン機能を設定することにより、ユーザが所望するペン機能の設定を安定して実現させることが可能となる。なお、所定期間αは、入力操作開始時においてペン姿勢が安定する期間（図９の時刻Ｔ０〜Ｔ３の期間）を事前に得た試験データ等から統計的に解析し、この期間よりも短い期間に設定されるとよい。更に、近接検知部５１による近接検知が行われてから接触判定部５４によってペンの接触ありと判定されるまでの期間（図９の時刻Ｔ１〜Ｔ３の期間）を事前に得た試験データ等から統計的に解析し、この期間よりも短い期間に所定期間αを設定することが好ましい。
【００４０】
更に、電子ペン１５のペン先が入力面に接触している限りは、ユーザは同じ機能による入力操作を所望しているとみなせる。このため、入力開始時から電子ペン１５の接触がなくなるまでの期間において、すなわち、接触判定部５４によって電子ペンの入力面への接触ありと判定されたときからペン接触なしと判定されるまでの期間（図９における時刻Ｔ３〜Ｔ４の期間）において、入力開始時に特定されたペン姿勢に対応するペン機能を保持するとよい。
なお、ペン機能の保持は、上記例に限定されない。例えば、ペン接触がなくなった以降も入力面から所定の距離範囲に電子ペン１５の存在が検出されている期間は、同じペン機能を維持することとしてもよい。
【００４１】
また、姿勢情報取得部５２によるペン姿勢信号の取得は、常時行われていてもよいが、この場合、電力消費が大きくなる。このため、例えば、近接検知部５１によって電子ペン１５が所定距離内にあることが検知されたときから（図９の時刻Ｔ１）、ペン姿勢信号の取得を開始することとしてもよい。これにより、タブレット端末１０及び電子ペン１５の電力消費を軽減することが可能となる。更に、ペン姿勢が特定された以降は、電子ペン１５が入力面から離れるまで同じ機能が保持されるので、姿勢情報取得部５２は、ペン姿勢が特定されたとき（図９の時刻Ｔ３）にペン姿勢信号の取得を停止することとしてもよい。すなわち、図９における時刻Ｔ１〜Ｔ３の期間に限ってペン姿勢信号の取得を行うこととしてもよい。これにより、更なる電力消費の軽減を図ることが可能となる。
【００４２】
次に、タブレット端末１０の入力制御処理の処理手順の一例について、図１０を参照して説明する。図１０は、タブレット端末１０の入力制御処理の処理手順の一例を示したフローチャートである。以下に示す入力制御処理は、例えば、入力コントローラ２６及びＣＰＵ２０が所定プログラムを実行することにより実現される。
【００４３】
まず、ユーザが電子ペン１５を把持し、入力操作を行うべく電子ペン１５をタッチパネルディスプレイ１２に近づけ、電子ペン１５とタブレット端末１０とが所定距離内となると、近接検知部５１によって電子ペン１５が近接していることが検知される（ＳＡ１：ＹＥＳ）。電子ペン１５が近接していることが検知されると、姿勢情報取得部５２は電子ペン１５からのペン姿勢信号の取得を開始し（ＳＡ２）、取得したペン姿勢信号を記憶部５３に格納する（ＳＡ３）。このとき、ペン姿勢信号は、例えば、取得時間と関連付けられて格納される。
【００４４】
続いて、接触判定部５４によって電子ペン１５の入力面への接触ありと判定されると（ＳＡ４：ＹＥＳ）、ペン姿勢特定部５５は、記憶部５３に格納されているペン姿勢信号のうち、接触が検知されたときから所定期間前に取得されたペン姿勢信号、すなわち、図９の時刻Ｔ２において取得されたペン姿勢信号を抽出し（ＳＡ５）、抽出したペン姿勢信号及びタブレット端末１０の加速度センサ３０の検出信号を用いて、入力面に対する電子ペン１５の相対的な姿勢であるペン姿勢を特定する（ＳＡ６）。
続いて、機能設定部５６は、特定されたペン姿勢に対応するペン機能を設定するとともに、設定したペン機能を保持する（ＳＡ７）。これにより、ユーザが所望した機能（例えば、描画機能や消去機能等）による所望の入力操作を行うことが可能となる。続いて、姿勢情報取得部５２は、ペン姿勢信号の取得を停止する（ＳＡ８）。
【００４５】
次に、接触判定部５４は電子ペン１５の接触／非接触を判定し（ＳＡ９）、接触なしと判定した場合には（ＳＡ９：ＮＯ）、ステップＳ１に戻り、上述の処理を繰り返し行う。
【００４６】
以上説明してきたように、本実施形態に係るタブレット端末１０及びその入力制御方法によれば、電子ペン１５による入力面への入力開始時のペン姿勢を特定する。入力開始時は、ペンの姿勢がユーザの意図した姿勢で安定している状態にあるので、このタイミングでペン姿勢を特定することにより、ユーザが所望するペン機能を電子ペン１５に割り当てることが可能となる。
【００４７】
〔変形例〕
なお、上記実施形態では、電子ペン１５の接触が検知されたときから所定期間前のペン姿勢信号（すなわち、図９の時刻Ｔ２のときのペン姿勢信号）を用いてペン姿勢を特定することとしたが、ペン姿勢の特定に使用するペン姿勢信号はこの例に限定されない。例えば、電子ペン１５の接触が検知されたときから所定期間前までに取得された複数のペン姿勢信号（すなわち、図９の時刻Ｔ２〜Ｔ３までに取得された複数のペン姿勢信号）を用いて統計的にペン姿勢を特定してもよい。また、電子ペン１５の接触が検知されたときの直前に姿勢情報取得部５２によって取得されたペン姿勢信号を用いてペン姿勢を特定してもよい。
