JP2016173703A - タッチディスプレイを用いた入力操作を支援する方法 - Google Patents

Abstract

【課題】タッチパネル上において画素単位レベルの指示操作が容易にできる入力支援方法を提供する。【解決手段】表示画面上に入力支援ツール１２０を表示させる。入力支援ツール１２０は、１または２以上の図形要素１３１、１３２、１３３と、各図形要素１３１、１３２、１３３に対応付けられ図形要素１３１、１３２、１３３を操作するためのハンドル１４１、１４２、１４３と、を有する。各ハンドル１４１、１４２、１４３は各図形要素１３１、１３２、１３３から離間した位置に配置されている。タッチパネルは、ユーザが各ハンドル１４１、１４２、１４３を指で操作したことを検知し、その操作を各図形要素１３１、１３２、１３３の動きに反映させる。【選択図】図９

Description

本発明はグラフィカルユーザインターフェースに関し、具体的には、タッチディスプレイを利用した入力操作にあたって細かい入力操作を支援する方法に関する。例えば、タッチディスプレイ上において画素単位レベルの指示操作が容易にできるように入力操作を支援する方法に関する。

タッチディスプレイが様々なところに使われるようになってきている（例えば特許文献１−４）。
そして、ワーク（被測定物）の長さや輪郭形状等を測定するような測定装置の分野においても入力手段としてタッチディスプレイの採用が検討されている。

特開平０９−２３７１５７号公報 特開２０００−２６７８０８号公報 特開２０１１−０２８５２４号公報 特許５１３２０２８号公報 特開平１１−２３７２２１号公報

タッチディスプレイは、直感的に使いやすい、表示と入力と一つでできる、小型端末なので可搬性に優れる、など多大な利便性をユーザに提供できる素晴らしい入力手段である。しかし、測定装置に対する入力操作をタッチディスプレイで行うとなるとやや問題となる点がある。測定装置の入力操作にあっては、極めて細かい入力指示が必要になることがしばしばある。例えば、測定範囲の指示にあたっては画素単位レベルでの入力操作が必要になってくる。したがって、数値を直接打ち込んだり、ＧＵＩの場合でもマウスカーソル（マウスポインタ）で細かく位置合わせしたりするということが行われていた（特許文献５）。

この点、タッチディスプレイというのは指やペンで押された部分の重心を指示箇所と認識するのであるが、指先やペン先にはそれなりの太さがあり、この太さのせいで自分がどの画素を指定しているのか厳密には分かりにくい。また、指先やペン先の直下が指示箇所となると、指示箇所は指先やペン先に隠れて直接には見えない。さらに、ガラスなどの厚みがあるので、タッチ面と表示面との間に距離があったり光屈折があったりして、視差を感じる。

これでは、表示画面上の特定の画素を選択したり、選択箇所を特定の位置に極めて正確に移動（例えばドラッグ操作）させたりするような繊細な入力操作は難しい。なお、高機能な専用タッチペンを作ってこれを使えばよいという考え方もあるかもしれないが、タッチディスプレイの利便性が減殺されてしまうであろう。例えば、タッチディスプレイと他の装置（ジョイスティックなど）とを交互に使用する場合、専用のタッチペンをいちいち持つのはやはり面倒であろう。専用タッチペンの使用を完全に排除する必要はないが、指先でも十分に繊細な入力ができるようなＧＵＩを提供することが望ましいであろう。

なお、特許文献１から４にはタッチディスプレイの操作感を向上させるいくつかの方法が開示されているが、やはり画素単位レベルのような極めて細かい入力操作には不十分である。

本発明の目的は、タッチディスプレイを利用した入力操作にあたって細かい入力操作ができるようにすることにあり、例えば、タッチディスプレイ上において画素単位レベルの指示操作が容易にできる入力支援方法を提供することにある。

本発明の入力支援方法は、
表示機能とともに指の接触による入力を受け付ける機能を有するタッチディスプレイを用いた入力を支援する入力支援方法であって、
表示画面上に入力支援ツールを表示させ、
前記入力支援ツールは、
１または２以上の図形要素と、
前記各図形要素に対応付けられ、前記図形要素を操作するためのハンドルと、を有し、
前記各ハンドルを前記各図形要素から離間した位置に配置し、
ユーザが各ハンドルを指で操作したことを検知し、その操作を各図形要素の動きに反映させる
ことを特徴とする。

本発明では、
前記入力支援ツールは、さらに、各図形要素に設定され、前記ハンドルでの操作が作用するポイントとなる作用点を有し、
ユーザが各ハンドルを指で操作したことを検知し、その操作を各作用点の動きに反映させる
ことが好ましい。

本発明では、
前記入力支援ツールは、１つの図形要素に対応付けられたハンドルをユーザが指で操作している間、
ユーザが指で操作するハンドル以外の他のハンドルを前記タッチディスプレイに表示しない
ことが好ましい。

本発明では、
前記入力支援ツールは、１つの図形要素に対応付けられたハンドルをユーザが指で操作している間、
ユーザが指で操作するハンドル以外の他のハンドルと、前記他のハンドルに対応付けられている他の作用点と、を前記タッチディスプレイに表示しない
ことが好ましい。

本発明では、
前記入力支援ツールは、さらに、前記作用点と前記ハンドルとを結ぶ連結線を有する
ことが好ましい。

本発明では、
１つの図形要素に対応付けられたハンドルをユーザが指で操作している間、
前記他の作用点と前記他のハンドルとのそれぞれを結ぶ他の連結線を前記タッチディスプレイに表示しない
ことが好ましい。

本発明では、
図形要素が動く量は、ハンドルを操作するユーザの指の表示画面上での移動量に対して所定の比率を乗じた量である
ことが好ましい。

本発明のタッチディスプレイ装置は、
タッチディスプレイとその表示制御部とを有するタッチディスプレイ装置であって、
前記表示制御部は、
表示画面上に入力支援ツールを表示させ、
前記入力支援ツールは、
１または２以上の図形要素と、
前記各図形要素に対応付けられ、前記図形要素を操作するためのハンドルと、を有し、
前記各ハンドルは前記各図形要素から離間した位置に配置されており、
前記表示制御部は、ユーザが各ハンドルを指で操作したことを検知し、その操作を各図形要素の動きに反映させる
ことを特徴とする。

