JP3939709B2 - 情報入力方法および情報入出力装置 - Google Patents
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Description
また、表示されたメニューボタン等を直接手で触れて入力することができるため、マウスやキーボードなど間接的な入力装置に比べて、実際のボタン操作に似ているため初めて使う人にとっても使い勝手の良い端末であると考えられている。
しかしながら、タッチコントロールと表示装置の物理的位置が異なるため、視点によって表示物とタッチコントロールによる入力位置がずれてしまい、多くの誤入力を招くという問題がある。
さらに、タッチコントロールに用いられるデバイス自体の性質として、実際のパネルに触れる前に反応してしまう、指をしっかり触れないと反応しないなどの問題があり、押しにくいといった印象や、押し間違いを助長し、多くの利用者にとっては必ずしも使い易いとは言えないのが現状である。
端末が触れたと感知したことを利用者に分かりやすくするために、触れたことに対する反応を早くすることも考えられるが、迷いながら無意識に触ってしまった場合にも感知してしまうことにつながるため、かえって誤入力の機会を増やしてしまうことにもなっている。
このような現状で誤入力を減らす対策として、反応時間を長くして誤操作に気づいた時点で指を離すための時間的猶予を与えることなどが施されている。
また、どの場所を触っているのかを利用者自身に認知させるための方法として、触った箇所の色を変化させる、振動させる、或いは入力を受け付けた時に音を発するなどがある。
これらの方法では、触っているかいないか、入力を受け付けたか否かを認知することは可能である。
しかし、色の変化や振動、音は、触るという入力に対する自然な反応とは言い難いため、それらが入力に対する反応であることを瞬時に判断することは難しく、その操作にはある程度の慣れが必要である。
このため、初めて利用する場合や、利用頻度が少ない利用者にとっては利便性を大きく向上させることができない、という問題がある。
これに対して、タッチパネルを2層にしてタッチコントロールの操作性を向上させようとする試みがある(下記、非特許文献1参照)。
この試みは、タッチコントロールを二層にすることで、どこを触ろうとしているか、を拡大表示することで表し、最終的な入力は下層のタッチパネルで検出するという二層のタッチコントロールと標示を組み合わせた入力端末を提案している。
暦本純一 偏、「インタラクティブシステムとソフトウェアIX」 日本ソフトウェア科学会 WISS2001、近代科学社、2001年、 p.215-216)
また、上層で位置を検出した時にその付近を拡大表示することが提案されているが、単に拡大すると全体像を見失うことになる。また、部分的に拡大すると表示できない部分が現れる、あるいは、大きく歪んでしまう部分が出てしまうなどの問題が新たに発生してしまっていた。
本発明は、前記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、タッチコントロール入力で入力する際に、適切に入力されているかを利用者自身が分からないために、誤入力を誘発してしまう欠点を、利便性を低下させることなく解決したタッチコントロールによる情報入力方法及び情報入出力装置を提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかにする。
本発明は、タッチコントロールによる入力の反応を、3次元表示を用いて表現することを最も主要な特徴とする。
即ち、タッチコントロールが検出した位置情報を、入力画面に表示されたオブジェクトの奥行き方向の位置や形状を変えて表示し、さらにタッチコントロールが受け付けた入力情報に対する反応を上記と異なる方法で提示する。
本発明の情報入出力装置では、入力のメニュー項目を表示し、その中から操作者が選んで指し示したメニューが操作者からは沈んで(あるいは、浮かんで)表示される。
即ち、3次元表示装置に表示されるメニューの奥行き位置を変化させて、操作者に情報入出力装置が検出している位置を認知させる。3次元表示装置に表示されるメニューの奥行き位置が連続的に変化していれば、入力が続いて受け付けられていることも確認できる。
3次元表示装置に表示されるメニューの奥行き位置を変化させる過程で、操作者は、自分が選択したいオブジェクトを装置が選択しているかを確認し、選択したいオブジェクトであればその状態を続けることにより入力が実行される。
従来の技術とは、3次元表示によりオブジェクトの奥行き位置を変化させることによって操作者が、操作しようとしている場所を情報入出力装置が感知しているかを確認できる点およびその後所定時間経過後、情報入出力装置が入力を受け付ける点が異なる。
