JP5818145B2

JP5818145B2 - 入力装置及び入力制御プログラム並びに入力制御方法

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Publication number: JP5818145B2
Application number: JP2011181342A
Authority: JP
Inventors: 江口　達也; 達也江口; 啓一郎兵頭; 哲宏柴田; 勉須賀; 井上　雅之; 雅之井上
Original assignee: Konica Minolta Inc
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Priority date: 2011-08-23
Filing date: 2011-08-23
Publication date: 2015-11-18
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Description

本発明は、入力装置及び入力制御プログラム並びに入力制御方法に関し、特に、タッチパネルが表示面に配置された表示部を備える情報閲覧装置及び当該情報閲覧装置で動作する入力制御プログラム並びにタッチパネル入力を制御する入力制御方法に関する。

近年、タブレット端末や電子ペーパー、電子ブック等の表示部を備えた装置を用いて資料や書籍などのドキュメントを閲覧するユーザが増えている。このような装置（以下、情報閲覧装置と呼ぶ。）には、表示部にタッチパネルが設けられており、タッチパネルを用いて、ページめくり、拡大、縮小などのドキュメント操作や、ドキュメントの選択や表示、保存などのファイル操作、文字などの手書き入力操作などを行うことができる。

上記タッチパネルに関して、例えば、下記特許文献１には、表示器に表示された設定画面上のタッチキーの領域を領域登録手段によって登録し、画面領域別検出頻度設定欄を操作して、表示画面の領域毎に押圧動作の検出頻度レベルを設定し、この表示画面の領域毎の検出頻度レベルに基づき、走査制御手段により、走査線の選択順序及び抽出選択切換時間間隔を設定して、この走査線の選択順序及び抽出選択切換時間間隔を用いてタッチキーの押圧動作検出手段により、タッチキーの押圧動作を検出するようにして、検出頻度レベルを高くしたタッチキーの動作を速やかに検出する技術が開示されている。

また、下記特許文献２には、物体の接触を受けるタッチパネルに接続されるタッチパネルコントローラであって、第一クロック信号を生成する第一クロック生成器と、第二クロック信号を生成する第二クロック生成器と、第一クロック生成器と第二クロック生成器に接続されるマルチプレクサと、前記物体がタッチパネルに接触するか否かを検出するパネルのタッチ検知／検出装置と、前記タッチパネルの操作を制御するマイクロプロセッサとを含んで、前記タッチパネルが正常モード及び省エネルギーモードを有し、正常モードの場合に、前記マルチプレクサは第一クロック信号を出力して、省エネルギーモードの場合に、前記マルチプレクサは第二クロック信号を出力する技術が開示されている。

また、下記特許文献３には、表示部と、該表示部上の指示位置を所定の検出時間間隔で検出する１点検出型の手段とを有する表示装置を備えたコンピュータに、前記表示部への表示制御と、前記検出された指示位置に基づく入力制御とを行わせるためのプログラムであって、前記検出時間間隔より長い所定の単位時間毎に、当該単位時間内に検出された複数の指示位置を代表する代表位置を決定する代表位置決定手段、前記決定された代表位置の変動が同一の指示位置とみなせる所定範囲内か否かによって、同一の指示位置が継続して検出されているか否かを判定する同一位置判定手段、前記同一位置判定手段により同一の指示位置が継続して検出されていると判定された際に、範囲内を指示されたとみなす入力範囲の大きさを変化させるとともに、前記表示部中のその入力範囲部分を識別表示する制御を行う入力範囲可変制御手段、として前記コンピュータを機能させる技術が開示されている。

特開２００４−１０２９１１号公報特開２０１０−１９８５９６号公報特開２００９−１９９６２１号公報

ペンや指などを用いてタッチパネル上に文字などを手書きする場合、精度良く高速に押圧又は接触した位置を検出し、文字などを認識できるようにする必要がある。しかしながら、タッチパネルは、複数の検出ポートがマトリックス状に配置された構造であるため、マトリックス全体を常に高密度で高速スキャンすると、ＣＰＵ（Central Processing Unit）や回路の負荷の増大を招くことになる。

この問題に対して、特許文献１のように、タッチパネルの領域毎に、検出頻度や抽出選択切り替え時間を変化させる方法も考えられるが、上記文献は、予め決められたアイコンをタッチパネルで操作することを前提としているため、領域毎の検出頻度や抽出選択切り替え時間がダイナミックに変動する使用形態では利用することはできない。

また、特許文献２には、動作時と待機中とで動作させる回路ブロックとクロック数を変化させる方法が開示されているが、上記文献では、タッチパネル入力時のＣＰＵや回路の負荷を軽減することはできない。また、特許文献３には、タッチパネル上の押圧位置又は接触位置と時間によって反応する領域を変化させる方法が開示されているが、上記文献では、押圧又は接触した位置がダイナミックに変動する使用形態では利用することはできない。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、その主たる目的は、ＣＰＵや回路の負荷を増大させることなく、精度良くかつ高速に押圧又は接触した位置を検出することができる入力装置及び入力制御プログラム並びに入力制御方法を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明は、押圧又は接触を検出する複数の検出素子がマトリックス状に配列され、前記複数の検出素子が時分割でスキャンされるタッチパネルを備える入力装置において、前記タッチパネルから出力される信号に基づいて押圧又は接触された位置を特定し、当該位置を含む第１のエリアと、前記第１のエリア以外の第２のエリアと、に分割し、前記第１のエリアの検出密度が、前記第２のエリアよりも高くなるようにスキャンを制御する入力処理部を備え、前記入力処理部は、前記押圧又は接触された位置近傍の前記検出素子を含むエリアを前記第１のエリアとして設定し、前記押圧又は接触された位置の移動速度に応じて、前記第１のエリアのサイズ若しくは形状を設定するものである。

