情報処理装置
【課題】タッチパネル上でのスタイラスペンによる操作により、仮想３次元空間内の位置をこの仮想３次元空間を定義する３次元座標により指定することができ、しかもスタイラスペンによるタッチパネルに対する押圧力を小さく抑えることができるゲーム装置を実現する。
【解決手段】ゲーム装置１０において、タッチパネル１０３を、タッチ面１３におけるスタイラスペン２によるタッチ位置を液晶表示器１０２の表示平面１２内の位置座標として検出するよう構成し、スタイラスペン２を、その可動ペン先部２０１を没入させる操作により３次元画像空間における奥行き情報を発生するよう構成し、タッチパネル３で検出した２次元座標と、スタイラスペン２で発生した奥行き情報とに基づいて、仮想３次元空間内の位置を示す３次元座標を生成するようにした。
【解決手段】ゲーム装置１０において、タッチパネル１０３を、タッチ面１３におけるスタイラスペン２によるタッチ位置を液晶表示器１０２の表示平面１２内の位置座標として検出するよう構成し、スタイラスペン２を、その可動ペン先部２０１を没入させる操作により３次元画像空間における奥行き情報を発生するよう構成し、タッチパネル３で検出した２次元座標と、スタイラスペン２で発生した奥行き情報とに基づいて、仮想３次元空間内の位置を示す３次元座標を生成するようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報処理装置に関し、特に、立体視表示装置、タッチパネル及びスタイラスペンを備えた携帯ゲーム機等の情報処理装置において、スタイラスペンによる立体視画像の奥行き方向の位置情報を入力可能とする構成に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、画像表示装置において、立体視画像、いわゆる３Ｄ画像を表示する技術が実用化されている。
【０００３】
人間が空間の奥行を認識し物を立体視できるのは、左右の目の位置の違い（視点の違い）から生じる視野の微妙な差異（視差）によるものである。
【０００４】
そこで、動画像を含む二次元映像を立体視するための方法として、視点を微妙にずらし視差を生じさせた左目用と右目用の２枚の二次元画像を、液晶シャッターや偏光フィルタなどの器具を利用してそれぞれの目に焦点が合うよう導入して１つの立体映像として知覚させる方法が提供されている。
【０００５】
器具を利用せず裸眼で１つの映像を立体的に認識させる裸眼式三次元画像表示方法として、二眼式などが知られている。これは、表示面にレンチキュラーシート（水平方向のみレンズ特性を有するかまぼこ状レンズのアレイ）やパララックスバリアなどを配置し、１つの画像を、左右の眼に視差を持つ一対の二次元画像として分離して見せることで、観察者に「立体画像（一方向からのみ立体を知覚できる画像）」を知覚させるものである。
【０００６】
最近では、この立体視映像を表示するディスプレイを備えた携帯ゲーム機、スマートフォン、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）などが普及しつつあり、これらのユーザインタフェースでは奥行方向の位置情報の入力が求められる。
【０００７】
ところが、従来はこれらのインタフェースに対して、操作者は、２次元表示画面上の所望の点をマウスポインタ，タブレット，タッチパネル等の入力装置や指で指定して表示画像における指定位置をシステムに指示していた。
【０００８】
しかしながら、一般に、従来の情報入力システムは、２次元表示画面の面内方向における点の位置しか指定することができない構成となっているために、例えば２次元表示画面上に表示されている仮想３次元空間内の任意の点を、仮想３次元空間を定義する３次元座標において指定することができない。
【０００９】
また、２次元入力デバイスとして広く使われているスタイラスペンが３次元の入力デバイスとして使われた例は多くない。
【００１０】
例えば、力覚的フィードバック手段を備えたスタイラスペンを使用し、画面に表示されるオブジェクトの形態に応じて力覚的な反力を操作者にフィードバックし、オブジェクトを選択・移動する技術が開示されている（例えば、特許文献１および２参照）。
【００１１】
しかしながら、上述した従来技術は、画面上で前面に表示されたオブジェクトのみに対して力覚的フィードバックするものであり、かつ、オブジェクトの選択・移動は２次元方向に限られているため、３次元空間内の任意の位置を取り扱うことができない。
【００１２】
さらに、ペンの傾きや３次元的な位置を取得可能なペン型デバイスを宙で手に持ち、ペンの先にある表示装置内に仮想的にペン先（ポインタ）を表示させ、仮想的に表示されたペン先をポインタとして使って３次元空間内のポインティングを実現する技術が開示されている（例えば、特許文献３および４参照）。
【００１３】
しかしながら、上述した従来技術は、ユーザはペン型の入力デバイスを宙で手に持たなければならないため、疲労の観点から長時間のポインティング作業には適さない。また、手が宙に浮いているがゆえに手の位置が一点に定まりづらく、目的の位置にペン先を保持しづらいという問題があった。
【００１４】
その他にも、表示画面に表示される仮想３次元空間における物体に対する操作を、この表示画面上の２次元座標を入力するタッチパネルを用いて行う技術が開示されている（例えば、特許文献５、６および７参照）。このような技術では、ポインティング操作はタッチパネルに対するタッチ操作により行うことができ、入力デバイスを宙に浮かせた状態で保持することは回避でき、表示画面上でのペン先の位置を安定かつ容易に一定の位置に定めることができる。
【００１５】
例えば、図１４は、特許文献５に開示の計算機システムを説明する図である。
【００１６】
この計算機システム２０は、入力装置２１と、画像を表示する平面ディスプレイ（表示装置）２４と、必要な情報を記憶するメモリ２３と、処理の実行に必要なＣＰＵ２２とを有し、メモリ２３中に記憶された表示アイテムの位置情報、形状情報などに基づいてアイテムを平面ディスプレイ２４に表示するよう構成されている。ここで、入力装置２１は、ユーザが与える平面座標と筆圧を検知する感圧式ポインティングデバイスの一つであるタブレットである。
【００１７】
この計算機システム２０では、タブレット（入力装置）２１上でのタッチペンの位置、及びタッチペンの筆圧を測定し、測定された位置及び筆圧を示す情報がＣＰＵ２２に入力される。
【００１８】
ＣＰＵ２２は、あらかじめ与えられた計算式により、筆圧をタブレット２１の平面に対し垂直方向の位置情報に変換し、この垂直方向の位置情報と、ペンの位置を示す２次元平面内での位置情報とから三次元座標情報を求める。さらに、ＣＰＵ２２は、この三次元座標情報と、メモリ２３中に格納されている表示アイテムの位置及び形状情報とから、選択可能な表示アイテムを検索し、三次元座標情報が示す位置に表示アイテムが存在すれば、表示アイテムが選択されたことを平面ディスプレイ２４上に表示する。
【００１９】
図１５は、図１４に示す計算機システムにて３次元空間上に表示されているアイテムを選択する様子を示す図であり、図１５（ａ）はディスプレイの表示面を示し、図１５（ｂ）はタブレットのタッチ面を示している。
【００２０】
ディスプレイの表示面３０６にアイテム３１０、３１１および３１２が疑似三次元表示されている状態で、ペン３０２でタブレットのタッチ面３０１上の特定位置を所定の筆圧でタッチすると、タブレットでは、タッチ位置の平面座標情報３０３，３０４、タブレットのタッチ面３０１に与える筆圧の大きさ３０５を示す情報が発生する。
【００２１】
ここで、平面座標情報３０３，３０４は、ディスプレイの表示面の上の平面座標３０７、３０８に対応し、タブレットでの筆圧の大きさ３０５は、ディスプレイの表示面３０６上に表示されている疑似三次元空間の奥行き方向の座標３０９に対応している。
【００２２】
従って、このとき、疑似三次元表示されているアイテム３１０、３１１および３１２のうちで、平面座標３０７、３０８及び奥行き座標３０９を有するアイテム３１０が選択される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２３】
【特許文献１】特開平７−３１１６５０号公報
【特許文献２】特開２００８−２４２８９４公報
【特許文献３】特開平６−７５６９３号公報
【特許文献４】特開２０１１−０８７８４８公報
【特許文献５】特開平１１−７３７２号公報
【特許文献６】特開２００４−７０９２０号公報
【特許文献７】特開２０１０−５５６２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】
しかしながら、上述した特許文献５〜７では、ユーザが仮想３次元空間内の奥行方向に対して大きな入力をするとき、タッチパネルを強く押下しなければならないので、タッチパネルに多大な負荷がかかることになる。そのため、タッチパネルが故障しやすくなったり、寿命が短くなったりするといった問題があった。
【００２５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、タッチパネル上でのスタイラスペンなどのタッチ器具による操作により、仮想３次元空間内の位置をこの仮想３次元空間を定義する３次元座標により指定することができ、しかもタッチ器具によるタッチパネルに対する押圧力を小さく抑えることができる情報処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
本発明に係る情報処理装置は、表示画面を有する表示部と、該表示画面上に重なるよう配置されたタッチ面を有するタッチパネルと、該タッチパネルに対するタッチ器具とを備え、該タッチパネルに対する該タッチ器具による操作により、該表示画面に表示された仮想３次元空間における位置を、該仮想３次元空間を定義する３次元座標により指定する情報処理装置であって、該タッチパネルを、該タッチ面における該タッチ器具によるタッチ位置を該表示画面内の位置座標として検出するよう構成し、該タッチ器具を、該タッチ位置での該タッチ器具の操作により該３次元画像空間における奥行き情報を発生するよう構成し、該タッチパネルで検出した２次元座標と、該タッチ器具で発生した奥行き情報とに基づいて、該仮想３次元空間の位置を示す３次元座標を生成するようにしたものであり、そのことにより上記目的が達成される。
【００２７】
本発明は、上記情報処理装置において、前記タッチ器具は、スタイラスペンであり、該スタイラスペンは、該スタイラスペンに対する操作量を検出する操作量検出部を有し、前記奥行き情報として、該操作量に応じた奥行値を示す情報を発生することが好ましい。
【００２８】
本発明は、上記情報処理装置において、前記表示部を制御する制御部を備え、該制御部は、前記奥行き情報が示す奥行値の大きさに応じて前記タッチ面のタッチ位置から前記仮想３次元空間の無限遠点に向かって移動するカーソルが表示されるよう前記表示部を制御することが好ましい。
【００２９】
本発明は、上記情報処理装置において、前記制御部は、前記カーソルの移動に応じて該カーソルの大きさ及び色のいずれか一つが変化するよう前記表示部を制御することが好ましい。
【００３０】
本発明は、上記情報処理装置において、前記制御部は、前記カーソルが前記３次元空間内に位置するオブジェクトと接触したとき、既定の処理の動機となるオブジェクト接触信号を出力するよう構成されていることが好ましい。
【００３１】
本発明は、上記情報処理装置において、前記オブジェクト接触信号に基づいて振動を発生させる振動発生器、及び該オブジェクト接触信号に基づいて音声を発生させる音声発生器の少なくとも一方を備えたことが好ましい。
【００３２】
本発明は、上記情報処理装置において、前記スタイラスペンは、前記オブジェクト接触信号に基づいて振動を発生させる振動発生器、及び該オブジェクト接触信号に基づいて音声を発生させる音声発生器の少なくとも一方を備えていることが好ましい。
【００３３】
本発明は、上記情報処理装置において、前記タッチ器具は、既定の動作を指示する指示信号を発生する動作スイッチを有することが好ましい。
【００３４】
本発明は、上記情報処理装置において、前記タッチ器具は、スタイラスペンであり、該スタイラスペンは、筒状のペン筐体と、該ペン筐体内を摺動可能に保持された可動ペン先部と、該可動ペン先部を初期位置に保持されるよう突出方向に付勢する付勢部材と、該可動ペン先部がその先端と前記タッチパネルのタッチ面との当接により没入したとき、該可動ペン先部の初期位置からの没入距離に応じた変位量を示す変位情報を前記奥行き情報として出力する位置センサとを備え、前記動作スイッチは該ペン筐体に取り付けられていることが好ましい。
【００３５】
本発明は、上記情報処理装置において、前記表示部および前記タッチパネルは、該情報処理装置の本体である装置本体を構成しており、前記タッチ器具は、該装置本体とは別体として設けられており、該装置本体は、基体部と該基体部に回動可能に取り付けられた蓋部とを含み、該表示部は、画像情報に基づいて３次元立体視画像を表示する第１の表示部と、該画像情報に基づいて２次元画像を表示する第２の表示部とを有し、該第２の表示部は、該基体部に取り付けられており、該第１の表示部は、該蓋部に該蓋部の開いた状態で該第２の表示部とともに観察されるよう取り付けられており、該タッチパネルは、そのタッチ面が該第２の表示部の表示画面上に重なるよう配置されていることが好ましい。