これに対して、本発明の情報入力方法では、操作者が指し示す位置に対して、情報入出力装置が感知している場所を、感知しているオブジェクトの3次元表示装置に表示される奥行き方向を変化させる方法で操作者に提示することができる。
奥行き位置を変化させるため、二次元平面内での歪みを与えるなど表示形状変化を伴うことがないため、操作者に違和感を与えることなく自分の指し示す場所が適切であるかの判断を行うことができる。
操作者が意図した場所に適合する場合に操作を所定時間続けることにより入力が装置に受け付けられる。
この結果、誤入力を大幅に低減することが可能となり、本発明の目的である誤入力の少ないタッチコントロール入力を行うことができるようになる。
本発明によれば、操作者が触っている場所と、情報入出力装置が感知している場所とを確認できるため、操作者は入力オブジェクトを確認してから入力を実行することができるため、誤入力を大幅に低減することが可能である。
入力オブジェクトを確認した後に所定時間同じ動作を続けることによって入力を受け付けるため、複雑なタッチコントロール入力部を必要としない利点がある。
さらに、表示位置と入力受付位置が精確に一致していない場合でも誤入力の少ない適切な入力を行うことができる利点もある。
さらに、タッチコントロール入力では比較的大きなオブジェクトしか指し示すことができなかったが、本発明によると小さく密に配置されたオブジェクトでも的確に入力することが可能となる利点もある。
さらに、オブジェクトの奥行き位置が変化する方法は実物体のボタンを押すという動作事象に近いため、初めて使う人にとっても自然で利用しやすいという利点もある。
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
[実施例1]
図1は、本発明の実施例の情報入出力装置の概略構成を示すブロック図である。
図1において、1は情報入出力装置、2はタッチパネルコントロール入力デバイス、3は3次元表示装置である。
本実施例では、3次元表示装置3として、2枚の液晶表示パネルを使用したDFD(Depth-Fused 3D)型の3次元表示装置、タッチパネルコントロール入力デバイス2として、超音波式タッチパネルを使用した。
情報入出力装置1として、市販のパーソナルコンピュータ(PC)を使用し、パーソナルコンピュータ(PC)により、3次元表示装置3に表示するメニュー画面を、タッチコントロールデバイス2からの入力位置データに基づき制御した。
本実施例の情報入出力装置は、自動券売機やキオスク端末などに適用することができる。
初めに、2枚の液晶表示パネルを使用したDFD型の3次元表示装置について説明する。
図2は、DFD型の3次元表示装置の一例を説明するための図である。
図2に示す3次元表示装置は、観察者100の前面に複数の面、例えば、表示面(101,102)(表示面101が表示面102より観察者100に近い)を設定し、これらの表示面(101,102)に複数の2次元像を表示するために、2次元表示装置と種々の光学素子を用いて光学系103を構築する。
前記2次元表示装置としては、例えば、CRT、液晶ディスプレイ、LEDディスプレイ、プラズマディスプレイ、ELディスプレイ、FEDディスプレイ、DMD、プロジェクション方式ディスプレイ、オシロスコープのような線描画型ディスプレイなどを用い、光学素子としては、例えば、レンズ、全反射鏡、部分反射鏡、曲鏡、プリズム、偏光素子、波長板などを用いる。
なお、図1は、特許第302258号明細書に記載されているものと同じ構成のものであり、また、この表示面の設定方法については、特許第302258号明細書を参照されたい。
図2に示す3次元表示装置では、図3に示すように、観察者100に提示したい3次元物体104を、観察者100の両眼の視線方向から、前述の表示面(101,102)へ射影した像(以下、「2D化像」と呼ぶ)(105,106)を生成する。
この2D化像の生成方法としては、例えば、視線方向から3次元物体104をカメラで撮影した2次元像を用いる方法、あるいは別の方向から撮影した複数枚の2次元像から合成する方法、あるいはコンピュータグラフィックによる合成技術やモデル化を用いる方法など種々の方法がある。
かかる構成を有する装置上で、2D化像(105,106)の各々の輝度を、観察者100から見た総体的な輝度を一定に保ちつつ、3次元物体104の奥行き位置に対応して変えることで、3次元物体104の3次元立体像を表示する。
その2D化像(105,106)の各々の輝度の変え方の一例について説明する。なお、ここでは、白黒図面であるため、分かりやすいように、以下の図面では、輝度の高い方を濃く示してある。
例えば、3次元物体104が表示面101上にある場合には、図4に示すように、この上の2D化像105の輝度を3次元物体104の輝度に等しくし、表示面102上の2D化像106の輝度はゼロとする。
次に、例えば、3次元物体104が観察者100より少し遠ざかって表示面101より表示面102側に少し寄った位置にある場合には、図5に示すように、2D化像105の輝度を少し下げ、2D化像106の輝度を少し上げる。