また、本発明は、押圧又は接触を検出する複数の検出素子がマトリックス状に配列され、前記複数の検出素子が時分割でスキャンされるタッチパネルを備える装置で動作する入力制御プログラムであって、前記装置を、前記タッチパネルから出力される信号に基づいて押圧又は接触された位置を特定し、当該位置を含む第１のエリアと、前記第１のエリア以外の第２のエリアと、に分割し、前記第１のエリアの検出密度が、前記第２のエリアよりも高くなるようにスキャンを制御する入力処理部として機能させ、前記入力処理部は、前記押圧又は接触された位置近傍の前記検出素子を含むエリアを前記第１のエリアとして設定し、前記押圧又は接触された位置の移動速度に応じて、前記第１のエリアのサイズ若しくは形状を設定するものである。

また、本発明は、押圧又は接触を検出する複数の検出素子がマトリックス状に配列され、前記複数の検出素子が時分割でスキャンされるタッチパネルを備える入力装置における入力制御方法であって、前記タッチパネルから出力される信号に基づいて押圧又は接触された位置を特定し、当該位置を含む第１のエリアと、前記第１のエリア以外の第２のエリアと、に分割するエリア設定ステップと、前記第１のエリアの検出密度が、前記第２のエリアよりも高くなるようにスキャンを制御して、押圧又は接触を検出する検出ステップと、を実行し、前記エリア設定ステップでは、前記押圧又は接触された位置近傍の前記検出素子を含むエリアを前記第１のエリアとして設定し、前記押圧又は接触された位置の移動速度に応じて、前記第１のエリアのサイズ若しくは形状を設定するものである。

本発明の入力装置及び入力制御プログラム並びに入力制御方法によれば、ＣＰＵや回路の負荷を増大させることなく、精度良くかつ高速にタッチ位置を検出することができる。

その理由は、入力装置（入力制御プログラム）は、予め複数のエリアに分割されたタッチパネルに対して、エリア毎に一括して押圧又は接触の検出を行い、押圧又は接触を検出した場合は、押圧又は接触した位置を含むエリア（押圧又は接触した位置が属するエリア若しくは押圧又は接触した位置近傍のエリア）に対しては高密度な検出（当該エリア内の全てのラインの検出）を行い、上記エリア以外のエリアに対しては低密度な検出（所定の間隔でラインを間引きした検出）を行うからである。

本発明の一実施例に係る情報閲覧装置の外観を模式的に示す斜視図である。本発明の一実施例に係る情報閲覧装置の構成を示すブロック図である。本発明の一実施例に係るタッチパネルの動作状態（待機中）を示す図である。本発明の一実施例に係るタッチパネルの動作状態（タッチ検出後）を示す図である。本発明の一実施例に係るタッチパネルの動作状態（タッチ位置が移動した場合）を示す図である。本発明の一実施例に係るタッチパネルの動作状態（タッチ位置が他のエリアに接近した場合）を示す図である。本発明の一実施例に係るタッチパネルの他の動作状態（待機中）を示す図である。本発明の一実施例に係るタッチパネルの他の動作状態（タッチ検出後）を示す図である。本発明の一実施例に係るタッチパネルの他の動作状態（タッチ位置が移動した場合）を示す図である。本発明の一実施例に係るタッチパネルの他の動作状態（タッチ位置の移動速度に応じてエリアのサイズを変更する場合）を示す図である。本発明の一実施例に係るタッチパネルの他の動作状態（タッチ位置の移動方向に応じてエリアの形状を変更する場合）を示す図である。本発明の一実施例に係るタッチパネルの他の動作状態（待機中）を示す図である。本発明の一実施例に係るタッチパネルの他の動作状態（タッチ検出後）を示す図である。本発明の一実施例に係るタッチパネルの処理量の削減効果を説明するテーブルである。本発明の一実施例に係る情報閲覧装置の全体処理を示すフローチャート図である。本発明の一実施例に係る情報閲覧装置の処理（図３の動作におけるタッチ位置の検出処理）を示すフローチャート図である。本発明の一実施例に係る情報閲覧装置の処理（図４の動作におけるタッチ位置の検出処理）を示すフローチャート図である。

背景技術で示したように、表示部にタッチパネルを備えたタブレット端末や電子ペーパー、電子ブック等の情報閲覧装置が普及しており、資料や書籍などのドキュメントを閲覧する用途などで使用されている。この情報閲覧装置では、ペンや指などを用いてタッチパネル上に文字などを手書きすることができるが、精度良く高速に押圧又は接触した位置を検出するためには、タッチパネルのマトリックス全体を常に高密度で高速にスキャンしなければならず、ＣＰＵや回路の負荷が増大するという問題があった。

そこで、本発明の一実施の形態では、マトリックス状に配置された検出ポートを時分割でスキャンして押圧又は接触した位置を検出するタッチパネルにおいて、タッチパネルが押圧又は接触を検出したら、押圧又は接触した位置の近傍エリアとそれ以外のエリアとで検出動作を切り替える制御を行う。具体的には、予めマトリックスを複数のエリアに分割し、待機状態では、エリア毎に一括して押圧又は接触を検出し、押圧又は接触を検出した場合は、押圧又は接触した位置を含むエリア（予め分割されたエリアの内の押圧又は接触した位置が属するエリア、若しくは、押圧又は接触した位置を中心とする近傍のエリア）に対しては高密度な検出（当該エリア内の全てのラインの検出）を行い、そのタッチ位置を含むエリア以外のエリアに対しては相対的に低密度な検出（所定の間隔でラインを間引きした検出）を行う。

