JPH07230352A - タッチ位置検出装置及びタッチ指示処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】同時に複数のタッチをしたときに個々のタッチ
位置を検出でき、かつ、耐久性を向上したタッチ位置検
出装置を提供する。 【構成】送波器１１ｘ、ｙを経由して分波器群１２ｘ、
ｙから送波され、集波生群ｘ、ｙを経由して受波器１４
ｘ、１４ｙがパルス形の信号波Ｗ２ｘ，Ｗ２ｙを受信す
る。受信した信号はタッチ位置／押圧検出部２３ｘ、２
３ｙに送られ、ここで、その信号波のうちどの集波器１
３ｘ，ｙで受信したものが減衰しているかどうかを信号
波Ｗ２ｘ，Ｗ２ｙの減衰している位置および減衰レベル
から検出する。これを受けた同時複数タッチ位置検出部
２４は、例えば、２ヵ所がタッチされた場合、Ｘ検出位
置Ｘ２、Ｘ５、Ｙ検出位置Ｙ２、Ｙ５とその押圧Ｐａ、
Ｐｂにより、タッチ位置Ｔａ（Ｘ２，Ｙ２）とタッチ位
置Ｔｂ（Ｘ５，Ｙ５）を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、指や掌やペンなどを用
いてタッチされた位置を検出するタッチ位置検出装置に
関し、特に、同時に複数のタッチが行われたときに、個
々のタッチ位置を検出することができるタッチ位置検出
装置およびこれを用いたタッチ指示処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、情報処理装置は、小型軽量化が進
められており、タブレットとディスプレイとを一体化し
た入出力一体型情報処理装置の開発が盛んに行われてい
る。

【０００３】タッチ位置検出装置の一種であるタブレッ
トに関して、指で複数の位置がタッチされているとき
に、この複数のタッチ位置を検出する技術として、特開
平３−７７１１９号公報記載のものがある。これは、複
数の位置がタッチされているときはそれらの位置の重心
位置のみを出力できるアナログ方式タッチパネルにおい
て、第１番目のタッチがされたままの状態でかつ第１番
目のタッチの開始から時間的に遅れて第２番目のタッチ
が開始されるという条件のもとに、第１番目のタッチの
みがされているときに、第１番目のタッチ位置をまず検
出する。次に第１番目のタッチがされたままの状態でか
つ第１番目のタッチの開始から時間的に遅れて第２番目
のタッチが開始されたときに、第１番目のタッチ位置と
第２番目のタッチ位置の重心位置を検出する。第１番目
のタッチ位置と重心位置より、第２番目のタッチ位置を
検出するものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記タブレットは、複
数のタッチが同時に開始されると位置が不明になるの
で、１つずつ順次タッチしていく必要がある。例えば、
シフトキーを使うときのように、異なる２点、例えば、
ａ点、ｂ点の２つの指示が必要な場合、ａ点、ｂ点を同
時にタッチすることが不可能であり、ａ点をタッチした
後、ｂ点をタッチする（１つずつ順次タッチしていく）
必要がある。このため同時にタッチできる場合に比べて
操作性が悪いという問題がある。

【０００５】これに対して、同時に複数の位置がタッチ
されてもこれらの位置を検知できるタブレットとして、
デジタル方式のタッチパネルがある。このタッチパネル
の構造は、薄い透明電極を片面全体に縞状にコーティン
グした２枚の透明シートを、電極の方向が交差し、かつ
電極が向かいあうように重ねたものである。ただし、こ
れだけでは、電極が常時接触してしまうので、電極を離
すための例えば格子形状のスペーサを介して、重ねるよ
うにする。そして、ユーザがシートを押したときだけ電
極が接触するようにする。タッチパネル上のＸ／Ｙ軸の
センシングライン（電極）としては、１００本以上あ
る。

【０００６】このタッチパネルは、電極が繰返し接触を
することにより、摩耗を生じ、接触不良を起こしやす
い。従って、耐久性が悪いという問題がある。

【０００７】ところで、同時にタッチされた、複数のタ
ッチ位置により、編集範囲を指定する技術として、特開
平１ー１４２９６９号公報に記載のものがある。これ
は、上記のデジタル方式のタッチパネルを用いたもので
あり、透明タッチパネル上で指定された２点を４角形の
対角線の両端と解釈する。そして、この４角形を編集ブ
ロックとすることにより、編集ブロックを指定すること
ができる。こうして、透明タッチパネルによる編集ブロ
ックの指定が容易になるのものである。

【０００８】さらに、複数位置を同時に押圧して命令を
入力する技術として、特開平４ー３２２３２２号公報に
記載のものがある。これは、上記のデジタル方式のタッ
チパネルを用いたものである。スイッチパネル上の複数
の押圧位置が同時に押圧された場合、これを認識し、押
圧位置の数により決まる命令を実行するようにしたもの
で、操作時にスイッチパネルを肉眼で認識せずに、確実
な操作を行うことができるものである。この公報では、
スイッチパネル上で１つの押圧位置のみを受付け、さら
に、この押圧位置の移動も検出し、その移動方向により
決まる命令を実行する技術も開示されている。この技術
によっても、操作時にスイッチパネルを肉眼で認識せず
に、確実な操作を行うことができる。

【０００９】しかし、これらの技術は、デジタル方式の
タッチパネルを用いているため、耐久性に問題がある。
また、同時にタッチされた複数のタッチ位置を移動させ
て、指示し、その指示に応じた処理を行うことについて
は、なんら述べられていない。

【００１０】本発明の第１の目的は、指や掌やペンなど
により、順次のみならず、同時に行われる複数のタッチ
の位置を検出でき、しかも耐久性のあるタッチ位置検出
装置を提供することにある。

【００１１】本発明の第２の目的は、指や掌やペンなど
により、順次のみならず、同時に行われる複数のタッチ
の位置を検出して、タッチ位置に応じた処理を行えると
ともに、しかも耐久性のあるタッチ指示処理装置を提供
することにある。

【００１２】本発明の第３の目的は、指や掌やペンなど
により、順次のみならず、同時に行われる複数のタッチ
位置の移動を検出し、この移動指示に従って、表示装置
上に表示された表示対象物を移動させて表示することが
できるとともに、しかも耐久性のあるタッチ指示処理装
置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るために、接触物の接触位置をタッチ位置として、２次
元で上記タッチ位置を検出するタッチ位置検出装置にお
いて、それぞれ１次元方向のタッチ位置を検出し、検出
信号を出力するタッチ位置検出手段を複数有し、かつ、
同時に複数の位置がタッチされたときに得られる、該タ
ッチの数より多い複数の候補位置のうちから、個々のタ
ッチ位置を判定する同時複数タッチ位置判定手段を有
し、上記タッチ位置検出手段の各々は、タッチにより変
化する検出信号に基づいて、タッチ位置の検出を行い、
上記同時複数タッチ位置判定手段は、同時に複数の位置
がタッチされたときに得られる、該タッチの数より多い
複数の候補位置のうち、その位置が有する、上記タッチ
位置検出手段の一方の検出信号から抽出される、位置に
依存しない少なくとも１つのタッチの特徴量と他方のタ
ッチ位置検出手段の検出信号から抽出される、位置に依
存しない少なくとも１つのタッチの特徴量とが一致する
ものを選択することにより、個々のタッチ位置を判定す
ることとしたものである。

【００１４】また、上記第２の目的を達成するために、
上記のタッチ位置検出装置と、タッチ位置に応じた情報
処理を行う情報処理装置とを有することとしたものであ
る。

【００１５】さらに、上記第３の目的を達成するため
に、表示対象物を表示する表示装置と、上記表示対象物
が表示されている上記表示装置の表示面上での、同時か
つ複数である、接触物の接触位置をタッチ位置として、
２次元で上記タッチ位置を時系列に検出するタッチ位置
検出装置と、上記時系列で検出された複数のタッチ位置
を、上記表示対象物に対する移動を指示するタッチ位置
指示とし、このタッチ位置指示に基づいて、上記表示対
象物の移動を行い、移動後の上記表示対象物を上記表示
装置に表示させる制御手段とを有し、上記タッチ位置検
出装置は、それぞれ１次元方向のタッチ位置を検出し、
検出信号を出力するタッチ位置検出手段を複数有し、か
つ、同時に複数の位置がタッチされたときに得られる、
該タッチの数より多い複数の候補位置のうちから、個々
のタッチ位置を判定する同時複数タッチ位置判定手段を
有し、上記タッチ位置検出手段の各々は、タッチにより
変化する検出信号に基づいて、タッチ位置の検出を行
い、上記同時複数タッチ位置判定手段は、同時に複数の
位置がタッチされたときに得られる、該タッチの数より
多い複数の候補位置のうち、その位置が有する、上記タ
ッチ位置検出手段の一方の検出信号から抽出される、位
置に依存しない少なくとも１つのタッチの特徴量と他方
のタッチ位置検出手段の検出信号から抽出される、位置
に依存しない少なくとも１つのタッチの特徴量とが一致
するものを選択することにより、個々のタッチ位置を判
定することとしたものである。

【００１６】

【作用】上記タッチ位置検出装置により、指や掌やペン
などの同時複数タッチ位置検出を実現できる。このた
め、ａ点、ｂ点の２つを同時に指示する必要がある場
合、ａ点、ｂ点を同時にタッチすることが可能となり、
操作性が向上する。しかも、従来は、薄い透明電極を全
面にコーティングした２枚の透明シートを重ねたものを
タッチしていたのに対して、本発明では、この様な電極
はないため、摩耗による接触不良は生ぜず、耐久性が向
上する。

【００１７】上記タッチ指示処理装置により、同時に行
われる複数のタッチの位置を検出して、タッチ位置に応
じた処理を行えるとともに、しかも耐久性のあるタッチ
指示処理装置を提供できる。

【００１８】また、指や掌やペンなどにより、順次のみ
ならず、同時に行われる複数のタッチ位置を検出してそ
の位置を表示し、複数のタッチ位置指示による移動指示
に伴って、表示装置上に表示された表示対象物を移動さ
せて表示することができるとともに、しかも耐久性のあ
るタッチ指示処理装置を提供することができる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明に係る、同時に複数のタッチ位
置の検出ができるタッチ位置検出装置の３つの実施例
を、最初に説明する。この実施例を、同時に２箇所がタ
ッチされて、その２つのタッチ位置を検出する場合につ
いて説明する。

【００２０】本発明の第１の実施例の表面弾性波方式タ
ッチプレート（タッチパネル）を用いた同時複数タッチ
位置検出装置を、図１〜３により説明する。

【００２１】図１により、同時複数タッチ位置検出装置
の構成について説明する。

【００２２】図１は、同時複数タッチ位置検出装置のシ
ステム概略構成を示す。

【００２３】本装置は、指などがタッチする表面弾性波
方式のタッチプレート１と、タッチ位置検出部２とを有
する。Ｔａ、Ｔｂは指などで同時にタッチされている２
つの位置を示す。また、１１ｘ、１１ｙはＸ、Ｙ位置検
出用の送波器、１２ｘ、１２ｙはＸ、Ｙ位置検出用の分
波器群、１３ｘ、１３ｙはＸ、Ｙ位置検出用の集波器
群、１４ｘ、１４ｙはＸ、Ｙ位置検出用の受波器であ
る。

【００２４】ここで、図に示したように、送波器１１
ｘ、１１ｙ、分波器群１２ｘ、１２ｙ、集波器群１３
ｘ、１３ｙ、受波器１４ｘ、１４ｙは、タッチプレート
１のタッチ面上の角や辺に設置する。また、２１ｘ、２
１ｙはＸ、Ｙ位置検出用送波器の送波を制御する送波器
制御部、２２ｘ、２２ｙはＸ、Ｙ位置検出用受波器の受
波を制御する受波器制御部、２３ｘ、２３ｙはＸ、Ｙ位
置検出用のタッチ位置／押圧検出部、２４は同時複数タ
ッチ位置判定部、２５は外部とタッチ位置や制御コマン
ドなどのやり取りを行う外部インタフェース部である。

【００２５】外形寸法は横約２３０ミリ、縦約１５６ミ
リ、分波器１２の間隔は約１．５ミリ、分波器１２の数
は横約１２０個、縦約７０個である。

【００２６】つぎに、タッチパネル１について説明す
る。本タッチパネル１は、弾性表面波（ＳＡＷ）を用い
たものである。すなわち、タッチパネル１上のタッチ位
置の検出はパネル１をタッチする物体（指、スタイラ
ス）によってＳＡＷのエネルギーが吸収されあるいはＳ
ＡＷエネルギーが不在となる現象を利用している。

【００２７】タッチパネル１は、ディスプレイパネル
（すなわちＣＲＴ，ＬＣＤ，ＥＬ，ガスプラズマその
他）の表面に適合するような円筒状、球面状あるいは平
面状のガラス１（汎用板ガラス、厚み約３ｍｍ、透過率
９２％）と、ガラス１の四辺に底融点ガラス粉末（Ｆｒ
ｉｔ）で反射アレイ（分波器群１２、集波器群１３。約
１．５ｍｍ間隔に設けられている）を印刷加工し、各ア
レイの端に各一個、計四個の送波器１１、受波器１４を
接着したものである。

【００２８】送波器１１、受波器１４の構造を図１９に
示す。図１９は、送波器１１等をガラス１５に取付けた
状態を示す。送波器１１等は、圧電素子１１１とプリズ
ム１１２とからなる。

【００２９】弾性表面波は、数学的には不均質な縦波
（Ｌ波）と横波（Ｓ波）の組合せとして表される。数Ｍ
Ｈｚ領域の周波数を有するものが用いられる。表面波を
発生させる最も効率的で便利な方法は縦形波のモード変
換によるものである。この現象は、圧電素子１１１によ
り、第１の固体１１２に発生させた縦波を第２の固体
（ガラス１５）との接合面１１３に投射するとき、その
入射角度α１１４を適切にし、縦波エネルギが界面で全
部反射され、屈折によって第２固体内部にはエネルギが
入らない状態にすれば、弾性表面波のみが、第２の固体
に発生する。

【００３０】ガラス１面上に表面波が最も効率よく発生
するプリズム１１２の角度は、次式で表わされる。

【００３１】Ｖ_L＝Ｖ_Sｓｉｎα ここで、Ｖ_L：プリズム１１２中の縦波の速度、Ｖ_S：表
面波の速度である。したがって、表面波を得るためにプ
リズム１１２としては、Ｖ_L＜Ｖ_Sとなるような物質を選
ぶ必要がある。通常、ガラス１５上で表面波を生成させ
るに必要な速度を有する物質として選ばれるのは、アク
リル樹脂である。

【００３２】なお、表面波は、曲面に沿って伝播でき
る。曲面半径が波長に比べて大きければ、減衰量および
速度にほとんど変化がない。

【００３３】つぎに、タッチ位置検出部２の構成につい
て述べる。

【００３４】送波器制御部２１ｘ，ｙは、５．５３ＭＨ
ｚのＲＦ信号を生成し、増幅するパルス波増幅器と、送
波器１１ｘと、送波器１１ｙへの出力のタイミングが重
ならないように、外部インターフェース部２５からクロ
ック信号２６を受けて、出力のタイミングを調整して、
数μｓの幅の信号（パルス波と呼ぶ）として出力するタ
イミング回路とを有する。送波器１１ｘと、送波器１１
ｙへの出力のタイミングが重なることを防ぐ以外に、送
波器１１ｘ，ｙからそれぞれ出力されたパルス波同士が
それぞれ受波器１４ｘ，ｙで重なることも防ぐ必要があ
る。そこで、パルス波は、受波器１４ｘ，ｙにおいて、
数ｍｓごとに送波器制御部２１ｘ，ｙから出力される。
例えば、時刻０に送波器制御部２１ｘからパルス波を出
力し、時刻０．５ｍｓに送波器制御部２１ｙからパルス
波を出力し、時刻１．５ｍｓに送波器制御部２１ｘから
次のパルス波を出力し、時刻２．０ｍｓに送波器制御部
２１ｙから次のパルス波を出力する。

【００３５】受波器制御部２２ｘ，ｙは、受波器１４
ｘ，ｙから受取ったＲＦ信号を強めるためのＲＦ増幅器
と、増幅された信号の包絡線を求めるためのＡＭ検出器
と、ＡＭ検出器の出力信号を増幅するＡＧＣ（Ａｕｔｏ
Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）付き増幅器とからなる。

【００３６】ＡＭ検出器は、受信した信号に含まれてい
る高周波成分を除去するためのものである。ＡＧＣ付き
増幅器は、受信した信号の最初の部分に含まれている信
号を基準信号として、ＡＧＣ増幅を行う。基準信号は、
図１の経路１６，１７を通ることとする。この経路１
６，１７がある場所が、タッチされると、基準信号が減
衰してしまい、基準信号として使えなくなる。このた
め、経路１６，１７の位置は、タッチパネルの周辺部と
し、露出しないようにする。