さらに、例えば、3次元物体104が表示面102上にある場合には、図7に示すように、この上の2D化像106の輝度を3次元物体104の輝度に等しくし、表示面101上の2D化像105の輝度はゼロとする。
このように表示することにより、観察者(人)100の生理的あるいは心理的要因あるいは錯覚により、表示しているのが2D化像(105,106)であっても、観察者100にはあたかも表示面(101,102)の中間に3次元物体104が位置しているように感じられる。
例えば、表示面(101,102)にほぼ等輝度の2D化像(105,106)を表示した場合には、表示面(101,102)の奥行き位置の中間付近に3次元物体104があるように感じられる。この場合に、この3次元物体104は、観察者100には立体感を伴って知覚される。
3次元物体自体が有する奥行きを表現する場合における重要な要点は、図1に示す構成を有する装置上で、2D化像(105,106)の各々の部位の輝度を、観察者100から見た総体的な輝度を一定に保ちつつ、3次元物体104の各部位が有する奥行き位置に対応して変えることである。
なお、前述の説明では、2次元像を配置する面の中で主に2つの面に関してのみ記述し、かつ観察者に提示する物体が2つの面の間にある場合について述べたが、2次元像を配置する面の個数がこれよりも多く、あるいは提示する物体の位置が異なる場合であっても、同様な手法により3次元立体像を表示することが可能であることは明らかである。
例えば、面が3つで、観察者100に近い面と、中間の面との間に第1の3次元物体が、中間の面と、観察者100に遠い面との間に第2の3次元物体が存在する場合には、観察者100に近い面と、中間の面とに、第1の3次元物体の2D化像を表示し、中間の面と、観察者100に遠い面とに第2の3次元物体の2D化像を表示することで、第1および第2の3次元物体の3次元立体像を表示することができる。
例えば、3次元立体像が表示面101より表示面102まで時間的に移動する場合について説明する。
3次元立体像が表示面101上にある場合には、図4に示すように、表示面101上の2D化像105の輝度を3次元立体像の輝度に等しくし、表示面102上の2D化像106の輝度はゼロとする。
次に、例えば、3次元立体像が、次第に観察者100より時間的に少し遠ざかり、表示面101より表示面102側に時間的に少し寄ってくる場合には、図5に示すように、3次元立体像の奥行き位置の移動に対応させて2D化像105の輝度を時間的に少し下げ、かつ2D化像106の輝度を時間的に少し上げる。
さらに、例えば、3次元立体像が表示面102上まで時間的に移動してきた場合には、図7に示すように、3次元立体像の奥行き位置の移動に対応させてこの上の2D化像106の輝度を3次元立体像の輝度に等しくなるまで時間的に変化させ、かつ表示面101上の2D化像105の輝度がゼロとなるまで変化させる。
このように表示することにより、人の生理的あるいは心理的要因あるいは錯覚により、表示しているのが2D化像(105,106)であっても、観察者100にはあたかも表示面(101,102)の間を、表示面101から表示面102に3次元立体像が奥行き方向に移動するように感じられる。
なお、前述の説明では、2D化像を配置する面の中で主に2つの面に関してのみ記述し、かつ観察者100に提示する3次元立体像が2つの面の間を移動する場合について述べたが、2次元像を配置する面の個数がこれよりも多く、あるいは提示する3次元物体が複数の面をまたがって移動する場合であっても、同様な手法により、3次元立体像を表示可能であり、同様な効果が期待できることは明らかである。
また、前述の説明では、1個の3次元立体像が2次元像を配置する二つの面内で移動する場合について説明したが、複数個の3次元物体が移動する場合、即ち、表示される2次元像が、それぞれ移動方向の異なる複数の物体像を含む場合には、各表示面に表示される物体像の輝度を、物体像毎に、その物体の移動方向および移動速度に応じて変化させればよいことは明らかである。
図8は、本発明の前提となるDFD型の3次元表示装置の他の例を説明するための図である。
図8に示す3次元表示装置は、観察者100の前方に、複数の透過型表示装置、例えば、透過型表示装置(111,112)(透過型表示装置111が透過型表示装置112より観察者100に近い)と、種々の光学素子と、光源110を用いて光学系103を構築する。即ち、本実施例では、前述の図2における表示面(101,102)に代えて、透過形表示装置(111,112)を用いるものである。
前記透過型表示装置(111,112)としては、例えば、ツイストネマティック型液晶ディスプレイ、イン・プレイン型液晶ディスプレイ、ホモジニアス型液晶ディスプレイ、強誘電液晶ディスプレイ、ゲスト−ホスト型液晶ディスプレイ、高分子分散型液晶ディスプレイ、ホログラフィック高分子分散型液晶ディスプレイ、あるいはこれらの組み合わせなどを使用する。また、光学素子としては、例えば、レンズ、全反射鏡、部分反射鏡、曲面鏡、プリズム、偏光素子、波長板などを用いる。