このように、押圧又は接触した位置に応じてタッチパネルの検出制御を切り替えることで、効率的に押圧又は接触した位置を検出することができ、ＣＰＵや回路の負荷を抑えつつ、精度良くかつ高速に押圧又は接触した位置を検出することが可能となる。

上記した本発明の一実施の形態についてさらに詳細に説明すべく、本発明の一実施例に係る入力装置及び入力制御プログラム並びに入力制御方法について、図１乃至図８を参照して説明する。図１は、本実施例の情報閲覧装置の外観を模式的に示す斜視図であり、図２は、情報閲覧装置の構成を示すブロック図である。また、図３乃至図５は、本実施例のタッチパネルの動作状態を示す図であり、図６乃至図８は、本実施例の情報閲覧装置の処理を示すフローチャート図である。

図１に示すように、本実施例の入力装置の一例である情報閲覧装置１００は、ノート型のコンピュータ装置やタブレット端末、電子ペーパー、電子ブック等の表示機能を備えた装置である。なお、以下の実施例では、入力装置として情報閲覧装置１００を例にして説明するが、本実施例の入力装置は、必ずしも表示機能を備えていなくてもよく、タッチパネルを用いて情報を入力可能な装置であればよい。

上記情報閲覧装置１００は、図２に示すように、ＣＰＵ１０１、メモリ１０２、表示部１０３、表示コントローラ１０４、操作部１０５、通信部１０６、電池１０７、コマンド入力処理部１０８、手書き入力処理部１０９、ＩＤ検出部１１０などで構成される。

ＣＰＵ１０１は、メモリ１０２から読み出した入力制御プログラムを実行し、各部の動作を制御する制御部として機能する。

メモリ１０２は、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）などで構成され、ＣＰＵ１０１で動作する各種プログラム、情報閲覧装置１００の動作を制御するための設定情報、各種データ（例えば、予め分割されたエリアを規定する情報、手書きした文字を特定するためのパターンデータ、ユーザを識別するための情報、ドキュメントのデータ）などを記憶する。

表示部１０３は、電子ペーパー（ＥＰＤ：Electrophoretic Display）や液晶表示装置（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）、有機ＥＬ（electroluminescence）表示装置等からなり、ドキュメントを表示したり、手書き入力された情報などを表示したりする。なお、電子ペーパーは、一対の透明なフィルム基板の内表面に透明導電性の電極が形成され、電極間に導電性を有する黒色トナーと電気絶縁性を有する白色トナーが封入され、電極間に電圧を印加すると黒色トナーが移動して白色トナーと入れ替わって色が変化する構造を利用した表示デバイスである。

表示コントローラ１０４は、表示部１０３を駆動し、ＣＰＵ１０１の指示に従って、表示部１０３の表示を制御する。

操作部１０５は、電源ボタンなどのハードウェアキーと、表示部１０３上に配置された、感圧式若しくは静電式のタッチパネルなどで構成される。タッチパネルは、Ｘ方向及びＹ方向のラインの交点にマトリックス状に配置された複数の検出ポート（抵抗や電圧、容量の変化を検出する検出素子）を含むタッチパネル本体と、Ｘ方向（若しくはＹ方向）のライン毎に検出ポートに順次電圧を印加する回路（順次電圧印加ドライバ）と、Ｙ方向（若しくはＸ方向）のライン毎に検出ポートからの出力を検出する回路（順次センシング回路）などで構成され、ペンや指などで押圧又は接触した位置を特定する情報を手書き入力処理部１０９に通知する。なお、本実施例のタッチパネルは、予め複数のエリアに分類されており、手書き入力処理部１０９の指示に従って順次電圧印加ドライバ及び順次センシング回路が動作し、待機状態（押圧又は接触を検出する段階）では、エリア毎に一括して押圧又は接触を検出し、押圧又は接触を検出した後は、押圧又は接触した位置が属するエリア若しくは押圧又は接触した位置近傍のエリアと、上記エリア以外のエリアとで、検出動作を切り替えて押圧又は接触した位置を検出する。

通信部１０６は、ＮＩＣ（Network Interface Card）やモデムなどであり、有線通信や無線通信によりネットワークに接続されたコンピュータ装置やサーバと交信し、ドキュメントのデータなどを受信する。

電池１０７は、情報閲覧装置１００の各部を駆動するための電源を供給する二次電池などである。

コマンド入力処理部１０８は、タッチパネルで指示されたコマンドを判断し、ＣＰＵ１０１に通知する。

手書き入力処理部１０９は、タッチパネルから出力される信号に基づいて、ペンや指などがタッチパネルに押圧又は接触した位置を特定し、タッチパネルのマトリックスを、押圧又は接触した位置が属するエリア若しくは押圧又は接触した位置近傍のエリアとそれ以外のエリアとに分割する。そして、押圧又は接触した位置が属するエリア若しくは押圧又は接触した位置近傍のエリアに関しては、１ライン毎に押圧又は接触した位置を検出するようにタッチパネルの順次電圧印加ドライバ及び順次センシング回路を制御する。また、それ以外のエリアに関しては、所定の間隔でラインを間引きして押圧又は接触した位置を検出するようにタッチパネルの順次電圧印加ドライバ及び順次センシング回路を制御するまた、手書き入力処理部１０９は、押圧又は接触した位置の軌跡を予めメモリ１０２に記憶したパターンデータと照合することにより、手書きされた文字を認識し、ＣＰＵ１０１に通知する。なお、手書き入力処理部１０９は、ハードウェア（タッチパネル検出サブＣＰＵ）として構成してもよいし、ソフトウェア（ＣＰＵ１０１上で動作する入力制御プログラム）として構成してもよい。