【００３７】タッチ位置／押圧検出部２３ｘ，ｙは、Ａ
ＧＣ付き周波数帯域増幅器から送られてきたアナログ波
形を３０ｍｓ（この時間は、タッチ位置／押圧検出部２
３ｘ，ｙの処理に要する時間から決まる）ごとに、デジ
タル波形に変換するアナログ／デジタル変換器と、得ら
れたデジタル波形を、記憶されているタッチがなかった
時のディジタル波形（参照波形）と比較し、タッチの有
無の確認とタッチ位置を決定するためのコンパレータ
と、参照波形を記憶するためのメモリ（ＲＯＭ）とを有
する。比較の対象となる、変換により得られた波形およ
び参照波形は、図２のｔ１，ｔ２，ｔ３，ｔ４の基準時
刻（振幅が基準振幅レベルＬの半分のレベルにまで大き
くなった時刻）から、振幅が基準振幅レベルＬの半分の
レベルにまで低下した時刻までについて、Ｘ座標は、約
９０ポイント、Ｙ座標は、約１４０ポイントについての
データからなる。なお、図２のｔ１，ｔ２，ｔ３，ｔ４
は、タッチ位置のＸ座標値またはＹ座標値に比例してい
る。

【００３８】次に、タッチパネル１の動作について述べ
る。タッチ位置のＸ，Ｙ座標の検出は、パネル１をタッ
チする物体（指、スタイラス）によって超音波エネルギ
が吸収される現象を利用して行われる。Ｘ軸とＹ軸各１
対の発信用の送波器１１と受信用の受波器１４（計４
個）およびガラス１５周辺に印刷された反射アレイ１
２，１３（フリットを融着したもの）の働きにより、超
音波エネルギがガラス１５面を伝わり、そして受信され
る。

【００３９】タッチパネル１に指が触れると、その接触
点で超音波が吸収される。その減衰した信号がキャッチ
され、Ｘ，Ｙ座標が計算される。図２に信号波形を示
す。図２Ａには、Ｘ座標を検知するための信号が示され
ており、図２Ｂには、Ｙ座標を検知するための信号が示
されている。

【００４０】圧電素子１１１は、小さなアクリル樹脂製
のプリズム１１２の上に取付けられ、さらに、プリズム
１１２がガラス１表面にエポキシ樹脂で接着されてい
る。タッチ位置検出部２内の送波器制御部２１にある水
晶発振器によって、５．５３ＭＨｚで、出力時間が数μ
ｓの電気的振動が圧電素子１１１に与えられると、アク
リル製プリズム１１２中に縦波（バルク波）が発生す
る。プリズム１１２の形状と、取付け角度を適切に保つ
ことにより、プリズム１１２とガラス１５の境界面１１
３でパルク波が表面波に変換され、反射アレイ１２，１
３上を伝播する。

【００４１】反射アレイ１２，１３は、約０．０５ｍｍ
高さのフリットをガラス１５表面上に印刷し溶融させた
ものである。反射アレイ１２，１３および送波器１１、
受波器１４は幅約１２ｍｍであり、ＣＲＴなどのベゼル
（ｂｅｚｅｌ）の背後に外部から見えないように配置さ
れる。

【００４２】Ｘ軸の送波器１１ｘから発生した表面波Ｗ
１ｘが反射アレイ（分波器群）１２ｘを進むと、４５°
で平行に配列された反射アレイ１２ｘの一つ一つが少量
のエネルギを反射する。Ｗ１ｘを図２に示す。Ｗ１ｘ
は、送波器１１ｘから出力された直後の信号波形を示
す。反射された表面波Ｗ２ｘはガラス１を横切り、パネ
ル他端にあるもう一つの反射アレイ（受波器群）１３ｘ
でふたたび反射される。反射された表面波Ｗ３ｘは、ガ
ラス１の下右端にある受波器１４ｘへと送られる。受波
器１４ｘに入力される直前の波形Ｗ３ｘを図２Ａに示
す。受波器１４ｘは、表面波エネルギを電気信号に再変
換する。図２Ａに示す数μｓの長さの信号Ｗ１ｘは、受
波器１４ｘへ到達するときには、時間的に引き伸ばされ
た長い信号Ｗ３ｘとなって戻ってくる。パネル１をタッ
チすると、その場所でエネルギが吸収され、タッチ位置
に１対１に対応する時間で受信波形Ｗ３ｘに窪みができ
る。図２Ａのｔ１，ｔ２が図１のＴａ，Ｔｂに対応す
る。

【００４３】Ｙ軸の送波器１１ｙから発生した表面波Ｗ
１ｙが反射アレイ（分波器群）１２ｙを進むと、４５°
で平行に配列された反射アレイ１２ｙの一つ一つが少量
のエネルギを反射する。Ｗ１ｙを図２に示す。Ｗ１ｙ
は、送波器１１ｙから出力された直後の信号波形を示
す。反射された表面波Ｗ２ｙはガラス１を横切り、パネ
ル他端にあるもう一つの反射アレイ（受波器群）１３ｙ
でふたたび反射される。反射された表面波Ｗ３ｙは、ガ
ラス１の下右端にある受波器１４ｙへと送られる。受波
器１４ｙに入力される直前の波形Ｗ３ｙを図２Ｂに示
す。受波器１４ｙは、表面波エネルギを電気信号に再変
換する。図２Ｂに示す数μｓの長さの信号Ｗ１ｙは、受
波器１４ｙへ到達するときには、時間的に引き伸ばされ
た長い信号Ｗ３ｙとなって戻ってくる。パネル１をタッ
チすると、その場所でエネルギが吸収され、タッチ位置
に１対１に対応する時間で受信波形Ｗ３ｙに窪みができ
る。図２Ｂのｔ３，ｔ４が図１のＴａ，Ｔｂに対応す
る。

【００４４】このように、タッチパネル１のある場所を
通る波は、送波器１１ｘ、および送波器１１ｙから特定
の距離にあるタッチ位置Ｔａ，ＴｂをＸ座標またはＹ座
標に応じた時間で通過する。この時間を、タッチ位置検
出部２内のタッチ位置／押圧検出部２３において、タッ
チが無いときの信号波形と比較することにより、求め
る。そして、タッチ位置を計算する。以上の動作は、表
面波の干渉による誤差を避けるために、Ｘ，Ｙ交互に行
なわれる。信号波形におけるくぼみ（図２のＰａ，Ｐ
ｂ）の深さをＺ座標として、Ｘ，Ｙ，Ｚ座標値がセット
になって３６ｍｓ毎に、タッチ位置／押圧検出部２３か
ら同時複数タッチ位置判定部２４に出力される。

【００４５】Ｚ座標値については、音波の吸収度合が接
触面積（すなわち指、あるいは他の柔軟な物質では圧力
の関数となる）に比例することを利用して、タッチの圧
力すなわちＺ軸の値が測定される。

【００４６】つぎに、タッチ位置検出部２の動作につい
て述べる。送波器制御部２１ｘ，ｙから出力されたパル
ス波は、タッチパネル１において、タッチ位置に応じて
減衰した信号として、受波器制御２２ｘ，ｙに入力され
る。受波器制御部２２ｘ，ｙにおいて、図２に示す信号
の包絡線が求められる。

【００４７】タッチ位置／押圧検出部２３ｘ，ｙのコン
パレータは、タッチパネル１からの信号とＲＯＭにある
参照波形とを比較する。

【００４８】タッチがあるかどうかを調べるために、コ
ンパレータでは、受波器制御部２２ｘ，ｙからの信号が
チェックされる。タッチの有無は、タッチの有無を決定
するための閾値レベル（通常は、タッチが無いときの参
照波形の振幅の１０％）を越える受信振幅の減衰があっ
たかどうかで決める。そして、減衰のあった位置をＸ，
Ｙ軸上のタッチ位置とする。

【００４９】Ｘ，Ｙ軸座標が確定すると、Ｚ座標も決定
される。Ｚ座標は、減衰が確認された位置における、信
号の減衰量（Ｐａ，Ｐｂ）で決定される。なお、減衰量
はタッチ場所における接触面積に依存する。柔らかい物
質、たとえば、指などの場合、ガラス１と指との接触面
積は、ガラス１を指で押す圧力に比例する。従って、信
号の減衰量（Ｐａ，Ｐｂ）は、押圧を表すと考えられる
ので、以下では、Ｐａ，Ｐｂを押圧とも呼ぶ。なお、Ｚ
座標は１６段階で表わされる。

【００５０】なお、参照波形は、タッチパネル１の表面
の経時変化を考慮するために、周期的に、タッチが無い
ときに得られた、タッチパネル１からの信号波形に更新
される。パネル１の表面の汚れが、検出されたときにも
タッチパネル１からの信号波形に更新される。パネルに
汚れがあるかどうかは、一定（たとえば２．５ｓ）時間
停止しているタッチがあるかどうか、あるいは一定時間
以上存在する２個以上の同時タッチがあるかどうかで判
断する。

【００５１】つぎに、同時複数タッチ位置判定部２４の
動作について述べる。図１に示すタッチ位置Ｔａ、Ｔｂ
をそれぞれ通過する信号波Ｗ２ｘとＷ２ｙは、そのタッ
チ押圧Ｐａ、Ｐｂに応じ減衰する。したがって、受波器
１４ｘ、１４ｙはタッチ位置Ｔａ、Ｔｂと、そのタッチ
押圧Ｐａ、Ｐｂに応じ減衰した信号波を受信することに
なる。図３は、同時複数タッチ位置判定部２４の処理結
果を示す。

【００５２】図に示すように、信号波の減衰している位
置及び減衰レベルから、Ｘ位置Ｘ１に押圧Ｐａ、Ｘ位置
Ｘ２に押圧Ｐｂを、Ｙ位置Ｙ１に押圧Ｐａ、Ｙ位置Ｙ２
に押圧Ｐｂを検出したという信号を受けた同時複数タッ
チ位置判定部２４は、Ｘ検出位置Ｘ１、Ｘ２、Ｙ検出位
置Ｙ１、Ｙ２とその押圧Ｐａ、Ｐｂの組合せ判定によ
り、タッチ位置Ｔａ（Ｘ１，Ｙ１）とタッチ位置Ｔｂ
（Ｘ１，Ｙ１）を検出する。具体的には、可能な４つの
候補位置から、Ｘ位置における押圧のレベル（Ｚ座標）
と等しいＹ位置における押圧のレベルを有する組合せを
見つけることである。これにより、Ｘ位置におけるタッ
チ位置（タッチの中心位置）とＹ位置におけるタッチ位
置との対応付けが行え、タッチ位置（Ｘ，Ｙ）を検出で
きる。

【００５３】検出されたタッチ位置の座標値は、同時に
タッチされた位置の個数とともに、外部インタフェース
部２５を介して、信号線２７により外部に送られる。外
部との通信は、ＲＳ−２３２Ｃ等で行われる。

【００５４】本実施例では、Ｘ、Ｙタッチ位置Ｘ１、Ｘ
２、Ｙ１、Ｙ２と、それぞれの位置における押圧Ｐａ、
Ｐｂとの組合せ判定による同時複数タッチ検出を説明し
たが、タッチ位置と押圧との組合せに限るものではな
い。組合せとしては、タッチ位置と他の１つ以上の組合
せ要素との組合せがある。例えば、タッチ位置とタッチ
された面積との組合せ、および、タッチ位置と押圧と面
積との組合せが考えられる。ここで、面積とは、図２に
おけるＨａ，Ｈｂを直径とする円の面積をいう。

【００５５】本実施例によれば、指や掌やペンなどによ
る同時に複数のタッチが行われたときの位置検出を実現
できるので、タッチ位置検出装置の機能を向上できる。

【００５６】また、本実施例によれば、タッチプレート
１を透明なガラスで実現できるので、タッチプレートと
表示手段とを一体化したときに前述の従来装置で生じる
画質劣化を防止できる。従来の感圧方式のタッチプレー
トの構造は、薄い透明電極を全面にコーティングした２
枚の透明シートを重ねたものである。このため、透明電
極はある程度透明度があるが、表面弾性波方式のタッチ
プレートのガラスに比べると透明度が劣る。したがっ
て、タッチプレートと表示手段とを一体化したときに、
感圧方式の表示は表面弾性波方式に比べ見ずらい。

【００５７】また、従来のデジタル方式は、制御線の数
が膨大になるという欠点がある。具体的には、感圧方式
のセンサプレートの構成は、センサプレート上のＸ／Ｙ
軸のセンシングラインがそのままセンサプレートの制御
線となる。このため、６４０×４８０の中精細の表示マ
トリックスの１０分の１程度のセンシングラインマトリ
ックスを実現する場合においても、制御線数が１１２本
と膨大になる。

【００５８】これに対し、表面弾性体波方式の制御線
は、Ｘ／Ｙ軸の送／受波器用が各々２本ずつの計８本で
よい。具体的には、表面弾性波方式のセンサプレートの
構成は、センサプレート上のＸ／Ｙ軸のセンシングライ
ンがそのままセンサプレートの制御線となるのではな
く、送波器の出す信号波を分波器により分割することで
センシングラインを作り、また、集波器によりセンシン
グラインを１つにまとめてから、受波器で受けるので、
センシングラインマトリックスに依存することなく、Ｘ
／Ｙ軸の送／受波器用が各々２本ずつの計８本でよい。

【００５９】本装置は、傷等にも強い。タッチパネル上
の引っかき傷や、異物もパネルの汚れとして処理され、
新しい参照波形がタッチ位置／押圧検出部に取込まれる
からである。

【００６０】本装置の優れている点をまとめると以下の
ようになる。 （１） 透明性に優れる。 （２） ガラス素材で丈夫である。 （３） 脆弱な導電性膜やフィルムを使用していない。 （４） タッチパネルの構造が簡単なため、ディスプレ
イに簡単に取り付けられる。 （５） タッチパネルは曲面が可能であるため、ディス
プレイに直接取り付け出来る。 （６） ノングレア処理も可能である。 （７） パネル製造原価が低い。

【００６１】本発明の第２の実施例の２次元光センサア
レイ方式タッチプレートを用いた同時複数タッチ位置検
出装置を、図４〜６により説明する。

【００６２】図４により、同時複数タッチ位置検出装置
の構成について説明する。

【００６３】図４は、同時複数タッチ位置検出装置のシ
ステム構成を示す。

【００６４】図において、３は指などがタッチする２次
元光センサアレイ方式のタッチプレート、４はタッチ位
置検出部である。Ｔｃ、Ｔｄは指などで同時にタッチさ
れている２つの位置を示す。また、３５は、ガラスであ
り、３１ｘ、３１ｙは、発光ダイオードからなる、Ｘ、
Ｙ位置検出用の発光器群、３２ｘ、３２ｙは、光を検出
するためのホトダイオード、ホトトランジスタ、または
光導電セルからなる、Ｘ、Ｙ位置検出用の受光器群であ
る。ここで、図に示したように、発光器群３１ｘ、３１
ｙ、受光器群３２ｘ、３２ｙは、タッチプレート３のタ
ッチ面上の辺に、対応する発光器３１ｘ，ｙと受光器３
２ｘ，ｙの光軸が一致するように設置する。また、４１
ｘ、４１ｙはＸ、Ｙ位置検出用発光器３１ｘ，ｙの発光
を制御する発光器制御部、４２ｘ、４２ｙはＸ、Ｙ位置
検出用受光器３２ｘ，ｙからの電気信号を受信して、そ
の信号を増幅する受光器制御部、４３ｘ、４３ｙはＸ、
Ｙ位置検出用のタッチ位置／幅検出部、４４は同時複数
タッチ位置判定部、４５は外部とタッチ位置や制御コマ
ンドなどのやり取りを行う外部インタフェース部であ
る。

【００６５】発光器制御部４１ｘは、発光器群３１ｘの
各々と個別に接続されており、発光器群３１ｘの各々を
個別に発光させることができる。発光器制御部４１ｙ
も、発光器群３１ｙの各々と個別に接続されており、発
光器群３１ｙの各々を個別に発光させることができる。
受光器制御部４２ｘは、受光器群３２ｘの各々と個別に
接続されており、受光器群３２ｘが受光し、電気信号に
変換した信号の各々を個別に受信できる。受光器制御部
４２ｙも、受光器群３２ｙの各々と個別に接続されてお
り、受光器群３２ｙが受光し、電気信号に変換した信号
の各々を個別に受信できる。

【００６６】発光器制御部４１ｘと発光器制御部４１ｙ
は、外部インタフェース部４５からのクロック信号４６
に基づき、発光器群３１ｘと発光器群３１ｙとが交互に
発光を行うように、発光器群３１ｘと発光器群３１ｙと
制御する。こうして、受光器群３２ｘと受光器群３２ｙ
とが混信をしないようにする。さらに、発光器制御部４
１ｘは、受光器群３２ｘの各々の間で混信が生じないよ
うに、発光器群３１ｘの各々を順次発光させる。発光器
制御部４１ｙも同様な制御を行っている。