【００３６】
本発明は、上記情報処理装置において、前記表示部および前記タッチパネルは、該情報処理装置の本体である装置本体を構成しており、前記タッチ器具は、該装置本体とは別体として設けられており、該装置本体は、基体部と該基体部に回動可能に取り付けられた蓋部とを含み、該表示部は、画像情報に基づいて２次元画像あるいは３次元立体視画像を表示する第１の表示部と、該画像情報に基づいて３次元立体視画像を表示する第２の表示部とを有し、該第２の表示部は、該基体部に取り付けられており、該第１の表示部は、該蓋部に該蓋部の開いた状態で該第２の表示部とともに観察されるよう取り付けられており、該タッチパネルは、そのタッチ面が該第２の表示部の表示画面上に重なるよう配置されていることが好ましい。
【００３７】
本発明は、上記情報処理装置において、前記タッチ器具は、該タッチ器具で発生した奥行き情報を前記装置本体に送信し、該装置本体からの送信情報を受信する無線機能部を有することが好ましい。
【００３８】
本発明は、上記情報処理装置において、前記タッチ器具は、電源として電池を用いるものであることが好ましい。
【００３９】
本発明は、上記情報処理装置において、前記タッチ器具は、該タッチ器具で発生した奥行き情報を通信ケーブルを介して前記装置本体に送信し、該装置本体からの送信情報を該通信ケーブルを介して受信する通信部を有することが好ましい。
【００４０】
次に作用について説明する。
【００４１】
本発明においては、表示部と、タッチパネルと、該タッチパネルに対するタッチ器具とを備えた情報処理装置において、タッチパネルを、タッチ面におけるタッチ器具によるタッチ位置を表示部の表示画面内の位置座標として検出するよう構成し、タッチ器具を、該タッチ位置での該タッチ器具の操作により該３次元画像空間における奥行き情報を発生するよう構成し、該タッチパネルで検出した２次元座標と、該タッチ器具で発生した奥行き情報とに基づいて、該仮想３次元空間の位置を示す３次元座標を生成するようにしたので、タッチパネル上でのスタイラスペンなどのタッチ器具による操作により、仮想３次元空間内の位置をこの仮想３次元空間を定義する３次元座標により指定することができ、しかもタッチ器具の操作により奥行き情報を発生させるので、タッチ器具によるタッチパネルに対する押圧力を小さく抑えることができる。
【００４２】
本発明においては、奥行き情報が示す奥行値の大きさに応じてタッチ面のタッチ位置から仮想３次元空間の無限遠点に向かって移動するカーソルを表示するので、操作者は、２次元の表示画面上の点を指定することにより、３次元空間内の任意の点の位置を簡単に指定することができるようになり、現実世界における動作に近い自然な操作感で、表示画面に表示された仮想３次元空間内の任意の点を容易に指定することが可能となる。
【００４３】
本発明においては、カーソルの移動に応じて該カーソルの大きさ及び色のいずれか一つが変化するよう表示部を制御するので、カーソルが仮想３次元空間（描画領域）の奥行き方向に移動する様子を操作者が簡単に把握することが可能となる。
【００４４】
本発明においては、制御部は、カーソルが３次元空間内に位置するオブジェクトと接触したとき、既定の処理の動機となるオブジェクト接触信号を出力するので、オブジェクト接触信号に基づいて、カーソルが３次元空間内のオブジェクトと接触したときに種々の処理を開始することが可能となる。
【００４５】
例えば、オブジェクト接触信号に基づいて振動を発生させる振動発生器、及びオブジェクト接触信号に基づいて音声を発生させる音声発生器の少なくとも一方を備えることにより、カーソルが仮想３次元空間におけるオブジェクトを通り抜けて奥行き方向に移動する状況を、操作者は現実世界における物体に対する操作に近い自然な感触として捉えることができる。
【００４６】
本発明においては、タッチ器具は、既定の動作を指示する指示信号を発生する動作スイッチを有するので、オブジェクトを選択した状態でこの動作スイッチを操作することで、オブジェクトを決定する処理、オブジェクトの種類に応じたサブメニューを表示する処理、あるいはオブジェクトを掴む処理などが可能となる。
【発明の効果】
【００４７】
以上のように、本発明によれば、タッチパネル上でのスタイラスペンなどのタッチ器具による操作により、仮想３次元空間内の位置をこの仮想３次元空間を定義する３次元座標により指定することができ、しかもタッチ器具によるタッチパネルに対する押圧力を小さく抑えることができる情報処理装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】図１は、本発明の実施形態１によるゲーム装置（情報処理装置）を示す外観図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態１によるゲーム装置を説明するブロック図であり、このゲーム装置の構成を示している。
【図３】図３は、本発明の実施形態１によるゲーム装置を説明する図であり、このゲーム装置に備わっているスタイラスペンの構造を示す斜視図である。
【図４】図４は、本発明の実施形態１によるゲーム装置を説明するブロック図であり、図３に示すスタイラスペンの構成を示している。
【図５】図５は、本発明の実施形態１によるゲーム装置の動作をフローチャートにより説明する図であり、３次元座標の指定方法を示している。
【図６】図６は、本発明の実施形態１によるゲーム装置を説明する図であり、３次元座標の位置を決定する様子を表示画面例により示している。
【図７】図７は、本発明の実施形態１によるゲーム装置を説明する図であり、任意の３次元座標の位置にあるオブジェクトを選択する様子を表示画面例により示している。
【図８】図８は、本発明の実施形態１によるゲーム装置を説明する図であり、表示画面上に表示されるカーソルの例を示している。
【図９】図９は、本発明の実施形態１によるゲーム装置を説明する図であり、任意の３次元座標の位置にオブジェクトを移動する様子を表示画面例により示している。
【図１０】図１０は、本発明の実施形態２によるゲーム装置を示す外観図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施形態３によるゲーム装置を示す外観図である。
【図１２】図１２は、本発明の実施形態４によるゲーム装置を示す外観図である。
【図１３】図１３は、本発明の実施形態５によるゲーム装置を示す外観図である。
【図１４】図１４は、従来の情報処理装置として計算機システムを説明する図である。
【図１５】図１５は、図１４に示す計算機システムにて３次元空間上に表示されているアイテムを選択する様子を示す図であり、図１５（ａ）はディスプレイの表示面、図１５（ｂ）はタブレットのタッチ面を示している。
【発明を実施するための形態】
【００４９】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００５０】
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１によるゲーム装置を示す外観図である。
【００５１】
このゲーム装置（情報処理装置）１０は、第１および第２の表示部１０１および１０２と、タッチパネル１０３と、このタッチパネル１０３に対するタッチ器具であるスタイラスペン２とを備え、タッチパネル１０３に対するスタイラスペン２による操作により、第１の表示部１０１および第２の表示部１０２の表示画面１１および１２の少なくとも一方に表示された仮想３次元空間内の位置が、仮想３次元空間を定義する３次元座標により指定されるよう構成したものである。
【００５２】
ここで、第１、第２の表示部１０１、１０２およびタッチパネル１０３は、ゲーム装置１０の本体である装置本体１を構成しており、スタイラスペン２は、装置本体１とは別体として設けられている。装置本体１は、基体部１１ａとこの基体部１１ａに回動可能に取り付けられた蓋部１１ｂとを含んでいる。
【００５３】
第２の表示部１０２は基体部１１ａに取り付けられた液晶表示器（以下、液晶表示器１０２という。）であり、その表示画面１２には、画像情報に基づいて３次元立体視画像を上に表示するものである。また、第１の表示部１０１は、蓋部１１ｂに取り付けられた液晶表示器（以下、液晶表示器１０１という。）であり、その表示画面１１には、画像情報に基づいて２次元画像を表示するものであり、この蓋部１１ｂの開いた状態で液晶表示部１０２とともに観察されるようになっている。タッチパネル１０３は、そのタッチ面１３が第２の液晶表示器１０２の表示画面１２上に重なるよう基体部１１ａに設けられている。液晶表示器１０１と液晶表示器１０２とには全く異なる画像を表示してよいが、ここでは、液晶表示器１０１は、液晶表示器１０２に表示された３次元立体視画像を２次元画像として表示するものとする。
【００５４】
基体部１１ａには、液晶表示器１０２の一方側（紙面右側）に、動作スイッチ（Ａボタン）１０４ａと、動作スイッチ（Ｂボタン）１０４ｂと、スピーカ１０５とが設けられており、液晶表示器１０２の他方側（紙面左側）に方向指示スイッチ（十字キー）１０４ｃと、スピーカ１０５とが設けられている。ここで、動作スイッチ１０４ａおよび１０４ｂ、方向指示スイッチ１０４ｃは、ゲームの操作情報を入力するものであり、以下にこれらのスイッチに関する共通の説明をする場合、各スイッチを操作部１０４と総称する。
【００５５】
動作スイッチ１０４ａおよび１０４ｂは、例えばサッカーゲーム等のスポーツゲームにおいてはパスやシュートを行う等の指示、アクションゲームにおいてはジャンプ、パンチ、武器を動かす等の指示、ロールプレイングゲーム（ＲＰＧ）やシミュレーションＲＰＧにおいてはアイテムの取得、武器またはコマンドの選択決定等の指示入力に使用される。方向指示スイッチ１０４ｃは、プレイヤによって操作部１０４を用いて操作可能なプレイヤオブジェクト（またはプレイヤキャラクタ）の移動方向を指示したり、カーソルの移動方向を指示したりする等のゲームの表示画面１２および１４における方向指示に用いられる。なお、ゲーム装置１０は、必要に応じて、その他の動作スイッチをさらに設けてもよい。また、スピーカ１０５からは、操作者（ユーザ）がプレイしているゲームの音声が出力される。
【００５６】
タッチパネル１０３は、例えば、抵抗膜方式、光学式（赤外線方式）、静電容量結合式の何れの種類でもよく、その上面をスタイラスペン２で押圧操作、移動操作、または撫でる操作をしたとき、スタイラスペン２のタッチ面１３との接触位置を検出して座標（２次元空間における位置を示す座標）情報を出力する２次元ポインティングデバイスとして機能するものである。
【００５７】
また、ゲーム装置１の基体部１１ａの側面には、ゲームプログラムが記憶されたメモリ（例えば、ＲＯＭ）を内蔵したメモリカード３を着脱自在に装着するためのカードスロット１０６を備えている。カードスロット１０６の奥には、ゲーム装置１とメモリカード３とを電気的に接続させるためのインタフェースであるコネクタ１０７（図２参照）が設けられている。操作者は、メモリカード３をカードスロット１０６に挿入してメモリカード３とコネクタ１０７とを接続することで、様々なゲームを楽しむことができる。
【００５８】
メモリカード３は、ゲームプログラムを記憶する情報記憶媒体であり、例えば、ＲＯＭまたはフラッシュメモリのような不揮発性半導体メモリが用いられる。なお、ゲームプログラムを記憶する情報記憶媒体としては、上記不揮発性半導体メモリに限らず、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、あるいはそれらに類する光学式ディスク状記憶媒体でもよい。
【００５９】
図２は、ゲーム装置１の機能的構成を示すブロック図である。
【００６０】
ゲーム装置１は、液晶表示器１０１および１０２、タッチパネル１０３、操作部１０４、スピーカ１０５、スタイラスペン２、カードスロット１０６、コネクタ１０７の他に、制御部１００および無線送受信部１０８を備えている。なお、制御部１００および無線送受信部１０８は、装置本体１の基体部１１ａおよび蓋部１１ｂのいずれに搭載してもよいが、ここでは、基体部１１ａに搭載されているものとする。
【００６１】
制御部１００は、ＣＰＵ及びＲＡＭなどを備え、ゲーム装置１の全体制御を行う。制御部１００は、コネクタ１８に接続されたメモリカード３にアクセスし、メモリカード３に記録されたゲームプログラムを実行するものである。無線送受信部１０８は、スタイラスペン２より送信される仮想３次元空間における奥行き方向の奥行値を示す奥行き情報を受信するものである。
【００６２】
図３は、スタイラスペン２の外観図である。
【００６３】
