JP2021033967A - タッチパネル付表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】タッチパネルに入力された位置を、より応答性の高く表示する「タッチパネル付表示装置」を提供する。【解決手段】タッチパネルコントローラ１４は、ユーザの指がタッチもしくは接近したタッチパネル１２上の座標を入力位置として検出し、検出した入力位置（Tx,Ty）をコントローラ１６とＬＣＤコントローラ１３に送る。コントローラ１６はタッチパネルコントローラ１４から受け取った入力位置（Tx,Ty）のデータＤをインタフェース１５を介してホスト装置２に送信する。ＬＣＤコントローラ１３は、インタフェース１５を介してホスト装置２から受信した映像データＶが表す映像に、タッチパネルコントローラ１４から入力した入力位置（Tx,Ty）に重なる位置に表示されるように所定の図形を合成してＬＣＤ１１に表示する。【選択図】図１

Description

本発明は、ユーザのタッチ操作やホバー操作を検出するタッチパネルを備えた表示装置に関するものである。

タッチパネルを備えた表示装置に関する技術としては、表示装置を表示出力に用い表示装置の表示画面に重ねて配置したタッチパネルを位置入力に用いるホスト装置において、タッチパネルから入力された位置の軌跡を表示装置に表示する技術が知られている（たとえば、特許文献１、２）。

また、タッチパネルを備えた表示装置は、カーナビゲーション等の車載システムにおいて広く用いられており、このような車載システムでは、表示装置を表示出力に用いるホスト装置が、タッチパネルから入力された位置に対して規定されているユーザ操作を受け付け、受け付けたユーザ操作に応じた処理を行っている（たとえば、特許文献３）。

特開２０１２-２１２４４８号公報 特開２０１３-２３８９１７号公報 特開２０１７-１０２０１４号公報

ホスト装置において、タッチパネルから入力された位置の軌跡を表示装置に表示する技術によれば、タッチパネルの入力位置の検出、ホスト装置における入力位置の取得、ホスト装置における入力位置に基づく軌跡の描画処理、表示装置における軌跡の表示の各処理が必要となるため、応答性良く入力位置の軌跡を表示することができない。

また、ホスト装置が、タッチパネルで入力された位置に応じたユーザ操作を受け付け、受け付けたユーザ操作に応じた処理を行うシステムにおいて、ホスト装置がタッチパネルで入力された位置や軌跡を表示装置に表示する機能を備えていない場合には、ホスト装置において意図しない処理が行われたときに、その原因が、ホスト装置の誤作動によるものなのか、タッチパネルの誤作動によるものなのかを弁別することが困難であった。

そこで、本発明は、タッチパネルを備えた表示装置において、タッチパネルに入力された位置を、ホスト装置によらずに、より応答性の高く表示することを課題とする。

前記課題達成のために、本発明はホスト装置が映像表示と位置入力に用いるタッチパネル付表示装置であって、表示装置と、前記表示装置の表示画面上に配列した各座標への被検出体の接触もしくは接近を検出するタッチパネルと、前記ホスト装置と接続するインタフェースと、表示制御部と、前記タッチパネルが前記被検出体の接触もしくは接近を検出した座標から求まる入力位置を前記インタフェースを介してホスト装置に送信すると共に、前記入力位置を前記表示制御部に出力するタッチパネル制御部とを備えたものである。ここで、前記表示制御部は、前記インタフェースを介して前記ホスト装置から入力する映像である入力映像に、当該入力映像上でタッチパネル制御部から入力した入力位置を表す図形を合成し、当該入力映像に前記図形を合成した映像を前記表示装置に表示する。

ここで、このようなタッチパネル付表示装置では、前記表示制御部において、前記入力映像に、タッチパネル制御部から過去所定期間内に入力した入力位置の各々に対応した、それぞれ当該入力映像上で対応する入力位置を表す前記図形を合成し、当該入力映像に前記過去所定期間内に入力した入力位置の各々に対応した前記図形を合成した映像を前記表示装置に表示するように構成してもよい。

また、前記課題達成のために、本発明は、ホスト装置が映像表示と位置入力に用いるタッチパネル付表示装置に、表示装置と、前記表示装置の表示画面上に配列した各座標への被検出体の接触もしくは接近を検出するタッチパネルと、前記ホスト装置と接続するインタフェースと、表示制御部と、前記タッチパネルが前記被検出体の接触もしくは接近を検出した座標から求まる入力位置を前記インタフェースを介してホスト装置に送信すると共に、前記入力位置を前記表示制御部に出力するタッチパネル制御部とを備えたものである。ここで、前記表示制御部には、前記インタフェースを介して前記ホスト装置から入力する映像である入力映像に、当該入力映像上でタッチパネル制御部から入力した入力位置の軌跡を表す図形を合成し、当該入力映像に前記図形を合成した映像を前記表示装置に表示する。