【００６７】受光器制御部４２ｘと受光器制御部４２ｙ
は、外部インタフェース部４５からのクロック信号４６
に基づき、発光器群３１ｘと発光器群３１ｙの各々の発
光タイミングにあわせて、受光器群３２ｘと受光器群３
２ｙの各々に対応する発光器群３１ｘと発光器群３１ｙ
の各々が発光しているときにのみ、受光器群３２ｘと受
光器群３２ｙの各々からの信号を取り込む。こうして、
受光器群３２ｘと受光器群３２ｙとの混信、および受光
器群３２ｘと受光器群３２ｙの各々の間での混信が生じ
ないようにする。

【００６８】図５により、受光器群３２ｘ，ｙにより受
光される光の状態について説明する。

【００６９】図５は、受光器群３２ｘ，ｙにより受光さ
れる光の状態を示す。図５では、例えば、Ｘ１の位置に
ある受光器３２ｘに入る光が遮蔽されたときは、受光器
３２の間隔ｈに相当する幅ｈの領域で光が遮蔽されたと
している。

【００７０】図に示したように、発光器３１ｘ_1〜5 、
３１ｙ_1〜5 のおのおのが発光する信号光Ｌｘ_1〜5 、Ｌ
ｙ_1〜5 を、対向する受光器３２ｘ_1〜5 、３２ｙ_1〜5
のおのおのが受光する。

【００７１】ここで、タッチ位置Ｔｃ、Ｔｄをそれぞれ
通過する信号光Ｌｘ_1〜3 、Ｌｙ_1〜3 、及び、Ｌｘ₅ と
Ｌｙ₅ は、遮光される。したがって、受光器３２ｘ
_1〜5 、３２ｙ_1〜5 はタッチ位置Ｔｃ、Ｔｄと、そのタ
ッチ幅Ｗｃ、Ｗｄに応じ遮光された信号光を受光するこ
とになる。

【００７２】図６により、タッチ位置検出部４の処理の
流れを説明する。

【００７３】図６は、タッチ位置検出部４の各部の処理
結果を示す。

【００７４】図に示したように、受光器３１ｘ_1〜5 、
３１ｙ_1〜5 が受信した信号光Ｌｘ_1〜5 、Ｌｙ_1〜5 を
受けたタッチ位置／幅検出部４３ｘ、４３ｙは、それぞ
れ、受光器３１ｘ_1〜5 、３１ｙ_1〜5 からの信号によ
り、遮光されている受光器３１ｘ_1〜5 、３１ｙ_1〜5 が
どれであるかを判断する。その結果、位置Ｘ２に幅Ｗ
ｃ、位置Ｘ５に押幅Ｗｄを有する物体を検知する。位置
Ｙ２に幅Ｗｃ、位置Ｙ５に幅Ｗｄを有する物体を検知す
る。幅は、（連続して遮光されている受光器３１の数）
×ｈとして求める。位置Ｘ２は、幅Ｗｃから、位置Ｘ５
は幅Ｗｄから、位置Ｙ２は幅Ｗｃから、位置Ｙ５は幅Ｗ
ｄから、それぞれの幅の中心に存在する受光器３１の位
置として求める。偶数個の受光器３１が遮光されている
場合は、中心位置にある２つの受光器３１の中間の位置
として求める。

【００７５】幅および位置の情報を受けた同時複数タッ
チ位置判定部４４は、Ｘ検出位置Ｘ２、Ｘ５、Ｙ検出位
置Ｙ２、Ｙ５とその幅Ｗｃ、Ｗｄの組合せ判定により、
タッチ位置Ｔｃ（Ｘ２，Ｙ２）、タッチ位置Ｔｄ（Ｘ
５，Ｙ５）を検出する。具体的には、可能な４つの候補
位置（（Ｘ２，Ｙ２），（Ｘ２，Ｙ５），（Ｘ５，Ｙ
２），（Ｘ５，Ｘ５））から、Ｘ位置におけるタッチ幅
と等しいＹ位置におけるタッチ幅を有する組合せを見つ
ける。この条件を満たすものとして、（Ｘ２，Ｙ２），
（Ｘ５，Ｘ５）の２つが選ばれる。こうして、Ｘ位置に
おけるタッチ位置（タッチの中心位置）とＹ位置におけ
るタッチ位置との対応付けが行え、タッチ位置（Ｘ，
Ｙ）を検出できる。

【００７６】本実施例では、発光器群３１および受光器
群３２の各々は順次、時分割で動作させることとした
が、これに限られるものではなく、発光器群３１の各々
にレンズを装着し、出射する光を細いビームの平行光と
すれば、受光器群３２の間での混信が防げる。このた
め、発光器群３１および受光器群３２の各々を時分割で
動作させる必要はなく、同時に動作させることができ
る。この結果、発光器制御部４１および受光器制御部４
２において、時分割制御の回路が不要となるため、発光
器制御部４１および受光器制御部４２の構成を簡略化す
ることができる。

【００７７】また、本実施例では、発光素子および受光
素子の数が５つである、５×５のマトリックスにおける
同時複数タッチ位置検出を説明したが、マトリックスの
構成はこれに限るものではない。具体的な製品として
は、例えば外形寸法が横約２３０ミリ、縦約１５６ミ
リ、発光器の間隔が約３ミリ、発光器と受光器の数が、
横に約６０個、縦に約３５個の物も考えられる。

【００７８】本実施例によれば、指や掌やペンなどによ
る、同時に複数のタッチが行われたときのタッチ位置検
出が可能であるので、タッチ位置検出装置の機能を向上
できる。

【００７９】また、本実施例によれば、タッチプレート
３を内側が空いた額縁形状で実現できるので、タッチプ
レートと表示手段とを一体化したときに従来装置で生じ
る画質劣化を防止できる。従来の感圧方式のタッチプレ
ートの構造は、薄い透明電極を全面にコーティングした
２枚の透明シートを重ねたものである。このため、透明
電極はある程度透明度があるが、額縁だけで内側に光を
妨げる物が何もない２次元光センサアレイ方式のタッチ
プレートに比べると透明度が劣る。したがって、タッチ
プレートと表示手段とを一体化したときに、感圧方式の
表示は２次元光センサアレイ方式に比べ見ずらい。

【００８０】本発明の第３の実施例の２次元映像カメラ
方式タッチプレートを用いた同時複数タッチ位置検出装
置を、図７、８により説明する。

【００８１】図７により、同時複数タッチ位置検出装置
の構成について説明する。

【００８２】図７は、同時複数タッチ位置検出装置のシ
ステム概略構成を示す。

【００８３】図において、５は指などがタッチする２次
元映像カメラ方式のタッチプレート、６はタッチ位置検
出部である。Ｔｅ、Ｔｆは指などで同時にタッチしてい
る２つの位置を示す。また、５２は、ガラスである。５
１ｘ、５１ｙはＸ、Ｙ位置検出用のビデオカメラであ
る。カメラ５１ｘは、Ｘ方向の範囲を撮影し、カメラ５
１ｙは、Ｙ方向の範囲を撮影する。ここで、図に示した
ように、カメラ５１ｘ、５１ｙはタッチプレート５のタ
ッチ面上の辺に設置する。５３ｘ，ｙは、カメラ５１
ｘ，ｙに対向して設けられた高さＨの衝立である。衝立
５３ｘ，ｙは、衝立５３ｘ，ｙの後方がカメラ５１ｘ，
ｙにより撮影されないようにすることにより、タッチ位
置／幅検出部６２ｘ，ｙがタッチ位置／幅を検出すると
きに、指の位置等を検出しやすくするために、設けられ
たものである。衝立５３ｘ，ｙのカメラ５１ｘ，ｙに対
向する面は、指の位置が認識しやすいように指とのコン
トラストを高くするために、白色になっている。

【００８４】また、６１ｘ、６１ｙはＸ、Ｙ位置検出用
カメラの撮像を制御するカメラ制御部、６２ｘ、６２ｙ
はＸ、Ｙ位置検出用のタッチ位置／幅検出部、６３は同
時複数タッチ位置判定部、６４は外部とタッチ位置や制
御コマンドなどのやり取りを行う外部インタフェース部
である。

【００８５】カメラ制御部６１は、３フレームごとに、
１フレーム分のカメラ５１からの映像信号を画素ごとに
デジタル信号に変換して、ＲＡＭに格納し、格納したデ
ータをタッチ位置／幅検出部６２ｘ，ｙに出力する。

【００８６】図８により、カメラ５１ｘ、５１ｙの撮像
した映像の処理方法について説明する。

【００８７】図８は、カメラ５１ｘ、５１ｙの撮像した
映像を示す。

【００８８】図に示したように、タッチ位置Ｔｅ、Ｔｆ
にそれぞれ指が存在する。したがって、カメラ５１ｘ、
５１ｙは、それぞれ、２本の指を映像Ｖｘ、Ｖｙ（高さ
Ｈの映像）として撮像することになる。カメラの撮影す
る映像全体は、映像Ｖｘ、Ｖｙよりも高さ方向にさらに
高いものであるが、タッチ位置／幅検出部６２ｘ，ｙ
は、カメラ制御部６１ｘ，ｙから図に示す映像Ｖｘ，Ｖ
ｙの部分のみの画素データを受け取る。

【００８９】カメラ５１ｘ、５１ｙが撮像した映像Ｖ
ｘ、Ｖｙを受けたタッチ位置／幅検出部６２ｘ、６２ｙ
は、それぞれ、その指の位置及び幅から、位置Ｘ１に幅
Ｗｅ、位置Ｘ２に押幅Ｗｆを、位置Ｙ１に幅Ｗｅ、位置
Ｙ２に幅Ｗｅを検出する。このために、タッチ位置／幅
検出部６２ｘ、６２ｙは、カメラ制御部６１ｘ，ｙから
の画素データのうち、ガラス５２面からの高さがｈ（一
定値である）の位置にある走査線上の画素データから指
を認識する。認識は、この走査線上の画素データの明度
を調べ、背景の白色よりも閾値だけ、明るさが低下して
いる画素が、指を表す画素であるとする。この画素の連
続している数から、指の幅を求める。幅の中心の位置か
ら指のある位置のＸ，Ｙ座標を決定する。

【００９０】指の位置の座標値と幅の情報を受けた同時
複数タッチ位置判定部６３は、第２の実施例と同様にし
て、Ｘ検出位置Ｘ１、Ｘ２、Ｙ検出位置Ｙ１、Ｙ２とそ
の幅Ｗｅ、Ｗｆの組合せ判定により、タッチ位置Ｔｅ
（Ｘ１，Ｙ１）、タッチ位置Ｔｆ（Ｘ１，Ｙ２）を検出
する。

【００９１】本実施例では、Ｘ、Ｙタッチ位置Ｘ１、Ｘ
２、Ｙ１、Ｙ２と、それぞれの位置における幅Ｗｅ、Ｗ
ｆとの組合せ判定による同時複数タッチ検出を説明した
が、タッチ位置と幅との組合せに限るものではない。指
の形状、色を考慮して判定してもよい。

【００９２】また、カメラ５１ｘ、５１ｙの設置位置を
タッチプレート５のタッチ面上の辺の任意の位置で説明
したが、この位置に限るものではない。タッチプレート
５の辺からはなれた位置としてもよい。

【００９３】また、カメラ制御部６１は、焦点距離を順
次変える指示をカメラ５１に送り、焦点距離ごとに撮影
をカメラ５１に行わせてもよい。この時は、指の幅およ
び位置を決定する差異に、焦点距離の情報を考慮して、
走査線上の画素の位置を指の位置に変換することができ
る。

【００９４】なお、カメラとしては、通常のビデオカメ
ラを用いることが可能であるが、カメラをできるだけ横
長で、カメラの高さ方向の長さが小さい薄型のカメラに
することが、タッチパネル全体の小型化のためには、好
ましい。

【００９５】本実施例によれば、指や掌やペンなどの同
時複数タッチ位置検出を実現できるので、タッチ位置検
出装置の機能を向上できる。

【００９６】また、本実施例によれば、タッチプレート
５を内側が空いた額縁形状で実現できるので、表示一体
化における画質劣化を防止できる。

【００９７】以上述べてきた第１〜第３の３つの同時複
数タッチ位置検出装置の実施例においては、同時に２箇
所をタッチしたときに、２つのタッチ位置を検出する方
法について説明したが、同時に３箇所以上をタッチする
ときも同様である。また、同時に複数の位置をタッチす
るための道具については、指の場合について述べてきた
が、指や掌やペン等でももちろんよい。指や掌やペンな
どの複数種類の道具を混用してもよい。

【００９８】以下、本発明の第４の実施例である同時複
数タッチ指示処理装置を説明する。

【００９９】まず、図９により、表面弾性波方式タッチ
プレートを用いた同時複数タッチ位置検出装置を表示装
置と一体化した同時複数タッチ指示処理装置について説
明する。

【０１００】図９は、同時複数タッチ指示処理装置の構
成を示す。

【０１０１】図において、７は表面弾性波方式タッチプ
レートを用いた同時複数タッチ位置検出装置、８は液晶
ディスプレイを用いた表示装置、９は情報処理装置、１
０は、スピーカである。同時複数タッチ位置検出装置７
は、情報処理装置９に対して、検出したタッチ位置の個
数とタッチ位置のＸ，Ｙ座標を出力する。また、９１は
情報処理を行うＭＰＵ、９２は、後述するワープロ、ピ
アノ、サッカー、終了処理等の処理を行うための情報処
理プログラムを格納する、ＲＯＭであるメモリ、９４
は、ＲＡＭであるメモリ、９３は、音声出力部、９６
は、インタフェース部、９５は、バスである。ここで、
図に示したように、同時複数タッチ位置検出装置８と表
示装置９は一体化されている。スピーカ１０は、ＭＰＵ
９１の指示を受けて音声出力部９３が出力する信号によ
り、警告音や音楽を出力する。

【０１０２】以下説明する本発明の第４の実施例におい
ては、電源をオンすると、図２０に示すメニュー画面が
表示され、ワープロ、ピアノ（仮想ピアノ）、サッカ
ー、終了のいずれかを選択することができる。図２０
は、本発明に係る同時複数タッチ位置検出装置７と一体
化した表示装置８に表示される。画面をタッチすること
により、選択することができる。

【０１０３】そして、選択された各処理においては、同
時複数タッチ位置検出装置８から得られる、同時にタッ
チされた複数のタッチ位置情報を受けたＭＰＵ９１が、
メモリ９２、９４内に格納した情報処理プログラムに従
って、同時複数タッチ操作に対応した情報処理を行う。

【０１０４】本発明の第４の実施例の内、仮想キーボー
ドを用いたワープロの情報処理を、図１０〜１２により
説明する。以下では、文章の入力または編集を行う場合
の情報処理について述べる。本処理では、図９の同時複
数タッチ指示処理装置をワープロとして用いている。こ
のワープロでは、表示装置に仮想キーボードが表示され
ており、この仮想キーボードに対して入力編集操作を行
うことができ、情報処理装置９は、この操作に従って、
文章の入力、編集処理を行うものである。

【０１０５】図１０により、同時複数タッチ位置検出装
置７と一体化した表示装置８における情報処理用表示画
面を説明する。

【０１０６】図１０は、仮想キーボードを用いたワープ
ロにおける表示画面を示す。この画面を表示するために
は、ユーザは、情報処理装置の電源をいれた後に表示さ
れる図２０のメニュー画面において、メニューの１つと
して表示されているワープロを選択することにより、図
１０の画面の仮想キーボードおよび文章が表示される。

【０１０７】図において、８１１は仮想キーボード、８
１２は文章である。仮想キーボード８１１を表示する領
域と文章８１２を表示する領域は、図のように決められ
ている。タッチ位置検出装置７が出力するタッチ位置の
うちこれらの領域に入るかどうかの情報が後述のように
必要なため、メモリ９２は、これらの領域をタッチ位置
検出装置７の座標系で表したテーブル９２３を有する。
図１０は、文章８１２の入力がすでにいくらかされてい
る状態を示す。

【０１０８】仮想キーボード上でタッチが行われると、
そのタッチ位置は、仮想キーボード８１１のキーを情報
処理装置内で識別するためのキーコードに変換される。
図９のメモリ９２は、この変換のための、タッチ位置と
キーコードとの対応テーブル９２１を有する。仮想キー
ボード８１１上のキーは、ある大きさで表示されている
ため、タッチ位置はその大きさに応じた幅を持ってお
り、上記テーブル９２１は、タッチ位置としてキーコー
ドに対応させて、キーコードごとに許容される幅の情報
も有する。さらに、メモリ９２は、このキーコードを、
文字または記号を情報処理装置内で識別するための文字
キーコードに変換するための、タッチ位置と文字キーコ
ードとの対応テーブル９２２をも有する。また、仮想キ
ーボード８１１上のシフトキーと文字キーが同時に押さ
れていたときに、文字コードをシフト文字キーコードに
変換するためのテーブル９２４を有する。