本発明の測定装置の入力方法は、
測定装置の入力方法であって、
入力支援ツールをワーク画像または設計図に重ねて表示し、
前記入力支援ツールは、
範囲を指定するための１または２以上の図形要素と、
前記各図形要素に対応付けられ、前記図形要素を操作するためのハンドルと、を有し、
前記各ハンドルを前記各図形要素から離間した位置に配置し、
ユーザが各ハンドルを指で操作したことを検知し、その操作を各図形要素の動きに反映させる
ことを特徴とする。

本発明の測定装置は、
測定機本体と入力手段としてのタッチディスプレイ装置とを具備し、
前記タッチディスプレイ装置は、タッチディスプレイとその表示制御部とを備え、
前記表示制御部は、
入力支援ツールをワーク画像または設計図に重ねて表示し、
前記入力支援ツールは、
１または２以上の図形要素と、
前記各図形要素に対応付けられ、前記図形要素を操作するためのハンドルと、を有し、
前記各ハンドルを前記各図形要素から離間した位置に配置し、
前記表示制御部は、ユーザが各ハンドルを指で操作したことを検知し、その操作を各図形要素の動きに反映させる
ことを特徴とする。

本発明によれば、タッチディスプレイを利用した入力操作にあたって細かい入力操作ができ、例えば、タッチディスプレイ上において画素単位レベルの指示操作が容易にできる入力支援方法を提供することができる。

本発明の上述及び他の目的、特徴、及び長所は以下の詳細な説明及び付随する図面からより完全に理解されるだろう。付随する図面は図解のためだけに示されたものであり、本発明を制限するためのものではない。

画像測定装置の全体構成を示す図。 タッチディスプレイに表示される画面構成の一例を示す図。 入力操作の一例としてピンチアウトを示す図。 入力操作の一例としてアイコン選択の様子を示す図。 入力操作の一例として対象選択の様子を示す図。 円範囲ツールが表示された様子を示す図 円範囲ツールの平行移動を例示する図。 径を縮小させる操作の様子を示す図。 円範囲ツールの調整が終了した状態の一例を示す図。 矩形範囲ツールを示す図。 矩形範囲ツールの操作例を示す図。 回転ハンドルを例示する図 マルチタッチによる回転操作を例示する図。 円弧範囲ツールを例示する図。 本実施形態の効果を説明するための対比例を示す図。 本実施形態の効果を説明するため図。 矩形にかかる入力支援ツールを拡大表示した第１の例を示す図。 矩形にかかる入力支援ツールを拡大表示した第２の例を示す図。 同心円にかかる入力支援ツールを拡大表示した例を示す図。 矩形にかかる入力支援ツールを拡大表示した第３の例を示す図。

本発明の実施形態を図示するとともに図中の各要素に付した符号を参照して説明する。
（第１実施形態）
本実施形態は、タッチディスプレイで画素単位レベルの入力操作が容易にできるようにするグラフィカルユーザインターフェースに関するものである。
さらに具体的には、測定装置に対する入力操作であって、そのなかでも、特に、測定範囲の指定を容易にするためのグラフィカルユーザインターフェースに関する。
以下、順に説明していく。

図１は、画像測定装置１０の全体構成を示す図である。画像測定装置１０は、測定機本体１と、測定機本体１を駆動制御すると共に必要なデータ処理を実行する制御コンピュータユニット２と、を具備する。

測定機本体１は、次のように構成されている。架台１１上に被測定対象であるワーク１２を載置する測定テーブル１３が装着されており、この測定テーブル１３は、図示しないＹ軸駆動機構によってＹ軸方向に駆動される。架台１１の後端部には上方に延びるフレーム１４が固定されており、このフレーム１４の上部から前面に張り出したカバー１５の内部には図示しないＸ軸駆動機構およびＺ軸駆動機構が配設されている。これらＸ軸駆動機構およびＺ軸駆動機構によってＣＣＤカメラ１６が支持されており、ＣＣＤカメラ１６は、測定テーブル１３を上部から臨むように取り付けられている。ＣＣＤカメラ１６の下端には、ワーク１２に照明光を照射するためのリング状の照明装置１７が備えられている。

制御コンピュータユニット２は、コンピュータ２１と、入出力手段２５と、を有する。入出力手段２５としては、タッチディスプレイ２４と、キーボード２２と、マウス２３と、プリンタ４と、を有する。

コンピュータ２１は、ＣＰＵとメモリとを有するいわゆるコンピュータである。コンピュータ２１は、ユーザによる入力操作に応じて測定機本体１を駆動制御する。また、コンピュータ２１は、ＣＣＤカメラ１６で取得された画像データを処理してワーク（測定物）１２の形状解析等の処理を実行する。また、コンピュータ２１は、タッチディスプレイ２４の表示制御を行い、ユーザにグラフィカルユーザインターフェースを提供する。つまり、この場合、コンピュータ２１はタッチディスプレイ２４の表示制御部である。なお、タッチディスプレイを小型端末として持ち運びたい場合には、表示制御機能（表示制御部）をタッチディスプレイ端末にインストールしてしまってもよい。

図２は、タッチディスプレイ２４に表示される画面構成の一例である。この表示画面をＧＵＩ画面５０と称することにする。ＧＵＩ画面５０は、大きく６つの領域（ウィンドウ）を有する。ＧＵＩ画面５０は、メインウィンドウ５１と、サブウィンドウ５２と、カウンタウィンドウ５３と、ファンクションウィンドウ５４と、照明・ステージウィンドウ５５と、設定ウィンドウ５６と、を有する。