また、以上のタッチパネル付表示装置に、切替可能な動作モードとして第１のモードと第２のモードとを設け、前記表示制御部において、第１の動作モードにおいて前記入力映像に前記図形の合成を行い、第２の動作モードにおいて前記入力映像への前記図形の合成を行わないようにしてもよい。

以上のようなタッチパネル付表示装置によれば、ホスト装置が映像の表示や位置入力に用いるタッチパネル付表示装置が、ホスト装置を介在することなく単体で、タッチパネルの入力位置や当該入力位置の軌跡を、ホスト装置からの入力映像に合成して表示装置に表示した図形で提示することができるので、タッチパネルに入力された位置を、より応答性高く表示することができる。

また、ホスト装置が、ホスト装置がタッチパネルに入力された位置や軌跡を表示装置に表示する機能を備えていない場合でも、ホスト装置において意図しない処理が行われたときに、その原因が、ホスト装置の誤作動によるものなのか、タッチパネルの誤作動によるものなのかを、タッチパネル付表示装置自身が行う入力位置や当該入力位置の軌跡を表す図形の表示や当該表示の有無より、容易に弁別することができるようになる。

以上のように、本発明によれば、タッチパネルを備えた表示装置において、タッチパネルに入力された位置を、ホスト装置によらずに、より応答性高く表示することができる。

本発明の実施形態に係るタッチパネル付表示装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る入力位置表示部の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る表示動作を示す図である。

以下、本発明の実施形態について説明する。
図１に、本実施形態に係るタッチパネル付表示装置１の構成を示す。
図示するように、タッチパネル付表示装置１は、ＬＣＤ１１（液晶ディスプレイ１１）、ＬＣＤ１１の表示画面上に配置された透明な、静電容量式のタッチパネル１２、ＬＣＤ１１の表示動作を制御するＬＣＤコントローラ１３、タッチパネル１２の動作を制御するタッチパネルコントローラ１４、インタフェース１５（ＩＦ１５）、タッチパネル付表示装置１の全体の制御を行うコントローラ１６を備えている。

タッチパネル付表示装置１のインタフェース１５は、タッチパネル付表示装置１を表示出力と位置入力に用いる装置であるホスト装置２と接続している。
そして、インタフェース１５は、ホスト装置２から入力する映像データＶをＬＣＤコントローラ１３に送る。
タッチパネルコントローラ１４は、タッチパネル１２にスキャン動作を行わせて、ユーザの指がタッチもしくは接近したタッチパネル１２上の座標を入力位置（Tx,Ty）として検出し、検出した入力位置（Tx,Ty）をコントローラ１６とＬＣＤコントローラ１３に送る。タッチパネル１２のスキャン動作とは、水平方向または垂直方向に並べた駆動線を順次駆動しながら、駆動した駆動線上の容量変化の分布を、駆動線と垂直方向に並べた検出線で検出する動作を、全駆動線について順次行う動作であり、タッチパネルコントローラ１４は、スキャン動作で得られたタッチパネル１２上の容量変化の２次元分布より、ユーザの指がタッチもしくは接近したタッチパネル１２上の座標を入力位置（Tx,Ty）として検出する。

そして、コントローラ１６はタッチパネルコントローラ１４から受け取った入力位置（Tx,Ty）のデータＤをインタフェース１５を介してホスト装置２に送信する。
ＬＣＤコントローラ１３は、ＬＣＤ１１を駆動し、映像データＶが表す映像をＬＣＤ１１に表示する。
また、ＬＣＤコントローラ１３は、ビデオＩＦ１３１、映像処理部１３２、入力位置表示部１３３、タイミングジェネレータ１３４を備えている。
ビデオＩＦ１３１は、映像データＶから、垂直同期タイミング、水平同期タイミング、画素タイミングを抽出し、タイミングジェネレータ１３４に送ると共に、映像データＶに含まれる映像データを映像処理部１３２に送る。

映像処理部１３２は、入力する映像データに、輝度や色調の調整処理などの予めコントローラ１６から設定された映像処理を施し入力位置表示部１３３に出力する。
入力位置表示部１３３は、映像処理部１３２から入力する映像処理が施された映像データに、所定の図形の画像データを、タッチパネルコントローラ１４から入力した入力位置（Tx,Ty）に重なる位置に図形が表示されるように合成し、合成した映像データでＬＣＤ１１を駆動し、映像処理部１３２で映像処理が施された映像データが表す映像に、図形を入力位置（Tx,Ty）を表すように合成した映像をＬＣＤ１１に表示する。