【０１０９】メモリ９２は、文章８１２上でタッチが行
われると、そのタッチ位置を文章８１２の文字位置に変
換するための、タッチ位置と文字指示位置との対応テー
ブル９２５を有する。文章８１２の文字位置とは、表示
されている文章８１２における行番号及びカラム番号で
あり、何行目の何カラム目の文字であるかを示すもので
ある。文章８１２の１文字は、ある大きさで表示されて
いるため、タッチ位置はその大きさに応じた幅を持って
おり、上記テーブル９２５は、許容される幅の情報も有
する。

【０１１０】図１１により、仮想キーボード８１１を用
いた文章入力のための情報処理の流れを説明する。

【０１１１】図１１は、上記文章入力のための情報処理
のうち、仮想キーボード８１１のシフトキーのある位置
がタッチされたかどうかを検知して、処理をする部分の
フローを示す。以下では、情報処理装置の電源がオンに
なり、メニューが表示され、メニュー内のワープロが選
択されたとする。

【０１１２】ステップ１１０１：ＭＰＵ９は、メニュー
内のワープロが選択されたため、表示装置８に、仮想キ
ーボード８１１を表示する。

【０１１３】ステップ１１０２：ＭＰＵ９は、同時複数
タッチ位置検出装置７から、１または２以上のタッチ位
置を取得する。

【０１１４】ステップ１１０３：ＭＰＵ９は、これらの
タッチ位置が仮想キーボード８１１上であるか否かをテ
ーブル９２３により判定し、仮想キーボード８１１上の
場合ステップ１１０４に進み、そうでない場合は処理を
終了する。

【０１１５】ステップ１１０４：ＭＰＵ９は、取得した
タッチ位置を、テーブル９２１により仮想キーボード８
１１のキーコードに変換する。この時に、タッチ位置が
仮想キーボード８１１上のいずれのキーの位置にも該当
しない場合は、タッチ位置がキー以外の部分にあるた
め、ステップ１１０２に進み、再度タッチ位置の取得を
行う。

【０１１６】ステップ１１０５：ＭＰＵ９は、テーブル
９２２によりキーコードから、文字キーコードを取得す
る。

【０１１７】ステップ１１０６：ＭＰＵ９は、複数のタ
ッチ位置を取得した場合に、複数のキーコードの中に、
シフトキーに対応したシフトキーコードがあるか否かを
判定し、シフトキーコードがある場合はステップ１１０
７に進み、そうでない場合はステップ１１０８に進む。

【０１１８】ステップ１１０７：ＭＰＵ９は、文字コー
ドをテーブル９２４によりシフト文字キーコードに変換
する。

【０１１９】ステップ１１０８：ＭＰＵ９は、文字キー
コードまたは、シフト文字キーコードを表示装置８に出
力する。表示装置は、文章８１２の文章の最後の位置８
１２１に文字キーコードまたはシフト文字キーコードで
指定された文字を表示する。

【０１２０】図１１の処理につづいて行われる、文章８
１２の領域でタッチが行われたかどうかを判断する処理
およびタッチが行われたと判断したときの処理の流れ
を、図１２により説明する。

【０１２１】図１２は、文章８１２の領域でのタッチに
関する処理のフローを示す。この処理は、文章８１２上
で、ワープロにおける複写、移動及び削除などの編集操
作の対象範囲が指定されたとき、例えば、複数文字の削
除を行う場合、削除対象の複数文字が指定されたとき
に、削除のための範囲指定が行われたかどうかを判定
し、範囲指定が行われているときは、範囲を判定して、
次の段階の処理（この場合は削除処理）にこの範囲を送
るための処理である。なお、タッチ位置は、図１１のス
テップ１１０１ですでに入手されているため、タッチ位
置を入手するステップは、図１２にはない。

【０１２２】ステップ１２０１：取得した１または２以
上のタッチ位置のすべてがが文章８１２上であるか否か
をテーブル９２３により判定し、文章８１２上の場合ス
テップ１２０２に進み、そうでない場合は処理を終了す
る。

【０１２３】ステップ１２０２：タッチ位置を、テーブ
ル９２５により、文章８１２の文字位置に変換する。

【０１２４】ステップ１２０３：タッチ位置検出装置７
から複数の文字位置が送られており、それらがいずれも
文章８１２の領域である場合は、文字位置が２つ以上
（すなわち、文章８１２上の複数の位置でタッチがされ
ている）であるので、ステップ１２０４に進み、そうで
ない場合は処理を終了する。

【０１２５】ステップ１２０４：２つ以上の文字位置で
囲まれる範囲の複数文字を決定し、処理を終了する。

【０１２６】本処理では、仮想キーボード８１１のシフ
トキー併用処理について説明したが、シフトキーに限る
ものではない。他のキー、例えば、コントロールキー併
用処理についても適用できる。また、文章８１２の範囲
指定処理について説明したが、文章に限るものではな
い。図形を対象にすることも可能である。

【０１２７】また、本処理では、ワープロとしての情報
処理、たとえば、削除処理の詳細については説明しなか
ったが、公知の技術で実現できる。

【０１２８】本処理によれば、指や掌やペンで行われた
同時複数タッチ操作による指示を処理できるので、タッ
チ指示処理装置の操作性を向上できる。ここで、同時複
数タッチ操作による指示とは、例えば、図１０の文字キ
ーとシフトキーとの組合せにより、入力文字を大文字あ
るいは小文字として指示することをいう。本装置は、単
一のキーにより行われる指示ももちろん処理できる。

【０１２９】また、本処理によれば、文章８１２の範囲
指定などの操作において複数操作を必要とするものを１
度の操作で実現できるので、仮想キーボード８１１を用
いたワープロにおいて、操作性を向上できる。

【０１３０】次に、仮想ピアノを用いたピアノの演奏
を、図１３、図１４により説明する。本処理では、図９
の同時複数タッチ指示処理装置をピアノとして用いてい
る。この処理では、表示装置に仮想ピアノ８２１と楽譜
８２２とが表示されており、楽譜８２２に従い、仮想ピ
アノ８２１をタッチ操作することで、仮想ピアノに対し
て演奏操作を行うことができる。情報処理装置９は、こ
の操作に従って、音声出力部９３を介してスピーカに音
信号を送る。

【０１３１】図１３により、同時複数タッチ位置検出装
置７と一体化した表示装置８における情報処理用表示画
面を説明する。

【０１３２】図１３は、仮想ピアノを用いたピアノの演
奏における表示画面を示す。この画面を表示するために
は、ユーザは、情報処理装置の電源をいれた後に表示さ
れるメニュー画面において、メニューの１つとして表示
されているピアノを選択することにより、図１３の画面
の仮想ピアノおよび楽譜等が表示される。

【０１３３】図において、８２１は仮想ピアノを表示す
る領域、８２２は楽譜を表示する領域、８２３は演奏終
了のための入力を受付ける領域である。タッチ位置検出
装置７が出力するタッチ位置が、これらの領域に入るか
どうかの情報が後述のように必要なため、メモリ９２
は、これらの領域をタッチ位置検出装置７の座標系で表
したテーブル９２３を有する。

【０１３４】仮想ピアノ８２１上でタッチが行われると
きに、そのタッチ位置は、仮想ピアノ８２１の鍵盤を情
報処理装置内で識別するためのキーコードに変換され
る。図７のメモリ９２は、この変換をする際に使用す
る、タッチ位置とキーコードとの対応テーブル９２６を
有する。キーコードには、演奏終了を示す位置８２３に
対応したものもある。仮想ピアノ９２１上の鍵盤は、あ
る大きさで表示されているため、タッチ位置はその大き
さに応じた幅を持っており、上記テーブル９２６は、キ
ーコードに対応させて、キーコードごとに許容される幅
の情報も有する。さらに、メモリ９２は、このキーコー
ドを、音信号に変換するために、音声出力部９３が使用
する、音信号生成情報とキーコードとの対応テーブル９
２７をも有する。

【０１３５】図１４により、仮想ピアノ８２１に関する
情報処理の流れを説明する。

【０１３６】図１４は、仮想ピアノ８２１の多重音演奏
処理のフローを示す。以下では、情報処理装置の電源が
オンになり、メニューが表示され、メニュー内のピアノ
が選択されたとする。

【０１３７】ステップ１４０１：ＭＰＵ９は、メニュー
内のピアノが選択されたため、表示装置８に、仮想ピア
ノ８２１を表示する。

【０１３８】ステップ１４０２：ＭＰＵ９は、同時複数
タッチ位置検出装置７から、１つもしくは複数のタッチ
位置を取得する。

【０１３９】ステップ１４０３：ＭＰＵ９は、少なくと
も１つのタッチ位置が仮想ピアノ８２１上であるか否か
をテーブル９２５により判定し、仮想ピアノ８２１上の
場合ステップ１４０４に進み、そうでない場合はステッ
プ１４０６に進む。

【０１４０】ステップ１４０４：ＭＰＵ９は、１つもし
くは複数のタッチ位置を、テーブル９２６により、それ
ぞれのタッチ位置に対応した、仮想ピアノ８２１のキー
コードに変換する。

【０１４１】ステップ１４０５：ＭＰＵ９は、１つもし
くは複数のキーコードを音声出力部９３に出力する。音
声出力部９３は、キーコードに対応した音を生成するた
めに、キーコードに対応した音信号生成情報をテーブル
９２７により入手し、１つもしくは複数の音を合成した
音信号を生成する。生成した音信号をスピーカ１０に同
時に出力し、スピーカ１０からタッチ位置に応じた１つ
もしくは複数の音が出力される。次に、ステップ１４０
２に進む。音信号生成情報としては、ＭＩＤＩ（Ｍｕｓ
ｉｃａｌ Ｉｎｓｉｒｕｍｅｎｔ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｉ
ｎｔｅｒｆａｃｅ）に従ったデータでもよい。

【０１４２】ステップ１４０６：タッチ位置が演奏終了
を示す位置８２３であるかどうかを判定し、終了を示す
位置である場合は、処理を終了し、そうでない場合は、
ステップ１４０２に進む。

【０１４３】上記の処理において、処理が終了したとき
は、図２０のメニュー画面の表示に戻る。

【０１４４】本処理では、１つの仮想ピアノ８２１につ
いて説明したが、１つに限るものではなく、複数の仮想
ピアノであってもよく、その場合は、連弾が可能であ
る。また、ピアノ以外の楽器にも適用できるものであ
る。

【０１４５】本処理によれば、指や掌やペンなどの同時
複数タッチ操作における組合せや個々の指示を処理を実
現できるので、タッチ指示処理装置の操作性を向上でき
る。また、本処理によれば、仮想ピアノ８２１の多重音
演奏を実現できるので、仮想ピアノ８２１を用いたピア
ノの演奏の情報処理の操作性を向上できる。

【０１４６】次に、仮想ボタンを用いた対戦型サッカー
ゲームを、図１５、図１６により説明する。ここで、仮
想ボタンを用いた対戦型サッカーゲームとは、仮想ボタ
ンをタッチ操作することで、サッカーフィールド上で行
うゲームである。

【０１４７】本処理では、図９の同時複数タッチ指示処
理装置をテレビゲームとして用いている。この処理で
は、表示装置８にサッカーフィールド８３２、複数の選
手８３９，８４０、これらの選手にキック／ドリブル等
をさせるための仮想ボタン８３１１，８３１２，８３３
１，８３３２，８３４１，８３４２，８３５１，８３５
２が表示されており、この仮想ボタンに対してユーザ
は、操作を行う。情報処理装置９は、この操作に従っ
て、選手８３９，８４０にキック／ドリブル等をさせ
て、ゲームを進めるものである。

【０１４８】図１５により、同時複数タッチ位置検出装
置７と一体化した表示装置８における表示画面を説明す
る。この画面を表示するためには、ユーザは、情報処理
装置の電源をいれた後に表示されるメニュー画面におい
て、メニューの１つとして表示されているサッカーを選
択することにより、図１５の画面が表示される。

【０１４９】図１５は、仮想ボタンを用いた対戦型サッ
カーゲームの画面を示す。図において、８３２はサッカ
ーフィールド、８３６は、ゴールエリア、８３８は、ペ
ナルティエリアライン、８３７は、ハーフウエイライ
ン、８４１は、ボールである。

【０１５０】８３１１，８３１２は、ゲームを開始させ
るためのスタートボタンである。ゲーム中にスタートボ
タン８３１１，８３１２がタッチされると、ゲームが終
了する。

【０１５１】以下で述べるボタンについては、付されて
いるナンバーの下１桁が１のボタンは、手前側チームの
選手８３９を操作するためのボタンであり、ナンバーの
下１桁が２のボタンは、向う側側チームの選手８４０を
操作するためのボタンである。

【０１５２】８３３１，８３３２は、キックまたはスロ
ーイングをするためのボタンである。このボタン８３３
１，８３３２がタッチされたときに、キックをするかス
ローイングをするかは、ＭＰＵ９がゲームの進行状況か
ら判断する。

【０１５３】８３４１，８３４２は、ヘッディングまた
はドリブルをするためのボタンである。このボタン８３
４１，８３４２がタッチされたときに、ヘッディングを
するかドリブルをするかは、ＭＰＵ９が飛んできたボー
ルが選手８３９，８４０に当たった高さ（ＭＰＵ９が演
算により決定する）から判断する。

【０１５４】８３５１，８３５２は、キック、スローイ
ング、ヘッディング、ドリブル時に、前後左右、いずれ
の方向にボールを操作するかを指示するためのボタンで
あり、４つの方向が指示することができ、その方向は矢
印で表示されている。すなわち、８３５１ａ，８３５２
ａは、前方方向、８３５１ｂ，８３５２ｂは、右方向、
８３５１ｃ，８３５２ｃは、後方、８３５１ｄ，８３５
２ｄは、左方向である。２つの方向が同時にタッチされ
たときは、中間の方向を指示したとＭＰＵ９は、解釈す
る。例えば、８３５１ａ，８３５２ａが同時にタッチさ
れたときは、右斜め前方にキック等がされたと解釈され
る。この方向は、キック等をした後、キック等をした選
手が動く方向でもある。

【０１５５】ボタンが操作されたときに、どの選手８３
９，８４０がキック等を行うかについては、ボールに１
番近い位置にいる手前側チームおよび向う側チーム各一
人の選手をＭＰＵ９が判断し、その選手がボタンに従っ
てキック等を行う。

【０１５６】ボタン８３１１等の仮想ボタンを表示する
領域は、図のように決められている。タッチ位置検出装
置７が出力するタッチ位置のうちこれらの領域に入るか
どうかの情報が後述のように必要なため、メモリ９２
は、これらの領域をタッチ位置検出装置７の座標系で表
したテーブル９２８を有する。メモリ９２は、タッチが
行われるときに、そのタッチ位置を情報処理装置内で識
別するためのボタンコードに変換する際に使用する、タ
ッチ位置とボタンコードとの対応テーブル９２９を有す
る。

【０１５７】図１６により、仮想ボタンがタッチされた
ときの処理を説明する。

【０１５８】図１６は、仮想ボタン群８３１の多重入力
処理のフローを示す。以下では、情報処理装置の電源が
オンになり、メニューが表示され、メニュー内のサッカ
ーが選択されたとする。

【０１５９】ステップ１６０１：ＭＰＵ９は、表示装置
８に、図１５に示す表示を行わせる。

【０１６０】ステップ１６０２：ＭＰＵ９は、同時複数
タッチ位置検出装置７から、１または２以上のタッチ位
置を取得する。

【０１６１】ステップ１６０３：ＭＰＵ９は、少なくと
も１つのタッチ位置が仮想ボタンのいずれかの上にある
か否かをテーブル９２８により判定し、仮想ボタンのい
ずれかの上にある場合、ステップ１６０４に進み、そう
でない場合はステップ１６０２に進む。

【０１６２】ステップ１６０４：ＭＰＵ９は、仮想ボタ
ンの上にあるタッチ位置を、テーブル９２９により仮想
ボタンのボタンコードに変換する。

【０１６３】ステップ１６０５：ボタンコードより、タ
ッチ位置の中にスタートボタン８３１１，８３１２があ
るかどうかを判定し、スタートボタン８３１１，８３１
２があるときは、ステップ１６０６に進み、そうでない
ときは、ステップ１６０７に進む。

【０１６４】ステップ１６０６：ゲームがすでに開始し
ているかどうかを判定し、開始している場合は、ゲーム
終了であるからゲームを終了させる。そうでない場合
は、ゲーム開始であるから、ステップ１６０２に進む。

【０１６５】ステップ１６０７：ＭＰＵ９は、ボタン８
３３１，８３３２，８３４，８３４２，８３５１，８３
５２に対応するボタンコード毎に決められた前述の処理
を行い、選手８３９，８４０および、ボール８４１の動
きを決定し、表示装置８に表示を行わせる。