メインウィンドウ５１は、表示画面のなかで一番広い面積を有し、画像表示としても入力受け付けとしてもメインのウィンドウになる。メインウィンドウ５１には、典型的には、ＣＣＤカメラ１６で撮像されたワーク画像が表示される。例えば、ＣＣＤカメラ１６でワーク画像を撮像している場合には、リアルタイムでワーク画像をメインウィンドウ５１に表示する。（本明細書では、リアルタイム処理でワーク画像をディスプレイに表示することをオンライン表示と称する場合がある。）あるいは、メインウィンドウ５１に設計データに基づく設計図を表示させてもよい。設計図を見ながら測定点や測定範囲を決めることがあるので、その際にはメインウィンドウ５１に設計図を表示させる。さらに、メインウィンドウ５１においては、ワーク画像や設計図に重ねて入力支援ツールが表示されるが、この点は後述する。

サブウィンドウ５２は、メインウィンドウ５１よりやや小さめの領域であって、表示できる内容はメインウィンドウ５１と同じである。例えば、メインウィンドウ５１にワーク画像をリアルタイム表示すると同時にサブウィンドウ５２に設計図を表示させるようにしてもよいし、もちろん逆にしてもよい。

ファンクションウィンドウ５４には、各種のアイコンが配置されている。各アイコンは、範囲の指定、形状解析の種類の選択、測定機本体の動作指示などの各種コマンドに対応している。ここで、「範囲の指定」の「範囲」というのは、例えば、測定範囲や評価範囲のことである。

本実施形態のポイントではないが、簡単に説明しておく。測定範囲というのは、本実施形態では画像測定装置を例に説明しているので、カメラで撮像する範囲のことを意味する。もしタッチセンサプローブを用いた三次元形状測定装置を例として考えるのであれば、測定範囲とは、タッチ測定や倣い測定すべき範囲を意味することになる。また、評価範囲とは、測定（撮像）で得られたデータのなかで形状評価の対象とする範囲のことである。形状評価というのは、例えば、エッジ検出をしたり、ワーク（被測定物）の特定部分に対して幾何要素（直線、円、円弧）の当てはめを行ったり、幾何要素からのズレを求めたり、特定範囲内の最大最小を求めたりするようなことをいう。測定装置の使用にあたってユーザがある範囲を指定したとして、その範囲が何を意味するかは測定装置の種類や測定の目的などに応じて様々なバリエーションが有り得る。

念のため付言しておくと、ユーザが指定した範囲が何を意味するかは本実施形態の主眼ではない。本実施形態の主眼は、タッチディスプレイ２４上のタッチ操作によりユーザが意図した通りに正確に細かく範囲を指定できるようにすることにある。

カウンタウィンドウ５３には、ＣＣＤカメラ１６による撮像範囲の中心座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）が表示される。照明・ステージウィンドウ５５は、照明装置１７や測定テーブル１３に関する各種設定操作のためのウィンドウである。設定ウィンドウ５６は、ファンクションウィンドウ５４で選択したコマンドに対し、必要に応じてさらに詳細な設定を行うためのウィンドウである。例えばサンプリングピッチを入力したりする。

（ＧＵＩ画面表示例）
では、ＧＵＩの画面表示例を順に説明する。
まず、図２のようにメインウィンドウ５１にワーク画像が表示されているとする。説明の便宜上ワーク画像が表示されているとするが、ここの表示が設計図であってもこの後の操作は基本的に同じにできる。リアルタイムでワーク画像を表示させながら範囲指定をすればオンライン指示ということになり、リアルタイム画像ではなくて設計図を表示させながら範囲指定をすればオフラインティーチングということになる。目的や用途によって使い分ければよい。

さて、範囲指定したい箇所を拡大表示したい場合にはピンチアウトするとよい（図３）。ピンチアウトというのは、よく知られているように、タッチディスプレイ２４に２本の指を乗せて画面上の対象物を拡大する操作である。今回は、ワーク画像のなかの円Ｃ１の形状を評価したいとする。

図４のように、メインウィンドウ５１において範囲指定したい箇所（ここでは円Ｃ１）が拡大表示されたとする。続いて、ファンクションウィンドウ５４に用意されているアイコンのなかから入力支援ツールの一つである円範囲ツールを選択する。つまり、円範囲ツールのアイコン１１０をタップする（図４）。

ちなみに、一回のタップで選択確定としてもよいし、二回連続タップで選択確定としてもよい。さらにはマルチタップを採用してもよいであろう。例えば、中指を円範囲ツールのアイコン１１０にタップし、その状態で人差し指を隣にタップしたら選択確定とする。このようなタップ操作のバリエーションはいろいろ有り得るであろう。

円範囲ツール（のアイコン１１０）が選択されたとして、次に、ワーク画像のなかからこの円範囲ツールを適用したい箇所（円Ｃ１）を選択する。今回は円Ｃ１の形状評価を行いたいので、メインウィンドウ５１に表示されているワーク画像のなかから円Ｃ１を指定するようにタップする（図５）。円Ｃ１を指定するようにタップするというのは、円Ｃ１に大体近いところをタップすればよい、と理解されたい。円範囲ツールでどの範囲を指定するかは後で微調整できるので、この時点ではタップ位置を厳密に決める必要もないし、それほど気にする必要もない。円範囲ツールというのは同心の二重円で範囲を指定するものである。例えば、タップされた座標を中心とするように二重の円が表示されるとすれば、ユーザとしては円Ｃ１の中心付近をタップすればよいであろう。

さて、図６は、メインウィンドウ５１に円範囲ツール１２０が表示された様子を示す図である。メインウィンドウ５１においてワーク画像の上に円範囲ツール１２０が重ねて表示される。円範囲ツール１２０は主として同心の二重円であるが、タッチディスプレイ２４で操作し易いようにハンドル１４１、１４２、１４３が付加されている点に注目されたい。

円範囲ツールは範囲ツールの一種として用意されるものである。
ここで、範囲ツールは、
範囲を指定するための１または２以上の図形要素（１３１、１３２、１３３）と、
各図形要素（１３１、１３２、１３３）に対応付けられ、図形要素（１３１、１３２、１３３）を操作するためのハンドル（１４１、１４２、１４３）と、
各図形要素（１３１、１３２、１３３）に設定され、ハンドル（１４１、１４２、１４３）での操作が作用するポイントとなる作用点（１５１、１５２、１５３）と、
各ハンドル（１４１、１４２、１４３）と各作用点（１５１、１５２、１５３）との対応を示す連結線（１６１、１６２、１６３）と、を具備する。