なお、図8では、光源110が、観察者100から見て最も後方に配置された場合を示し、また、図8は、特開2001−54144号公報に記載されているものと同じ構成のものである。
前記2D化像(107,108)を、図8に示すように、各々透過型表示装置111と透過型表示装置112との双方に、観察者100の右眼と左眼を結ぶ線上の一点から見て重なるように、2D化像(107,108)として表示する。
これは、例えば、2D化像(107,108)の各々の中心位置や重心位置の配置と、各々の像の拡大/縮小率を制御することで可能となる。
前記構成を有する装置上で、観察者100が見る像は、光源110から射出された光で、2D化像108を透過し、さらに2D化像107を透過した光によって生成される。
図8に示す3次元表示装置では、前記構成を有する装置上で、2D化像(107,108)の各々の透過度の配分を、観察者100から見た総体的な輝度を一定に保ちつつ、3次元物体104の奥行き位置に対応して変えて、透過型表示装置111と透過型表示装置112との間に存在する3次元物体の3次元立体像を表示する。
例えば、3次元物体104が透過型表示装置111上にある場合には、透過型表示装置111上の透過度を、2D化像107の輝度が3次元物体104の輝度に等しくなるように設定し、透過型表示装置112上の2D化像108の部分の透過度を、例えば、その透過型表示装置112の最大値とする。
次に、例えば、3次元物体104が観察者100より少し遠ざかって、透過型表示装置111より透過型表示装置112側に少し寄った位置にある場合には、透過型表示装置111上の2D化像107の部分の透過度を少し増加させ、透過型表示装置112上の2D化像108の部分の透過度を少し減少させる。
次に、例えば、3次元物体104が観察者100よりさらに遠ざかって、透過型表示装置111より透過型表示装置112側にさらに寄った位置にある場合には、透過型表示装置111上の2D化像107の部分の透過度をさらに増加させ、透過型表示装置112上の2D化像108の部分の透過度をさらに減少させる。
さらに、例えば、3次元物体104が透過型表示装置112上にある場合には、透過型表示装置112上の透過度を、2D化像108の輝度が3次元物体104の輝度に等しくなるように設定し、透過型表示装置111上の2D化像107の部分の透過度を、例えば、透過型表示装置111の最大値とする。
即ち、例えば、透過型表示装置(111,112)にほぼ等輝度の2D化像(107,108)を表示した場合には、透過型表示装置(111,112)の奥行き位置の中間付近に3次元物体104があるように感じられる。この場合に、この3次元物体104は、観察者100には立体感を伴って知覚される。
なお、前述の説明においては、例えば、3次元物体全体の奥行き位置を、例えば、透過型表示装置(111,112)に表示した2次元像を用いて表現する方法について主に述べたが、図8に示す3次元表示装置においても、図2に示す3次元表示装置で説明した方法と同様の手法により、例えば、3次元物体自体が有する奥行きを表現する方法としても使用できることは明らかである。
また、図8に示す3次元表示装置においても、図2に示す3次元表示装置で説明した方法と同様の手法により、2D化像が3次元的に移動する場合には、観察者100の左右上下方向への移動に関しては通常の2次元表示装置の場合と同様に透過型表示装置内での動画再生によって可能であり、また、奥行き方向への移動に関しては、複数の透過型表示装置における透過度の変化を時間的に行うことで、3次元立体像の動画を表現することができることは明らかである。
即ち、図2に示す3次元表示装置では、2D化像(105,106)の各々の輝度の配分を、観察者100から見た総体的な輝度を一定に保ちつつ、3次元物体104の奥行き位置に対応して変化させて3次元立体像を表示する。
また、図8に示す3次元表示装置では、2D化像(107,108)の各々の透過度の配分を、観察者100から見た総体的な輝度を一定に保ちつつ、3次元物体104の奥行き位置に対応して変化させて3次元立体像を表示する。
このように、図2に示す3次元表示装置では、3次元物体104に近い方の面に表示される2D化像の輝度を、3次元物体104に遠い方の面に表示される2D化像の輝度よりも増加させるのに対して、図8に示す3次元表示装置では、3次元物体104に近い方の透過型表示装置に表示される2D化像の透過度を、3次元物体104に遠い方の透過型表示装置に表示される2D化像の透過度よりも減少させる点で異なっている。