【０１６６】上記の処理において、処理が終了したとき
は、図２０のメニュー画面に戻る。

【０１６７】本処理では、２人のユーザがゲームを行う
場合について説明したが、これに限るものではない。３
人以上でゲームを行わせるためには、仮想ボタンをさら
に人数分増やせばよい。

【０１６８】本装置によれば、仮想ボタンの多重入力を
実現できるので、仮想ボタンを用いた対戦型サッカーゲ
ームの操作性が向上する。

【０１６９】次に、仮想電源スイッチを用いた電源切断
処理を、図１７、図１８により説明する。

【０１７０】図１７により、同時複数タッチ位置検出装
置７と一体化した表示装置８における表示画面を説明す
る。

【０１７１】図１７は、仮想電源スイッチを用いた電源
投入切断の情報処理の画面を示す。この画面を表示する
ためには、ユーザは、情報処理装置の電源をいれた後に
表示される図２０のメニュー画面において、メニューの
１つとして表示されている終了を選択することにより、
図１７の画面の仮想電源スイッチ８４１が表示される。

【０１７２】ここで、仮想電源スイッチ８４１を用いた
電源切断処理とは、仮想電源スイッチ８４１ａと仮想電
源スイッチ８４１ｂの２つを、同時にタッチ操作して行
う電源切断をいう。２つのスイッチ８４１ａ、ｂを用い
て、電源の切断を行うこととしたのは、誤って電源の切
断を行うことを防止するためである。

【０１７３】タッチ位置検出装置７が出力するタッチ位
置のうち仮想電源スイッチ８４１の領域に入るかどうか
の情報が後述のように必要なため、メモリ９２は、これ
らの領域をタッチ位置検出装置７の座標系で表したテー
ブル９３０を有する。

【０１７４】図１８により、仮想電源スイッチ８４１に
よる電源切断処理の流れを説明する。

【０１７５】図１８は、仮想電源スイッチ８４１による
電源切断処理のフローを示す。

【０１７６】ステップ１８０１：表示装置８に、仮想電
源スイッチ８４１を表示する。

【０１７７】ステップ１８０２：同時複数タッチ位置検
出装置７から、１または２以上のタッチ位置を取得す
る。

【０１７８】ステップ１８０３：取得した全てのタッチ
位置が仮想電源スイッチ８４１上であり、かつ、仮想電
源スイッチ８４１ａおよび仮想電源スイッチ８４１ｂの
いずれの場所にも少なくとも１つのタッチ位置があるか
否かを判定し、この条件を満たす場合ステップ１８０４
に進み、そうでない場合は、ステップ１８０５に進む。

【０１７９】ステップ１８０４：電源の切断を行い、処
理を終了する。

【０１８０】ステップ１８０５：図２０のメニュー画面
の表示を行う。

【０１８１】本処理では、電源切断においてする情報処
理、すなわち、電源投入切断自体の処理や、電源投入切
断時にともなうバッテリーのチェックやデータの保存な
どの詳細については説明しなかったが、公知の技術で実
現できる。

【０１８２】また、本処理によれば、２つの仮想電源ス
イッチ８４１を同時に押さなければ電源切断を行えない
ので、不用意な操作を防止できる。

【０１８３】以上述べてきた第４の実施例においては、
表面弾性波方式タッチプレートを用いた同時複数タッチ
位置検出装置と表示装置とを一体化した構成について説
明したが、同時複数タッチ位置検出装置のタッチプレー
トの方式はこれに限るものではない。発光素子またはカ
メラを用いたタッチプレートでももちろん可能である。

【０１８４】また、同時複数タッチ位置検出装置は、表
示装置とは別に、単独で構成してもよい。

【０１８５】また、システム構成についてもこれに限る
ものではなく、キーボードなどの入力装置、ハードディ
スク装置などの補助記憶装置、プリンターなどの出力装
置などを組み合わせた構成としてもよい。

【０１８６】以下、本発明の第５の実施例の同時複数ジ
ェスチャ指示処理装置について説明する。本装置は、Ｃ
ＡＤにおいて、表示されている２次元または３次元の図
形を平行移動、回転移動、伸縮変形する場合に、平行移
動、回転移動、伸縮変形の指示を容易に行うことができ
る装置である。

【０１８７】最初に、表１により、同時複数ジェスチャ
指示処理の基本概念を説明する。

【０１８８】

【表１】

【０１８９】表１は、同時複数ジェスチャ指示処理の基
本アルゴリズムを示す。

【０１９０】表において、縦項目は同時複数ジェスチャ
対象物の指定方法を示し、横項目は同時複数ジェスチャ
操作の指示内容を示す。同時複数ジェスチャ対象物の指
定方法には、複数指で各指１対象物を指定する外郭内指
定、複数指で１対象物の外郭（辺）を指定する外郭上指
定、複数指で囲む範囲内の複数対象物を指定する範囲内
指定がある。

【０１９１】ここで、１つ以上のタッチ位置が１つ以上
の対象物の外郭内にあるときは、外郭内指定であると判
定する。全タッチ位置が単一の対象物の外郭上にあると
きは、外郭上指定であると判定する。全タッチ位置が対
象物の外郭外にあり、かつ、全タッチ位置の内側に対象
物がある時は、範囲内指定であると判定する。範囲と
は、２本の指で指定された場合には、例えば、これらの
２本の指により指示される点を対角点とする矩形とする
ことができる。また、３本以上の指で指定された場合に
は、例えば、これらの指により指示される点を頂点とす
る多角形とすることができる。なお、外郭内指定では、
図形の内部を指でタッチして指定し、外郭上指定では、
図形の辺上を指でタッチして指定する。

【０１９２】外郭上指定の場合、指で指定するとき、辺
が細いと、指の位置が辺上から若干はずれる可能性があ
る。そのため、タッチ位置が辺からはずれていても、そ
の量が小さい場合は、辺上と判断する。このために、本
装置は、辺からどの程度まではずれていても、辺上と判
断するかという許容量をデータとして有する。この許容
値は、また、外郭内指定において、外郭内にあるかどう
かの判定を行うときの許容値でもある。すなわち、辺か
ら上記許容値以上離れていて、かつ外郭内にあるとき、
外郭内と判定する。さらに、この許容値は、範囲内指定
において、範囲内にあるかどうかの判定を行うときの許
容値でもある。すなわち、辺から上記許容値以上離れて
いて、全タッチ位置が対象物の外郭外にあり、かつ、全
タッチ位置の内側に対象物があるとき、範囲内と判定す
る。

【０１９３】同時複数ジェスチャ操作の指示内容には、
複数指の位置関係を保ったまま移動する平行移動指示、
複数指の位置関係を保ったまま回転する回転移動指示、
複数指の位置関係を伸縮変形移動する伸縮変形指示があ
る。

【０１９４】表に示したように、外郭内指定において
は、平行移動指示では全対象物を平行移動、回転移動指
示では全対象物を回転移動、伸縮変形指示では各対象物
を個別移動する。外郭上指定においては、平行移動指示
では対象物を平行移動、回転移動指示では対象物を回転
移動、伸縮変形指示では対象物を伸縮変形する。範囲指
定において、平行移動指示では全対象物を平行移動、回
転指示では全対象物を回転移動、伸縮変形指示では全対
象物を伸縮変形する。

【０１９５】図２１、図２２により、本発明の同時複数
ジェスチャ指示処理の基本アルゴリズムにおける情報処
理の流れを説明する。図２１，２２においては、本装置
が入力待ちの状態にあり、後述する同時複数タッチ位置
検出装置７により、タッチ位置が検出されて、そのタッ
チ位置が後述する情報処理装置９に入力され、情報処理
装置９がこのタッチ位置を処理する段階以降について述
べる。図２１のジェスチャ対象物の指定方法の判定は、
例えば、指により描かれるタッチ位置の軌跡の開始点と
表示されている図形との位置関係から以下のように行わ
れる。

【０１９６】図２１は、同時複数ジェスチャ対象物の指
定方法の判定処理フローを示す。

【０１９７】ステップ２１０１：タッチ位置が同時に複
数あるか否かを判定し、ｙｅｓの場合ステップ２１０２
に進み、ｎｏの場合は処理を終了する。この場合は、タ
ッチ位置が１つであるので、タッチ位置が１つの場合の
処理を行う。

【０１９８】ステップ２１０２：１つ以上のタッチ位置
が１つ以上の対象物の外郭内にあるか否かを判定し、ｙ
ｅｓの場合ステップ２１０３に進み、ｎｏの場合はステ
ップ２１０４に進む。

【０１９９】ステップ２１０３：指定方法を外郭内指定
と判定し、処理を終了する。

【０２００】ステップ２１０４：全タッチ位置が単一の
対象物の外郭上にあるか否かを判定し、ｙｅｓの場合ス
テップ２１０５に進み、ｎｏの場合はステップ２１０６
に進む。

【０２０１】ステップ２１０５：指定方法を外郭上指定
と判定し、処理を終了する。

【０２０２】ステップ２１０６：全タッチ位置が対象物
の外郭外にあり、かつ、全タッチ位置の内側に対象物が
あるか否かを判定し、ｙｅｓの場合ステップ２１０７に
進み、ｎｏの場合は処理を終了する。

【０２０３】ステップ２１０７：指定方法を範囲内指定
と判定し、処理を終了する。

【０２０４】図２２は、同時複数ジェスチャ操作の指示
内容の判定処理フローを示す。図２２のジェスチャ操作
の指示内容の判定は、例えば、指により描かれるタッチ
位置の軌跡の開始点および終了点の位置関係から以下の
ように行われる。ただし、開始点と終了点以外の点を用
いることとしてもよい。例えば、そのような点と開始
点、、そのような点同士の組み合せ、またはそのような
点と終了点の組み合せから判定してもよい。複数の判定
結果が得られた場合は、複数の判定結果が一致した場合
にのみ、判定結果のようなジェスチャ操作の指示が行わ
れたとして、判定の確実性を高めることとしてもよい。

【０２０５】ステップ２２０１：タッチ位置が同時に複
数あるか否かを判定し、ｙｅｓの場合ステップ２２０２
に進み、ｎｏの場合は処理を終了する。

【０２０６】ステップ２２０２：全タッチ位置が位置関
係を保ったまま平行移動するか否かを判定し、ｙｅｓの
場合ステップ２２０３に進み、ｎｏの場合はステップ２
２０４に進む。判定の詳細は、後述する。

【０２０７】ステップ２２０３：指示内容を平行移動指
示と判定し、処理を終了する。

【０２０８】ステップ２２０４：全タッチ位置が位置関
係を保ったまま回転するか否かを判定し、ｙｅｓの場合
ステップ２２０５に進み、ｎｏの場合はステップ２２０
６に進む。なお、回転移動であることの判定方法は、全
タッチ位置が位置関係を保ったまま、中点（あるいは重
心）が一定である場合に回転移動であると判定すること
とすればよい。判定の詳細は、後述する。

【０２０９】ステップ２２０５：指示内容を回転移動指
示と判定し、処理を終了する。

【０２１０】ステップ２２０６：タッチ位置が相互の位
置関係を伸縮変形するか否かを判定し、ｙｅｓの場合ス
テップ２２０７に進み、ｎｏの場合は処理を終了する。
判定は、タッチ位置相互の距離が変わるかどうかで判定
する。判定の詳細は、後述する。

【０２１１】ステップ２２０７：指示内容を伸縮変形指
示と判定し、処理を終了する。

【０２１２】以上述べてきた実施例においては、対象物
の外郭内指定、外郭上指定および範囲内指定や、対象物
の平行移動、回転移動および伸縮変形の概念の組合せや
モード切り換えを行ってもよい。

【０２１３】ここで、概念の組合せとは、同時に平行移
動指示と伸縮変形指示を行うなどのジェスチャ操作の組
合せや、同時にある対象物は外郭内指定し、他の対象物
は外郭上指定するなどの対象物の指定の組合せのことで
ある。

【０２１４】また、モードの切り換えとは、モードごと
に、指による操作の解釈を変えることをいう。例えば、
上記の外郭指定で伸縮変形指示に相当する操作を行った
場合、Ａモードでは各対象物を個別移動することと解釈
し、Ｂモードでは対象物を伸縮変形することと解釈す
る。このように、複数のモードを設定し、これらのモー
ドを切り換える。

【０２１５】以上述べてきた実施例によれば、マウスな
どでは複数回の操作を必要とする単一あるいは複数図形
の移動指示、回転指示、伸縮変形指示を、より自然な指
などの１度の操作で実現できるので、図形編集処理の操
作性を向上できる。

【０２１６】以下、本発明の同時複数ジェスチャ指示処
理装置の４つの実施例を説明する。まず、図２３によ
り、本発明の同時複数ジェスチャ指示処理装置の第５〜
８の４つの実施例に用いる表面弾性波方式タッチプレー
トを用いた同時複数タッチ位置検出装置を表示装置と一
体化の構成とした同時複数タッチ指示処理装置について
説明する。

【０２１７】図２３は、同時複数ジェスチャ指示処理装
置のシステム概略構成を示す。

【０２１８】図において、７は表面弾性波方式タッチプ
レートを用いた同時複数タッチ位置検出装置、８は液晶
ディスプレイを用いた表示装置、９は情報処理装置であ
る。同時複数タッチ位置検出装置７は、情報処理装置９
に対して、検出したタッチ位置の個数とタッチ位置の
Ｘ，Ｙ座標を出力する。また、９１は情報処理を行うＭ
ＰＵ、９２は、以下に述べる処理を行うための情報処理
プログラムを格納する、ＲＯＭであるメモリ、９４は、
ＲＡＭであるメモリ、９６は、同時複数タッチ位置検出
装置７からのタッチ位置の個数と座標とを受けるととも
に、ＭＰＵ９１から表示するためのデータを受けて、映
像信号を生成して表示装置９に出力するインタフェース
部、９５は、バスである。ここで、図に示したように、
同時複数タッチ位置検出装置８と表示装置９は一体化さ
れている。

【０２１９】そして、選択された各処理においては、同
時複数タッチ位置検出装置８から得られる、同時にタッ
チされた複数のタッチ位置情報を受けたＭＰＵ９１が、
メモリ９２、９４内に格納した情報処理プログラムに従
って、同時複数ジェスチャ操作に対応した情報処理を行
う。

【０２２０】以下説明する本発明の第５〜８の４つの実
施例においては、表示装置８に表示される図形編集処理
用表示画面を示しながら、ＭＰＵ９１が行う、同時複数
ジェスチャ操作により指示された処理について述べる。

【０２２１】ＭＰＵ９１は、同時複数タッチ位置検出装
置７から、一定時間ごとに、タッチ位置の情報を受付け
る。この時間は、０．１秒以下である。この情報からタ
ッチ位置がどのような軌跡を描いているかを判定する。
複数の指でタッチされる場合に、複数の軌跡が得られる
が、どの軌跡がどの指によるかの判別方法は以下のよう
に行われる。２つの指により２つの軌跡が描かれる場合
について、図２４により述べる。

【０２２２】図２４は、各対象物を平行移動させる場合
の指示方法、およびその指示を受けたＭＰＵ９１により
対象物が平行移動されて、指示された位置に表示された
状態を示す。

【０２２３】図において、Ａ、Ｂはジェスチャ対象物の
図形、Ａ’、Ｂ’はジェスチャ操作後の図形である。実
線は、指の移動（タッチ位置の移動）方向を示し、点線
は、図形Ａ，Ｂの移動方向を示す。ａ，ｂは、最初にタ
ッチされたタッチ位置を示し、タッチ位置の軌跡の開始
点である。ａ’，ｂ’は、最後にタッチされたタッチ位
置を示し、タッチ位置の軌跡の終了点である。以下の図
においても、「’」は、移動後の図形または軌跡の終了
点を表すものとする。Ｔはタッチ位置ａにタッチしてい
る親指を示し、Ｔ’は、移動後にタッチ位置ａ’にタッ
チしている親指を示す。Ｖはタッチ位置ｂにタッチして
いる人差指を示し、Ｖ’は、移動後にタッチ位置ｂ’に
タッチしている人差指を示す。

【０２２４】図に示したように、親指と人差指で図形
Ａ、Ｂの外郭内を指示した後、各タッチ位置の位置関係
を保ったまま手を平行移動することにより、図形Ａ、Ｂ
が図形Ａ’、Ｂ’の位置に平行移動する。

【０２２５】同時複数タッチ位置検出装置７からは、少
なくとも０．１秒おきに、２つのタッチ位置が送られて
くる。仮に０．１秒として説明する。ＭＰＵ９１は、最
新に送られてきた２つのタッチ位置（ａ，ｂとする）
と、０．１秒前に送られてきた２つのタッチ位置
（ａ’’，ｂ’’とする）とを比較し、２つのタッチ位
置のうち少なくとも１つの位置が変化しているときに軌
跡が描かれていると判断する。そして、点ａと点ａ’’
の距離、点ａと点ａ’’の距離を求める。この２つの距
離の絶対値（それぞれ、｜ａ−ａ’’｜，｜ａ−ｂ’’
｜とする）を比較し、小さい方、例えば、｜ａ−ａ’’
｜の方が小さければ、ａ，ａ’’を１つの軌跡上の点と
判断する。そして、ｂとｂ’’とが同一の軌跡上にある
とする。