円範囲ツール１２０を例にすると、
円範囲ツール１２０は図形要素として、一の中心点１３１と、内側円１３２と、外側円１３３と、を有する。
内側円１３２と外側円１３３とは同心円である。なお、「中心点１３１」を図形要素の一つとしたが、これは名前の付け方や概念の括り方の問題で本質的なことではない。後述するように円範囲ツール１２０の全体を移動させたい場合に、「全体」に対応する図形要素があった方が直感的に理解しやすいので、「全体」に対応する図形要素として中心点１３１を図形要素として導入することとしただけである。もっと直接的に、「全体」という要素を導入してもよいだろう。もし「全体」という要素を導入するならば、中心点によって全体を表わしてもよいが、その他、外側円１３３のさらに外側に全体を囲む矩形を描いて、この矩形を「全体」に対応させてもよいであろう。

内側円１３２と外側円１３３との間の領域がこの円範囲ツール１２０が指定する（評価）範囲となる。したがって、ユーザとしては、評価対象である円Ｃ１（の輪郭線）が内側円１３２と外側円１３３との間に収まるように円範囲ツール１２０の位置や大きさを微修正することになる。なお、言うまでも無いことであるが、円範囲ツールのなかに円Ｃ１以外のラインが入らないようにしなければならない。円Ｃ１のすぐ近傍には別の輪郭線が存在しているが、これらを含まない様に内側円１３２および外側円１３３の位置や大きさを調整しなければならない。ワークが複雑な形状をしているような場合には評価対象である円Ｃ１とそれ以外のラインとが極めて接近することもしばしばあり、やはり画素単位レベルの細かな入力操作が必要になってくる。

続けて、ハンドル１４１、１４２、１４３、作用点１５１、１５２、１５３、連結線１６１、１６２、１６３を説明する。円範囲ツール１２０はハンドルとしては三つのハンドル１４１、１４２、１４３を有する。名称は重要ではないが、説明の便宜上、中心点ハンドル１４１、内側円ハンドル１４２、外側円ハンドル１４３、とそれぞれ名付けることにする。これらハンドル１４１、１４２、１４３は図形要素１３１、１３２、１３３からは少し離れた位置に表示される。

また、円範囲ツール１２０には作用点１５１、１５２、１５３が三つ設定されている。作用点１５１、１５２、１５３は各図形要素１３１、１３２、１３３の線上もしくは各図形要素の線に接するように設定される。名称は重要ではないが、中心点作用点１５１、内側円作用点１５２、外側円作用点１５３、とそれぞれ名前を付けることにする。

連結線１６１、１６２、１６３は、各ハンドル１４１、１４２、１４３と各作用点１５１、１５２、１５３とを連結する線である。中心点ハンドル１４１と中心点作用点１５１とを結ぶ線を中心点連結線１６１とする。内側円ハンドル１４２と内側円作用点１５２とを結ぶ線を内側円連結線１６２とする。外側円ハンドル１４３と外側円作用点１５３とを結ぶ線を外側円連結線１６３とする。

内側円１３２と外側円１３３とは同心円であるところ、両者の中心点１３１に中心点作用点１５１が設定されている。中心点作用点１５１は、円の中心に対応していることが分かりやすいように極小さい円形のアイコンで表わされている。中心点作用点１５１が移動すると、それに合わせて内側円１３２と外側円１３３も同じように移動するようになっている。つまり、中心点作用点１５１は円範囲ツール全体を移動させる際の作用点である。そして、中心点作用点１５１から中心点連結線１６１が延び、中心点連結線１６１の端に中心点ハンドル１４１が設定されている。中心点ハンドル１４１は、指でタップしやすいように、少し大きめの円形アイコンである。中心点ハンドル１４１に指を乗せてドラッグすると、中心点ハンドル１４１が指と一緒に移動するのはもちろんであるが、さらに、中心点ハンドル１４１と一緒に中心点作用点１５１も移動する。つまり、図７に一例を示すように、中心点ハンドル１４１と中心点作用点１５１とは一体的に移動し、そして、中心点作用点１５１の移動に伴って円範囲ツール全体が平行移動する。

なお、図７では、内側円ハンドル１４２、内側円作用点１５２、内側円連結線１６２、外側円ハンドル１４３、外側円作用点１５３、および、外側円連結線１６３の表示を省略した。これは図を見やすくするために割愛したのであるが、実際の表示画面においても中心点ハンドル１４１が指で押されたことが検出されたら、これらの表示は一時的に消してしまってもよい。余計な表示が無くなることで操作感が向上することも期待できる。

内側円作用点１５２は内側円１３２の線上に設定されており、小さな円形アイコンで表わされている。内側円作用点１５２は内側円１３２の径方向に移動し、内側円作用点１５２の移動によって内側円１３２の半径が大きくなったり小さくなったりする。内側円作用点１５２から径方向に内側円連結線１６２が延び、内側円連結線１６２の端に内側円ハンドル１４２が設定されている。内側円ハンドル１４２は、指でタップしやすいように少し大きめのアイコンであるが、その形状は径方向の両矢印である。ユーザは内側円ハンドル１４２に指を乗せてドラッグするのであるが、内側円ハンドル１４２が移動できるのは径方向だけに制限されている。このとき、内側円連結線１６２の方向や内側円ハンドル１４２の矢印の向きにより、ユーザは内側円ハンドル１４２を動かし得る「径方向」がわかる。内側円ハンドル１４２に指を乗せてドラッグすると、内側円ハンドル１４２が指と一緒に移動するのはもちろんであるが、さらに、内側円ハンドル１４２と一緒に内側円作用点１５２も移動する。図８に一例を示すように、内側円ハンドル１４２と内側円作用点１５２とは一体的に移動し、そして、内側円作用点１５２の移動に伴って内側円１３２の径が大きくなったり小さくなったりする。

外側円作用点１５３、外側円ハンドル１４３および外側円連結線１６３については内側円１３２の場合と同じなので説明を省略する。

中心点ハンドル１４１、内側円ハンドル１４２および外側円ハンドル１４３を使い、中心点１３１を円Ｃ１のほぼ中心に移動させ、さらに、円Ｃ１が内側円１３２と外側円１３３との間に入るように内側円１３２および外側円１３３の半径を調整することができる（図９）。