したがって、図8に示す3次元表示装置において、図2に示す3次元表示装置と同様の手法を用いて、3次元物体自体が有する奥行きを表現する場合、あるいは、3次元立体像の動画を表現する場合には、図2に示す3次元表示装置において、各表示面に表示される2D化像の輝度を増加させる場合には、各透過型表示装置に表示される2D化像の透過度を減少させ、また、図2に示す3次元表示装置において、各表示面に表示される2D化像の輝度を減少させる場合には、各透過型表示装置に表示される2D化像の透過度を増加させるようにすればよい。
図10は、本実施例の情報入出力装置1の処理手順を示すフローチャートである。
以下、図9、図10を用いて、本実施例の情報入出力装置1の処理手順について説明する。
始めに、制御手段10の制御の基に表示制御手段12が、3次元表示装置3にメニュー画面を表示する(ステップ201)。
次に、位置検出手段11が、タッチパネルコントロール入力部2から位置データに基づき、利用者が触れた位置を検出し(ステップ202)、制御手段10が、当該検出した検出位置付近にメニューボタンがあるか否かを判断する(ステップ203)。
ステップ203での判断結果がNoの場合はステップ202に戻り、ステップ203での判断結果がYesの場合は、制御手段10が表示制御手段12を制御し、表示制御手段12が、3次元表示装置3に、前記検出位置からの距離に応じた奥行き位置でメニューボタンを表示する(ステップ204)。
次に、制御手段10が、位置検出手段11においてタッチパネルコントロール入力部2から位置データに基づき検出した検出位置が変化したか否かを判断する(ステップ205)。
ステップ205での判断結果がYesの場合はステップ204に戻り、ステップ205での判断結果がNoの場合は、メニューボタン内に位置が検出されてから所定時間経過したかを判断する(ステップ206)。
ステップ206で判断結果がNoの場合はステップ205に戻り、ステップ206での判断結果がYesの場合は、制御手段10が、メニューボタンの入力を受け付け、選択されたメニューボタン表示を変化させ、音を鳴らす(ステップ207)。
図11に示すように、3次元表示装置3に、アルファベット各文字に対するキーに見せた二次元画像(所謂、メニューボタン)を利用者(即ち、操作者)から見て遠い奥行き位置に表示する。
利用者が文字を入力する場合は各表示キーに対応した位置を触ることで入力を行うことができる。ここでは文字「D」を入力する場合について示す。
利用者が「D」キーの位置と思った場所を触ると、情報入出力装置1の表示制御手段12が3次元表示装置3に、情報入出力装置1の位置検出手段11が検知した位置に相当するキーを中心として、周りのキーを含めて、キーが利用者に近づく奥行き方向に表示する。
この例では、「D」を検知して、図12に示すように、3次元表示装置3に、「D」が利用者に一番近く、その周りの「E」「R」「S」「F」「X」「C」キーがその次に利用者に近い奥行き位置に表示される。
「D」キーを中心としたキー群が利用者に近づいてくるため、利用者は、情報入出力装置1がどこの位置を検出しているかを認識することができる。
もしここで、利用者が意図したキーと異なるキーが利用者に近づいてくれば、利用者は自分が触っている位置は、自分が押したいキーの場所と認識されないことを、その時点で気付くことができる。
利用者が意図したキーと同じキーが反応した場合には、利用者はそのままタッチコントロールを触りつづけることにより、キーの入力が受け付けられる。
この受付が完了した時にはそれを利用者に認識させるために、図13に示すように、3次元表示装置3の表示状態を、キーを押したような表示やキーの色を変化させ、あるいは音を鳴らす等を行う。
前述の例の場合における、キーの奥行き位置、即ち、キーの表示位置の奥行き方向の変化を図14に示す。ここで、利用者が押し続ける時間は300ミリ秒とした。この時間は利用シーンや利用者層に応じて適宜変更することは可能であるが、200ミリ秒から1秒の範囲が有効である。
キー受付を完了した表示を行った後に元の画面にもどり、引き続き入力を続けることができる。
なお、メニューボタンとして直方体など3次元オブジェクトを用いて、3次元表示装置3に表示するキーの奥行き位置を変化させるとともに、キーの奥行き方向の形状も変化させるようにしてもよい。
本実施例では、利用者は入力が受け付けられる前にどこを触っているかを確認することができるため誤入力を減らすことができた。
また、視点が変わると表示装置の表示位置とタッチ入力の検出位置も変わってしまうため、表示装置と入力受付の位置のずれをなくすことは困難である。このことからおきる誤入力も本実施例では防ぐことができた。
従来の装置では、意図せず触った場合の誤作動を防ぐため、意図的に反応時間を遅くする手法も取られているが、触り方が悪くて反応しないのか、違う場所を触ってしまっているのかなどの印象を与えることも多く、利用者にとっては使い勝手が良くなかった。
これに対して、本実施例では、触ったことに対する反応をすぐに確認することができるために、タッチコントロールが感知しているかを利用者がすぐに確認できることで、利用者がストレスを溜めることなくタッチ入力を行うことができるという利点もあった。