【０２２６】タッチ位置の検出は０．１秒以下の間隔で
行われており、０．１秒ずれている軌跡上の２つの点の
距離は、各時刻における２つのタッチ位置の距離（２つ
の指の間の距離であるため、最低でも１つの指の太さ程
度の距離がある）よりも小さい点から上記のような方法
で求めることができる。

【０２２７】なお、軌跡の開始点は、０．５秒以上タッ
チ位置が入力されていないときに、タッチ位置の入力が
あったとき、そのタッチ位置を開始点とする。また、終
了点は、タッチ位置の入力があったときから、０．５秒
以上次のタッチ位置の入力が無かったとき、最後のタッ
チ位置を終了点とする。

【０２２８】次に、図２２のステップ２２０２における
平行移動であるかどうかの判定方法を図２４、図３９に
より説明する。前の時間のタッチ位置と今回のタッチ位
置とを比較したときに、対応するタッチ位置間における
Ｘ座標及びＹ座標の差分（符号を考慮する）がどのタッ
チ位置についても同程度であるときに、平行移動である
と判定する。すなわち、図３９において、ｘ１＝ｘ２、
ｙ１＝ｙ２のとき、平行移動であるとする。この際に、
Ｘ座標及びＹ座標の変化について許容値を設け、ｘ１と
ｘ２の差およびｙ１とｙ２の差がいずれも許容値以下の
ときは、平行移動であるとする。

【０２２９】図２２のステップ２２０４における回転移
動であるかどうかの判定方法を図２５、図４０により説
明する。図２５は、各対象物を回転移動させる場合の指
示方法、およびその指示を受けたＭＰＵ９１により対象
物が回転移動されて、指示された位置に表示された状態
を示す。

【０２３０】図において、Ｃ、Ｄはジェスチャ対象物の
図形、Ｃ’、Ｄ’はジェスチャ操作後の図形である。図
に示したように、親指と人差指で図形Ｃ、Ｄの外郭内を
指示した後、各タッチ位置の位置関係を保ったまま手を
回転移動することにより、図形Ｃ、Ｄが図形Ｃ’、Ｄ’
の位置に回転移動する。

【０２３１】ｃｄ間の距離およびｃ’ｄ’間の距離が一
定であり、さらに、前の時間のタッチ位置と今回のタッ
チ位置とを比較したときに、対応するタッチ位置間にお
けるＸ座標及びＹ座標の差分（符号を考慮する）のうち
少なくとも一方が変化しているときに、回転移動である
と判定する。すなわち、図４０において、ｘ１≠ｘ２、
ｙ１≠ｙ２のうち、少なくとも一方が成立していると
き、回転移動であるとする。この際に、ｃｄ間の距離お
よびｃ’ｄ’間の距離の差について許容値を設け、差が
許容値以下のときは、等しいとする。また、Ｘ座標及び
Ｙ座標の変化について許容値を設け、ｘ１とｘ２の差お
よびｙ１とｙ２の差のうち少なくとも一方が許容値以上
のときは、差があるとする。これらのときは、回転移動
であるとする。

【０２３２】図２２のステップ２２０６における伸縮変
形であるかどうかの判定方法を図２６、図４１により説
明する。

【０２３３】図２６は、各対象物を伸縮変形させる場合
の指示方法、およびその指示を受けたＭＰＵ９１により
対象物が伸縮変形されて、指示された位置に表示された
状態を示す。

【０２３４】図において、Ｅ、Ｆはジェスチャ対象物の
図形、Ｅ’、Ｆ’はジェスチャ操作後の図形である。図
に示したように、親指と人差指で図形Ｅ、Ｆの外郭内を
指示した後、各タッチ位置を伸縮変形移動することによ
り、図形Ｅ、Ｆが図形Ｅ’、Ｆ’の位置に個別移動す
る。

【０２３５】前の時間のタッチ位置と今回のタッチ位置
とを比較したときに、対応するタッチ位置間におけるＸ
座標及びＹ座標の差分（符号を考慮する）の比がどのタ
ッチ位置についても同じであり、かつ、図４１に示すｘ
１とｘ２の符号が逆であるか、ｙ１とｙ２の符号が逆で
あるときに、伸縮変形であると判定する。すなわち、図
４１において、ｙ１／ｘ１＝ｙ２／ｘ２であり（ｘ１＝
ｘ２＝０のときはこの条件は考慮しない）、かつ、ｘ１
×ｘ２が負またはｙ１×ｙ２が負であるとき、伸縮変形
であるとする。この際に、ｙ１／ｘ１とｙ２／ｘ２との
差について許容値を設け、ｙ１／ｘ１とｙ２／ｘ２ｘ１
との差が許容値以下のときは、等しいとする。また、ｘ
１×ｘ２と、ｙ１×ｙ２についても、負で許容値より大
きいときは、負であるとする。

【０２３６】本発明の第５の実施例を図２４〜図２６に
より説明する。本実施例では、対象物の指定方法が外郭
内指定である場合に、平行移動指示、回転移動指示、伸
縮変形指示を受けたときの処理について述べる。

【０２３７】図２４において、タッチ位置を検出した同
時複数タッチ位置検出装置７から一定時間ごとに、タッ
チ位置を入力されたＭＰＵ９１は、タッチ位置の軌跡を
判定し、この場合は、前述のように、対象物の指定方法
は、外郭内であり、ジェスチャ操作の指示内容は、平行
移動であると判定する。そして、移動量を表すベクトル
を図３９の（ｘ１，ｙ１）として求める。移動後の位置
に図形Ａ’，Ｂ’を表示するためのデータをインターフ
ェース部９６に送る。インターフェース部９６は、映像
信号を生成して、表示装置８に送る。表示装置８は、映
像信号に従って表示する。

【０２３８】本実施例では、２つの図形の平行移動につ
いて説明したがこれに限るものではない。

【０２３９】本実施例によれば、マウスなどでは複数回
の操作を必要とする複数図形の平行移動指示を、より自
然な１度の操作で実現できるので、図形編集処理の操作
性を向上させることができる。

【０２４０】図２５は、各対象物を回転移動させる場合
の指示方法、およびその指示を受けたＭＰＵ９１により
対象物が回転移動されて、指示された位置に表示された
状態を示す。

【０２４１】タッチ位置を検出した同時複数タッチ位置
検出装置７から一定時間ごとに、タッチ位置を入力され
たＭＰＵ９１は、タッチ位置の軌跡を判定し、この場合
は、前述のように、対象物の指定方法は、外郭内であ
り、ジェスチャ操作の指示内容は、回転移動であると判
定する。次に、ＭＰＵ９１は、以下のようにして回転角
度を算出する。図３７に、回転角度Δθの算出概念図を
示す。

【０２４２】図において、点ａ，点ｂは回転前のタッチ
位置、点ａ’，点ｂ’は、回転後のタッチ位置、角度θ
は回転前の線分ａｂの水平角度、角度θ’は回転後の線
分ａ’ｂ’の水平角度、角度Δθは回転前の線分ａｂと
回転後の線分ａ’ｂ’とのなす角度である。

【０２４３】図示したように、回転の角度Δθは、 Δθ＝θ−θ’ である。

【０２４４】従って、以下では、角度θ，角度θ’を算
出する。

【０２４５】図示したように、角度θ，角度θ’は、三
角関数により、

【０２４６】

【数１】

【０２４７】である。

【０２４８】回転角度を求めると、ＭＰＵ９１は、移動
後の位置に図形Ｃ’，Ｄ’を表示するためのデータをイ
ンターフェース部９６に送る。インターフェース部９６
は、映像信号を生成して、表示装置８に送る。表示装置
８は、映像信号に従って表示する。

【０２４９】本実施例では、２つの図形の回転移動につ
いて説明したがこれに限るものではない。

【０２５０】本実施例によれば、マウスなどでは複数回
の操作を必要とする複数図形の回転移動指示などを、よ
り自然な１度の操作で実現できるので、図形編集処理の
操作性を向上させることができる。

【０２５１】図２６は、各対象物を伸縮変形させる場合
の指示方法、およびその指示を受けたＭＰＵ９１により
対象物が伸縮変形されて、指示された位置に表示された
状態を示す。

【０２５２】タッチ位置を検出した同時複数タッチ位置
検出装置７から一定時間ごとに、タッチ位置を入力され
たＭＰＵ９１は、タッチ位置の軌跡を判定し、この場合
は、前述のように、対象物の指定方法は、外郭内であ
り、ジェスチャ操作の指示内容は、伸縮変形であると判
定する。変形量（伸縮比）は、移動前の図形Ｅ，Ｆ上の
タッチ位置をｅ（Ｘｅ，Ｙｅ），ｆ（Ｘｆ，Ｙｆ）と
し、これらの点が、移動後にｅ’（Ｘｅ’，Ｙｅ’），
ｆ’（Ｘｆ’，Ｙｆ’）の位置に来たとすると、（Ｘ
ｆ’−Ｘｅ’）／（Ｘｆ−Ｘｅ）として求まる。また、
その位置は、移動前の図形Ｅ上のタッチ位置ｅが、移動
後のタッチ位置ｅ’に来るということから決まる。ＭＰ
Ｕ９１は、移動後の位置に図形Ｅ’，Ｆ’を表示するた
めのデータをインターフェース部９６に送る。インター
フェース部９６は、映像信号を生成して、表示装置８に
送る。表示装置８は、映像信号に従って表示する。

【０２５３】本実施例では、２つの図形の個別移動につ
いて説明したがこれに限るものではない。

【０２５４】本実施例によれば、マウスなどでは複数回
の操作を必要とする複数図形の個別移動指示などを、よ
り自然な１度の操作で実現できるので、図形編集処理の
操作性を向上できる。

【０２５５】本発明の第６の実施例を図２７〜図３０に
より説明する。本実施例では、対象物の指定方法が外郭
上指定である場合に、平行移動指示、回転移動指示、伸
縮変形指示を受けたときの処理について述べる。

【０２５６】図２７は、各対象物を平行移動させる場合
の指示方法、およびその指示を受けたＭＰＵ９１により
対象物が平行移動されて、指示された位置に表示された
状態を示す。

【０２５７】図において、Ｇはジェスチャ対象物の図
形、Ｇ’はジェスチャ操作後の図形である。

【０２５８】図に示したように、親指と人差指で図形Ｇ
の対角近辺の外郭上を指示した後、各タッチ位置の位置
関係を保ったまま手を平行移動することにより、図形Ｇ
が図形Ｇ’の位置に平行移動する。

【０２５９】タッチ位置を検出した同時複数タッチ位置
検出装置７から一定時間ごとに、タッチ位置を入力され
たＭＰＵ９１は、タッチ位置の軌跡を判定し、この場合
は、前述のように、対象物の指定方法は、外郭上であ
り、ジェスチャ操作の指示内容は、平行移動であると判
定する。そして、移動量を表すベクトルを図３９の（ｘ
１，ｙ１）と同様にして求める。移動後の位置に図形
Ｇ’を表示するためのデータをインターフェース部９６
に送る。インターフェース部９６は、映像信号を生成し
て、表示装置８に送る。表示装置８は、映像信号に従っ
て表示する。

【０２６０】本実施例では、図形の対角近辺の外郭上指
示による図形の平行移動について説明したがこれに限る
ものではない。

【０２６１】本実施例によれば、１つの図形の平行移動
指示などを、マウスなどに比べより自然な操作で実現で
きるので、図形編集処理の操作性を向上できる。

【０２６２】図２８は、対象物を回転移動させる場合の
指示方法、およびその指示を受けたＭＰＵ９１により対
象物が回転移動されて、指示された位置に表示された状
態を示す。

【０２６３】図において、Ｈはジェスチャ対象物の図
形、Ｈ’はジェスチャ操作後の図形である。

【０２６４】図に示したように、親指と人差指で図形Ｈ
の対角近辺の外郭上を指示した後、各タッチ位置の位置
関係を保ったまま手を回転移動することにより、図形Ｈ
が図形Ｈ’の位置に回転移動する。

【０２６５】タッチ位置を検出した同時複数タッチ位置
検出装置７から一定時間ごとに、タッチ位置を入力され
たＭＰＵ９１は、タッチ位置の軌跡を判定し、この場合
は、前述のように、対象物の指定方法は、外郭上であ
り、ジェスチャ操作の指示内容は、回転移動であると判
定する。次に、ＭＰＵ９１は、図３７のようにして回転
角度を算出する。回転角度を求めると、ＭＰＵ９１は、
移動後の位置に図形Ｈ’を表示するためのデータをイン
ターフェース部９６に送る。インターフェース部９６
は、映像信号を生成して、表示装置８に送る。表示装置
８は、映像信号に従って表示する。

【０２６６】本実施例では、図形の対角近辺の外郭上指
示による図形の回転移動についてについて説明したがこ
れに限るものではない。

【０２６７】本実施例によれば、マウスなどでは複数回
の操作を必要とする１つの図形の回転移動指示などを、
より自然な１度の操作で実現できるので、図形編集処理
の操作性を向上できる。

【０２６８】図２９は、対象物を伸縮変形させる場合の
指示方法、およびその指示を受けたＭＰＵ９１により対
象物が伸縮変形されて、指示された位置に表示された状
態を示す。

【０２６９】図において、Ｉはジェスチャ対象物の図
形、Ｉ’はジェスチャ操作後の図形である。

【０２７０】図に示したように、親指と人差指で図形Ｉ
の対角近辺の外郭上を指示した後、各タッチ位置を伸縮
変形移動することにより、図形Ｉが図形Ｉ’の位置に伸
縮する。

【０２７１】タッチ位置を検出した同時複数タッチ位置
検出装置７から一定時間ごとに、タッチ位置を入力され
たＭＰＵ９１は、タッチ位置の軌跡を判定し、この場合
は、前述のように、対象物の指定方法が外郭上であり、
ジェスチャ操作の指示内容が平行移動であると判定す
る。次に、ＭＰＵ９１は、変形量（伸縮比）と、変形後
の位置を図２６と同様にして求める。ＭＰＵ９１は、移
動後の位置に図形Ｉ’を表示するためのデータをインタ
ーフェース部９６に送る。インターフェース部９６は、
映像信号を生成して、表示装置８に送る。表示装置８
は、映像信号に従って表示する。

【０２７２】本実施例では、図形の対角近辺の外郭上指
示による図形の伸縮について説明したがこれに限るもの
ではない。

【０２７３】本実施例によれば、マウスなどでは複数回
の操作を必要とする１つの図形の伸縮指示などを、より
自然な１度の操作で実現できるので、図形編集処理の操
作性を向上できる。

【０２７４】次に、外郭上指定および範囲内指定の場合
のみに指定可能な、図３０のように図形をたわませる場
合の伸縮変形について述べる。

【０２７５】図３０は、対象物を伸縮変形させる場合の
指示方法、およびその指示を受けたＭＰＵ９１により対
象物が伸縮変形されて、指示された位置に表示された状
態を示す。

【０２７６】図において、Ｊはジェスチャ対象物の図
形、Ｊ’はジェスチャ操作後の図形である。Ｔは、右手
の親指、Ｖは右手の人差指、Ｔ１は、左手の親指、Ｖ１
は左手の人差指である。

【０２７７】図に示したように、両手の親指と人差指で
図形Ｊの４頂点の近くの外郭上を指示した後、両手の各
タッチ位置を図３０のように伸縮変形移動することによ
り、図形Ｊが図形Ｊ’の位置に変形する。

【０２７８】タッチ位置を検出した同時複数タッチ位置
検出装置７から一定時間ごとに、タッチ位置を入力され
たＭＰＵ９１は、タッチ位置の軌跡を判定する。対象物
の指定方法は、外郭上であると前述のように判定する。
ジェスチャ操作の指示内容については、図３０に示す伸
縮変形であるかどうかの判定を以下のように行う。タッ
チ位置をａ，ｂ，ｃ，ｄとしたときに、ａ，ｂの軌跡が
図２２のステップ４で述べた回転移動の判定方法により
回転であると判定され、さらに、ｃ，ｄについても同様
の方法で回転移動であると判定されたときに、図３０に
示す伸縮変形であると判定する。

【０２７９】次に、ＭＰＵ９１は、変形後の位置を以下
のようにして求める。図３８に、変形後の円弧図形の円
弧状中心線算出の概念図を示す。

【０２８０】図３８において、図形Ｓは変形前の長方
形、図形Ｓ’は変形後の幅を持った円弧図形である。
ｗ，ｗ’は図形Ｓ，Ｓ’の幅、ｌ，ｌ’は図形Ｓ，Ｓ’
の幅方向の中心線である。