ＩＤ検出部１１０は、情報閲覧装置１００を操作するユーザを識別する。例えば、情報閲覧装置１００の起動時に、ユーザのＩＤなどの文字情報が入力、若しくは、ユーザの生体情報が検出された場合は、その文字情報や生体情報とメモリ１０２に記憶されたユーザ情報とを比較することによってユーザを識別することができる。

なお、図２は、本実施例の情報閲覧装置１００の一例であり、その構成は適宜変更することができる。

次に、本実施例の情報閲覧装置１００によるタッチパネルの入力制御方法について、図３を参照して具体的に説明する。

図３（ａ）は、待機中のタッチパネルの動作状態を示している。図に示すように、縦方向のライン毎に順次、検出ポートに電圧を印加する順次電圧印加ドライバと、横方向のライン毎に順次、検出ポートの出力を検出する順次センシング回路とは、手書き入力処理部１０９（タッチパネル検出サブＣＰＵ）に接続される。また、タッチパネル検出サブＣＰＵは、電圧印加エリアセットと、センシングエリアセットとを含み、電圧印加エリアセットは、順次電圧印加ドライバに電圧を印加させるエリアを設定し、センシングエリアセットは、順次センシング回路に出力を検出させるエリアを設定する。

また、本実施例のタッチパネルは、便宜上、予め定めた複数のエリア（ここでは、エリア１〜４の４つのエリア）に分割（物理的な分割ではない。）されており、エリア毎に一括検出が行われる。すなわち、順次電圧印加ドライバによってエリア１に対応するライン（ここではＸ０〜Ｘ７）に一括して電圧が印加され、順次センシング回路によってエリア１に対応するライン（ここではＹ０〜Ｙ９）からの信号が一括して検出され、エリア１のどれか一つの検出ポートがＯＮになっているかを判断する。ＯＮになっている検出ポートがなければ、エリア２、エリア３、エリア４の順に同様に検出を行う。

例えば、図３（ａ）に示すように、Ａ点が押圧又は接触された場合、手書き入力処理部１０９（タッチパネル検出サブＣＰＵ）は、エリア１の全体検出において、エリア１のどこかが押圧又は接触されたと認識する。そして、押圧又は接触が検出されたエリア１に対して、１ライン毎に順次検出して（図では、検出するラインを網掛けで示している。）、押圧又は接触された位置を正確に特定する。

図３（ｂ）は、押圧又は接触を検出した後のタッチパネルの動作状態を示している。手書き入力処理部１０９（タッチパネル検出サブＣＰＵ）は、押圧又は接触が検出されたエリア１に対しては、１ライン毎に順次検出する検出モード（以下、高密度の検出モードと呼ぶ。）に設定し、エリア１以外（エリア２〜４）に対しては、所定の間隔でラインを間引きして（ここでは１ラインおきに）検出する検出モード（以下、低密度の検出モードと呼ぶ。）に設定する。

図３（ｃ）は、押圧又は接触した位置Ａが移動した場合のタッチパネルの動作状態を示している。手書き入力処理部１０９（タッチパネル検出サブＣＰＵ）は、押圧又は接触した位置Ａが徐々に移動して、エリア１からエリア２に入ったことを検出すると、エリア２は、１ライン毎に順次検出する高密度の検出モードに設定し、エリア２以外（エリア１、３、４）は、所定の間隔でラインを間引きして（ここでは１ラインおきに）検出する低密度の検出モードに設定する。

なお、図３（ｂ）、（ｃ）では、複数のエリアの中の１つのエリアに対して高密度の検出を行う構成としたが、押圧又は接触した位置がエリアを跨いで移動する場合に、第１のエリアの押圧又は接触した位置が第２のエリアに近づいたら、図３（ｄ）に示すように、第１のエリア（ここではエリア１）と第２のエリア（ここではエリア２）の双方を高密度の検出モードに設定し、押圧又は接触した位置が第２のエリアに入ったら、第２のエリアのみを高密度の検出モードに設定するようにしてもよい。

図４は、本実施例の情報閲覧装置１００によるタッチパネルの入力制御方法の他の例を示している。

図４（ａ）に示すように、タッチパネルは、図３（ａ）と同様に複数のエリア（ここでは、エリア１〜４の４つのエリア）に分割されており、エリア毎に一括検出が行われる。そして、Ａ点が押圧又は接触された場合、手書き入力処理部１０９（タッチパネル検出サブＣＰＵ）は、エリア１の全体検出において、エリア１のどこかがタッチされたと認識する。そして、押圧又は接触が検出されたエリア１に対して、１ライン毎に順次検出して、押圧又は接触された位置を正確に特定する。

図４（ｂ）では、図３（ｂ）と同様に、手書き入力処理部１０９（タッチパネル検出サブＣＰＵ）は、押圧又は接触が検出されたエリア１に対しては、１ライン毎に順次検出する高密度の検出モードに設定し、エリア１以外（エリア２〜４）に対しては、所定の間隔でラインを間引きして（ここでは１ラインおきに）検出する低密度の検出モードに設定する。

ここで、押圧又は接触した位置Ａが移動した場合、図３（ｃ）では、移動後の位置Ａが属するエリアを１ライン毎に順次検出する高密度の検出モードに設定したが、図４（ｃ）では、移動後の位置Ａ近傍のエリア（位置Ａを中心にした所定のサイズの矩形エリア）を高密度の検出モードに設定し、このエリア以外は所定の間隔でラインを間引きして（ここでは１ラインおきに）検出する低密度の検出モードに設定する。