範囲ツールとしては円範囲ツール１２０の他にも矩形範囲ツール２２０や円弧範囲ツール３００などが用意されている。
これらのバリエーションを簡単に例示しておく。

（矩形範囲ツール）
図１０は矩形範囲ツール２２０である。
矩形範囲ツール２２０には図形要素として中心点２３１と矩形２３２とがあり、中心点２３１に作用点２５１、矩形２３２の各頂点にそれぞれ作用点２５２ａ、２５２ｂ、２５２ｃ及び２５２ｄが設定されている。そして、各作用点２５１、２５２ａ、２５２ｂ、２５２ｃ及び２５２ｄから連結線２６１、２６２ａ、２６２ｂ、２６２ｃ及び２６２ｄが延び、各連結線２６１、２６２ａ、２６２ｂ、２６２ｃ及び２６２ｄの端に各作用点２５１、２５２ａ、２５２ｂ、２５２ｃ及び２５２ｄに対応するハンドル２４１、２４２ａ、２４２ｂ、２４２ｃ及び２４２ｄが設定されている。中心点作用点２５１を操作する中心点ハンドル２４１は全方向に移動可能である。また、頂点作用点２５２ａ、２５２ｂ、２５２ｃ及び２５２ｄを操作する頂点ハンドル２４２ａ、２４２ｂ、２４２ｃ及び２４２ｄは、矩形２３２が矩形形状を維持するように全方向に移動することができる。これにより、頂点ハンドル２４２ａ、２４２ｂ、２４２ｃ及び２４２ｄ（頂点作用点２５２ａ、２５２ｂ、２５２ｃ及び２５２ｄ）が移動した場合には、矩形２３２の大きさを変えるとともに、矩形２３２の縦の辺と横の辺との比を変えることも可能である。

ちなみに、頂点ハンドル２４２ａ、２４２ｂ、２４２ｃ及び２４２ｄに代えて、矩形２３２の各辺状に作用点を設定し、各作用点から連結線が伸び、この連結線の端にハンドル（辺ハンドルと称する）を設定してもよい。この場合、辺ハンドルの移動方向を辺に垂直な方向とすれば、上記頂点ハンドル設ける場合と同等の作用効果を奏するであろう。

矩形範囲ツール２２０の場合には「回転」が必要になることがある。そこで、例えば図１２のように、回転操作専用のハンドル（回転ハンドル）２４０を設けてもよい。あるいは、中心点ハンドル２４１が回転ハンドルを兼ねてもよく、例えば、図１３のようにマルチタッチで回転操作するようにしてもよい。例えば、人差し指を中心点ハンドル２４１に乗せて、さらに中指をタッチディスプレイ２４に乗せる。タッチディスプレイ２４は、中心点ハンドル２４１が押された状態でマルチタッチを検出したら、回転操作であることを認識する。中指の位置を前後に移動させることにより、中心作用点２５１（中心点２３１）を回転中心とする回転操作を入力する。

（円弧範囲ツール）
もう一例説明する。
図１４に円弧範囲ツール３００を示す。円弧範囲ツール３００は、内側の円弧３２０と外側の円弧３３０との間で範囲を指定するものである。円弧範囲ツール３００に必要な作用点やハンドルは、これまでに説明した円範囲ツール１２０や矩形範囲ツール２２０と基本的に同じである。中心点３１０の移動、回転、内側円弧３２０の半径の調整、外側円弧３３０の半径の調整などは重複する説明になるから割愛する。

円弧範囲ツール３００に特徴的なハンドルは、円弧の中心角を調整するためのハンドルであろう。すなわち、二本の径３５０、３６０の位置を調整するハンドル３５２、３６２が必要である。径３５０、３６０上に作用点３５１、３６１を設定し、作用点３５１、３６１から径方向に連結線３４０、３４０を延ばす。連結線３４０、３４０の端にハンドル３５２、３６２を設定する。ハンドル３５２、３６２のアイコン形状としては、移動可能な方向が分かりやすいように、連結線３４０、３４０に直交する両矢印としてもよいし、やや円弧状に湾曲させておくとなおよいであろう。

（作用効果の補足）
本実施形態の特徴の一つは、作用点を操作するためのハンドルを設けた点にある。ハンドルは、連結線によって図形要素から引き出されており、ハンドル自体が図形要素と重ならないようにしているわけである。ここで、作用点そのものをハンドルにすればよいとも考えられるであろうし、マウスカーソルを使用することを前提とするＧＵＩでは現にそうなっている。また、タッチディスプレイの使用を前提とするような既存製品でも動かしたい点自体がハンドルになっているのであり、わざわざ作用点からハンドルを引き出すようなことはしていない。本実施形態においてわざわざ作用点からハンドルを引き出すようにしたのはやはり画素単位レベルの極めて細かい範囲指定が重要になってくるからである。

一例を示す。例えば、図１５に示すように、両端が円弧Ｃ２、Ｃ３につながっているような直線部分Ｌ１があり、この直線部分Ｌ１の真直度を評価したいとする。矩形範囲ツール２２０で直線Ｌ１を囲めばよいのであるが、評価対象（ここでは直線Ｌ１）を過不足なく正確に囲む必要がある。例えば、矩形範囲ツール２２０による指定範囲が狭すぎてもよくない。この場合、実際よりも高い真直度が出てしまう可能性がある。もちろん、矩形範囲ツール２２０による指定範囲が広すぎてもよくない。この場合、円弧部分Ｃ２、Ｃ３まで範囲に含んでしまうと実際よりも低い真直度が出てしまう。ワーク（被測定物）を正しく評価するためには、評価対象（ここでは直線Ｌ１）を画素単位レベルで過不足なく正確に囲む必要がある。しかし、図１５に例として示すように、作用点２５２ｃ自体を指で押さえてしまうと、円弧Ｃ２、Ｃ３と直線Ｌ１との境界が指で隠れて見ない。少し動かしては指を除けて確認し、さらに微調整しては指を除けて確認する、ということになるが、面倒である上に、矩形範囲ツール２２０の境界を見えないポイントに正確に合わせるのは至難の業であろう。