なお、本実施例では、3次元表示装置として、DFD表示装置を用いたが、パララックスバリア方式のステレオ法3次元表示装置や異なる奥行き位置の表示が可能な他の方法による3次元表示装置を用いることも可能である。
また、タッチコントロール入力として超音波式のタッチパネルを用いたが、光学式や抵抗皮膜方式など他の方式のタッチパネルを用いることも可能である。
本発明の実施例2の情報入出力装置の概略は図1と同じである。
本実施例では、3次元表示装置3として、パララックスバリア方式の3次元表示液晶ディスプレイ(増田千尋 著、「3次元ディスプレイ」、産業図書、1990年、第5章、p.123参照)を、タッチコントロール入力デバイス2として、抵抗皮膜方式のタッチパネルを用いた。
また、情報入出力装置1として、市販のパーソナルコンピュータ(PC)を使用し、パーソナルコンピュータ(PC)により、3次元表示装置3に表示するメニュー画面を、タッチコントロールデバイス2からの入力位置データに基づき制御した。
本実施例の情報入出力装置1の概略構成も図9と同じである。
図15は、本実施例の情報入出力装置1の処理手順を示すフローチャートである。
以下、図9、図15を用いて、本実施例の情報入出力装置1の処理手順について説明する。
次に、位置検出手段11が、タッチパネルコントロール入力部2から位置データに基づき、利用者が触れた位置を検出し(ステップ212)、制御手段10が、当該検出した検出位置付近にメニューボタンがあるか否かを判断する(ステップ213)。
ステップ213での判断結果がNoの場合はステップ212に戻り、ステップ213での判断結果がYesの場合は、制御手段10が表示制御手段12を制御し、表示制御手段12が、3次元表示装置3に表示する前記検出位置の文字メニューの奥行き位置の変化を開始する(ステップ214)。
次に、制御手段10が、位置検出手段11においてタッチパネルコントロール入力部2から位置データに基づき検出した検出位置が変化したか否かを判断する(ステップ215)。
ステップ215での判断結果がYesの場合はステップ214に戻り、ステップ215での判断結果がNoの場合は、メニューボタン内に位置が検出されてから所定時間経過したかを判断する(ステップ216)。
ステップ216で判断結果がNoの場合はステップ215に戻り、ステップ216での判断結果がYesの場合は、制御手段10が、メニューボタンの入力を受け付け、選択されたメニューボタン表示を変化させ、音を鳴らす(ステップ217)。
図16に示すように、3次元表示装置3に、50音順の仮名文字に対応するキーに似せた画像を、利用者から見て手前の位置に表示する。
利用者が文字を入力する場合は各表示キーに対応した位置を触ることで入力を行うことができる。ここでは「す」を入力する場合について示した。
利用者から見て「す」表示に相当する場所を触ると、図17に示すように、3次元表示装置3に表示される、タッチコントロールデバイス2が検知した位置に相当する文字が、利用者から見て奥の奥行き位置へ変化し始める。
利用者は自分が意図した文字と異なる文字が変化し始めることに気付くと、自分の触っている場所が意図した文字の場所ではないことを認識できるため、その時点で触る場所を変えることによって、誤入力を防いで意図した文字の入力を行うことが可能となる。
また、利用者が意図した文字と同じ文字が変化すれば、利用者は自分が触った場所は意図した文字の入力に対して適切な位置であることを認識できるため、触った状態を続ける。
ここで、利用者が触っている間、3次元表示装置3上の表示されるキーが奥方向へ変化し続けることで、利用者は自分の入力が続いていることを認識できる。同一の文字に対する位置検知が所定時間続いたところで、情報入出力装置はこの文字の入力を受け付ける。
前述の例の場合における、キーの奥行き位置、即ち、キーの表示位置の奥行き方向の変化を図19に示す。ここでは、タッチコントロールデバイス2の検出後直ちに、奥方向への変化を開始し、入力を受け付けるまでの一定時間を400ミリ秒とした。この一定時間は利用シーンや利用者層に応じて適宜変化することが可能である。
従来の3次元表示装置を用いない場合では誤入力を防ぐために入力メニューを大きくするため、通常のディスプレイでは、本実施例に示すような多数の文字を受け付ける表示を行うことは実質的にできなかったが、本実施例ではメニューを小さくしても利用者自身が触っている場所を入力前に確認することができるため、操作の不手際による誤入力を防ぐことができた。
また、従来の装置ではメニューを受け付けた合図として、色を変化させる、音を鳴らす、だけであったため、それが触っていることを示す合図か入力を受け付けたことを示す合図かの混乱を招きやすく、結果として誤入力を招き使いづらい印象を利用者に与える傾向が強かった。