このように、押圧又は接触した位置近傍のエリアを高密度の検出モードに設定することにより、押圧又は接触した位置が変化しても当該エリアからはみ出すことがないため、押圧又は接触した位置を高精度に検出することができる。

なお、図４（ｃ）では、押圧又は接触した位置の上下４ライン、左右４ラインを高密度に検出するエリアとしたが、このエリアのサイズが大きくなると、低密度に検出するエリアの面積が小さくなり（すなわち、間引きするライン数が減少し）、ＣＰＵや回路の負荷を大きく軽減させることができなくなる。一方、このエリアのサイズが小さくなると、押圧又は接触した位置の移動速度が大きい時に当該エリアからはみ出してしまい、押圧又は接触した位置を高精度に検出することができなくなる。

この問題に対して、押圧又は接触した位置の移動速度に応じて、エリアのサイズを変更することができる。例えば、図４（ｄ）に示すように、押圧又は接触した位置の移動速度が小さい場合は、エリアのサイズを小さくし、押圧又は接触した位置の移動速度が大きい場合は、エリアのサイズを大きくする。これにより、ＣＰＵや回路の負荷の軽減と押圧又は接触した位置の高精度な検出とを両立させることができる。

また、図４（ｃ）、（ｄ）では、高密度に検出するエリアを略正方形としたが、押圧又は接触した位置が移動する場合、その移動方向に関しては高密度に検出する必要があるが、移動方向に直交する方向に関しては必ずしも高密度に検出する必要はなる。

そこで、押圧又は接触した位置の移動方向に応じて、高密度に検出するエリアの形状を変更することもできる。例えば、図４（ｅ）に示すように、押圧又は接触した位置の移動方向（ここでは図の横方向）に対しては、エリアのサイズを大きくし、押圧又は接触した位置の移動方向に直交する方向（ここでは図の縦方向）に対しては、エリアのサイズを小さくする。これによっても、ＣＰＵや回路の負荷の軽減と押圧又は接触した位置の高精度な検出とを両立させることができる。

次に、本実施例の入力制御方法を用いた場合の処理量の低減効果について、実際のタッチパネルに即して説明する。

図５（ａ）は、待機中のタッチパネルの動作状態を示している。このタッチパネルは、Ｘ軸（図の横方向）に1000ライン、Ｙ軸（図の縦方向）に1000ラインの検出ポートを持っており、例えば、１ラインを0.5μsecでスキャンする場合、全ラインを順次スキャンする従来の方法では、0.5μsec×1000ライン×1000ライン＝500msec必要になる。一方、100ライン×100ラインを１エリアとして、エリア毎に一括スキャン（ブロックスキャンと呼ぶ。）する本実施例の方法の場合は、X軸10エリア×Ｙ軸10エリア＝100エリアのブロックスキャンで全体をスキャンすることができ、全エリアのスキャンに要する時間は、0.5μsec×100エリア＝0.05msecとなる。そして、押圧又は接触した位置を中心にX軸100ライン、Y軸100ラインの特定エリアを高密度の検出モードでスキャンする場合、特定エリアのスキャンに要する時間は、0.5μsec×100ライン×100ライン＝5000μsec＝5msecとなる。

このように、従来の方法では500msec必要であったものが、本実施例の方法ではブロックスキャンの時間（0.05msec）と特定エリアのスキャンの時間（5msec）を加算した5.05msecとなる。すなわち、約1/100の時間で処理が可能となり、処理量を大幅に削減することができる。

図５（ｂ）は、押圧又は接触を検出した後のタッチパネルの動作状態を示している。この場合、全ラインを順次スキャンする従来の方法では、上記した通り、0.5μsec×1000ライン×1000ライン＝500msec必要になる。一方、押圧又は接触した位置を中心にX軸100ライン、Y軸100ラインのエリアを１ライン毎に高密度スキャンし、それ以外のエリアを、1ラインおきに間引きスキャンする場合、X軸及びY軸のスキャンライン数は、各々、高密度スキャンの100ライン＋間引きスキャンの450ライン＝550ラインとなり、全エリアのスキャンに要する時間は、0.5μsec×550ライン×550ライン＝1512500μsec＝151.25msecとなる。

従って、従来の方法では500msec必要であったものが、本実施例の方法では151.25msecとなり、約30%の時間で処理が可能となり、処理量を大幅に削減することができる。

図５（ｃ）は、1000×1000ラインのマトリックスにおいて、同時に押圧又は接触する数を増やした時に、全エリアを全ラインスキャンする従来の方法と、押圧又は接触した位置の近傍100×100のみを全ラインスキャンし、その他のエリアを１ラインおきに間引きスキャンする本実施例の方法とで、処理量がどのように変化するかを示している。ここで、同時に押圧又は接触する位置は縦横共に重ならないものとしている。

図５（ｃ）の表から明らかなように、本実施例の方法では、同時に押圧又は接触する数が増えた場合であっても、全エリアを全ラインスキャンする従来の方法に比べて処理量を十分に削減することができ、ＣＰＵや回路の負荷を増大させることなく、精度良く高速に押圧又は接触した位置を検出できることが分かる。例えば、押圧又は接触した位置が４ヶ所の場合でも処理量は約半分になるため、クロック数を半分に落とすことも可能になる。

次に、情報閲覧装置１００の動作について、図６乃至図８のフローチャート図を参照して説明する。図６は、情報閲覧装置１００の全体処理を示し、図７及び図８は、図６のＳ１１０のタッチパネル入力処理の詳細を示している。

情報閲覧装置１００のＣＰＵ１０１は、電源ＯＮを検出すると（Ｓ１０１のＹｅｓ）、所定の認証画面を表示部１０３に表示させ、ユーザにユーザＩＤやパスワードなどを入力させる。そして、ＣＰＵ１０１は、入力されたユーザＩＤやパスワードとメモリ１０２に記憶されたユーザ情報とを比較することによって認証を行う（Ｓ１０２）。