図３に示すように、スタイラスペン２は、筒状のペン筐体（以下、本体ケースという。）２０５と、本体ケース２０５内を摺動可能に保持され、先端２０１ａがタッチパネル１０３のタッチ面１３と当接するよう構成した可動ペン先部２０１と、該可動ペン先部２０１を初期位置に保持されるよう突出方向に付勢する付勢部材２０２と、可動ペン先部２０１の初期位置に対する相対位置を検出し、該可動ペン先部２０１の初期位置からの没入距離に応じた変位量を示す変位情報を出力する変位センサ２０３と、該ペン筐体２０５に取り付けられた動作スイッチ２０４と、変位センサ２０３および動作スイッチ２０４からの出力信号をゲーム装置本体１へ無線送信する無線機能部２０６を有している。ここで、付勢部材２０２はスプリングであり、可動ペン先部２０１、スプリング２０２、及び変位センサ２０３は本体ケース２０５内に同軸上に配置されている。なお、図３中、Ａｘは円筒状ケース本体２０５の中心軸である。
【００６４】
ここで、可動ペン先部２０１は、これがその初期位置にあるとき、スプリング２０２によるバネ力により可動ペン先部２０１の先端２０１ａが、本体ケース２０５の外側に最も突出した状態にあり、操作者が可動ペン先部２０１を本体ケース２０５の内側に押し込むと、変位センサ２０３が押し込み量を検知するようになっている。また、スタイラスペン２の側面には動作スイッチ２０４が設けられている。この動作スイッチ２０４は、例えばオブジェクトの選択や決定、選択したオブジェクトに関わるサブメニューの表示、オブジェクトを掴む等の指示入力に使用される。また、必要に応じて、動作スイッチをさらに追加してもかまわない。
【００６５】
図４は、スタイラスペン２の機能的構成を示すブロック図である。
【００６６】
スタイラスペン２は、変位センサ２０３および無線機能部の他に、マイクロコントローラ２００および電池（図示せず）を備えている。
【００６７】
ここで、マイクロコントローラ２００は、変位センサ２０３が検知した可動ペン先部２０１の押し込み量を認識し、無線機能部２０６に出力するものであり、無線機能部２０６は、マイクロコントローラ２００から出力された可動ペン先部２０１の押し込み量を、ゲーム装置１の無線送受信部１０８に、液晶表示器１０２に表示された仮想３次元空間における奥行方向の奥行値を示す奥行き情報として供給するものであり、無線送受信部１０８は、この奥行き情報を装置本体１の制御部１０に送信する。
【００６８】
なお、図４に示す例では、スタイラスペン２とゲーム装置１は無線通信により接続されているが、有線で接続されていても構わない。
【００６９】
次に動作について説明する。
【００７０】
このようなゲーム装置１０では、操作者がゲームプログラムを格納したメモリカード３をカードスロット１０６にこのメモリカード３がコネクタ１０７に接続されるよう装着した後、該ゲーム装置１０を起動すると、制御部１００は、メモリカード３のコネクタ１０７からゲームプログラムを読み込んで実行する。制御部１００は、ゲームプログラムの実行により画像信号を液晶表示器１０１および１０２に供給する。このとき、液晶表示器１０１では画像信号に基づいて２次元画像が表示され、液晶表示器１０２では画像信号に基づいて仮想３次元画像空間における３次元立体視画像が表示される。
【００７１】
例えば、液晶表示器１０１では、表示画面１４上に種々のゲームを構成する物体（オブジェクト）が２次元表示され、また、液晶表示器１０２では、表示画面１２上でこれらの物体ＯＢ１およびＯＢ２（図６参照）が３次元立体視表示される。
【００７２】
この状態で、操作者が、スタイラスペン２を用いて、液晶表示器１０２上に配置されたタッチパネル１０３に対してタッチ操作を行うと、タッチパネル３上のスタイラスペン２が接触した位置に対応する液晶表示器１０２の表示画面１２上の位置Ｔｐ（図６参照）から、スタイラスペン２で生成された奥行き情報に応じた距離だけ無限遠点Ｐｎ（図６参照）に向けて進んだ位置を、仮想３次元空間を規定する３次元座標上の位置として指定することができる。
【００７３】
以下、スタイラスペンを用いたゲーム装置の操作について具体的に説明する。
【００７４】
図５は、本発明の実施形態１によるゲーム装置におけるスタイラスペン２を用いた入力と、それに対応する画像処理手順の一例を説明するフロー図である。また、図６は、液晶表示器１０２の表示画面１２に表示された仮想３次元空間における位置を３次元座標により決定する様子を表示画面例により示している。
【００７５】
操作者が、スタイラスペン２を、液晶表示部１０２の表示画面１２の所望位置（ここに，操作者が操作したいオブジェクトが表示されていると想定される位置）に対応するタッチパネル１０３のタッチ面１３上の位置に当てると、タッチパネル１０３は、スタイラスペン２によって指示されているタッチ面上の座標を読み取り、このタッチ面上の座標を示す位置情報を表示画面上の操作位置の座標を示す位置情報として制御部１００に出力する。
【００７６】
制御部１００は、タッチパネル１０３から出力された位置情報に基づき、スタイラスペン２が液晶表示器１０２の表示画面１２に接触したことを判定し（ステップＳ１）、スタイラスペン２の指示している座標、つまりスタイラスペン２がタッチパネル１０３のタッチ面１３に当接している位置に対応する液晶表示器１０２の表示画面１２上の位置（操作位置）を検出し（ステップＳ２）、表示画面１２上の検出された操作位置にカーソルが表示されるよう液晶表示器１０２を制御する（ステップＳ３）。
【００７７】
また、このとき、操作者が、スタイラスペン２の可動ペン先部２０１がスタイラスペン２の本体２０５内に押し込まれるようスタイラスペン２を操作すると、制御部１００は、スタイラスペン２の無線機能部２０６およびゲーム装置本体１の無縁送受信部１０８を介して受信した、スタイラスペン２の変位センサ２０３の出力に基づいて、スタイラスペン２の可動ペン先部２０１が押し込まれたことを検出し（ステップＳ４）、さらに、変位センサ２０３からの出力信号が示す、可動ペン先部２０１の変位の大きさを押し込み量として検出する（ステップＳ５）。
【００７８】
さらに、制御部１００は、表示画面（Ｐ）１２上の操作位置Ｔｐに表示したカーソルＰｄが、検出した可動ペン先部２０１の変位の大きさに対応する距離だけ仮想３次元空間（描画領域）Ｓの奥行（ｚ）方向に移動するよう液晶表示器１０２を制御する（ステップＳ６）。
【００７９】
このとき、例えば図６に示すように、液晶表示器１０２の表示画面１２では、カーソルＰｄは、操作位置Ｔｐを示す座標（ｘ，ｙ）と描画領域（仮想３次元空間）Ｐ内の無限遠点Ｐｎとを結ぶ直線Ａｆに沿って奥行方向（Ｚ方向）に伸びていく。
【００８０】
なお、ステップＳ１で、スタイラスペン２が液晶表示器１０２の表示画面１２に接触したと判定されないとき、また、ステップＳ４で、スタイラスペン２の可動ペン先部２０１が押し込まれたと判定されないとき、制御部１００の処理はステップＳ１の処理に戻る。
【００８１】
このようにして、制御部１００は、表示画面１２上の操作位置を示す２次元座標と、仮想３次元空間（描画領域）の奥行（ｚ）方向の座標とにより表される仮想３次元空間における位置を、操作者が指定した仮想３次元空間における位置として特定する。
【００８２】
そして、制御部１００は、例えばカーソルＰｄが可動ペン先部２０１の変位の大きさに対応する距離だけ移動して停止した位置にオブジェクトがあれば、例えば、オブジェクトの表示がその選択状態の表示になるよう液晶表示器１０２を制御する。
【００８３】
なお、液晶表示器１０２の表示画面１２に表示された仮想３次元空間ＰでのカーソルＰｄの移動は、この仮想３次元空間Ｐに表示されたオブジェクトにより妨げられるものではない。
【００８４】
図７は、本発明の実施形態１によるゲーム装置１を説明する図であり、任意の３次元座標の位置にあるオブジェクトを選択する様子を表示画面例により示している。
【００８５】
例えば、図７のように、オブジェクトＯＢ３ａ〜ＯＢ３ｃが奥行き方向（ｚ方向）に重なり合っている場合、オブジェクトＯＢ３ａの奥にあるオブジェクトＯＢ３ｂを選択しようとすると、カーソルＰｄは液晶表示器１０２の表示画面１２（２次元平面Ｐ）上の操作位置Ｔｐから仮想３次元空間Ｓの無限遠点に向かって移動する途中で、座標（ｘ，ｙ，ｚ１）でオブジェクトＯＢ３ａと衝突することになる。ところが、カーソルＰｄはこのオブジェクトＯＢ３ａに遮られることなく、その奥のオブジェクトＯＢ３ｂ内の座標（ｘ，ｙ，ｚ２）に到達する。
【００８６】
このとき、カーソルＰｄの位置（先端の矢印の部分）よりも手前にあるオブジェクトＯＢ３ａを半透明化して表示させることとしてもよい。また、半透明化する以外にも、手前にあるオブジェクトＯＢ３ａを非表示としたり、このオブジェクトＯＢ３ａの表示を、その輪郭のみを示す一部だけの表示としたり、このオブジェクトＯＢ３ａを縮小あるいは湾曲により変形させたり、このオブジェクトＯＢ３ａをアイコン化するといったオブジェクトの置き換えを行ったりしても構わない。
【００８７】
これにより、操作者から見て、あるオブジェクトが別のオブジェクトの後ろに一部もしくは全部が隠れるよう配置されていても、操作者は、液晶表示器１０２の表示画面１２に表示された仮想３次元空間における任意の位置にあるオブジェクトを自由に選択できる。
【００８８】
なお、前記カーソルの形状は、図７に示す矢印に限定されるものではなく、例えば、図８に示すように、手の形（図８（ａ））であったり、スタイラスペンの可動ペン先部２０１の先端２０１ａの形（図８（ｂ））であったりしても構わない。
【００８９】
さらに、制御部１００は、カーソルに対する描画処理により、カーソルが仮想３次元空間（描画領域）Ｓの奥行き方向に移動する様子をユーザが簡単に把握することができるように液晶表示器１０２を制御することが望ましい。
【００９０】
例えば、描画処理としては、カーソルの大きさ，色等を、３次元画像空間ＳにおけるカーソルＰｄの奥行（ｚ）方向の位置に応じて変化させる処理、描画領域内の３次元空間内のオブジェクトとカーソルが接触する様子を表示する処理（例えば、接触したオブジェクトとカーソルの色のトーンを変える処理など）、グリッド線を表示する処理（例えば、接触したオブジェクトとカーソルとをともに輪郭のみを点線で表す処理など）が考えられる。
【００９１】
なお、カーソルが仮想３次元空間（描画領域）の奥行き方向に移動する様子を操作者が簡単に把握できるようにする処理は、上記のような視覚的な処理以外にも、例えば、カーソルが描画領域内のオブジェクトと干渉したときに表示画面を物理的に振動させたり、音を発生させたりする等の処理を実行してもよい。
【００９２】
この場合は、例えば、制御部１００を、カーソルが描画領域内のオブジェクトと接触したことを検出して、既定の処理の動機となるオブジェクト接触信号を出力する構成とし、さらに、装置本体１あるいはスタイラスペン２を、前記オブジェクト接触信号に基づいて振動を発生させる振動発生器、及び該オブジェクト接触信号に基づいて音声を発生させる音声発生器の少なくとも一方を備えた構成とする。
【００９３】
また、制御部１００は、オブジェクトが選択状態になっているとき、動作スイッチが押されると、オブジェクトを決定する処理、オブジェクトの種類に応じたサブメニューを表示する処理、あるいはオブジェクトを掴む処理が行われるよう、液晶表示器１０２を制御してもよい。
【００９４】
例えば、図９はオブジェクトをスタイラスペン２により掴んで移動させる操作を説明する図であり、スタイラスペン２のカーソルＰｄの位置が座標（ｘ３，ｙ３，ｚ３）にあるときに選択したオブジェクトＯＢ４を、カーソルＰｄとともにカーソルＰｄの位置が座標（ｘ４，ｙ４，ｚ４）に一致するよう移動する場合を示している。
【００９５】
ここで、座標（ｘ３，ｙ３，ｚ３）と座標（ｘ４，ｙ４，ｚ４）はいずれも、仮想３次元空間Ｓを規定する３次元座標のｘ成分、ｙ成分、ｚ成分であり、オブジェクトＯＢ４の移動は、これらの成分のいずれか一つだけ異なるよう、あるいは全ての成分が異なるよう行っても構わない。これにより、操作者は、液晶表示器１０２に３次元立体視表示された仮想３次元空間ＳにおけるオブジェクトＯＢ４を、この仮想３次元空間Ｓにおける任意の３次元位置に移動させることができる。
【００９６】
このように本実施形態１によるゲーム装置１０によれば、タッチパネル１０３を、タッチ面１３におけるスタイラスペン２によるタッチ位置を液晶表示器１０２の表示平面１２内の位置座標として検出するよう構成し、スタイラスペン２を、その可動ペン先部２０１を没入させる操作により３次元立体視画像空間における奥行き情報を発生するよう構成し、タッチパネル３で検出した２次元座標と、スタイラスペン２で発生した奥行き情報とに基づいて、仮想３次元空間内の位置を示す３次元立体視座標を生成するようにしたので、タッチパネル上でのスタイラスペンによる操作により、仮想３次元空間内の位置をこの仮想３次元空間を定義する３次元座標により指定することができ、しかもスタイラスペンによるタッチパネルに対する押圧力を小さく抑えることができるゲーム装置を実現する。
【００９７】
つまり、操作者はスタイラスペンを用いて２次元座標の座標値と奥行値を入力し、３次元座標の任意の点を指定できるので、現実世界における動作に近い自然な操作で、仮想３次元空間内の任意の点を容易に指定することができる。
【００９８】
また、操作者が仮想３次元空間内の奥行方向に対して深い位置を指定するときも、タッチパネルを強く押下する必要がないため、タッチパネルに多大な負荷がかけることなく、奥行値を入力できる。