本実施例では、3次元表示装置としてパララックスバリア方式の表示装置を用いたが、DFD表示や異なる奥行き位置の表示が可能な他の方法による3次元表示装置を用いることも可能である。
また、タッチコントロール入力デバイスとして、抵抗皮膜方式のタッチパネルを用いたが、光学式、電磁授受方式等他の方式のタッチパネルを用いることも可能である。
また、本実施例の表示方法において、メニュー自体は2次元平面のオブジェクトであり、そのオブジェクトの奥行き方向を変化させるようにしたが、オブジェクトの奥行き方向の形状も変化させるようにしてもよい。
さらに、本実施例の表示方法において、メニュー自体が3次元オブジェクトで、そのオブジェクトの奥行き方向、および/またはオブジェクトの奥行き方向の形状が変化する方式も可能である。
本発明の実施例3の情報入出力装置の概略は図1と同じである。
本実施例では、3次元表示装置3として、DFD方式の3次元表示液晶ディスプレイ、タッチコントロール入力デバイス2として、抵抗皮膜方式のタッチパネルを用いた。
また、情報入出力装置1として、市販のパーソナルコンピュータ(PC)を使用し、パーソナルコンピュータ(PC)により、3次元表示装置3に表示するメニュー画面を、タッチコントロールデバイス2からの入力位置データに基づき制御した。
本実施例の情報入出力装置1の概略構成も図9と同じである。
図20は、本実施例の情報入出力装置1の処理手順を示すフローチャートである。
以下、図9、図20を用いて、本実施例の情報入出力装置1の処理手順について説明する。
次に、位置検出手段11が、タッチパネルコントロール入力部2から位置データに基づき、利用者が触れた位置を検出し(ステップ222)、制御手段10が、当該検出した検出位置付近にメニューボタンがあるか否かを判断する(ステップ223)。
ステップ223での判断結果がNoの場合はステップ222に戻り、ステップ223での判断結果がYesの場合は、制御手段10が表示制御手段12を制御し、表示制御手段12が、3次元表示装置3に表示する前記検出位置の文字メニューの表示色の変化を開始する(ステップ224)。
次に、制御手段10が、位置検出手段11においてタッチパネルコントロール入力部2から位置データに基づき検出した検出位置が変化したか否かを判断する(ステップ225)。
ステップ225での判断結果がYesの場合はステップ224に戻り、ステップ225での判断結果がNoの場合は、メニューボタン内に位置が検出されてから所定時間経過したかを判断する(ステップ226)。
ステップ226で判断結果がNoの場合はステップ225に戻り、ステップ226での判断結果がYesの場合は、制御手段10が、メニューボタンの入力を受け付け、選択されたメニューボタン表示を変化させ、音を鳴らす(ステップ227)。
図21に示すように、3次元表示装置に、50音順の仮名文字に対応するキーに似せた画像を利用者から見て手前の位置に表示する。
利用者が文字を入力する場合は各表示キーに対応した位置を触ることで入力を行うことができる。ここでは「す」を入力する場合について示した。
利用者から見て「す」表示に相当する場所を触ると、図22に示すように、3次元表示装置3に表示される、タッチコントロールデバイス2が検知した位置に相当する文字の表示色が徐々に濃くなる。
利用者は自分が意図した文字と異なる文字が変化し始めることに気付くと、自分の触っている場所が意図した文字の場所ではないことを認識できるため、その時点で触る場所を変えることによって、誤入力を防いで意図した文字の入力を行うことが可能となる。
また、利用者が意図した文字と同じ文字が変化すれば、利用者は自分が触った場所は意図した文字の入力に対して適切な位置であることを認識できるため、触った状態を続ける。
ここで、利用者が触っている間、表示色を変化し続けることで、利用者は自分の入力が続いていることを認識できる。
同一の文字に対する位置検知が所定時間続いたところで、制御手段10は、この文字の入力を受け付ける。ここでは、利用者が触った時に音を変化させているが、触っている間は一定の音でも一定の効果を得ることは可能である。
図23に示すように、この入力受付と同時に、3次元表示装置3に表示される入力文字は、利用者から見て奥方向へ移動し、同時に文字キーの枠線が点滅し、同時に入力受付の音を鳴らす。
その結果、利用者は入力が受け付けられたことを認識できる。ここでは、タッチコントロールデバイス2の検出後直ちに、奥方向への変化を開始し、入力を受け付けるまでの所定時間を500ミリ秒とした。この所定時間は利用シーンや利用者層に応じて適宜変化することが可能である。
また、従来の装置ではメニューを受け付けた合図として、色を変化させる、音を鳴らす、だけであったため、それが触っていることを示す合図か入力を受け付けたことを示す合図かの混乱を招きやすく、結果として誤入力を招き使いづらい印象を利用者に与える傾向が強かった。
一方、本実施例における、メニューキーを押すと奥へ引っ込むという表示は、実際のボ