この点、図１６に例示するように、ハンドル２４２ｃを用いれば容易であることはご理解頂けるであろう。

その他の実施形態
上述では、図形の入力支援ツールとして作用点、連結線、ハンドルを有するものとして説明したが、これは例示に過ぎない。すなわち、入力支援ツールが少なくともハンドルを表示していれば、ユーザはハンドルを用いて図形要素を操作することができる。例えば、図形要素の平行移動、円の半径の増減、円弧の曲率の増減などは、ハンドル操作のみで好適に実行することができるであろう。

ユーザが指でハンドルを操作する際、指が移動する量と図形要素（作用点）の動きの量とを、所定の比率（移動比率と称する）とすることができる。例えば、タッチディスプレイ上で３ピクセル指が動く毎に、図形要素を１ピクセル動かすなどの制御ができる。この場合、図形要素の動きを精密に制御することができるであろう。また、指がハンドルにタッチしてからの時間が経過するほど前記移動比率を大きく、又は小さくすることもできる。更に、指がハンドルにタッチする強さ（押下力）が大きいほど、移動比率を大きく、又は小さくすることもできる。

ユーザが指でハンドルを操作する際、入力支援ツール（操作しているハンドル、対応する連結線、作用点。対象となる図形要素の拡大図を含んでもよい。）を拡大表示（例えば、２倍程度）することも可能である。この際、頂点ハンドルのように作用点が明確なものは、拡大表示した入力支援ツールの作用点の上にハンドルを表示してもよい。また、ハンドルを操作することで、拡大表示した入力支援ツールを変形、移動させることができる。なお、入力支援ツールの拡大表示の中心（拡大表示の基準となる点、または相似中心）を入力支援ツールの中心とすることで、入力支援ツールの操作を容易にすることができる。入力支援ツールの拡大表示の中心（拡大表示の基準となる点、または相似中心）は、画面上に表示してもよいし、非表示としてもよい。

図１７は、矩形にかかる入力支援ツールを拡大表示した第１の例を示す図である。この例では、図１７に示すように、画面４００内に、矩形４０１が表示されている。しかし、矩形４０１の表示寸法が小さい場合、矩形４０１の上にハンドルを表示してもユーザがハンドルを操作するのは困難である。そこで、矩形４０１を拡大した矩形４０２が表示されている。矩形４０２の内側には、入力支援ツールを上下左右に移動させる移動ハンドル４０３が表示されている。矩形４０２の４つの頂点上には、各頂点を移動させる頂点ハンドル４０４が表示されている。矩形４０２の左側の辺上には、入力支援ツールを回転させる回転ハンドル４０５が表示される。これにより、操作したい図形要素の表示寸法が小さい場合でも、移動ハンドル４０３、頂点ハンドル４０４及び回転ハンドル４０５を、容易に操作できる大きさで表示することができる。かつ、移動ハンドル４０３、頂点ハンドル４０４及び回転ハンドル４０５を、容易に操作できる程度に離隔させて配置することができる。

入力支援ツールの拡大表示にあたって、入力支援ツールが画面の端に位置している場合、入力支援ツールの拡大表示の中心（拡大表示の基準となる点、または相似中心）を入力支援ツールの中心とすると、拡大表示が画面内に収まらない事態が生じうる。この際、拡大表示が画面内に収まるように、入力支援ツールの拡大表示の中心（拡大表示の基準となる点、または相似中心）を入力支援ツールの中心以外の点としてもよい。入力支援ツールの拡大表示の中心（拡大表示の基準となる点、または相似中心）は、入力支援ツールの外部であってもよいし、画面の外であってもよい。拡大されていない元の入力支援ツールが、入力支援ツールの拡大表示の外部である場合、拡大されていない元の入力支援ツールと拡大表示との対応を示す連結線を併せて表示してもよい。

図１８は、矩形にかかる入力支援ツールを拡大表示した第２の例を示す図である。この例では、図１８に示すように、画面４００の内側の右上近傍に矩形４０１が表示されている。図１７の例と同様に、矩形４０１の表示寸法が小さい場合、矩形４０１の上にハンドルを表示してもユーザがハンドルを操作するのは困難である。そこで、矩形４０１を拡大した矩形４０２を表示する。しかし、矩形４０１の中心を拡大表示の中心とすると、拡大表示した矩形は画面４００の外部にはみ出してしまう。この例では、矩形４０１の外部の点である拡大中心点４０６を基準として拡大した矩形４０２を、矩形４０１外部の左下方に表示している。また、矩形４０２が矩形４０１の拡大表示であることを明示するため、矩形４０１と矩形４０２とは連結線４０７で結ばれている。図１８の移動ハンドル４０３、頂点ハンドル４０４及び回転ハンドル４０５については、図１７の例と同様であるので、説明を省略する。これにより、操作したい図形要素の表示寸法が小さく、かつ、画面の端に近接して表示されている場合でも、移動ハンドル４０３、頂点ハンドル４０４及び回転ハンドル４０５を、容易に操作できる大きさで表示することができる。かつ、移動ハンドル４０３、頂点ハンドル４０４及び回転ハンドル４０５を、容易に操作できる程度に離隔させて配置することができる。

拡大されていない元の入力支援ツールと拡大表示とを重ねて表示した際に、拡大されていない元の入力支援ツールと拡大表示とが交錯して、視認性が悪化する場合が生じ得る。この際、入力支援ツールの拡大表示の中心（拡大表示の基準となる点、または相似中心）として入力支援ツールの中心以外の点を用い、拡大されていない元の入力支援ツールの外部に、拡大表示を表示することもできる。この場合、拡大されていない元の入力支援ツールと拡大表示との対応を示す連結線を併せて表示してもよい。