次に、ＣＰＵ１０１は、前回開いていたドキュメントのデータがメモリ１０２に記憶されているかを判断し（Ｓ１０３）、前回開いていたドキュメントのデータが記憶されていれば、表示部１０３にそのデータに基づくドキュメントを表示させる（Ｓ１０６）。一方、前回開いていたドキュメントのデータがなければ、ＣＰＵ１０１は、所定のドキュメント選択画面を表示部１０３に表示させて、ユーザにドキュメントを選択させ（Ｓ１０４）、選択されたドキュメントを表示部１０３に表示させる（Ｓ１０５）。

ドキュメントが表示されている状態で、ＣＰＵ１０１は、各種操作を判断する（Ｓ１０７）。ドキュメント操作が行われた場合は、ＣＰＵ１０１は、ページめくりや拡大／縮小などの処理を行なう（Ｓ１０８）。また、ファイル操作が行われた場合は、ＣＰＵ１０１は、ドキュメントのデータの保存や、別のドキュメントの選択／表示などの処理を行なう（Ｓ１０９）。タッチパネルに入力する操作が行われた場合は、手書き入力処理部１０９のタッチパネル検出サブＣＰＵ（入力制御プログラム）は、押圧又は接触した位置を検出し、タッチパネルに入力された情報を特定する（Ｓ１１０）。このタッチパネル入力検出処理については後述する。

その後、ＣＰＵ１０１は、電源ＯＦＦを検出すると（Ｓ１１１のＹｅｓ）、所定のシャットダウン処理、例えば、現在、表示されているドキュメントの状態（ページ数、開いている位置、拡大率など）をメモリ１０２に保存する処理を行い（Ｓ１１２）、情報閲覧装置１００の電源をＯＦＦにする（Ｓ１１３）。

次に、Ｓ１１０のタッチパネル入力検出処理について、図７及び図８を参照して詳細に説明する。

図３で示した方法でタッチパネル入力を検出する場合は、図７のフローチャート図に従って処理を実行する。

まず、タッチパネルの検出単位をエリア単位に設定し（Ｓ２０１）、エリア毎に一括して検出する。いずれかのエリアで押圧又は接触を検出したら（Ｓ２０２のＹｅｓ）、押圧又は接触した面積が予め定めた所定の面積以下であるかを判断する。押圧又は接触した面積が所定の面積よりも大きい場合は（Ｓ２０３のＮｏ）、ペンや指による手書き入力ではない（例えば、ペン書きする際の手のひらが検出された）と考えられることからＳ２０１に戻って同様の処理を繰り返す。

一方、押圧又は接触した面積が所定の面積以下の場合は（Ｓ２０３のＹｅｓ）、押圧又は接触した位置がどのエリアに属するかを判別する。そして、押圧又は接触した位置が属するエリアをエリアａに設定し、エリアａに関しては、エリア内の全てのラインを順次検出する高密度の検出モードに設定し、その他のエリアに関しては、１ラインおきに検出する低密度の検出モードに設定し、その設定に従って、順次電圧印加ドライバ及び順次センシング回路を駆動させる（Ｓ２０４）。

その後、押圧又は接触を検出したら（Ｓ２０５のＹｅｓ）、押圧又は接触した面積が予め定めた所定の面積以下であるかを判断する。押圧又は接触した面積が所定の面積よりも大きい場合は（Ｓ２０６のＮｏ）、ペンや指による手書き入力ではない（例えば、ペン書きする際の手のひらが検出された）と考えられることからＳ２０１に戻って同様の処理を繰り返す。

一方、押圧又は接触した面積が所定の面積以下の場合は（Ｓ２０６のＹｅｓ）、一定時間保持時間カウントフラグを解除（Ｆ＝０に設定）する（Ｓ２０７）。次に、押圧又は接触した位置がどのエリアに属するかを判別し、押圧又は接触した位置が属するエリアをエリアｂに設定する（Ｓ２０８）。そして、エリアａとエリアｂを比較して、押圧又は接触した位置が別のエリアに移動したかを判断する（Ｓ２０９）。

別のエリアに移動していない場合（エリアａとエリアｂが同じ場合）は、Ｓ２０５に戻り、そのままの検出状態で検出を継続する。一方、押圧又は接触した位置が別のエリアに移動した場合（エリアａとエリアｂが異なる場合）は、Ｓ２０４に戻って、押圧又は接触した位置が属するエリアを再設定し、当該エリアを全てのラインを順次検出する高密度の検出モードに設定し、その他のエリアを１ラインおきに検出する低密度の検出モードに設定し、その設定に従って、順次電圧印加ドライバ及び順次センシング回路を駆動させる。

また、Ｓ２０５で、押圧又は接触が検出されないようになった場合は（Ｓ２０５のＮｏ）、一定時間保持時間カウントフラグが解除（Ｆ＝０に設定）されているかを判断し（Ｓ２１０）、一定時間保持時間カウントフラグが解除されている場合は、一定時間保持時間に所定時間（ここではＴ秒）を設定し、一定時間保持時間カウントフラグを設定（Ｆ＝１に設定）する（Ｓ２１１）。その後、所定時間Ｔから１を減算し（Ｓ２１２）、所定時間Ｔが０になったかを判断する（Ｓ２１３）。所定時間Ｔが０でなければ、Ｓ２０５に戻って検出を継続する。一方、所定時間Ｔが０であれば、Ｓ２０１に戻って同様の処理を繰り返す。