タイミングジェネレータ１３４は、映像処理部１３２や入力位置表示部１３３の動作タイミングを制御する。より具体的には、タイミングジェネレータ１３４は、たとえば、ビデオＩＦ１３１から入力する垂直同期タイミング、水平同期タイミング、画素タイミングから、映像処理部１３２や入力位置表示部１３３が１フレームの処理タイミングを同期させる垂直同期信号Vsync、１ラインの処理タイミングを同期させる水平同期信号Hsync、１画素の処理タイミングを同期させる画素クロックPclkを生成して、映像処理部１３２や入力位置表示部１３３に供給することにより、その動作タイミングを制御する。

次に、図２に、入力位置表示部１３３の構成を示す。
図示するように、入力位置表示部１３３は、座標変換部１３３１、Ｈ／Ｖカウンタ１３３２、合成制御部１３３３、メモリ１３３４、キャラクタジェネレータ１３３５、合成部１３３６を備えている。

座標変換部１３３１は、タッチパネルコントローラ１４から入力した入力位置（Tx,Ty）を、ＬＣＤ１１の表示座標系＝の画素座標で表した入力表示位置（DTx,DTy）に変換する。

Ｈ／Ｖカウンタ１３３２は、タイミングジェネレータ１３４から入力する垂直同期信号Vsync、水平同期信号Hsync、画素クロックPclkを用いて、現在、入力位置表示部１３３で処理中の画素の座標であるカレント座標（x,y）をカウントする。

そして、合成制御部１３３３は、座標変換部１３３１が変換した入力表示位置（DTx,DTy）をメモリ１３３４に格納すると共に、格納した入力表示位置（DTx,DTy）を所定期間（例えば、１秒）経過後にメモリ１３３４から削除する処理を行う。

また、合成制御部１３３３は、Ｈ／Ｖカウンタ１３３２がカウントしているカレント座標（x,y）に基づいて、メモリ１３３４に格納されている各入力表示位置（DTx,DTy）の各々に対応する所定の図形の画像データを、映像中の図形の中心位置が対応する入力表示位置（DTx,DTy）となるタイミングで生成するようにキャラクタジェネレータ１３３５を制御する。

キャラクタジェネレータ１３３５は、合成制御部１３３３の制御に従って、各入力表示位置（DTx,DTy）の各々に対応する図形の画像データを、映像中の図形の中心位置が対応する入力表示位置（DTx,DTy）となるタイミングで生成し、合成部１３３６に出力する。

そして、合成部１３３６は、映像処理部１３２から入力する映像データに、キャラクタジェネレータ１３３５から入力する図形の画像データを合成し、合成した映像データでＬＣＤ１１を駆動し、映像処理部１３２で映像処理した映像に入力位置（Tx,Ty）を表す図形を合成した映像をＬＣＤ１１に表示する。

このような入力位置表示部１３３の動作によれば、図３ａ１に示すように、ユーザがＬＣＤ１１の表示映像上においてタッチパネル１２にタッチすると、その位置が入力位置（Tx,Ty）としてタッチパネルコントローラ１４によって検出されると共に、図３ａ２に示すように、ＬＣＤコントローラ１３によって、ホスト装置２の介在なしに、ＬＣＤ１１の表示映像の入力位置（Tx,Ty）に重なる位置に所定の図形が一定期間表示される。なお、図３では、黒丸を図形として用いた例である。なお、この一定期間は、入力表示位置（DTx,DTy）がメモリ１３３４上に維持される期間となる。

また、このような入力位置表示部１３３の動作によれば、図３ｂ１に示すように、ユーザがＬＣＤ１１の表示映像上においてタッチパネル１２にタッチし、その後、図３ｂ２、ｂ３に示すように指をタッチパネル１２にタッチしたまま移動するなぞり操作を行うと、過去一定期間分の指の移動の軌跡が、表示映像に合成された図形（黒丸）の列によって表される。

以上、本発明の実施形態について説明した。
なお、以上の実施形態では、タッチパネルコントローラ１４からＬＣＤコントローラ１３に、検出した入力位置（Tx,Ty）を送るようにしたが、これは図１に点線で示すように、タッチパネルコントローラ１４から入力位置（Tx,Ty）を受け取ったコントローラ１６が入力位置（Tx,Ty）をＬＣＤコントローラ１３に送るようにしてもよい。

また、以上の実施形態は、ＬＣＤコントローラ１３において、過去一定期間中に検出された入力位置（Tx,Ty）に重なる位置に図形を表示する代わりに、過去一定期間中に検出された入力位置（Tx,Ty）を結ぶ線を表す図形、すなわち、過去一定期間中の入力位置（Tx,Ty）の軌跡を表す線を表す図形、映像データが表す映像に合成して表示するようにしてもよい。