図１９は、同心円にかかる入力支援ツールを拡大表示した例を示す図である。この例では、図１９に示すように、画面４００の下部に同心円４１１が表示されている。同心円４１１は、内側円４１１Ａと外側円４１１Ｂとで構成される。同心円４１１の表示寸法が小さい場合、同心円４１１の上にハンドルを表示してもユーザがハンドルを操作するのは困難である。そこで、同心円４１１を拡大した同心円４１２を表示する。しかし、同心円４１１の中心を拡大表示の中心とすると、同心円４１１の内側円４１１Ａ及び外側円４１１Ｂと、拡大した同心円４１２の内側円４１２Ａ及び外側円４１２Ｂとが重なってしまう。そのため、ユーザは、元の同心円４１１と拡大した同心円４１２とを見分け難い。そこで、この例では、同心円４１１の外部の左方の点である拡大中心点４１６を基準として拡大した同心円４１２を、同心円４１１外部の右方に表示している。また、同心円４１２が同心円４１１の拡大表示であることを明示するため、同心円４１１と同心円４１２とは連結線４１７で結ばれている。同心円４１２の中央には、入力支援ツールを上下左右に移動させる移動ハンドル４１３が表示されている。内側円４１２Ａ上には、内側円４１１Ａの大きさ（半径）を変更するための半径ハンドル４１４Ａが表示されている。外側円４１２Ｂ上には、外側円４１１Ｂの大きさ（半径）を変更するための半径ハンドル４１４Ｂが表示されている。これにより、操作したい図形の表示寸法が小さく場合、かつ、拡大中心を図形の中心としたときの図形の判別が難しい場合でも、移動ハンドル４１３、半径ハンドル４１４Ａ及び４１４Ｂを、容易に操作できる大きさで表示することができる。かつ、移動ハンドル４１３、半径ハンドル４１４Ａ及び４１４Ｂを、容易に操作できる程度に離隔させて配置することができる。

拡大表示を操作した結果、拡大表示の位置が不適切となった場合、入力支援ツールの拡大表示の中心（拡大表示の基準となる点、または相似中心）や拡大率を適宜再設定し、拡大表示を再表示してもよい。拡大表示の位置が不適切である例としては、拡大表示が画面からはみだす、拡大表示が画面端部に接近する、拡大されていない元の入力支援ツールの線と拡大表示の線とが接近し、又は重なることで、視認性が悪化するなどのケースを想定し得る。なお、拡大表示を適切な位置に表示するために、操作に必要な入力支援ツールの一部分の拡大表示のみを表示してもよい。

図２０は、矩形の入力支援ツールを拡大表示した第３の例を示す図である。この例では、図２０に示すように、画面４００の内側に短冊状の矩形４２１が表示されている。図１７の例と同様に、矩形４２１の表示寸法が小さい場合、矩形４２１の上にハンドルを表示してもユーザがハンドルを操作するのは困難である。そこで、矩形４２１を拡大した矩形を表示する。しかし、矩形４２１が短冊状の形状であるため、拡大の中心をいかなる位置としても、長手方向では拡大表示した矩形が画面４００の外部にはみ出してしまう。そこで、この例では、矩形４２１の一部を拡大した部分拡大図４２２を表示している。図２０の移動ハンドル４２３、頂点ハンドル４２４及び回転ハンドル４２５については、それぞれ図１７の移動ハンドル４０３、頂点ハンドル４０４及び回転ハンドル４０５に対応するものである。これにより、操作したい図形の表示寸法が小さく、かつ、拡大した図形が画面の外部にはみ出す場合でも、拡大図の一部を表示することで、移動ハンドル４２３、頂点ハンドル４２４及び回転ハンドル４２５を、容易に操作できる大きさで表示することができる。かつ、移動ハンドル４２３、頂点ハンドル４２４及び回転ハンドル４２５を、容易に操作できる程度に離隔させて配置することができる。

入力支援ツールは、常時表示されていなくともよい。例えば、ある図形要素に対応するハンドルをユーザが操作する場合、他の図形要素に対応する入力支援ツールの表示を消しても（表示しなくとも）よい。また、操作待ちの状態では入力支援ツールを表示せず、ユーザが操作したい図形要素又はその近傍にタッチした際に、捜査対象の図形要素に対応する入力支援ツールを表示するようにしてもよい。

上述では、図形を拡大表示する例について説明したが、拡大表示した図形に代えて、図形の模式図を表示してもよい。例えば、模式図を、ユーザが入力支援ツールを容易に操作できる程度の寸法や形状に固定してもよい。また、画面上に表示された入力支援ツールを指でタップして編集を開始したときに、模式図が表示されるようにしてもよい。模式図は、入力支援ツールの操作を妨げない寸法や形状で表示されることが望ましい。模式図には、図１７〜１９と同様に、各種ハンドルが表示される。模式図のハンドルをドラッグすることで、入力支援ツールが変形、移動、中心まわり回転する。図形が動く量は、ハンドルを操作するユーザの指の表示画面上での移動量に対して所定の比率を乗じた量であってもよい。寸法や形状を変更する操作では、模式図は変化せず、入力支援ツールの他の要素（ハンドル等）が変化するようにしてもよい。入力支援ツールを移動する操作では、模式図は一緒に移動してもしなくてもよい。入力支援ツールを回転する操作では、模式図は入力支援ツールに連動して回転してもよい。模式図が操作の妨げとなる場合には、模式図をドラッグして移動できるようにしてもよい。この際、模式図上のハンドルが配置されていない部分をドラッグして移動することで、ハンドルの誤動作を防止できる。

上述においてその他の実施形態として説明した入力支援ツールの拡大表示及び模式図の使用を行う場合、拡大表示及び模式図は、必ずしも元の図形要素から離間している必要はない（例えば、図１７）。この際、拡大表示及び模式図の表示位置によっては、元の図形要素から離間しない位置にハンドルの一部又は全部が配置されたとしても、入力支援ツールの操作は可能である。すなわち、入力支援ツールの拡大表示及び模式図の使用（その他の実施形態）自体は、上記の第１実施形態と併せて実施することもできるが、元の図形要素から離間しない位置にハンドルの一部又は全部を配置し、第１の実施形態とは独立して実施することも可能であることが理解できるであろう。

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
上記に説明した表示制御機能は、入力支援プログラムをインストールしたコンピュータによって実現されてもよいのであり、入力支援プログラムは不揮発性記録媒体に記録され、必要に応じてコンピュータにインストールされてもよい。