タンを押す場合の事象と似ているために利用者にとって理解しやすいため、多くの利用者が適切な入力が可能となった。
また、タッチコントロール入力デバイスとして、抵抗皮膜方式のタッチパネルを用いたが、光学式、電磁授受方式等他の方式のタッチパネルを用いることも可能である。
また、本実施例の表示方法において、メニュー自体は2次元平面のオブジェクトであり、そのオブジェクトの奥行き方向を変化させるようにしたが、オブジェクトの奥行き方向の形状も変化させるようにしてもよい。
さらに、本実施例の表示方法において、メニュー自体が3次元オブジェクトで、そのオブジェクトの奥行き方向、および/またはオブジェクトの奥行き方向の形状が変化する方式も可能である。
なお、前述の図10、図15、図20に示す処理は、パーソナルコンピュータ上のソフトウェアによっても実現でき、このプログラムを記録媒体、あるいは、ネットワークを通して提供することも可能である。
以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。
2 タッチパネルコントロール入力デバイス
3 3次元表示装置
10 制御手段
11 位置検出手段
12 表示制御手段
100 観察者
101,102 表示面
103 光学系
104 3次元物体
105,106,107,108 2D化像
110 光源
Claims (6)
- 3次元表示装置に表示された複数のオブジェクトの中から操作者が指し示すオブジェクトを入力オブジェクトとして選択する情報入力方法において、
前記3次元表示装置は、操作者から見て異なった奥行き位置に配置した複数の表示面を有し、前記複数の表示面に対して表示対象物を操作者の視線方向から射影した2次元像を、前記操作者から見て異なった奥行き位置に配置される複数の表示面に対してそれぞれ表示し、前記複数の表示面に表示される2次元像の前記操作者から見た輝度を各表示面毎にそれぞれ独立に変化させて3次元立体像を表示し、
前記操作者が指し示すオブジェクトの奥行き位置を変化させて前記3次元表示装置に表示するとともに、前記操作者が指し示すオブジェクトの周囲の前記オブジェクトの奥行き位置の変化量を前記操作者が指し示している位置からの距離に応じて変化させて表示する第1の過程と、
前記第1の過程において、前記操作者が所定時間オブジェクトを指し示す操作を続けた場合に該当するオブジェクトを入力オブジェクトとして選択するとともに、該当するオブジェクトの奥行き位置の変化量を、さらに変化させて表示する第2の過程とを有することを特徴とする情報入力方法。 - 前記第2の過程において、前記オブジェクトの奥行き位置の変化量をさらに変化させる際に、前記第1の過程において変化させた奥行き方向と逆方向に変化させることを特徴とする請求項1に記載の情報入力方法。
- 前記第2の過程において、前記オブジェクトの奥行き位置の変化量をさらに変化させる際に、前記第1の過程において変化させた奥行き方向と同一向に変化させることを特徴とする請求項1に記載の情報入力方法。
- 複数のオブジェクトを表示し、当該複数のオブジェクトの中からあるオブジェクトを選択することによって情報を入力するための3次元表示装置を、当該表示部の前面に配置され操作者が指し示す位置を特定することができる入力部からの入力に基づき制御する情報入出力装置であって、
前記3次元表示装置は、操作者から見て異なった奥行き位置に配置した複数の表示面を有し、前記複数の表示面に対して表示対象物を操作者の視線方向から射影した2次元像を、前記操作者から見て異なった奥行き位置に配置される複数の表示面に対してそれぞれ表示し、前記複数の表示面に表示される2次元像の前記操作者から見た輝度を各表示面毎にそれぞれ独立に変化させて3次元立体像を表示し、
前記操作者が指し示すオブジェクトの奥行き位置を変化させて前記3次元表示装置に表示するとともに、前記操作者が指し示すオブジェクトの周囲の前記オブジェクトの奥行き位置の変化量を前記操作者が指し示している位置からの距離に応じて変化させて表示する第1の手段と、
前記操作者が所定時間オブジェクトを指し示す操作を続けた場合に、該当するオブジェクトを入力オブジェクトとして選択するとともに、該当するオブジェクトの奥行き位置の変化量を、さらに変化させて表示する第2の手段とを有することを特徴とする情報入出力装置。 - 前記第2の手段は、前記オブジェクトの奥行き位置の変化量をさらに変化させる際に、前記第1の手段において変化させた奥行き方向と逆方向に変化させることを特徴とする請求項4に記載の情報入出力装置。
- 前記第2の手段は、前記オブジェクトの奥行き位置の変化量をさらに変化させる際に、前記第1の手段において変化させた奥行き方向と同一方向に変化させることを特徴とする請求項4に記載の情報入出力装置。
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