【００９９】
また、本実施形態１では、カーソルの移動に応じて該カーソルの大きさ及び色のいずれか一つが変化するよう表示部を制御することで、カーソルが仮想３次元空間（描画領域）の奥行き方向に移動する様子を操作者が簡単に把握することが可能となる。
【０１００】
また、本実施形態１では、制御部は、カーソルが３次元空間内に位置するオブジェクトと接触したとき、既定の処理の動機となるオブジェクト接触信号を出力することで、オブジェクト接触信号に基づいて、カーソルが仮想３次元空間内のオブジェクトと接触したときに種々の処理を開始することが可能となる。
【０１０１】
さらに、本実施形態１では、スタイラスペン２は、既定の動作を指示する指示信号を発生する動作スイッチ２０４を有するので、オブジェクトを選択した状態でこの動作スイッチを操作することで、オブジェクトを決定する処理、オブジェクトの種類に応じたサブメニューを表示する処理、あるいはオブジェクトを掴む処理などが可能となる。
（実施形態２）
図１０は、本発明の実施形態２によるゲーム装置を示す外観図である。
【０１０２】
この実施形態２によるゲーム装置１０ａは、実施形態１のゲーム装置１０における蓋部１ｂの２次元画像を表示する液晶表示器１０１を、３次元立体視画像を表示する液晶表示器１０１ａに置き換えたものである。なお、図１０中、１４ａはこの液晶表示器１０１ａの表示画面である。
【０１０３】
つまり、このゲーム装置１０ａの装置本体１ａでは、液晶表示器１０２を有する基体部１１ａは実施形態１におけるものと同一の構成であり、また、蓋部１１ｃは、基体部１１ａの液晶表示器１０２と同じように３次元立体視画像を表示画面１４ａに表示する液晶表示器１０１ａを有している。
【０１０４】
なお、この実施形態２のゲーム装置１０ａにおけるその他の構成は実施形態１のゲーム装置１０におけるものと同一である。
【０１０５】
このような構成の実施形態２のゲーム装置１０ａにおいても、上記実施形態１のゲーム装置１０と同様な効果が得られる。
（実施形態３）
図１１は、本発明の実施形態３によるゲーム装置を示す外観図である。
【０１０６】
この実施形態３によるゲーム装置１０ｂは、実施形態２のゲーム装置１０ａにおける基体部１１ａの３次元立体視画像を表示する液晶表示器１０２を、２次元画像を表示する液晶表示器１０２ａに置き換えたものである。なお、図１１中、１２ａはこの液晶表示器１０２ａの表示画面である。
【０１０７】
つまり、このゲーム装置１０ｂの装置本体１ｂでは、液晶表示器１０１ａを有する蓋部１１ｃは実施形態２におけるものと同一の構成であり、また、基体部１１ｄは、２次元画像を表示画面１２ａに表示する液晶表示器１０２ａを有している。
【０１０８】
なお、この実施形態３のゲーム装置１０ａにおけるその他の構成は実施形態２のゲーム装置１０ａにおけるものと同一である。
【０１０９】
このような構成の実施形態３のゲーム装置１０ｂにおいては、タッチパネル１０３に対するスタイラスペン２によるタッチ操作は、タッチパネル１０３のタッチ面１３の下側に位置する液晶表示器１０２ａの表示画面１２ａに表示された２次元画像を見て行われ、このスタイラスペン２を用いたタッチ操作によるカーソルの変化やオブジェクトの変化は、蓋部１１ｃの液晶表示器１０１ａの仮想３次元空間を表示する３次元立体視表示画面１４ａにて認識されることとなる。
【０１１０】
このように本実施形態３のゲーム装置１０ｂにおいても上記実施形態１あるいは２のゲーム装置１０あるいは１０ａと同様な効果が得られる。
（実施形態４）
図１２は、本発明の実施形態４によるゲーム装置を示す外観図である。
【０１１１】
この実施形態４によるゲーム装置は、実施形態１のゲーム装置１０におけるスタイラスペン２に代えて、ゲーム装置１０の装置本体１から給電されるよう構成したスタイラスペン２ａを備えたものである。
【０１１２】
つまり、この実施形態４のスタイラスペン２ａは、ゲーム装置１０のスタイラスペン２における電池（図示せず）に代えて、ゲーム装置１０の装置本体１から放射される電磁波を受け、電源電圧を発生する受電部２０８を備えたものである。
【０１１３】
なお、この実施形態４のゲーム装置における電磁波を発生する構成は、ゲーム装置１０の装置本体１における無線送信受信部１０８を、スタイラスペン２ａへの給電が行われるよう電磁波を発生する構成とすることにより実現しても、あるいは、給電用の電磁波を発生する電磁波発生部を設けることより実現してもよい。
【０１１４】
この実施形態４によるゲーム装置のその他の構成は、実施形態１のゲーム装置と同一である。
【０１１５】
このような構成の実施形態４のゲーム装置においても、実施形態１のゲーム装置と同様の効果が得られる。
（実施形態５）
図１３は、本発明の実施形態５によるゲーム装置を示す外観図である。
【０１１６】
この実施形態５によるゲーム装置１０ｃは、実施形態１のゲーム装置１０における、装置本体１との間で無線通信するスタイラスペン２に代えて、ゲーム装置１０の装置本体１との間でケーブル４を介して通信するスタイラスペン２ｃを備えたものである。
【０１１７】
つまり、この実施形態５のスタイラスペン２ｃは、ゲーム装置１０のスタイラスペン２における無線機能部２０６に代えて、ケーブル４に接続された通信部を備えたものである。
【０１１８】
なお、この実施形態５のゲーム装置の装置本体１は、実施形態１における装置本体１における無線送受信部１０８に代えて上記ケーブル４を介してスタイラスペンの通信部に接続された有線送受信部を備えた構成となっている。なお、この有線送受信部は、装置本体１ｃの基体部１１ａあるいは蓋部１１ｂのいずれかに搭載されている。
【０１１９】
このような構成の実施形態５のゲーム装置１０ｃにおいても、実施形態１のゲーム装置と同様の効果が得られる。
【０１２０】
以上のように、本発明の好ましい実施形態を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。
【産業上の利用可能性】
【０１２１】
本発明は、立体視表示装置、タッチパネル及びスタイラスペンを備えた携帯ゲーム機等の情報処理装置の分野において、タッチパネル上でのスタイラスペンによる操作により、仮想３次元空間内の位置をこの仮想３次元空間を定義する３次元座標により指定することができ、しかもスタイラスペンによるタッチパネルに対する押圧力を小さく抑えることができる情報処理装置を実現することができる。
【符号の説明】
【０１２２】
１、１ａ、１ｂ、１ｃ 装置本体
２、２ａ、２ｃ スタイラスペン（タッチ器具）
３ メモリカード
４ ケーブル
１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ ゲーム装置（情報処理装置）
１１ａ、１１ｄ 基体部
１１ｂ、１１ｃ 蓋部
１２、１２ａ、１４、１４ａ 表示画面
１３ タッチ面
１００ 制御部
１０１、１０１ａ 液晶表示器（第１の表示部）
１０２、１０２ａ 液晶表示器（第２の表示部）
１０３ タッチパネル
１０４ 操作部
１０４ａ 動作スイッチ（Ａボタン）
１０４ｂ 動作スイッチ（Ｂボタン）
１０４ｃ 方向指示スイッチ（十字キー）
１０５ スピーカ
１０６ カードスロット
１０７ コネクタ
１０８ 無線送受信部
２０１ 可動ペン先部
２０１ａ 先端部
２０２ スプリング
２０３ 変位センサ
２０４ 動作スイッチ
２０５ 本体ケース
２０６ 無線機能部
２０８ 受電部
Ａｆ 直線
Ａｘ 中心軸
ＯＢ１、ＯＢ２、ＯＢ３ａ、ＯＢ３ｂ、ＯＢ３ｃ、ＯＢ４ オブジェクト
Ｐ ２次元表示画面
Ｐｄ、Ｐｄ１、Ｐｄ２ カーソル
Ｐｎ 無限遠点
Ｓ 仮想３次元空間
Ｔｄ タッチ位置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報処理装置に関し、特に、立体視表示装置、タッチパネル及びスタイラスペンを備えた携帯ゲーム機等の情報処理装置において、スタイラスペンによる立体視画像の奥行き方向の位置情報を入力可能とする構成に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、画像表示装置において、立体視画像、いわゆる３Ｄ画像を表示する技術が実用化されている。
【０００３】
人間が空間の奥行を認識し物を立体視できるのは、左右の目の位置の違い（視点の違い）から生じる視野の微妙な差異（視差）によるものである。
【０００４】
そこで、動画像を含む二次元映像を立体視するための方法として、視点を微妙にずらし視差を生じさせた左目用と右目用の２枚の二次元画像を、液晶シャッターや偏光フィルタなどの器具を利用してそれぞれの目に焦点が合うよう導入して１つの立体映像として知覚させる方法が提供されている。
【０００５】
器具を利用せず裸眼で１つの映像を立体的に認識させる裸眼式三次元画像表示方法として、二眼式などが知られている。これは、表示面にレンチキュラーシート（水平方向のみレンズ特性を有するかまぼこ状レンズのアレイ）やパララックスバリアなどを配置し、１つの画像を、左右の眼に視差を持つ一対の二次元画像として分離して見せることで、観察者に「立体画像（一方向からのみ立体を知覚できる画像）」を知覚させるものである。
【０００６】
最近では、この立体視映像を表示するディスプレイを備えた携帯ゲーム機、スマートフォン、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）などが普及しつつあり、これらのユーザインタフェースでは奥行方向の位置情報の入力が求められる。
【０００７】
ところが、従来はこれらのインタフェースに対して、操作者は、２次元表示画面上の所望の点をマウスポインタ，タブレット，タッチパネル等の入力装置や指で指定して表示画像における指定位置をシステムに指示していた。
【０００８】
しかしながら、一般に、従来の情報入力システムは、２次元表示画面の面内方向における点の位置しか指定することができない構成となっているために、例えば２次元表示画面上に表示されている仮想３次元空間内の任意の点を、仮想３次元空間を定義する３次元座標において指定することができない。
【０００９】
また、２次元入力デバイスとして広く使われているスタイラスペンが３次元の入力デバイスとして使われた例は多くない。
【００１０】
例えば、力覚的フィードバック手段を備えたスタイラスペンを使用し、画面に表示されるオブジェクトの形態に応じて力覚的な反力を操作者にフィードバックし、オブジェクトを選択・移動する技術が開示されている（例えば、特許文献１および２参照）。
【００１１】
しかしながら、上述した従来技術は、画面上で前面に表示されたオブジェクトのみに対して力覚的フィードバックするものであり、かつ、オブジェクトの選択・移動は２次元方向に限られているため、３次元空間内の任意の位置を取り扱うことができない。
【００１２】
さらに、ペンの傾きや３次元的な位置を取得可能なペン型デバイスを宙で手に持ち、ペンの先にある表示装置内に仮想的にペン先（ポインタ）を表示させ、仮想的に表示されたペン先をポインタとして使って３次元空間内のポインティングを実現する技術が開示されている（例えば、特許文献３および４参照）。
【００１３】
しかしながら、上述した従来技術は、ユーザはペン型の入力デバイスを宙で手に持たなければならないため、疲労の観点から長時間のポインティング作業には適さない。また、手が宙に浮いているがゆえに手の位置が一点に定まりづらく、目的の位置にペン先を保持しづらいという問題があった。
【００１４】
その他にも、表示画面に表示される仮想３次元空間における物体に対する操作を、この表示画面上の２次元座標を入力するタッチパネルを用いて行う技術が開示されている（例えば、特許文献５、６および７参照）。このような技術では、ポインティング操作はタッチパネルに対するタッチ操作により行うことができ、入力デバイスを宙に浮かせた状態で保持することは回避でき、表示画面上でのペン先の位置を安定かつ容易に一定の位置に定めることができる。
【００１５】
例えば、図１４は、特許文献５に開示の計算機システムを説明する図である。
【００１６】
この計算機システム２０は、入力装置２１と、画像を表示する平面ディスプレイ（表示装置）２４と、必要な情報を記憶するメモリ２３と、処理の実行に必要なＣＰＵ２２とを有し、メモリ２３中に記憶された表示アイテムの位置情報、形状情報などに基づいてアイテムを平面ディスプレイ２４に表示するよう構成されている。ここで、入力装置２１は、ユーザが与える平面座標と筆圧を検知する感圧式ポインティングデバイスの一つであるタブレットである。
【００１７】
この計算機システム２０では、タブレット（入力装置）２１上でのタッチペンの位置、及びタッチペンの筆圧を測定し、測定された位置及び筆圧を示す情報がＣＰＵ２２に入力される。
【００１８】
ＣＰＵ２２は、あらかじめ与えられた計算式により、筆圧をタブレット２１の平面に対し垂直方向の位置情報に変換し、この垂直方向の位置情報と、ペンの位置を示す２次元平面内での位置情報とから三次元座標情報を求める。さらに、ＣＰＵ２２は、この三次元座標情報と、メモリ２３中に格納されている表示アイテムの位置及び形状情報とから、選択可能な表示アイテムを検索し、三次元座標情報が示す位置に表示アイテムが存在すれば、表示アイテムが選択されたことを平面ディスプレイ２４上に表示する。