【０２８１】図示したょうに、円弧である中心線ｌ’の
半径ｒは、ピタゴラスの定理により

【０２８２】

【数２】

【０２８３】である。また、変形前の図形Ｓの幅ｗと、
変形後の図形Ｓ’の幅ｗ’との関係は、 ｗ＝ｗ’ である。従って、以下では、円弧である中心線ｌ’の中
心点Ｏを算出する。

【０２８４】図示したように、点ａ’と点ｂ’の２点を
通る直線ｙ₁と、点ｃ’と点ｄ’の２点を通る直線ｙ
₂は、それぞれ、２点を通る直線の公式により、

【０２８５】

【数３】

【０２８６】である。また、これらの直線ｙ₁と直線ｙ₂
との交点である、点Ｏの座標（Ｘｏ，Ｙｏ）は、２直線
の交点の公式により、

【０２８７】

【数４】

【０２８８】である。

【０２８９】ＭＰＵ９１は、形状および位置が求まる
と、変形後の位置に図形Ｉ’を表示するためのデータを
インターフェース部９６に送る。インターフェース部９
６は、映像信号を生成して、表示装置８に送る。表示装
置８は、映像信号に従って表示する。

【０２９０】本実施例では、図形の４頂点の近くの外郭
上指示による図形の変形について説明したがこれに限る
ものではない。４つのタッチ位置が長方形の４頂点の位
置関係にあれば可能である。この時、変形量を算出する
ことができるため、任意の図形について、変形後の形状
および位置を算出することができる。また、範囲内指定
の場合も同様に可能である。

【０２９１】本実施例によれば、マウスなどでは複数回
の操作を必要とする１つの図形の変形指示などを、より
自然な１度の操作で実現できるので、図形編集処理の操
作性を向上させることができる。

【０２９２】本発明の第７の実施例を図３１〜図３３に
より説明する。本実施例では、対象物の指定方法が範囲
内指定である場合に、平行移動指示、回転移動指示、伸
縮変形指示を受けたときの処理について述べる。

【０２９３】図３１は、各対象物を平行移動させる場合
の指示方法、およびその指示を受けたＭＰＵ９１により
対象物が平行移動されて、指示された位置に表示された
状態を示す。

【０２９４】図において、Ｋ、Ｌはジェスチャ対象物の
図形、Ｋ’、Ｌ’はジェスチャ操作後の図形である。

【０２９５】図に示したように、親指と人差指で図形
Ｋ、Ｌの外郭外を指示した後、各タッチ位置の位置関係
を保ったまま手を平行移動することにより、図形Ｋ、Ｌ
が図形Ｋ’、Ｌ’の位置に平行移動する。

【０２９６】タッチ位置を検出した同時複数タッチ位置
検出装置７から一定時間ごとに、タッチ位置を入力され
たＭＰＵ９１は、タッチ位置の軌跡を判定し、この場合
は、前述のように対象物の指定方法が範囲内であり、ジ
ェスチャ操作の指示内容が平行移動であると判定する。
そして、移動量を表すベクトルを図３９の（ｘ１，ｙ
１）と同様にして求める。移動後の位置に図形Ｋ’，
Ｌ’を表示するためのデータをインターフェース部９６
に送る。インターフェース部９６は、映像信号を生成し
て、表示装置８に送る。表示装置８は、映像信号に従っ
て表示する。

【０２９７】本実施例では、２つの図形の平行移動につ
いて説明したがこれに限るものではない。

【０２９８】本実施例によれば、マウスなどでは複数回
の操作を必要とする複数図形の平行移動指示などを、よ
り自然な１度の操作で実現できるので、図形編集処理の
操作性を向上させることができる。

【０２９９】図３２は、各対象物を回転移動させる場合
の指示方法、およびその指示を受けたＭＰＵ９１により
対象物が回転移動されて、指示された位置に表示された
状態を示す。

【０３００】図において、Ｍ、Ｎはジェスチャ対象物の
図形、Ｍ’、Ｎ’はジェスチャ操作後の図形である。

【０３０１】図に示したように、親指と人差指で図形
Ｍ、Ｎの外郭外を指示した後、各タッチ位置の位置関係
を保ったまま手を回転移動することにより、図形Ｍ、Ｎ
が図形Ｍ’、Ｎ’の位置に回転移動する。

【０３０２】タッチ位置を検出した同時複数タッチ位置
検出装置７から一定時間ごとに、タッチ位置を入力され
たＭＰＵ９１は、タッチ位置の軌跡を判定し、この場合
は、前述のように対象物の指定方法が範囲内であり、ジ
ェスチャ操作の指示内容が回転移動であると判定する。
そして、回転角を図３７と同様にして求める。移動後の
位置に図形Ｍ’，Ｎ’を表示するためのデータをインタ
ーフェース部９６に送る。インターフェース部９６は、
映像信号を生成して、表示装置８に送る。表示装置８
は、映像信号に従って表示する。

【０３０３】本実施例では、２つの図形の回転移動につ
いて説明したがこれに限るものではない。

【０３０４】本実施例によれば、マウスなどでは複数回
の操作を必要とする複数図形の回転移動指示などを、よ
り自然な１度の操作で実現できるので、図形編集処理の
操作性を向上できる。

【０３０５】図３３は、各対象物を伸縮変形させる場合
の指示方法、およびその指示を受けたＭＰＵ９１により
対象物が伸縮変形されて、指示された位置に表示された
状態を示す。

【０３０６】図において、Ｏ、Ｐはジェスチャ対象物の
図形、Ｏ’、Ｐ’はジェスチャ操作後の図形である。

【０３０７】図に示したように、親指と人差指で図形
Ｏ、Ｐの外郭外を指示した後、各タッチ位置を伸縮変形
移動することにより、図形Ｏ、Ｐが図形Ｏ’、Ｐ’の位
置に伸縮変形する。本図における変形量、変形後の位置
は、図３４と同様にして求めることができる。

【０３０８】タッチ位置を検出した同時複数タッチ位置
検出装置７から一定時間ごとに、タッチ位置を入力され
たＭＰＵ９１は、タッチ位置の軌跡を判定し、この場合
は、前述のように対象物の指定方法が範囲内であり、ジ
ェスチャ操作の指示内容が伸縮変形であると判定する。
そして、変形量、変形後の位置は、図２６と同様にして
求める。移動後の位置に図形Ｏ’，Ｐ’を表示するため
のデータをインターフェース部９６に送る。インターフ
ェース部９６は、映像信号を生成して、表示装置８に送
る。表示装置８は、映像信号に従って表示する。

【０３０９】本実施例では、２つの図形の伸縮変形につ
いて説明したがこれに限るものではない。

【０３１０】本実施例によれば、マウスなどでは複数回
の操作を必要とする複数図形の伸縮変形指示などを、よ
り自然な１度の操作で実現できるので、図形編集処理の
操作性を向上できる。

【０３１１】本発明の第８の実施例を図３４〜図３６に
より説明する。本実施例では、対象物は、３次元図形で
あり、３次元図形の編集処理に本発明に係る同時複数ジ
ェスチャ指示処理装置を用いた場合について述べる。本
実施例では、対象物の指定方法が外郭上指定である場合
（図３４、３６）および範囲内指定である場合（図３
５）に、回転移動指示を受けたときの処理について述べ
る。

【０３１２】図３４は、対象物を回転移動させる場合の
指示方法、およびその指示を受けたＭＰＵ９１により対
象物が回転移動されて、指示された位置に表示された状
態を示す。

【０３１３】図３４は、対象物の指定方法が外郭上指定
で、ジェスチャ操作の指示内容が回転移動指示である場
合の例を示す。

【０３１４】図において、Ｑはジェスチャ対象物である
３次元図形、Ｑ’はジェスチャ操作後の３次元図形であ
る。Ｑ’は、ＱをＸ軸方向の回転軸３４６の周りに９０
度回転させたものである。

【０３１５】図に示したように、親指と人差指で３次元
図形Ｑの対角近辺の外郭上を指示した後、各タッチ位置
の位置関係を保ったまま手を回転移動することにより、
３次元図形Ｑが３次元図形Ｑ’の位置に回転移動する。

【０３１６】タッチ位置を検出した同時複数タッチ位置
検出装置７から一定時間ごとに、タッチ位置を入力され
たＭＰＵ９１は、タッチ位置の軌跡を判定し、この場合
は、前述のように対象物の指定方法が外郭上であると判
定する。

【０３１７】ジェスチャ操作の指示内容が回転移動であ
ることの判定も前述のように行われる。さらに、３次元
図形の場合は、回転軸がＸ、Ｙ、Ｚ軸のいずれであるか
を判定する必要がある。回転軸の判定は、タッチしてい
る外郭（辺）が含まれる面の法線方向により行う。すな
わち、図３４の場合、２辺３４１をタッチしているた
め、この２辺を含む面３４１の法線方向を考えると、Ｘ
軸方向であるので、回転軸は、Ｘ軸と判定する。２辺３
４２をタッチした場合も回転軸は、Ｘ軸である。２辺３
４３をタッチした場合は、回転軸は、Ｙ軸である。

【０３１８】そして、回転量を図３７と同様にして求め
る。移動後の位置に図形Ｑ’を表示するためのデータを
インターフェース部９６に送る。インターフェース部９
６は、映像信号を生成して、表示装置８に送る。表示装
置８は、映像信号に従って表示する。

【０３１９】本実施例では、３次元図形の対角近辺の外
郭上指示による３次元図形の回転移動について説明した
がこれに限るものではない。

【０３２０】本実施例によれば、マウスや３次元ダイア
ルなどでは複雑な操作を必要とする１つの３次元図形の
回転移動指示などを、より自然な１度の操作で実現でき
るので、３次元図形編集処理の操作性を向上させること
ができる。

【０３２１】上記の実施例や図２５，２８，３２の実施
例において、回転移動であることの判定方法は、図２２
のステップ４で述べた方法以外に以下の方法を用いても
よい。同時複数タッチ位置検出装置７からは、タッチ位
置が０．１秒以下の間隔で送られてくるため、タッチ位
置の座標が指の移動にともなって多数得られる。６点の
Ｘ、Ｙ座標が得られれば、以下の数５のｘ，ｙにこれら
の座標を入れることにより、円であるかどうかの判定が
でき、円の場合は、円の方程式が得られる。

【０３２２】

【数５】 ａｘ²＋２ｈｘｙ＋ｂｙ²＋２ｇｘ＋２ｆｙ＋ｃ＝０ ここで、ａ，ｈ，ｂ，ｇ，ｆ，ｃは定数 同時複数タッチ位置検出装置７からは、タッチ位置が多
数送られるので、軌跡の開始点と終了点の間のタッチ位
置から６個ずつのタッチ位置の組を複数組求める。これ
らの組の各々から数５の係数を求め、係数から円である
かどうかが判定できる。そして、円の場合は、各組ごと
に円の方程式が求まる。次に、各組ごとに得られた方程
式から各々の円の中心位置と円の半径を求める。得られ
た複数の円の中心位置と半径を比較し、位置と半径が許
容範囲内で一致していた場合は、タッチ位置の軌跡は、
円であると判定する。

【０３２３】図３４の場合、ジェスチャ操作の指示内容
である回転移動について、タッチ位置の軌跡が上記の円
以外に、軌跡が楕円でもよい。楕円でもよい場合は、図
３４において、面３４４，３４７のように、画面上で斜
めになっている面上で回転移動を指示する場合である。
すなわち、図形Ｑについて、Ｘ軸、またはＺ軸回りの回
転移動を指示する場合である。

【０３２４】この時、図４２（図３４の面３４４，３４
５，３４７のみを示したもの）に示すような楕円３４４
１，３４７１上にあるタッチ位置を同時複数タッチ位置
検出装置７から入力されたＭＰＵ９１は、円の場合と同
様にして、６点ごとの複数の組について、前述の数５に
より、係数から楕円であるかどうかを判定する。そし
て、楕円の場合は、各組ごとに楕円の方程式が求まる。
次に、各組ごとに得られた方程式から各々の楕円の向き
と、楕円の長軸と、短軸の長さを求める。得られた複数
の楕円の向きと、楕円の長軸と、短軸の長さを比較し、
楕円の向きと、楕円の長軸と、短軸の長さが許容範囲内
で一致していた場合は、タッチ位置の軌跡は、楕円であ
ると判定する。

【０３２５】回転軸の判定については、図４２のよう
に、得られた楕円の長軸４２１の向きが水平方向から６
７．５度のときは、Ｘ軸と判定し、長軸４２２の向きが
水平方向から２２．５度のときは、Ｙ軸と判定する。な
お、６７．５度や２２．５度という数値は、図３４の場
合、立体図がこの角度で表示されていることに起因して
おり、この角度は、立体図の表示角度により変わるもの
である。また、楕円３４４１が画面３４４内にあるとき
は、Ｘ軸と判定し、楕円３４７１が面４２２内にあると
きは、Ｙ軸と判定することとしてもよい。

【０３２６】回転量の求め方について、図４３により説
明する。図４３において、ａはタッチ開始点、ｂは、タ
ッチ終了点を示す。Ｏは長軸と短軸の交点、αは、線分
Ｏａと長軸とのなす角、βは、線分Ｏｂと長軸とのなす
角である。これらは楕円の方程式が決まれば、求めるこ
とができる。回転量は、α−βの絶対値として求まる。

【０３２７】次に、図３５は、対象物の指定方法が範囲
内指定で、ジェスチャ操作の指示内容が回転移動指示で
ある場合の例を示す。

【０３２８】図において、Ｒはジェスチャ対象物の３次
元図形、Ｒ’はジェスチャ操作後の３次元図形である。
Ｒ’は、ＲをＸ軸方向の回転軸３４６の周りに９０度回
転させたものである。

【０３２９】図に示したように、親指と人差指で３次元
図形Ｒの外郭外を指示した後、各タッチ位置の位置関係
を保ったまま手を回転移動することにより、３次元図形
Ｒが３次元図形Ｒ’の位置に回転移動する。

【０３３０】タッチ位置を検出した同時複数タッチ位置
検出装置７から一定時間ごとに、タッチ位置を入力され
たＭＰＵ９１は、タッチ位置の軌跡を判定し、この場合
は、前述のように対象物の指定方法が範囲内指定である
と判定する。

【０３３１】ジェスチャ操作の指示内容が回転移動であ
ることの判定は、前述の図４２のように行われる。すな
わち、図形Ｒについて、Ｘ、Ｙ軸回りの回転は、指で楕
円を描くことにより、回転移動であることを指示すると
ともに、長軸の向きが、６７．５度か２２．５度である
かによって、回転軸がＸ軸であるかＹ軸であるかが指定
される。Ｚ軸回りについては、指で円を描くことにより
指示される。なお、６７．５度や２２．５度という数値
は、図３５の場合、立体図がこの角度で表示されている
ことに起因しており、この角度は、立体図の表示角度に
より変わるものである。

【０３３２】そして、回転量を図３７または図４３と同
様にして求める。移動後の位置に図形Ｒ’を表示するた
めのデータをインターフェース部９６に送る。インター
フェース部９６は、映像信号を生成して、表示装置８に
送る。表示装置８は、映像信号に従って表示する。

【０３３３】本実施例では、３次元図形の範囲内指定に
よる３次元図形の回転移動について説明したがこれに限
るものではない。

【０３３４】本実施例によれば、マウスや３次元ダイア
ルなどでは複雑な操作を必要とする１つの３次元図形の
回転移動指示などを、より自然な１度の操作で実現でき
るので、３次元図形編集処理の操作性を向上させること
ができる。

【０３３５】図３６は、対象物を回転移動の一種である
ねじり移動させる場合の指示方法、およびその指示を受
けたＭＰＵ９１により対象物がねじり移動されて、指示
された位置に表示された状態を示す。

【０３３６】図３６は、対象物の指定方法が外郭上指定
で、ジェスチャ操作の指示内容がねじり移動指示である
場合の例を示す。

【０３３７】図において、Ｓはジェスチャ対象物の３次
元図形、Ｓ’はジェスチャ操作後の３次元図形である。
Ｓ’は、ＳをＸ軸方向の回転軸３４６の周りに９０度回
転させたものである。

【０３３８】図に示したように、両手の親指と人差指で
３次元図形Ｓの対角近辺の外郭上を指示した後、左手の
親指Ｔ１と人差指Ｖ１による各タッチ位置を固定し、右
手の親指Ｔと人差指Ｖによるタッチ位置の位置関係を保
ったまま右手を回転移動することにより、３次元図形Ｓ
が３次元図形Ｓ’の位置にねじり回転移動する。

【０３３９】タッチ位置を検出した同時複数タッチ位置
検出装置７から一定時間ごとに、タッチ位置を入力され
たＭＰＵ９１は、タッチ位置の軌跡を判定し、この場合
は、前述のように対象物の指定方法が外郭上指定である
と判定する。