図４で示した方法でタッチパネル入力を検出する場合は、図８のフローチャート図に従って処理を実行する。

図７と同様に、タッチパネルの検出単位をエリア単位に設定し（Ｓ３０１）、エリア毎に一括して検出する。いずれかのエリアで押圧又は接触を検出したら（Ｓ３０２のＹｅｓ）、押圧又は接触した面積が予め定めた所定の面積以下であるかを判断する。押圧又は接触した面積が所定の面積よりも大きい場合は（Ｓ３０３のＮｏ）、ペンや指による手書き入力ではない（例えば、ペン書きする際の手のひらが検出された）と考えられることからＳ３０１に戻って同様の処理を繰り返す。

一方、押圧又は接触した面積が所定の面積以下の場合は（Ｓ３０３のＹｅｓ）、押圧又は接触した位置がどのエリアに属するかを判別する（Ｓ３０４）。そして、押圧又は接触した位置が属するエリアを全てのラインを順次検出する高密度の検出モードに設定し、その設定に従って、順次電圧印加ドライバ及び順次センシング回路を駆動させて、押圧又は接触した位置の詳細位置を検出する（Ｓ３０５）。そして、押圧又は接触した位置の詳細位置座標から、順次スキャンスタート位置及び順次スキャンエンド位置を設定し（Ｓ３０６）、順次スキャンスタート位置と順次スキャンエンド位置の間を、１ライン毎にスキャンする高密度の検出モードの順次スキャンエリアに設定し、その他のエリアを、１ラインおきに検出する低密度の検出モードの間引きスキャンエリアに設定し、その設定に従って、順次電圧印加ドライバ及び順次センシング回路を駆動させる（Ｓ３０７）。

その後、押圧又は接触を検出したら（Ｓ３０８のＹｅｓ）、押圧又は接触した面積が予め定めた所定の面積以下であるかを判断する。押圧又は接触した面積が所定の面積よりも大きい場合は（Ｓ３０９のＮｏ）、ペンや指による手書き入力ではない（例えば、ペン書きする際の手のひらが検出された）と考えられることからＳ３０１に戻って同様の処理を繰り返す。

一方、押圧又は接触した面積が所定の面積以下の場合は（Ｓ３０９のＹｅｓ）、一定時間保持時間カウントフラグを解除（Ｆ＝０に設定）する（Ｓ３１０）。次に、押圧又は接触した位置の詳細位置を検出し、検出位置に設定する（Ｓ３１１）。そして、Ｓ３０５で検出した詳細位置の座標とＳ３１１で検出した検出位置の座標とを比較する（Ｓ３１２）。

押圧又は接触した位置が移動していない場合（詳細位置の座標と検出位置の座標が同じ場合）は、Ｓ３０８に戻り、そのままの検出状態で検出を継続する。一方、押圧又は接触した位置が移動した場合（詳細位置の座標と検出位置の座標が異なる場合）は、Ｓ３０４に戻って、押圧又は接触した位置が属するエリアを検出する。

また、Ｓ３０８で、押圧又は接触が検出されないようになった場合は（Ｓ３０８のＮｏ）、一定時間保持時間カウントフラグが解除（Ｆ＝０に設定）されているかを判断し（Ｓ３１３）、一定時間保持時間カウントフラグが解除されている場合は、一定時間保持時間に所定時間（ここではＴ秒）を設定し、一定時間保持時間カウントフラグを設定（Ｆ＝１に設定）する（Ｓ３１４）。その後、所定時間Ｔから１を減算し（Ｓ３１５）、所定時間Ｔが０になったかを判断する（Ｓ３１６）。所定時間Ｔが０でなければ、Ｓ３０８に戻って検出を継続する。一方、所定時間Ｔが０であれば、Ｓ３０１に戻って同様の処理を繰り返す。

このように、本実施例の情報閲覧装置１００によれば、タッチパネルを予め複数のエリアに分割しておき、始めに、エリア毎に一括して押圧又は接触を検出し、押圧又は接触を検出したら、押圧又は接触した位置が属するエリア、若しくは、押圧又は接触した位置近傍のエリアは１ライン毎に検出する高密度の検出モードに設定し、それ以外のエリアは１ラインおきに間引きして検出する低密度の検出モードに設定し、設定した検出モードでタッチパネルを駆動するため、ＣＰＵや回路の負荷を軽減しつつ、高精度かつ高速に押圧又は接触を検出することができる。

なお、本発明は上記実施例の記載に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、その構成及び制御は適宜変更可能である。

例えば、上記説明では、押圧又は接触した位置を含むエリア以外のエリアに関して、１ラインおきに検出する低密度の検出モードに設定する場合を示したが、３ライン中の２ラインを間引きするなど、間引きの程度は適宜設定することができる。

また、低密度の検出モードでは、一定の間隔でラインを間引きする構成としたが、押圧又は接触した位置から遠いほど押圧又は接触が検出される可能性は低くなると考えられることから、押圧又は接触した位置から離れるに従って間引き率が高くなるように、間引きパターンを変化させることもできる。

また、上記実施例では、押圧又は接触した位置を含むエリアは、全てのラインの検出素子をスキャンする構成としたが、本発明は、押圧又は接触した位置を含むエリアが、それ以外のエリアよりも検出密度が大きくなるように制御されればよく、例えば、押圧又は接触した位置を含むエリアを、それ以外のエリアよりも小さい間引き率で間引いて押圧又は接触を検出する構成とすることもできる。