【００１９】
図１５は、図１４に示す計算機システムにて３次元空間上に表示されているアイテムを選択する様子を示す図であり、図１５（ａ）はディスプレイの表示面を示し、図１５（ｂ）はタブレットのタッチ面を示している。
【００２０】
ディスプレイの表示面３０６にアイテム３１０、３１１および３１２が疑似三次元表示されている状態で、ペン３０２でタブレットのタッチ面３０１上の特定位置を所定の筆圧でタッチすると、タブレットでは、タッチ位置の平面座標情報３０３，３０４、タブレットのタッチ面３０１に与える筆圧の大きさ３０５を示す情報が発生する。
【００２１】
ここで、平面座標情報３０３，３０４は、ディスプレイの表示面の上の平面座標３０７、３０８に対応し、タブレットでの筆圧の大きさ３０５は、ディスプレイの表示面３０６上に表示されている疑似三次元空間の奥行き方向の座標３０９に対応している。
【００２２】
従って、このとき、疑似三次元表示されているアイテム３１０、３１１および３１２のうちで、平面座標３０７、３０８及び奥行き座標３０９を有するアイテム３１０が選択される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２３】
【特許文献１】特開平７−３１１６５０号公報
【特許文献２】特開２００８−２４２８９４公報
【特許文献３】特開平６−７５６９３号公報
【特許文献４】特開２０１１−０８７８４８公報
【特許文献５】特開平１１−７３７２号公報
【特許文献６】特開２００４−７０９２０号公報
【特許文献７】特開２０１０−５５６２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】
しかしながら、上述した特許文献５〜７では、ユーザが仮想３次元空間内の奥行方向に対して大きな入力をするとき、タッチパネルを強く押下しなければならないので、タッチパネルに多大な負荷がかかることになる。そのため、タッチパネルが故障しやすくなったり、寿命が短くなったりするといった問題があった。
【００２５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、タッチパネル上でのスタイラスペンなどのタッチ器具による操作により、仮想３次元空間内の位置をこの仮想３次元空間を定義する３次元座標により指定することができ、しかもタッチ器具によるタッチパネルに対する押圧力を小さく抑えることができる情報処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
本発明に係る情報処理装置は、表示画面を有する表示部と、該表示画面上に重なるよう配置されたタッチ面を有するタッチパネルと、該タッチパネルに対するタッチ器具とを備え、該タッチパネルに対する該タッチ器具による操作により、該表示画面に表示された仮想３次元空間における位置を、該仮想３次元空間を定義する３次元座標により指定する情報処理装置であって、該タッチパネルを、該タッチ面における該タッチ器具によるタッチ位置を該表示画面内の位置座標として検出するよう構成し、該タッチ器具を、該タッチ位置での該タッチ器具の操作により該３次元画像空間における奥行き情報を発生するよう構成し、該タッチパネルで検出した２次元座標と、該タッチ器具で発生した奥行き情報とに基づいて、該仮想３次元空間の位置を示す３次元座標を生成するようにしたものであり、そのことにより上記目的が達成される。
【００２７】
本発明は、上記情報処理装置において、前記タッチ器具は、スタイラスペンであり、該スタイラスペンは、該スタイラスペンに対する操作量を検出する操作量検出部を有し、前記奥行き情報として、該操作量に応じた奥行値を示す情報を発生することが好ましい。
【００２８】
本発明は、上記情報処理装置において、前記表示部を制御する制御部を備え、該制御部は、前記奥行き情報が示す奥行値の大きさに応じて前記タッチ面のタッチ位置から前記仮想３次元空間の無限遠点に向かって移動するカーソルが表示されるよう前記表示部を制御することが好ましい。
【００２９】
本発明は、上記情報処理装置において、前記制御部は、前記カーソルの移動に応じて該カーソルの大きさ及び色のいずれか一つが変化するよう前記表示部を制御することが好ましい。
【００３０】
本発明は、上記情報処理装置において、前記制御部は、前記カーソルが前記３次元空間内に位置するオブジェクトと接触したとき、既定の処理の動機となるオブジェクト接触信号を出力するよう構成されていることが好ましい。
【００３１】
本発明は、上記情報処理装置において、前記オブジェクト接触信号に基づいて振動を発生させる振動発生器、及び該オブジェクト接触信号に基づいて音声を発生させる音声発生器の少なくとも一方を備えたことが好ましい。
【００３２】
本発明は、上記情報処理装置において、前記スタイラスペンは、前記オブジェクト接触信号に基づいて振動を発生させる振動発生器、及び該オブジェクト接触信号に基づいて音声を発生させる音声発生器の少なくとも一方を備えていることが好ましい。
【００３３】
本発明は、上記情報処理装置において、前記タッチ器具は、既定の動作を指示する指示信号を発生する動作スイッチを有することが好ましい。
【００３４】
本発明は、上記情報処理装置において、前記タッチ器具は、スタイラスペンであり、該スタイラスペンは、筒状のペン筐体と、該ペン筐体内を摺動可能に保持された可動ペン先部と、該可動ペン先部を初期位置に保持されるよう突出方向に付勢する付勢部材と、該可動ペン先部がその先端と前記タッチパネルのタッチ面との当接により没入したとき、該可動ペン先部の初期位置からの没入距離に応じた変位量を示す変位情報を前記奥行き情報として出力する位置センサとを備え、前記動作スイッチは該ペン筐体に取り付けられていることが好ましい。
【００３５】
本発明は、上記情報処理装置において、前記表示部および前記タッチパネルは、該情報処理装置の本体である装置本体を構成しており、前記タッチ器具は、該装置本体とは別体として設けられており、該装置本体は、基体部と該基体部に回動可能に取り付けられた蓋部とを含み、該表示部は、画像情報に基づいて３次元立体視画像を表示する第１の表示部と、該画像情報に基づいて２次元画像を表示する第２の表示部とを有し、該第２の表示部は、該基体部に取り付けられており、該第１の表示部は、該蓋部に該蓋部の開いた状態で該第２の表示部とともに観察されるよう取り付けられており、該タッチパネルは、そのタッチ面が該第２の表示部の表示画面上に重なるよう配置されていることが好ましい。
【００３６】
本発明は、上記情報処理装置において、前記表示部および前記タッチパネルは、該情報処理装置の本体である装置本体を構成しており、前記タッチ器具は、該装置本体とは別体として設けられており、該装置本体は、基体部と該基体部に回動可能に取り付けられた蓋部とを含み、該表示部は、画像情報に基づいて２次元画像あるいは３次元立体視画像を表示する第１の表示部と、該画像情報に基づいて３次元立体視画像を表示する第２の表示部とを有し、該第２の表示部は、該基体部に取り付けられており、該第１の表示部は、該蓋部に該蓋部の開いた状態で該第２の表示部とともに観察されるよう取り付けられており、該タッチパネルは、そのタッチ面が該第２の表示部の表示画面上に重なるよう配置されていることが好ましい。
【００３７】
本発明は、上記情報処理装置において、前記タッチ器具は、該タッチ器具で発生した奥行き情報を前記装置本体に送信し、該装置本体からの送信情報を受信する無線機能部を有することが好ましい。
【００３８】
本発明は、上記情報処理装置において、前記タッチ器具は、電源として電池を用いるものであることが好ましい。
【００３９】
本発明は、上記情報処理装置において、前記タッチ器具は、該タッチ器具で発生した奥行き情報を通信ケーブルを介して前記装置本体に送信し、該装置本体からの送信情報を該通信ケーブルを介して受信する通信部を有することが好ましい。
【００４０】
次に作用について説明する。
【００４１】
本発明においては、表示部と、タッチパネルと、該タッチパネルに対するタッチ器具とを備えた情報処理装置において、タッチパネルを、タッチ面におけるタッチ器具によるタッチ位置を表示部の表示画面内の位置座標として検出するよう構成し、タッチ器具を、該タッチ位置での該タッチ器具の操作により該３次元画像空間における奥行き情報を発生するよう構成し、該タッチパネルで検出した２次元座標と、該タッチ器具で発生した奥行き情報とに基づいて、該仮想３次元空間の位置を示す３次元座標を生成するようにしたので、タッチパネル上でのスタイラスペンなどのタッチ器具による操作により、仮想３次元空間内の位置をこの仮想３次元空間を定義する３次元座標により指定することができ、しかもタッチ器具の操作により奥行き情報を発生させるので、タッチ器具によるタッチパネルに対する押圧力を小さく抑えることができる。
【００４２】
本発明においては、奥行き情報が示す奥行値の大きさに応じてタッチ面のタッチ位置から仮想３次元空間の無限遠点に向かって移動するカーソルを表示するので、操作者は、２次元の表示画面上の点を指定することにより、３次元空間内の任意の点の位置を簡単に指定することができるようになり、現実世界における動作に近い自然な操作感で、表示画面に表示された仮想３次元空間内の任意の点を容易に指定することが可能となる。
【００４３】
本発明においては、カーソルの移動に応じて該カーソルの大きさ及び色のいずれか一つが変化するよう表示部を制御するので、カーソルが仮想３次元空間（描画領域）の奥行き方向に移動する様子を操作者が簡単に把握することが可能となる。
【００４４】
本発明においては、制御部は、カーソルが３次元空間内に位置するオブジェクトと接触したとき、既定の処理の動機となるオブジェクト接触信号を出力するので、オブジェクト接触信号に基づいて、カーソルが３次元空間内のオブジェクトと接触したときに種々の処理を開始することが可能となる。
【００４５】
例えば、オブジェクト接触信号に基づいて振動を発生させる振動発生器、及びオブジェクト接触信号に基づいて音声を発生させる音声発生器の少なくとも一方を備えることにより、カーソルが仮想３次元空間におけるオブジェクトを通り抜けて奥行き方向に移動する状況を、操作者は現実世界における物体に対する操作に近い自然な感触として捉えることができる。
【００４６】
本発明においては、タッチ器具は、既定の動作を指示する指示信号を発生する動作スイッチを有するので、オブジェクトを選択した状態でこの動作スイッチを操作することで、オブジェクトを決定する処理、オブジェクトの種類に応じたサブメニューを表示する処理、あるいはオブジェクトを掴む処理などが可能となる。
【発明の効果】
【００４７】
以上のように、本発明によれば、タッチパネル上でのスタイラスペンなどのタッチ器具による操作により、仮想３次元空間内の位置をこの仮想３次元空間を定義する３次元座標により指定することができ、しかもタッチ器具によるタッチパネルに対する押圧力を小さく抑えることができる情報処理装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】図１は、本発明の実施形態１によるゲーム装置（情報処理装置）を示す外観図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態１によるゲーム装置を説明するブロック図であり、このゲーム装置の構成を示している。
【図３】図３は、本発明の実施形態１によるゲーム装置を説明する図であり、このゲーム装置に備わっているスタイラスペンの構造を示す斜視図である。
【図４】図４は、本発明の実施形態１によるゲーム装置を説明するブロック図であり、図３に示すスタイラスペンの構成を示している。
【図５】図５は、本発明の実施形態１によるゲーム装置の動作をフローチャートにより説明する図であり、３次元座標の指定方法を示している。
【図６】図６は、本発明の実施形態１によるゲーム装置を説明する図であり、３次元座標の位置を決定する様子を表示画面例により示している。
【図７】図７は、本発明の実施形態１によるゲーム装置を説明する図であり、任意の３次元座標の位置にあるオブジェクトを選択する様子を表示画面例により示している。
【図８】図８は、本発明の実施形態１によるゲーム装置を説明する図であり、表示画面上に表示されるカーソルの例を示している。
【図９】図９は、本発明の実施形態１によるゲーム装置を説明する図であり、任意の３次元座標の位置にオブジェクトを移動する様子を表示画面例により示している。
【図１０】図１０は、本発明の実施形態２によるゲーム装置を示す外観図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施形態３によるゲーム装置を示す外観図である。
【図１２】図１２は、本発明の実施形態４によるゲーム装置を示す外観図である。
【図１３】図１３は、本発明の実施形態５によるゲーム装置を示す外観図である。
【図１４】図１４は、従来の情報処理装置として計算機システムを説明する図である。