また、以上の実施形態は、タッチパネル付表示装置１の動作モードとして、以上のように入力位置表示部１３３において図形をホスト装置２から送られた映像データが表す映像に合成する第１モードと、入力位置表示部１３３において図形の合成を行わない第２モードを設け、コントローラ１６において、両モードを、ホスト装置２からの指示や、タッチパネル付表示装置１に設けたスイッチの操作等に従って切り替えることが好ましい。なお、この場合、コントローラ１６は、第１モードでは、入力位置表示部１３３に上述の動作を行わせ、第２モードでは、入力位置表示部１３３の合成部１３３６を、図形の画像データの合成を行わずに、映像処理部１３２から入力する映像データをそのままＬＣＤ１１に出力するように制御する。

以上、本発明の実施形態について説明した。
このように本実施形態によれば、ホスト装置２が映像の表示や位置入力に用いるタッチパネル付表示装置１が、ホスト装置２を介在することなく単体で、タッチパネル１２に入力された位置や当該位置の軌跡を、ＬＣＤ１１の表示映像上に合成した図形で提示することができるので、タッチパネル１２に入力された位置を、より応答性高く表示することができる。

また、ホスト装置２が、ホスト装置２がタッチパネル１２に入力された位置や軌跡を表示装置に表示する機能を備えていない場合でも、ホスト装置２において意図しない処理が行われたときに、その原因が、ホスト装置２の誤作動によるものなのか、タッチパネル１２の誤作動によるものなのかを、タッチパネル付表示装置１自身が行う入力位置の表示や当該表示の有無より、容易に弁別することができるようになる。

１…タッチパネル付表示装置、２…ホスト装置、１１…ＬＣＤ、１２…タッチパネル、１３…ＬＣＤコントローラ、１４…タッチパネルコントローラ、１５…インタフェース、１６…コントローラ、１３１…ビデオＩＦ、１３２…映像処理部、１３３…入力位置表示部、１３４…タイミングジェネレータ、１３３１…座標変換部、１３３２…Ｈ／Ｖカウンタ、１３３３…合成制御部、１３３４…メモリ、１３３５…キャラクタジェネレータ、１３３６…合成部。

Claims (4)

1. ホスト装置が映像表示と位置入力に用いるタッチパネル付表示装置であって、
   表示装置と、
   前記表示装置の表示画面上に配列した各座標への被検出体の接触もしくは接近を検出するタッチパネルと、
   前記ホスト装置と接続するインタフェースと、
   表示制御部と、
   前記タッチパネルが前記被検出体の接触もしくは接近を検出した座標から求まる入力位置を前記インタフェースを介してホスト装置に送信すると共に、前記入力位置を前記表示制御部に出力するタッチパネル制御部とを備え、
   前記表示制御部は、前記インタフェースを介して前記ホスト装置から入力する映像である入力映像に、当該入力映像上でタッチパネル制御部から入力した入力位置を表す図形を合成し、当該入力映像に前記図形を合成した映像を前記表示装置に表示することを特徴とするタッチパネル付表示装置。
2. 請求項１記載のタッチパネル付表示装置であって、
   前記表示制御部は、前記入力映像に、タッチパネル制御部から過去所定期間内に入力した入力位置の各々に対応した、それぞれ当該入力映像上で対応する入力位置を表す前記図形を合成し、当該入力映像に前記過去所定期間内に入力した入力位置の各々に対応した前記図形を合成した映像を前記表示装置に表示することを特徴とするタッチパネル付表示装置。
3. ホスト装置が映像表示と位置入力に用いるタッチパネル付表示装置であって、
   表示装置と、
   前記表示装置の表示画面上に配列した各座標への被検出体の接触もしくは接近を検出するタッチパネルと、
   前記ホスト装置と接続するインタフェースと、
   表示制御部と、
   前記タッチパネルが前記被検出体の接触もしくは接近を検出した座標から求まる入力位置を前記インタフェースを介してホスト装置に送信すると共に、前記入力位置を前記表示制御部に出力するタッチパネル制御部とを備え、
   前記表示制御部は、前記インタフェースを介して前記ホスト装置から入力する映像である入力映像に、当該入力映像上でタッチパネル制御部から入力した入力位置の軌跡を表す図形を合成し、当該入力映像に前記図形を合成した映像を前記表示装置に表示することを特徴とするタッチパネル付表示装置。
4. 請求項１、２または３記載のタッチパネル付表示装置であって、
   切替可能な動作モードとして第１のモードと第２のモードとを有し、
   前記表示制御部は、第１の動作モードにおいて前記入力映像に前記図形の合成を行い、第２の動作モードにおいて前記入力映像への前記図形の合成を行わないことを特徴とするタッチパネル付表示装置。