【０３４０】ジェスチャ操作の指示内容が回転移動であ
ることの判定は、前述の図３４，３５のように行われ
る。

【０３４１】そして、回転量を図３７または図４３と同
様にして求める。移動後の位置に図形Ｓ’を表示するた
めのデータをインターフェース部９６に送る。インター
フェース部９６は、映像信号を生成して、表示装置８に
送る。表示装置８は、映像信号に従って表示する。図４
４に、ねじり後の図形Ｓ’を示す。左側面４４１は、回
転しておらず、右側面４４２は９０度回転している。左
側面４４１の各頂点に対応する右側面４４２の各頂点を
結ぶ直線４４３，４４４，４４５，４４６はねじれた位
置関係にある。

【０３４２】図４４では、左右の側面を結ぶ線は直線で
あるが、図形Ｓが表示する物体の剛性や固さを考慮し
て、曲線で結ぶこととしてもよい。物体の固さによって
は、９０度曲げると、破断してしまうため、回転は不可
という表示をすることとしてもよい。

【０３４３】本実施例では、３次元図形の対角近辺の外
郭上指定による３次元図形のねじり回転移動についてに
ついて説明したがこれに限るものではない。

【０３４４】本実施例によれば、マウスや３次元ダイア
ルなどでは複雑な操作を必要とする１つの３次元図形の
ねじり回転移動指示などを、より自然な１度の操作で実
現できるので、３次元図形編集処理の操作性を向上でき
る。

【０３４５】以上述べてきた第５〜８の４つの同時複数
ジェスチャ指示処理装置の実施例においては、表面弾性
波方式タッチプレートを用いた同時複数タッチ位置検出
装置と表示装置とを一体化した構成について説明した
が、同時複数タッチ位置検出装置のタッチプレートの方
式はこれに限るものではなく、また、同時複数タッチ位
置検出装置は単独で構成してもよい。さらに、システム
構成についてもこれに限るものではなく、キーボードな
どの入力装置、ハードディスク装置などの補助記憶装
置、プリンターなどの出力装置などを組み合わせた構成
としてもよい。

【０３４６】また、第５〜８の４つの同時複数ジェスチ
ャ指示処理装置の実施例においては、図形編集処理の詳
細については説明しなかったが、公知の技術で実現で
き、また、図形編集処理に限るものではなく、図形入力
処理や、文字領域の指定、文字列の移動、ページめくり
などの文字入力編集処理、３次元処理やマルチメディア
処理、さらにはこれらの処理を組み合わせた処理などに
も適用できる。また、同時複数ジェスチャ操作のための
アイテムの詳細については説明しなかったが、指や掌や
ペンなどの多種アイテムを混用してもよい。

【０３４７】

【発明の効果】本発明に係るタッチ位置検出装置によれ
ば、指や掌やペンなどにより、同時に行われる複数のタ
ッチの位置検出が実現できるので、タッチ位置検出装置
の機能を向上でき、かつ耐久性が向上する。

【０３４８】また、本発明に係るタッチ指示処理装置に
よれば、指や掌やペンなどの同時複数タッチ操作による
指示を処理できるので、タッチ指示処理装置の操作性が
向上する。

【０３４９】本発明に係る同時複数ジェスチャ指示処理
装置によれば、指や掌やペンなどにより、順次ではな
く、同時に行われる複数のタッチ位置を検出して、この
複数のタッチ位置の移動による指示に従って、表示装置
上に表示された表示対象物を移動させて表示することが
できるので、タッチ指示処理装置の操作性が向上し、し
かも耐久性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の同時複数タッチ位置検
出装置のブロック図。

【図２】本発明の第１の実施例におけるＸ座標を検知す
るための信号の波形を示す説明図。

【図３】本発明の第１の実施例のタッチ位置検出部２の
処理結果を示す説明図。

【図４】本発明の第２の実施例の同時複数タッチ位置検
出装置のブロック図。

【図５】本発明の第２の実施例における、Ｘ、Ｙ座標検
知用の受光器群が受光する光の状態を示す説明図。

【図６】本発明の第２の実施例のタッチ位置検出部４の
処理結果を示す説明図。

【図７】本発明の第３の実施例の同時複数タッチ位置検
出装置のブロック図。

【図８】本発明の第３の実施例のカメラ５１ｘ、５１ｙ
の撮像した映像を示す説明図。

【図９】本発明の第４の実施例の同時複数タッチ指示処
理装置のブロック図。

【図１０】仮想キーボードを用いたワープロにおける表
示画面を示す説明図。

【図１１】仮想キーボード８１１において、シフトキー
が併用された時の処理フロー。

【図１２】文章８１２において、範囲を指定した時の処
理フロー。

【図１３】仮想ピアノを用いたピアノの演奏における表
示画面を示す説明図。

【図１４】仮想ピアノ８２１で多重音を演奏する時の処
理フロー。

【図１５】仮想ボタンを用いた対戦型サッカーゲームに
おける表示画面を示す説明図。

【図１６】仮想ボタン８３１により多重入力をした時の
処理フロー。

【図１７】仮想電源スイッチを用いた電源切断における
表示画面を示す説明図。

【図１８】仮想電源スイッチ８４１を用いた電源切断の
処理フロー。

【図１９】第１の実施例における送波器および受波器の
構造の説明図。

【図２０】第４の実施例におけるメニュー画面の説明
図。

【図２１】本発明の第４の実施例の同時複数ジェスチャ
対象物の指定方法の判定処理フローチャート。

【図２２】本発明の第４の実施例の同時複数ジェスチャ
操作の指示内容の判定処理フローチャート。

【図２３】本発明の第５〜７の実施例の同時複数ジェス
チャ指示処理装置のシステムの概略構成図。

【図２４】本発明の第５の実施例に係る、対象物の指定
方法が外郭内指定であり、ジェスチャ操作の指示内容が
平行移動指示である場合の指示内容を示す説明図。

【図２５】本発明の第５の実施例に係る、対象物の指定
方法が外郭内指定であり、ジェスチャ操作の指示内容が
回転移動指示である場合の指示内容を示す説明図。

【図２６】本発明の第５の実施例に係る、対象物の指定
方法が外郭内指定であり、ジェスチャ操作の指示内容が
変形伸縮指示である場合の指示内容を示す説明図。

【図２７】本発明の第６の実施例に係る、対象物の指定
方法が外郭上指定であり、ジェスチャ操作の指示内容が
平行移動指示である場合の指示内容を示す説明図。

【図２８】本発明の第６の実施例に係る、対象物の指定
方法が外郭上指定であり、ジェスチャ操作の指示内容が
回転移動指示である場合の指示内容を示す説明図。

【図２９】本発明の第６の実施例に係る、対象物の指定
方法が外郭上指定であり、ジェスチャ操作の指示内容が
変形伸縮指示である場合の指示内容を示す説明図。

【図３０】本発明の第６の実施例に係る、対象物の指定
方法が外郭上指定であり、ジェスチャ操作の指示内容が
変形伸縮指示である場合の指示内容を示す説明図。

【図３１】本発明の第７の実施例に係る、対象物の指定
方法が範囲内指定であり、ジェスチャ操作の指示内容が
平行移動指示である場合の指示内容を示す説明図。

【図３２】本発明の第７の実施例に係る、対象物の指定
方法が範囲内指定であり、ジェスチャ操作の指示内容が
回転移動指示である場合の指示内容を示す説明図。

【図３３】本発明の第７の実施例に係る、対象物の指定
方法が範囲内指定であり、ジェスチャ操作の指示内容が
変形伸縮指示である場合の指示内容を示す説明図。

【図３４】本発明の第８の実施例に係る、対象物の指定
方法が外郭上指定であり、ジェスチャ操作の指示内容が
回転移動指示である場合の指示内容を示す説明図。

【図３５】本発明の第８の実施例に係る、対象物の指定
方法が範囲内指定であり、ジェスチャ操作の指示内容が
回転移動指示である場合の指示内容を示す説明図。

【図３６】本発明の第８の実施例に係る、対象物の指定
方法が外郭上指定であり、ジェスチャ操作の指示内容が
ねじり移動縮指示である場合の指示内容を示す説明図。

【図３７】回転移動における回転角度を算出する方法の
説明図。

【図３８】変形後の円弧図形の円弧状中心線を算出する
方法の説明図。

【図３９】ジェスチャ操作の指示内容が平行移動指示で
あると判定する方法の説明図。

【図４０】ジェスチャ操作の指示内容が回転移動指示で
あると判定する方法の説明図。

【図４１】ジェスチャ操作の指示内容が伸縮変形指示で
あると判定する方法の説明図。

【図４２】楕円であるタッチ位置の軌跡を指示する方法
の説明図。

【図４３】タッチ位置の軌跡が楕円である場合の回転量
の求め方の説明図。

【図４４】ねじり移動が指示されたときの３次元図形の
表示例の説明図。

【符号の説明】

１…表面弾性波方式タッチプレート、２…タッチ位置検
出部、３…２次元光センサアレイ方式タッチプレート、
４…タッチ位置検出部、５…２次元映像カメラ方式タッ
チプレート、６…タッチ位置検出部、７…同時複数タッ
チ位置検出装置、８…表示装置、９…情報処理装置、１
１…送波器、１２…分波器群、１３…集波器群、１４…
受波器、２１…送波器制御部、２２…受波器制御部、２
３…タッチ位置／押圧検出部、２４…同時複数タッチ位
置判定部、２５…外部インタフェース部、３１…発光器
群、３２…受光器群、４１…発光器制御部、４２…受光
器制御部、４３…タッチ位置／幅検出部、４４…同時複
数タッチ位置判定部、４５…外部インタフェース部、５
１…カメラ、６１…カメラ制御部、６２…タッチ位置／
幅検出部、６３…同時複数タッチ位置判定部、６４…外
部インタフェース部、９１…情報処理を行うＭＰＵ、９
２…メモリ、８１１…仮想キーボード、８１２…文章、
８２１…仮想ピアノ、８２２…楽譜、８３１…仮想ボタ
ン群、８３２…サッカーフィールド、８４１…仮想電源
スイッチ群。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 國森 義彦 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所マイクロエレクトロニク ス機器開発研究所内 (72)発明者 大條 成人 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所マイクロエレクトロニク ス機器開発研究所内 (72)発明者 伊藤 俊一 茨城県勝田市稲田1410番地 株式会社日立 製作所情報映像メディア事業部内

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】接触物の接触位置をタッチ位置として、２
   次元で上記タッチ位置を検出するタッチ位置検出装置に
   おいて、 それぞれ１次元方向のタッチ位置を検出し、検出信号を
   出力するタッチ位置検出手段を複数有し、かつ、同時に
   複数の位置がタッチされたときに得られる、該タッチの
   数より多い複数の候補位置のうちから、個々のタッチ位
   置を判定する同時複数タッチ位置判定手段を有し、 上記タッチ位置検出手段の各々は、タッチにより変化す
   る検出信号に基づいて、タッチ位置の検出を行い、 上記同時複数タッチ位置判定手段は、同時に複数の位置
   がタッチされたときに得られる、該タッチの数より多い
   複数の候補位置のうち、その位置が有する、上記タッチ
   位置検出手段の一方の検出信号から抽出される、位置に
   依存しない少なくとも１つのタッチの特徴量と他方のタ
   ッチ位置検出手段の検出信号から抽出される、位置に依
   存しない少なくとも１つのタッチの特徴量とが一致する
   ものを選択することにより、個々のタッチ位置を判定す
   ることを特徴とするタッチ位置検出装置。
2. 【請求項２】請求項１記載のタッチ位置検出装置におい
   て、 上記タッチ位置検出手段の各々は、弾性表面波の送受信
   手段と、弾性表面波の伝搬媒体であるパネルとを有し、 上記送受信手段は、弾性表面波を上記パネルに送波する
   送波手段と、上記パネル上に１次元に配置され、上記送
   波された弾性表面波を順次分波する複数の分波手段と、
   上記分波手段の各々に対向させて設けられた、上記分波
   された弾性表面波を順次集波する複数の集波手段と、上
   記集波された弾性表面波を受付ける受波手段とを有し、 上記受波手段は、上記集波手段の各々と、上記集波手段
   の各々に対向する上記分波手段との間にあるパネル上で
   タッチが行われたことを示す受信信号を上記検出信号と
   して出力することを特徴とするタッチ位置検出装置。
3. 【請求項３】請求項２記載のタッチ位置検出装置におい
   て、 上記同時複数タッチ位置判定手段は、上記送受信手段ご
   とに各タッチ位置における上記検出信号の減衰量、およ
   び減衰している時間のうち少なくとも一つを上記タッチ
   の特徴量として求めることにより、個々のタッチ位置を
   検出することを特徴とするタッチ位置検出装置。
4. 【請求項４】請求項１記載のタッチ位置検出装置におい
   て、 上記タッチ位置検出手段は、光ビームの送受信手段であ
   り、 上記送受信手段の各々は、１次元に配置された、光ビー
   ムを送信する複数の送信手段と、上記送信手段の各々に
   対向させて設けられた、光ビームを受信する複数の受信
   手段とを有し、 上記受信手段の各々は、それぞれに対向する上記送信手
   段との間でタッチが行われたことを示す受信信号を上記
   検出信号として出力することを特徴とするタッチ位置検
   出装置。
5. 【請求項５】請求項１記載のタッチ位置検出装置におい
   て、 上記タッチ位置検出手段は、カメラであり、 上記カメラの各々は、互いに対向しないように配置さ
   れ、 上記カメラの各々は、視野内でタッチが行われたことを
   示す撮影信号を上記検出信号として出力することを特徴
   とするタッチ位置検出装置。
6. 【請求項６】請求項４または５記載のタッチ位置検出装
   置において、 上記同時複数タッチ位置判定手段は、上記検出信号に基
   づいて、上記タッチ位置検出手段ごとに各タッチの幅を
   上記タッチの特徴量として求めることにより、個々のタ
   ッチ位置を検出することを特徴とするタッチ位置検出装
   置。
7. 【請求項７】請求項１、２、３、４、５または６記載の
   タッチ位置検出装置と、 同時に複数の位置がタッチされたときに、タッチ位置に
   応じた情報処理を行う情報処理装置とを有することを特
   徴とするタッチ指示処理装置。
8. 【請求項８】表示対象物を表示する表示装置と、 上記表示対象物が表示されている上記表示装置の表示面
   上での、同時かつ複数である、接触物の接触位置をタッ
   チ位置として、２次元で上記タッチ位置を時系列に検出
   するタッチ位置検出装置と、 上記時系列で検出された複数のタッチ位置を、上記表示
   対象物に対する移動を指示するタッチ位置指示とし、こ
   のタッチ位置指示に基づいて、上記表示対象物の移動を
   行い、移動後の上記表示対象物を上記表示装置に表示さ
   せる制御手段とを有し、 上記タッチ位置検出装置は、 それぞれ１次元方向のタッチ位置を検出し、検出信号を
   出力するタッチ位置検出手段を複数有し、かつ、同時に
   複数の位置がタッチされたときに得られる、該タッチの
   数より多い複数の候補位置のうちから、個々のタッチ位
   置を判定する同時複数タッチ位置判定手段を有し、 上記タッチ位置検出手段の各々は、タッチにより変化す
   る検出信号に基づいて、タッチ位置の検出を行い、 上記同時複数タッチ位置判定手段は、同時に複数の位置
   がタッチされたときに得られる、該タッチの数より多い
   複数の候補位置のうち、その位置が有する、上記タッチ
   位置検出手段の一方の検出信号から抽出される、位置に
   依存しない少なくとも１つのタッチの特徴量と他方のタ
   ッチ位置検出手段の検出信号から抽出される、位置に依
   存しない少なくとも１つのタッチの特徴量とが一致する
   ものを選択することにより、個々のタッチ位置を判定す
   ることを特徴とするタッチ位置指示処理装置。
9. 【請求項９】請求項８記載のタッチ位置指示処理装置に
   おいて、 上記制御手段は、上記タッチ位置指示による移動の指示
   の種類として、 該タッチ位置の相互の位置関係を保ったまま平行移動す
   る平行移動指示、 該タッチ位置の相互の位置関係を保ったまま回転移動す
   る回転移動指示、 上記タッチ位置の位置関係を伸縮変形移動する伸縮変形
   移動指示の少なくとも１つを受け、これらの指示に基づ
   いて、上記表示対象物の移動を行い、移動後の上記表示
   対象物を上記表示装置に表示させることを特徴とするタ
   ッチ位置指示処理装置。
10. 【請求項１０】請求項８記載のタッチ位置指示処理装置
    において、 上記表示対象物は、複数あり、 上記制御手段は、上記表示対象物のうち、移動の対象と
    なる上記表示対象物を指示する指示の種類として、 上記タッチ位置が、各々異なる上記複数の表示対象物の
    外郭内を指示する外郭内指示、 上記タッチ位置が、上記複数の表示対象物の１対象物の
    外郭上を指示する外郭上指示、 上記タッチ位置で囲む範囲内の複数の対象物を指示する
    範囲内指示の少なくとも１つを受けることを特徴とする
    タッチ位置指示処理装置。