【図１５】図１５は、図１４に示す計算機システムにて３次元空間上に表示されているアイテムを選択する様子を示す図であり、図１５（ａ）はディスプレイの表示面、図１５（ｂ）はタブレットのタッチ面を示している。
【発明を実施するための形態】
【００４９】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００５０】
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１によるゲーム装置を示す外観図である。
【００５１】
このゲーム装置（情報処理装置）１０は、第１および第２の表示部１０１および１０２と、タッチパネル１０３と、このタッチパネル１０３に対するタッチ器具であるスタイラスペン２とを備え、タッチパネル１０３に対するスタイラスペン２による操作により、第１の表示部１０１および第２の表示部１０２の表示画面１１および１２の少なくとも一方に表示された仮想３次元空間内の位置が、仮想３次元空間を定義する３次元座標により指定されるよう構成したものである。
【００５２】
ここで、第１、第２の表示部１０１、１０２およびタッチパネル１０３は、ゲーム装置１０の本体である装置本体１を構成しており、スタイラスペン２は、装置本体１とは別体として設けられている。装置本体１は、基体部１１ａとこの基体部１１ａに回動可能に取り付けられた蓋部１１ｂとを含んでいる。
【００５３】
第２の表示部１０２は基体部１１ａに取り付けられた液晶表示器（以下、液晶表示器１０２という。）であり、その表示画面１２には、画像情報に基づいて３次元立体視画像を上に表示するものである。また、第１の表示部１０１は、蓋部１１ｂに取り付けられた液晶表示器（以下、液晶表示器１０１という。）であり、その表示画面１１には、画像情報に基づいて２次元画像を表示するものであり、この蓋部１１ｂの開いた状態で液晶表示部１０２とともに観察されるようになっている。タッチパネル１０３は、そのタッチ面１３が第２の液晶表示器１０２の表示画面１２上に重なるよう基体部１１ａに設けられている。液晶表示器１０１と液晶表示器１０２とには全く異なる画像を表示してよいが、ここでは、液晶表示器１０１は、液晶表示器１０２に表示された３次元立体視画像を２次元画像として表示するものとする。
【００５４】
基体部１１ａには、液晶表示器１０２の一方側（紙面右側）に、動作スイッチ（Ａボタン）１０４ａと、動作スイッチ（Ｂボタン）１０４ｂと、スピーカ１０５とが設けられており、液晶表示器１０２の他方側（紙面左側）に方向指示スイッチ（十字キー）１０４ｃと、スピーカ１０５とが設けられている。ここで、動作スイッチ１０４ａおよび１０４ｂ、方向指示スイッチ１０４ｃは、ゲームの操作情報を入力するものであり、以下にこれらのスイッチに関する共通の説明をする場合、各スイッチを操作部１０４と総称する。
【００５５】
動作スイッチ１０４ａおよび１０４ｂは、例えばサッカーゲーム等のスポーツゲームにおいてはパスやシュートを行う等の指示、アクションゲームにおいてはジャンプ、パンチ、武器を動かす等の指示、ロールプレイングゲーム（ＲＰＧ）やシミュレーションＲＰＧにおいてはアイテムの取得、武器またはコマンドの選択決定等の指示入力に使用される。方向指示スイッチ１０４ｃは、プレイヤによって操作部１０４を用いて操作可能なプレイヤオブジェクト（またはプレイヤキャラクタ）の移動方向を指示したり、カーソルの移動方向を指示したりする等のゲームの表示画面１２および１４における方向指示に用いられる。なお、ゲーム装置１０は、必要に応じて、その他の動作スイッチをさらに設けてもよい。また、スピーカ１０５からは、操作者（ユーザ）がプレイしているゲームの音声が出力される。
【００５６】
タッチパネル１０３は、例えば、抵抗膜方式、光学式（赤外線方式）、静電容量結合式の何れの種類でもよく、その上面をスタイラスペン２で押圧操作、移動操作、または撫でる操作をしたとき、スタイラスペン２のタッチ面１３との接触位置を検出して座標（２次元空間における位置を示す座標）情報を出力する２次元ポインティングデバイスとして機能するものである。
【００５７】
また、ゲーム装置１の基体部１１ａの側面には、ゲームプログラムが記憶されたメモリ（例えば、ＲＯＭ）を内蔵したメモリカード３を着脱自在に装着するためのカードスロット１０６を備えている。カードスロット１０６の奥には、ゲーム装置１とメモリカード３とを電気的に接続させるためのインタフェースであるコネクタ１０７（図２参照）が設けられている。操作者は、メモリカード３をカードスロット１０６に挿入してメモリカード３とコネクタ１０７とを接続することで、様々なゲームを楽しむことができる。
【００５８】
メモリカード３は、ゲームプログラムを記憶する情報記憶媒体であり、例えば、ＲＯＭまたはフラッシュメモリのような不揮発性半導体メモリが用いられる。なお、ゲームプログラムを記憶する情報記憶媒体としては、上記不揮発性半導体メモリに限らず、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、あるいはそれらに類する光学式ディスク状記憶媒体でもよい。
【００５９】
図２は、ゲーム装置１の機能的構成を示すブロック図である。
【００６０】
ゲーム装置１は、液晶表示器１０１および１０２、タッチパネル１０３、操作部１０４、スピーカ１０５、スタイラスペン２、カードスロット１０６、コネクタ１０７の他に、制御部１００および無線送受信部１０８を備えている。なお、制御部１００および無線送受信部１０８は、装置本体１の基体部１１ａおよび蓋部１１ｂのいずれに搭載してもよいが、ここでは、基体部１１ａに搭載されているものとする。
【００６１】
制御部１００は、ＣＰＵ及びＲＡＭなどを備え、ゲーム装置１の全体制御を行う。制御部１００は、コネクタ１８に接続されたメモリカード３にアクセスし、メモリカード３に記録されたゲームプログラムを実行するものである。無線送受信部１０８は、スタイラスペン２より送信される仮想３次元空間における奥行き方向の奥行値を示す奥行き情報を受信するものである。
【００６２】
図３は、スタイラスペン２の外観図である。
【００６３】
図３に示すように、スタイラスペン２は、筒状のペン筐体（以下、本体ケースという。）２０５と、本体ケース２０５内を摺動可能に保持され、先端２０１ａがタッチパネル１０３のタッチ面１３と当接するよう構成した可動ペン先部２０１と、該可動ペン先部２０１を初期位置に保持されるよう突出方向に付勢する付勢部材２０２と、可動ペン先部２０１の初期位置に対する相対位置を検出し、該可動ペン先部２０１の初期位置からの没入距離に応じた変位量を示す変位情報を出力する変位センサ２０３と、該ペン筐体２０５に取り付けられた動作スイッチ２０４と、変位センサ２０３および動作スイッチ２０４からの出力信号をゲーム装置本体１へ無線送信する無線機能部２０６を有している。ここで、付勢部材２０２はスプリングであり、可動ペン先部２０１、スプリング２０２、及び変位センサ２０３は本体ケース２０５内に同軸上に配置されている。なお、図３中、Ａｘは円筒状ケース本体２０５の中心軸である。
【００６４】
ここで、可動ペン先部２０１は、これがその初期位置にあるとき、スプリング２０２によるバネ力により可動ペン先部２０１の先端２０１ａが、本体ケース２０５の外側に最も突出した状態にあり、操作者が可動ペン先部２０１を本体ケース２０５の内側に押し込むと、変位センサ２０３が押し込み量を検知するようになっている。また、スタイラスペン２の側面には動作スイッチ２０４が設けられている。この動作スイッチ２０４は、例えばオブジェクトの選択や決定、選択したオブジェクトに関わるサブメニューの表示、オブジェクトを掴む等の指示入力に使用される。また、必要に応じて、動作スイッチをさらに追加してもかまわない。
【００６５】
図４は、スタイラスペン２の機能的構成を示すブロック図である。
【００６６】
スタイラスペン２は、変位センサ２０３および無線機能部の他に、マイクロコントローラ２００および電池（図示せず）を備えている。
【００６７】
ここで、マイクロコントローラ２００は、変位センサ２０３が検知した可動ペン先部２０１の押し込み量を認識し、無線機能部２０６に出力するものであり、無線機能部２０６は、マイクロコントローラ２００から出力された可動ペン先部２０１の押し込み量を、ゲーム装置１の無線送受信部１０８に、液晶表示器１０２に表示された仮想３次元空間における奥行方向の奥行値を示す奥行き情報として供給するものであり、無線送受信部１０８は、この奥行き情報を装置本体１の制御部１０に送信する。
【００６８】
なお、図４に示す例では、スタイラスペン２とゲーム装置１は無線通信により接続されているが、有線で接続されていても構わない。
【００６９】
次に動作について説明する。
【００７０】
このようなゲーム装置１０では、操作者がゲームプログラムを格納したメモリカード３をカードスロット１０６にこのメモリカード３がコネクタ１０７に接続されるよう装着した後、該ゲーム装置１０を起動すると、制御部１００は、メモリカード３のコネクタ１０７からゲームプログラムを読み込んで実行する。制御部１００は、ゲームプログラムの実行により画像信号を液晶表示器１０１および１０２に供給する。このとき、液晶表示器１０１では画像信号に基づいて２次元画像が表示され、液晶表示器１０２では画像信号に基づいて仮想３次元画像空間における３次元立体視画像が表示される。
【００７１】
例えば、液晶表示器１０１では、表示画面１４上に種々のゲームを構成する物体（オブジェクト）が２次元表示され、また、液晶表示器１０２では、表示画面１２上でこれらの物体ＯＢ１およびＯＢ２（図６参照）が３次元立体視表示される。
【００７２】
この状態で、操作者が、スタイラスペン２を用いて、液晶表示器１０２上に配置されたタッチパネル１０３に対してタッチ操作を行うと、タッチパネル３上のスタイラスペン２が接触した位置に対応する液晶表示器１０２の表示画面１２上の位置Ｔｐ（図６参照）から、スタイラスペン２で生成された奥行き情報に応じた距離だけ無限遠点Ｐｎ（図６参照）に向けて進んだ位置を、仮想３次元空間を規定する３次元座標上の位置として指定することができる。
【００７３】
以下、スタイラスペンを用いたゲーム装置の操作について具体的に説明する。
【００７４】
図５は、本発明の実施形態１によるゲーム装置におけるスタイラスペン２を用いた入力と、それに対応する画像処理手順の一例を説明するフロー図である。また、図６は、液晶表示器１０２の表示画面１２に表示された仮想３次元空間における位置を３次元座標により決定する様子を表示画面例により示している。
【００７５】
操作者が、スタイラスペン２を、液晶表示部１０２の表示画面１２の所望位置（ここに，操作者が操作したいオブジェクトが表示されていると想定される位置）に対応するタッチパネル１０３のタッチ面１３上の位置に当てると、タッチパネル１０３は、スタイラスペン２によって指示されているタッチ面上の座標を読み取り、このタッチ面上の座標を示す位置情報を表示画面上の操作位置の座標を示す位置情報として制御部１００に出力する。
【００７６】
制御部１００は、タッチパネル１０３から出力された位置情報に基づき、スタイラスペン２が液晶表示器１０２の表示画面１２に接触したことを判定し（ステップＳ１）、スタイラスペン２の指示している座標、つまりスタイラスペン２がタッチパネル１０３のタッチ面１３に当接している位置に対応する液晶表示器１０２の表示画面１２上の位置（操作位置）を検出し（ステップＳ２）、表示画面１２上の検出された操作位置にカーソルが表示されるよう液晶表示器１０２を制御する（ステップＳ３）。
【００７７】
また、このとき、操作者が、スタイラスペン２の可動ペン先部２０１がスタイラスペン２の本体２０５内に押し込まれるようスタイラスペン２を操作すると、制御部１００は、スタイラスペン２の無線機能部２０６およびゲーム装置本体１の無縁送受信部１０８を介して受信した、スタイラスペン２の変位センサ２０３の出力に基づいて、スタイラスペン２の可動ペン先部２０１が押し込まれたことを検出し（ステップＳ４）、さらに、変位センサ２０３からの出力信号が示す、可動ペン先部２０１の変位の大きさを押し込み量として検出する（ステップＳ５）。
【００７８】
さらに、制御部１００は、表示画面（Ｐ）１２上の操作位置Ｔｐに表示したカーソルＰｄが、検出した可動ペン先部２０１の変位の大きさに対応する距離だけ仮想３次元空間（描画領域）Ｓの奥行（ｚ）方向に移動するよう液晶表示器１０２を制御する（ステップＳ６）。
【００７９】
このとき、例えば図６に示すように、液晶表示器１０２の表示画面１２では、カーソルＰｄは、操作位置Ｔｐを示す座標（ｘ，ｙ）と描画領域（仮想３次元空間）Ｐ内の無限遠点Ｐｎとを結ぶ直線Ａｆに沿って奥行方向（Ｚ方向）に伸びていく。
【００８０】
なお、ステップＳ１で、スタイラスペン２が液晶表示器１０２の表示画面１２に接触したと判定されないとき、また、ステップＳ４で、スタイラスペン２の可動ペン先部２０１が押し込まれたと判定されないとき、制御部１００の処理はステップＳ１の処理に戻る。
【００８１】
このようにして、制御部１００は、表示画面１２上の操作位置を示す２次元座標と、仮想３次元空間（描画領域）の奥行（ｚ）方向の座標とにより表される仮想３次元空間における位置を、操作者が指定した仮想３次元空間における位置として特定する。