１…測定機本体、２…制御コンピュータユニット、４…プリンタ、１０…画像測定装置、１１…架台、１２…ワーク、１３…測定テーブル、１４…フレーム、１５…カバー、１６…カメラ、１７…照明装置、２１…コンピュータ、２２…キーボード、２３…マウス、２４…タッチディスプレイ、２５…入出力手段、５０…ＧＵＩ画面、５１…メインウィンドウ、５２…サブウィンドウ、５３…カウンタウィンドウ、５４…ファンクションウィンドウ、５５…照明・ステージウィンドウ、５６…設定ウィンドウ、１１０…アイコン、１２０…円範囲ツール（入力支援ツール）、１３１…中心点、１３２…内側円、１３３…外側円、１４１…中心点ハンドル、１４２…内側円ハンドル、１４３…外側円ハンドル、１５１…中心点作用点、１５２…内側円作用点、１５３…外側円作用点、１６１…中心点連結線、１６２…内側円連結線、１６３…外側円連結線、２２０…矩形範囲ツール、２３１…中心点、２３２…矩形、２５１、２５２ａ、２５２ｂ、２５２ｃ、２５２ｄ…作用点、２４１、２４２ａ、２４２ｂ、２４２ｃ、２４２ｄ…ハンドル、２６１、２６２ａ、２６２ｂ、２６２ｃ、２５２ｄ…連結線、３００…円弧範囲ツール、３１０…中心点、３２０…内側円弧、３３０…外側円弧、３４０…連結線、３５０、３６０…径、３５１、３６１…作用点、３５２、３６２…ハンドル、４００…画面、４０１、４０２、４２１…矩形、４０３、４１３、４２３…移動ハンドル、４０４、４２４…頂点ハンドル、４０５、４２５…回転ハンドル、４０６、４１６…中心点、４０７、４１７…連結線、４１１、４１２…同心円、４１１Ａ、４１２Ａ…内側円、４１１Ｂ、４１２Ｂ…外側円、４１４Ａ、４１４Ｂ…半径ハンドル、４２２…部分拡大図。

Claims (10)

1. 表示機能とともに指の接触による入力を受け付ける機能を有するタッチディスプレイを用いた入力を支援する入力支援方法であって、
   表示画面上に入力支援ツールを表示させ、
   前記入力支援ツールは、
   １または２以上の図形要素と、
   前記各図形要素に対応付けられ、前記図形要素を操作するためのハンドルと、を有し、
   前記各ハンドルを前記各図形要素から離間した位置に配置し、
   ユーザが各ハンドルを指で操作したことを検知し、その操作を各図形要素の動きに反映させる
   ことを特徴とする入力支援方法。
2. 請求項１に記載の入力支援方法において、
   前記入力支援ツールは、さらに、各図形要素に設定され、前記ハンドルでの操作が作用するポイントとなる作用点を有し、
   ユーザが各ハンドルを指で操作したことを検知し、その操作を各作用点の動きに反映させる
   ことを特徴とする入力支援方法。
3. 請求項１に記載の入力支援方法において、
   １つの図形要素に対応付けられたハンドルをユーザが指で操作している間、ユーザが指で操作するハンドル以外の他のハンドルを前記タッチディスプレイに表示しない
   ことを特徴とする入力支援方法。
4. 請求項２に記載の入力支援方法において、
   １つの図形要素に対応付けられたハンドルをユーザが指で操作している間、
   ユーザが指で操作するハンドル以外の他のハンドルと、前記他のハンドルに対応付けられている他の作用点と、を前記タッチディスプレイに表示しない
   ことを特徴とする入力支援方法。
5. 請求項２又は４に記載の入力支援方法において、
   前記入力支援ツールは、さらに、前記作用点と前記ハンドルとを結ぶ連結線を有する
   ことを特徴とする入力支援方法。
6. 請求項５に記載の入力支援方法において、
   １つの図形要素に対応付けられたハンドルをユーザが指で操作している間、
   前記他の作用点と前記他のハンドルとのそれぞれを結ぶ他の連結線を前記タッチディスプレイに表示しない
   ことを特徴とする入力支援方法。
7. 請求項１乃至６のいずれか一項に記載の入力支援方法において、
   図形要素が動く量は、ハンドルを操作するユーザの指の表示画面上での移動量に対して所定の比率を乗じた量である
   ことを特徴とする入力支援方法。
8. タッチディスプレイとその表示制御部とを有するタッチディスプレイ装置であって、
   前記表示制御部は、
   表示画面上に入力支援ツールを表示させ、
   前記入力支援ツールは、
   １または２以上の図形要素と、
   前記各図形要素に対応付けられ、前記図形要素を操作するためのハンドルと、を有し、
   前記各ハンドルは前記各図形要素から離間した位置に配置されており、
   前記表示制御部は、ユーザが各ハンドルを指で操作したことを検知し、その操作を各図形要素の動きに反映させる
   ことを特徴とするタッチディスプレイ装置。
9. 測定装置の入力方法であって、
   入力支援ツールをワーク画像または設計図に重ねて表示し、
   前記入力支援ツールは、
   範囲を指定するための１または２以上の図形要素と、
   前記各図形要素に対応付けられ、前記図形要素を操作するためのハンドルと、を有し、
   前記各ハンドルを前記各図形要素から離間した位置に配置し、
   ユーザが各ハンドルを指で操作したことを検知し、その操作を各図形要素の動きに反映させる
   ことを特徴とする測定装置の入力方法。
10. 測定機本体と入力手段としてのタッチディスプレイ装置とを具備し、
    前記タッチディスプレイ装置は、タッチディスプレイとその表示制御部とを備え、
    前記表示制御部は、
    入力支援ツールをワーク画像または設計図に重ねて表示し、
    前記入力支援ツールは、
    １または２以上の図形要素と、
    前記各図形要素に対応付けられ、前記図形要素を操作するためのハンドルと、を有し、
    前記各ハンドルを前記各図形要素から離間した位置に配置し、
    前記表示制御部は、ユーザが各ハンドルを指で操作したことを検知し、その操作を各図形要素の動きに反映させる
    ことを特徴とする測定装置。

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