【００４８】
また、上記実施形態では、電子ペン１５によって入力操作を行う入力面としてタッチパネルディスプレイ１２を例示して説明したが、入力面はこの例に限定されない。例えば、タブレット端末１０と相互通信が可能な入力パッドや電子ペン専用の紙等の表面を入力面としてもよい。この場合、電子ペン１５の移動量等が検出されてタブレット端末１０等の情報処理装置に送信されることにより、情報処理装置が備える表示画面に電子ペンによる入力操作が反映されることとなる。
【００４９】
また、本実施形態では、電子ペン１５内部に設けられた圧力センサ４４又はプッシュスイッチ等の代替手段によって電子ペン１５の入力面による接触が検知され、接触検知信号が電子ペン１５側から情報処理装置側に通知されることによって、ペン先の接触あり／接触なしを判定することとしていたが、電子ペン１５の接触検知はこの例に限定されない。例えば、タブレット端末１０側で電子ペン１５の接触検知を行うこととしてもよい。例えば、入力面側に電子ペン１５の接触を検知するようなセンサを設け、このセンサの検知結果に基づいてペンの接触／非接触を判定することとしてもよい。
【００５０】
また、本実施形態では、加速度センサによって入力面に対する電子ペン１５のペン姿勢を特定する場合を例示して説明したが、ペン姿勢の特定手法はこの例に限定されない。例えば、姿勢情報取得部５２は、電子ペン１５から発せられる電磁波の波形及び強度分布をペン姿勢信号として取得し、ペン姿勢特定部５５は、取得した電磁波の波形及び強度分布に基づいて、入力面に対するペン姿勢を特定することとしてもよい。この手法によれば、電子ペン１５と入力面との相対的な姿勢を容易に得ることができる。すなわち、加速度センサの信号に基づいて入力面に対する電子ペン１５のペン姿勢を特定する場合には、ペン姿勢に加えて、入力面の姿勢も必要であったが、電磁波を用いた当該手法では、入力面の姿勢情報を用いずに、入力面に対する電子ペン１５の相対的な姿勢を容易に特定することができる。
【００５１】
また、電子ペン１５に光学マーカを設置し、姿勢情報取得部５２は、電子ペン１５に設けられた光学マーカから発せられた光情報をペン姿勢データとして取得し、ペン姿勢特定部５５は、光学マーカからの光情報に基づいて入力面に対するペン姿勢を特定することとしてもよい。
【００５２】
さらに、本実施形態では、電子ペン１５の軸方向に対する回転角度をペン姿勢として特定していたが、ペン姿勢はこの例に限定されない。例えば、入力面に対する電子ペン１５の傾斜角度、例えば、入力面の法線と電子ペン１５の軸方向とのなす角度をペン姿勢として特定し、この傾斜角度に応じて異なるペン機能を割り当てることとしてもよい。
【００５３】
以上、本発明について、上記一実施形態及び変形例を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上述した実施形態及び変形例として記載した技術範囲には限定されない。発明の要旨を逸脱しない範囲で上記実施形態及び変形例に多様な変更又は改良を加えることができ、該変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。また、上記実施形態及び各種変形例を適宜組み合わせた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
また、上記実施形態で説明した入力制御処理の処理の流れも一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において不要なステップを削除したり、新たなステップを追加したり、処理順序を入れ替えたりしてもよい。
【符号の説明】
【００５４】
１０  ：タブレット端末
１２  ：タッチパネルディスプレイ
１５  ：電子ペン
２５  ：タッチセンサ
２６  ：入力コントローラ
２８  ：通信部
３０  ：加速度センサ
３１  ：近接センサ
４１  ：加速度センサ
４２  ：通信部
５１  ：近接検知部
５２  ：姿勢情報取得部
５３  ：記憶部
５４  ：接触判定部
５５  ：ペン姿勢特定部
５６  ：機能設定部
【要約】
【課題】複数の機能が割り当てられているペン型の入力デバイスを用いてユーザが入力操作を行う場合において、ユーザが意図したペン機能をより確実に設定すること。
【解決手段】タブレット端末１０は、姿勢に応じて機能が割り当てられるペン型の入力デバイスによる入力が可能な情報処理装置である。タブレット端末１０は、電子ペン１５から姿勢に関する情報を取得する姿勢情報取得部５２と、姿勢に関する情報を用いて、電子ペン１５による入力面への入力開始時のペン姿勢を特定するペン姿勢特定部５５と、ペン姿勢特定部５５によって特定されたペン姿勢に対応する機能をペン機能として設定する機能設定部５６とを備える。
【選択図】図８【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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