【００８２】
そして、制御部１００は、例えばカーソルＰｄが可動ペン先部２０１の変位の大きさに対応する距離だけ移動して停止した位置にオブジェクトがあれば、例えば、オブジェクトの表示がその選択状態の表示になるよう液晶表示器１０２を制御する。
【００８３】
なお、液晶表示器１０２の表示画面１２に表示された仮想３次元空間ＰでのカーソルＰｄの移動は、この仮想３次元空間Ｐに表示されたオブジェクトにより妨げられるものではない。
【００８４】
図７は、本発明の実施形態１によるゲーム装置１を説明する図であり、任意の３次元座標の位置にあるオブジェクトを選択する様子を表示画面例により示している。
【００８５】
例えば、図７のように、オブジェクトＯＢ３ａ〜ＯＢ３ｃが奥行き方向（ｚ方向）に重なり合っている場合、オブジェクトＯＢ３ａの奥にあるオブジェクトＯＢ３ｂを選択しようとすると、カーソルＰｄは液晶表示器１０２の表示画面１２（２次元平面Ｐ）上の操作位置Ｔｐから仮想３次元空間Ｓの無限遠点に向かって移動する途中で、座標（ｘ，ｙ，ｚ１）でオブジェクトＯＢ３ａと衝突することになる。ところが、カーソルＰｄはこのオブジェクトＯＢ３ａに遮られることなく、その奥のオブジェクトＯＢ３ｂ内の座標（ｘ，ｙ，ｚ２）に到達する。
【００８６】
このとき、カーソルＰｄの位置（先端の矢印の部分）よりも手前にあるオブジェクトＯＢ３ａを半透明化して表示させることとしてもよい。また、半透明化する以外にも、手前にあるオブジェクトＯＢ３ａを非表示としたり、このオブジェクトＯＢ３ａの表示を、その輪郭のみを示す一部だけの表示としたり、このオブジェクトＯＢ３ａを縮小あるいは湾曲により変形させたり、このオブジェクトＯＢ３ａをアイコン化するといったオブジェクトの置き換えを行ったりしても構わない。
【００８７】
これにより、操作者から見て、あるオブジェクトが別のオブジェクトの後ろに一部もしくは全部が隠れるよう配置されていても、操作者は、液晶表示器１０２の表示画面１２に表示された仮想３次元空間における任意の位置にあるオブジェクトを自由に選択できる。
【００８８】
なお、前記カーソルの形状は、図７に示す矢印に限定されるものではなく、例えば、図８に示すように、手の形（図８（ａ））であったり、スタイラスペンの可動ペン先部２０１の先端２０１ａの形（図８（ｂ））であったりしても構わない。
【００８９】
さらに、制御部１００は、カーソルに対する描画処理により、カーソルが仮想３次元空間（描画領域）Ｓの奥行き方向に移動する様子をユーザが簡単に把握することができるように液晶表示器１０２を制御することが望ましい。
【００９０】
例えば、描画処理としては、カーソルの大きさ，色等を、３次元画像空間ＳにおけるカーソルＰｄの奥行（ｚ）方向の位置に応じて変化させる処理、描画領域内の３次元空間内のオブジェクトとカーソルが接触する様子を表示する処理（例えば、接触したオブジェクトとカーソルの色のトーンを変える処理など）、グリッド線を表示する処理（例えば、接触したオブジェクトとカーソルとをともに輪郭のみを点線で表す処理など）が考えられる。
【００９１】
なお、カーソルが仮想３次元空間（描画領域）の奥行き方向に移動する様子を操作者が簡単に把握できるようにする処理は、上記のような視覚的な処理以外にも、例えば、カーソルが描画領域内のオブジェクトと干渉したときに表示画面を物理的に振動させたり、音を発生させたりする等の処理を実行してもよい。
【００９２】
この場合は、例えば、制御部１００を、カーソルが描画領域内のオブジェクトと接触したことを検出して、既定の処理の動機となるオブジェクト接触信号を出力する構成とし、さらに、装置本体１あるいはスタイラスペン２を、前記オブジェクト接触信号に基づいて振動を発生させる振動発生器、及び該オブジェクト接触信号に基づいて音声を発生させる音声発生器の少なくとも一方を備えた構成とする。
【００９３】
また、制御部１００は、オブジェクトが選択状態になっているとき、動作スイッチが押されると、オブジェクトを決定する処理、オブジェクトの種類に応じたサブメニューを表示する処理、あるいはオブジェクトを掴む処理が行われるよう、液晶表示器１０２を制御してもよい。
【００９４】
例えば、図９はオブジェクトをスタイラスペン２により掴んで移動させる操作を説明する図であり、スタイラスペン２のカーソルＰｄの位置が座標（ｘ３，ｙ３，ｚ３）にあるときに選択したオブジェクトＯＢ４を、カーソルＰｄとともにカーソルＰｄの位置が座標（ｘ４，ｙ４，ｚ４）に一致するよう移動する場合を示している。
【００９５】
ここで、座標（ｘ３，ｙ３，ｚ３）と座標（ｘ４，ｙ４，ｚ４）はいずれも、仮想３次元空間Ｓを規定する３次元座標のｘ成分、ｙ成分、ｚ成分であり、オブジェクトＯＢ４の移動は、これらの成分のいずれか一つだけ異なるよう、あるいは全ての成分が異なるよう行っても構わない。これにより、操作者は、液晶表示器１０２に３次元立体視表示された仮想３次元空間ＳにおけるオブジェクトＯＢ４を、この仮想３次元空間Ｓにおける任意の３次元位置に移動させることができる。
【００９６】
このように本実施形態１によるゲーム装置１０によれば、タッチパネル１０３を、タッチ面１３におけるスタイラスペン２によるタッチ位置を液晶表示器１０２の表示平面１２内の位置座標として検出するよう構成し、スタイラスペン２を、その可動ペン先部２０１を没入させる操作により３次元立体視画像空間における奥行き情報を発生するよう構成し、タッチパネル３で検出した２次元座標と、スタイラスペン２で発生した奥行き情報とに基づいて、仮想３次元空間内の位置を示す３次元立体視座標を生成するようにしたので、タッチパネル上でのスタイラスペンによる操作により、仮想３次元空間内の位置をこの仮想３次元空間を定義する３次元座標により指定することができ、しかもスタイラスペンによるタッチパネルに対する押圧力を小さく抑えることができるゲーム装置を実現する。
【００９７】
つまり、操作者はスタイラスペンを用いて２次元座標の座標値と奥行値を入力し、３次元座標の任意の点を指定できるので、現実世界における動作に近い自然な操作で、仮想３次元空間内の任意の点を容易に指定することができる。
【００９８】
また、操作者が仮想３次元空間内の奥行方向に対して深い位置を指定するときも、タッチパネルを強く押下する必要がないため、タッチパネルに多大な負荷がかけることなく、奥行値を入力できる。
【００９９】
また、本実施形態１では、カーソルの移動に応じて該カーソルの大きさ及び色のいずれか一つが変化するよう表示部を制御することで、カーソルが仮想３次元空間（描画領域）の奥行き方向に移動する様子を操作者が簡単に把握することが可能となる。
【０１００】
また、本実施形態１では、制御部は、カーソルが３次元空間内に位置するオブジェクトと接触したとき、既定の処理の動機となるオブジェクト接触信号を出力することで、オブジェクト接触信号に基づいて、カーソルが仮想３次元空間内のオブジェクトと接触したときに種々の処理を開始することが可能となる。
【０１０１】
さらに、本実施形態１では、スタイラスペン２は、既定の動作を指示する指示信号を発生する動作スイッチ２０４を有するので、オブジェクトを選択した状態でこの動作スイッチを操作することで、オブジェクトを決定する処理、オブジェクトの種類に応じたサブメニューを表示する処理、あるいはオブジェクトを掴む処理などが可能となる。
（実施形態２）
図１０は、本発明の実施形態２によるゲーム装置を示す外観図である。
【０１０２】
この実施形態２によるゲーム装置１０ａは、実施形態１のゲーム装置１０における蓋部１ｂの２次元画像を表示する液晶表示器１０１を、３次元立体視画像を表示する液晶表示器１０１ａに置き換えたものである。なお、図１０中、１４ａはこの液晶表示器１０１ａの表示画面である。
【０１０３】
つまり、このゲーム装置１０ａの装置本体１ａでは、液晶表示器１０２を有する基体部１１ａは実施形態１におけるものと同一の構成であり、また、蓋部１１ｃは、基体部１１ａの液晶表示器１０２と同じように３次元立体視画像を表示画面１４ａに表示する液晶表示器１０１ａを有している。
【０１０４】
なお、この実施形態２のゲーム装置１０ａにおけるその他の構成は実施形態１のゲーム装置１０におけるものと同一である。
【０１０５】
このような構成の実施形態２のゲーム装置１０ａにおいても、上記実施形態１のゲーム装置１０と同様な効果が得られる。
（実施形態３）
図１１は、本発明の実施形態３によるゲーム装置を示す外観図である。
【０１０６】
この実施形態３によるゲーム装置１０ｂは、実施形態２のゲーム装置１０ａにおける基体部１１ａの３次元立体視画像を表示する液晶表示器１０２を、２次元画像を表示する液晶表示器１０２ａに置き換えたものである。なお、図１１中、１２ａはこの液晶表示器１０２ａの表示画面である。
【０１０７】
つまり、このゲーム装置１０ｂの装置本体１ｂでは、液晶表示器１０１ａを有する蓋部１１ｃは実施形態２におけるものと同一の構成であり、また、基体部１１ｄは、２次元画像を表示画面１２ａに表示する液晶表示器１０２ａを有している。
【０１０８】
なお、この実施形態３のゲーム装置１０ａにおけるその他の構成は実施形態２のゲーム装置１０ａにおけるものと同一である。
【０１０９】
このような構成の実施形態３のゲーム装置１０ｂにおいては、タッチパネル１０３に対するスタイラスペン２によるタッチ操作は、タッチパネル１０３のタッチ面１３の下側に位置する液晶表示器１０２ａの表示画面１２ａに表示された２次元画像を見て行われ、このスタイラスペン２を用いたタッチ操作によるカーソルの変化やオブジェクトの変化は、蓋部１１ｃの液晶表示器１０１ａの仮想３次元空間を表示する３次元立体視表示画面１４ａにて認識されることとなる。
【０１１０】
このように本実施形態３のゲーム装置１０ｂにおいても上記実施形態１あるいは２のゲーム装置１０あるいは１０ａと同様な効果が得られる。
（実施形態４）
図１２は、本発明の実施形態４によるゲーム装置を示す外観図である。
【０１１１】
この実施形態４によるゲーム装置は、実施形態１のゲーム装置１０におけるスタイラスペン２に代えて、ゲーム装置１０の装置本体１から給電されるよう構成したスタイラスペン２ａを備えたものである。
【０１１２】
つまり、この実施形態４のスタイラスペン２ａは、ゲーム装置１０のスタイラスペン２における電池（図示せず）に代えて、ゲーム装置１０の装置本体１から放射される電磁波を受け、電源電圧を発生する受電部２０８を備えたものである。
【０１１３】
なお、この実施形態４のゲーム装置における電磁波を発生する構成は、ゲーム装置１０の装置本体１における無線送信受信部１０８を、スタイラスペン２ａへの給電が行われるよう電磁波を発生する構成とすることにより実現しても、あるいは、給電用の電磁波を発生する電磁波発生部を設けることより実現してもよい。
【０１１４】
この実施形態４によるゲーム装置のその他の構成は、実施形態１のゲーム装置と同一である。
【０１１５】
このような構成の実施形態４のゲーム装置においても、実施形態１のゲーム装置と同様の効果が得られる。
（実施形態５）
図１３は、本発明の実施形態５によるゲーム装置を示す外観図である。
【０１１６】
この実施形態５によるゲーム装置１０ｃは、実施形態１のゲーム装置１０における、装置本体１との間で無線通信するスタイラスペン２に代えて、ゲーム装置１０の装置本体１との間でケーブル４を介して通信するスタイラスペン２ｃを備えたものである。
【０１１７】
つまり、この実施形態５のスタイラスペン２ｃは、ゲーム装置１０のスタイラスペン２における無線機能部２０６に代えて、ケーブル４に接続された通信部を備えたものである。
【０１１８】
なお、この実施形態５のゲーム装置の装置本体１は、実施形態１における装置本体１における無線送受信部１０８に代えて上記ケーブル４を介してスタイラスペンの通信部に接続された有線送受信部を備えた構成となっている。なお、この有線送受信部は、装置本体１ｃの基体部１１ａあるいは蓋部１１ｂのいずれかに搭載されている。
【０１１９】
このような構成の実施形態５のゲーム装置１０ｃにおいても、実施形態１のゲーム装置と同様の効果が得られる。
【０１２０】
以上のように、本発明の好ましい実施形態を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。
【産業上の利用可能性】
【０１２１】
本発明は、立体視表示装置、タッチパネル及びスタイラスペンを備えた携帯ゲーム機等の情報処理装置の分野において、タッチパネル上でのスタイラスペンによる操作により、仮想３次元空間内の位置をこの仮想３次元空間を定義する３次元座標により指定することができ、しかもスタイラスペンによるタッチパネルに対する押圧力を小さく抑えることができる情報処理装置を実現することができる。
【符号の説明】
【０１２２】
１、１ａ、１ｂ、１ｃ 装置本体
２、２ａ、２ｃ スタイラスペン（タッチ器具）
３ メモリカード
４ ケーブル
１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ ゲーム装置（情報処理装置）
１１ａ、１１ｄ 基体部
１１ｂ、１１ｃ 蓋部
１２、１２ａ、１４、１４ａ 表示画面