また、上記実施例では、ラインを間引きして低密度に検出する構成としたが、検出素子単位で間引きする構成とすることもできる。

本発明は、タッチパネルを設けた表示部を備える装置、及び当該装置で動作するプログラム、並びにタッチパネル入力を制御する方法に利用可能である。

１００情報閲覧装置
１０１ＣＰＵ
１０２メモリ
１０３表示部
１０４表示コントローラ
１０５操作部
１０６通信部
１０７電池
１０８コマンド入力処理部（タッチパネル位置検出サブＣＰＵ）
１０９手書き入力処理部
１１０ＩＤ検出部

Claims

押圧又は接触を検出する複数の検出素子がマトリックス状に配列され、前記複数の検出素子が時分割でスキャンされるタッチパネルを備える入力装置において、
前記タッチパネルから出力される信号に基づいて押圧又は接触された位置を特定し、当該位置を含む第１のエリアと、前記第１のエリア以外の第２のエリアと、に分割し、前記第１のエリアの検出密度が、前記第２のエリアよりも高くなるようにスキャンを制御する入力処理部を備え、
前記入力処理部は、前記押圧又は接触された位置近傍の前記検出素子を含むエリアを前記第１のエリアとして設定し、前記押圧又は接触された位置の移動速度に応じて、前記第１のエリアのサイズ若しくは形状を設定する、ことを特徴とする入力装置。
前記タッチパネルは、予め複数のエリアに分割されており、
前記入力処理部は、前記複数のエリアの内の、前記押圧又は接触された位置が属するエリアを前記第１のエリアとして設定する、ことを特徴とする請求項１に記載の入力装置。
前記入力処理部は、前記押圧又は接触された位置が前記第１のエリアに隣接するエリアに接近した場合は、前記隣接するエリアを、前記第１のエリアと同じ検出密度でスキャンさせる、ことを特徴とする請求項２に記載の入力装置。
前記入力処理部は、押圧又は接触を検出するまでは、予め設定されたエリア単位で押圧又は接触を検出する、ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一に記載の入力装置。
前記入力処理部は、押圧又は接触が検出されなくなった後、予め定めた時間が経過するまでは、前記第１のエリア及び前記第２エリアに対するスキャン制御を維持する、ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一に記載の入力装置。
押圧又は接触を検出する複数の検出素子がマトリックス状に配列され、前記複数の検出素子が時分割でスキャンされるタッチパネルを備える装置で動作する入力制御プログラムであって、
前記装置を、
前記タッチパネルから出力される信号に基づいて押圧又は接触された位置を特定し、当該位置を含む第１のエリアと、前記第１のエリア以外の第２のエリアと、に分割し、前記第１のエリアの検出密度が、前記第２のエリアよりも高くなるようにスキャンを制御する入力処理部として機能させ、
前記入力処理部は、前記押圧又は接触された位置近傍の前記検出素子を含むエリアを前記第１のエリアとして設定し、前記押圧又は接触された位置の移動速度に応じて、前記第１のエリアのサイズ若しくは形状を設定する、ことを特徴とする入力制御プログラム。
前記タッチパネルは、予め複数のエリアに分割されており、
前記入力処理部は、前記複数のエリアの内の、前記押圧又は接触された位置が属するエリアを前記第１のエリアとして設定する、ことを特徴とする請求項６に記載の入力制御プログラム。
前記入力処理部は、前記押圧又は接触された位置が前記第１のエリアに隣接するエリアに接近した場合は、前記隣接するエリアを、前記第１のエリアと同じ検出密度でスキャンさせる、ことを特徴とする請求項７に記載の入力制御プログラム。
前記入力処理部は、押圧又は接触を検出するまでは、予め設定されたエリア単位で押圧又は接触を検出する、ことを特徴とする請求項６乃至８のいずれか一に記載の入力制御プログラム。
前記入力処理部は、押圧又は接触が検出されなくなった後、予め定めた時間が経過するまでは、前記第１のエリア及び前記第２エリアに対するスキャン制御を維持する、ことを特徴とする請求項６乃至９のいずれか一に記載の入力制御プログラム。
押圧又は接触を検出する複数の検出素子がマトリックス状に配列され、前記複数の検出素子が時分割でスキャンされるタッチパネルを備える入力装置における入力制御方法であって、
前記タッチパネルから出力される信号に基づいて押圧又は接触された位置を特定し、当該位置を含む第１のエリアと、前記第１のエリア以外の第２のエリアと、に分割するエリア設定ステップと、
前記第１のエリアの検出密度が、前記第２のエリアよりも高くなるようにスキャンを制御して、押圧又は接触を検出する検出ステップと、を実行し、
前記エリア設定ステップでは、前記押圧又は接触された位置近傍の前記検出素子を含むエリアを前記第１のエリアとして設定し、前記押圧又は接触された位置の移動速度に応じて、前記第１のエリアのサイズ若しくは形状を設定する、ことを特徴とする入力制御方法。
前記タッチパネルは、予め複数のエリアに分割されており、
前記エリア設定ステップでは、前記複数のエリアの内の、前記押圧又は接触された位置が属するエリアを前記第１のエリアとして設定する、ことを特徴とする請求項１１に記載の入力制御方法。
前記検出ステップでは、前記押圧又は接触された位置が前記第１のエリアに隣接するエリアに接近した場合は、前記隣接するエリアを、前記第１のエリアと同じ検出密度でスキャンする、ことを特徴とする請求項１２に記載の入力制御方法。
前記エリア設定ステップの前に、予め設定されたエリア単位で押圧又は接触を検出する一次検出ステップを実行する、ことを特徴とする請求項１１乃至１３のいずれか一に記載の入力制御方法。
前記検出ステップでは、押圧又は接触が検出されなくなった後、予め定めた時間が経過するまでは、前記第１のエリア及び前記第２エリアに対するスキャン制御を維持する、ことを特徴とする請求項１１乃至１４のいずれか一に記載の入力制御方法。