１３ タッチ面
１００ 制御部
１０１、１０１ａ 液晶表示器（第１の表示部）
１０２、１０２ａ 液晶表示器（第２の表示部）
１０３ タッチパネル
１０４ 操作部
１０４ａ 動作スイッチ（Ａボタン）
１０４ｂ 動作スイッチ（Ｂボタン）
１０４ｃ 方向指示スイッチ（十字キー）
１０５ スピーカ
１０６ カードスロット
１０７ コネクタ
１０８ 無線送受信部
２０１ 可動ペン先部
２０１ａ 先端部
２０２ スプリング
２０３ 変位センサ
２０４ 動作スイッチ
２０５ 本体ケース
２０６ 無線機能部
２０８ 受電部
Ａｆ 直線
Ａｘ 中心軸
ＯＢ１、ＯＢ２、ＯＢ３ａ、ＯＢ３ｂ、ＯＢ３ｃ、ＯＢ４ オブジェクト
Ｐ ２次元表示画面
Ｐｄ、Ｐｄ１、Ｐｄ２ カーソル
Ｐｎ 無限遠点
Ｓ 仮想３次元空間
Ｔｄ タッチ位置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示画面を有する表示部と、該表示画面上に重なるよう配置されたタッチ面を有するタッチパネルと、該タッチパネルに対するタッチ器具とを備え、該タッチパネルに対する該タッチ器具による操作により、該表示画面に表示された仮想３次元空間における位置を、該仮想３次元空間を定義する３次元座標により指定する情報処理装置であって、
該タッチパネルを、該タッチ面における該タッチ器具によるタッチ位置を該表示画面内の位置座標として検出するよう構成し、
該タッチ器具を、該タッチ位置での該タッチ器具の操作により該３次元画像空間における奥行き情報を発生するよう構成し、
該タッチパネルで検出した２次元座標と、該タッチ器具で発生した奥行き情報とに基づいて、該仮想３次元空間の位置を示す３次元座標を生成するようにした、情報処理装置。
【請求項２】
請求項１記載の情報処理装置において、
前記タッチ器具は、スタイラスペンであり、
該スタイラスペンは、該スタイラスペンに対する操作量を検出する操作量検出部を有し、前記奥行き情報として、該操作量に応じた奥行値を示す情報を発生する、情報処理装置。
【請求項３】
請求項２に記載の情報処理装置において、
前記表示部を制御する制御部を備え、
該制御部は、前記奥行き情報が示す奥行値の大きさに応じて前記タッチ面のタッチ位置から前記仮想３次元空間の無限遠点に向かって移動するカーソルが表示されるよう前記表示部を制御する、情報処理装置。
【請求項４】
請求項３に記載の情報処理装置において、
前記制御部は、前記カーソルの移動に応じて該カーソルの大きさ及び色のいずれか一つが変化するよう前記表示部を制御する、情報処理装置。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載の情報処理装置において、
前記制御部は、
前記カーソルが前記３次元空間内に位置するオブジェクトと接触したとき、既定の処理の動機となるオブジェクト接触信号を出力するよう構成されている、情報処理装置。
【請求項６】
請求項５に記載の情報処理装置において、
前記オブジェクト接触信号に基づいて振動を発生させる振動発生器、及び該オブジェクト接触信号に基づいて音声を発生させる音声発生器の少なくとも一方を備えた情報処理装置。
【請求項７】
請求項５に記載の情報処理装置において、
前記スタイラスペンは、
前記オブジェクト接触信号に基づいて振動を発生させる振動発生器、及び該オブジェクト接触信号に基づいて音声を発生させる音声発生器の少なくとも一方を備えている、情報処理装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の情報処理装置において、
前記タッチ器具は、既定の動作を指示する指示信号を発生する動作スイッチを有する、情報処理装置。
【請求項９】
請求項８に記載の情報処理装置において、
前記タッチ器具は、スタイラスペンであり、
該スタイラスペンは、
筒状のペン筐体と、
該ペン筐体内を摺動可能に保持された可動ペン先部と、
該可動ペン先部を初期位置に保持されるよう突出方向に付勢する付勢部材と、
該可動ペン先部がその先端と前記タッチパネルのタッチ面との当接により没入したとき、該可動ペン先部の初期位置からの没入距離に応じた変位量を示す変位情報を前記奥行き情報として出力する位置センサとを備え、
前記動作スイッチは、該ペン筐体に取り付けられている、情報処理装置。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の情報処理装置において、
前記表示部および前記タッチパネルは、該情報処理装置の本体である装置本体を構成しており、
前記タッチ器具は、該装置本体とは別体として設けられており、
該装置本体は、基体部と該基体部に回動可能に取り付けられた蓋部とを含み、
該表示部は、
画像情報に基づいて３次元立体視画像を表示する第１の表示部と、
該画像情報に基づいて２次元画像を表示する第２の表示部とを有し、
該第２の表示部は、該基体部に取り付けられており、
該第１の表示部は、該蓋部に該蓋部の開いた状態で該第２の表示部とともに観察されるよう取り付けられており、
該タッチパネルは、そのタッチ面が該第２の表示部の表示画面上に重なるよう配置されている、情報処理装置。
【請求項１１】
請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の情報処理装置において、
前記表示部および前記タッチパネルは、該情報処理装置の本体である装置本体を構成しており、
前記タッチ器具は、該装置本体とは別体として設けられており、
該装置本体は、基体部と該基体部に回動可能に取り付けられた蓋部とを含み、
該表示部は、
画像情報に基づいて２次元画像あるいは３次元立体視画像を表示する第１の表示部と、
該画像情報に基づいて３次元立体視画像を表示する第２の表示部とを有し、
該第２の表示部は、該基体部に取り付けられており、
該第１の表示部は、該蓋部に該蓋部の開いた状態で該第２の表示部とともに観察されるよう取り付けられている、情報処理装置。
【請求項１２】
請求項１０または請求項１１に記載の情報処理装置において、
前記タッチ器具は、
該タッチ器具で発生した奥行き情報を前記装置本体に送信し、該装置本体からの送信情報を受信する無線機能部を有する、情報処理装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の情報処理装置において、
前記タッチ器具は、電源として電池を用いるものである、情報処理装置。
【請求項１４】
請求項１０または請求項１１に記載の情報処理装置において、
前記タッチ器具は、
該タッチ器具で発生した奥行き情報を通信ケーブルを介して前記装置本体に送信し、該装置本体からの送信情報を該通信ケーブルを介して受信する通信部を有する、情報処理装置。
【請求項１】
表示画面を有する表示部と、該表示画面上に重なるよう配置されたタッチ面を有するタッチパネルと、該タッチパネルに対するタッチ器具とを備え、該タッチパネルに対する該タッチ器具による操作により、該表示画面に表示された仮想３次元空間における位置を、該仮想３次元空間を定義する３次元座標により指定する情報処理装置であって、
該タッチパネルを、該タッチ面における該タッチ器具によるタッチ位置を該表示画面内の位置座標として検出するよう構成し、
該タッチ器具を、該タッチ位置での該タッチ器具の操作により該３次元画像空間における奥行き情報を発生するよう構成し、
該タッチパネルで検出した２次元座標と、該タッチ器具で発生した奥行き情報とに基づいて、該仮想３次元空間の位置を示す３次元座標を生成するようにした、情報処理装置。
【請求項２】
請求項１記載の情報処理装置において、
前記タッチ器具は、スタイラスペンであり、
該スタイラスペンは、該スタイラスペンに対する操作量を検出する操作量検出部を有し、前記奥行き情報として、該操作量に応じた奥行値を示す情報を発生する、情報処理装置。
【請求項３】
請求項２に記載の情報処理装置において、
前記表示部を制御する制御部を備え、
該制御部は、前記奥行き情報が示す奥行値の大きさに応じて前記タッチ面のタッチ位置から前記仮想３次元空間の無限遠点に向かって移動するカーソルが表示されるよう前記表示部を制御する、情報処理装置。
【請求項４】
請求項３に記載の情報処理装置において、
前記制御部は、前記カーソルの移動に応じて該カーソルの大きさ及び色のいずれか一つが変化するよう前記表示部を制御する、情報処理装置。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載の情報処理装置において、
前記制御部は、
前記カーソルが前記３次元空間内に位置するオブジェクトと接触したとき、既定の処理の動機となるオブジェクト接触信号を出力するよう構成されている、情報処理装置。
【請求項６】
請求項５に記載の情報処理装置において、
前記オブジェクト接触信号に基づいて振動を発生させる振動発生器、及び該オブジェクト接触信号に基づいて音声を発生させる音声発生器の少なくとも一方を備えた情報処理装置。
【請求項７】
請求項５に記載の情報処理装置において、
前記スタイラスペンは、
前記オブジェクト接触信号に基づいて振動を発生させる振動発生器、及び該オブジェクト接触信号に基づいて音声を発生させる音声発生器の少なくとも一方を備えている、情報処理装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の情報処理装置において、
前記タッチ器具は、既定の動作を指示する指示信号を発生する動作スイッチを有する、情報処理装置。
【請求項９】
請求項８に記載の情報処理装置において、
前記タッチ器具は、スタイラスペンであり、
該スタイラスペンは、
筒状のペン筐体と、
該ペン筐体内を摺動可能に保持された可動ペン先部と、
該可動ペン先部を初期位置に保持されるよう突出方向に付勢する付勢部材と、
該可動ペン先部がその先端と前記タッチパネルのタッチ面との当接により没入したとき、該可動ペン先部の初期位置からの没入距離に応じた変位量を示す変位情報を前記奥行き情報として出力する位置センサとを備え、
前記動作スイッチは、該ペン筐体に取り付けられている、情報処理装置。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の情報処理装置において、
前記表示部および前記タッチパネルは、該情報処理装置の本体である装置本体を構成しており、
前記タッチ器具は、該装置本体とは別体として設けられており、
該装置本体は、基体部と該基体部に回動可能に取り付けられた蓋部とを含み、
該表示部は、
画像情報に基づいて３次元立体視画像を表示する第１の表示部と、
該画像情報に基づいて２次元画像を表示する第２の表示部とを有し、
該第２の表示部は、該基体部に取り付けられており、
該第１の表示部は、該蓋部に該蓋部の開いた状態で該第２の表示部とともに観察されるよう取り付けられており、
該タッチパネルは、そのタッチ面が該第２の表示部の表示画面上に重なるよう配置されている、情報処理装置。
【請求項１１】
請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の情報処理装置において、
前記表示部および前記タッチパネルは、該情報処理装置の本体である装置本体を構成しており、
前記タッチ器具は、該装置本体とは別体として設けられており、
該装置本体は、基体部と該基体部に回動可能に取り付けられた蓋部とを含み、
該表示部は、
画像情報に基づいて２次元画像あるいは３次元立体視画像を表示する第１の表示部と、
該画像情報に基づいて３次元立体視画像を表示する第２の表示部とを有し、
該第２の表示部は、該基体部に取り付けられており、
該第１の表示部は、該蓋部に該蓋部の開いた状態で該第２の表示部とともに観察されるよう取り付けられている、情報処理装置。
【請求項１２】
請求項１０または請求項１１に記載の情報処理装置において、
前記タッチ器具は、
該タッチ器具で発生した奥行き情報を前記装置本体に送信し、該装置本体からの送信情報を受信する無線機能部を有する、情報処理装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の情報処理装置において、
前記タッチ器具は、電源として電池を用いるものである、情報処理装置。
【請求項１４】
請求項１０または請求項１１に記載の情報処理装置において、
前記タッチ器具は、
該タッチ器具で発生した奥行き情報を通信ケーブルを介して前記装置本体に送信し、該装置本体からの送信情報を該通信ケーブルを介して受信する通信部を有する、情報処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−８４０９６（Ｐ２０１３−８４０９６Ａ）
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２３１１０（Ｐ２０１１−２２３１１０）
【出願日】平成２３年１０月７日（２０１１．１０．７）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月７日（２０１１．１０．７）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]