(57)【要約】１つまたは複数の空間−時間センサ（１１、９０２、９０４）を、個人用ディジタル情報端末（５０１）または同様の小型電子デバイスと、並びにスライド式ウィンドウ（ローミングおよび安定化）ソフトウェア（１１５）およびメモリ管理（１２０）およびユーザインタフェース機能（１３０）と、組み合わせており、これによってユーザは空間内で固定した状態で表示されたドキュメントおよびオブジェクトを見ることが可能となる。これによって、ユーザは、自分の直感記憶を用いたナビゲーションが可能となる。ディスプレイ（１２５、９０３）と比べて実質的により大きな画像、ドキュメントまたは別のオブジェクトに関するナビゲーションがより簡単かつ迅速となる。本発明を使用すると、ユーザはより大きなドキュメントまたはオブジェクトを、これらがあたかも選択したビューイングプラットフォームと空間的に固定されているかのようにしてスクロールしビューすることができる。このビューイングプラットフォームは、たとえば、地面、建物、壁、任意の基準点、あるいは別の適当な任意の固定したまたは実質的に固定した位置またはオブジェクトに対応させることが可能である。本発明は、ユーザの胴体−腕−手−指の運動に対して使用して調整し（図８および９）、これによってその像を選択した基準プラットフォームに合わせて表示させることができる。
2005518005.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バーチャル画像における基準に対して移動可能な位置センサと、
前記位置センサに取り付けられ、前記バーチャル画像の少なくとも一部分を表示しているディスプレイと、を備え、
前記位置センサを移動させることによって、前記バーチャル画像のさまざまな部分の周りを移動して該部分をビューすることができるビューイングシステム。
【請求項２】
前記バーチャル画像内の前記基準は前記位置センサの環境内の物理的基準に対して固定されている、請求項２に記載のビューイングシステム。
【請求項３】
１つの基準に対して移動可能な位置センサと、
前記位置センサに取り付けられているディスプレイと、を備え、
前記位置センサは前記基準に対する移動を検出する、
ビューイングシステム。
【請求項４】
前記ディスプレイは前記基準に対して固定して表した画像を有する、請求項３に記載のビューイングシステム。
【請求項５】
前記基準は前記ディスプレイ上の画像におけるバーチャルである、請求項４に記載のビューイングシステム。
【請求項６】
前記ディスプレイと接続させた画像ソースをさらに備える、請求項３に記載のビューイングシステム。
【請求項７】
前記ディスプレイは前記画像ソースからの画像の少なくとも一部分を表示している、請求項６に記載のビューイングシステム。
【請求項８】
前記画像は前記ディスプレイ上で前記基準に対して静止した状態で表わされている、請求項７に記載のビューイングシステム。
【請求項９】
前記画像は、前記位置センサが前記基準に対して移動しているか否かに関わらず、前記基準に対して静止した状態で表わされている、請求項３に記載のビューイングシステム。
【請求項１０】
前記画像は前記ディスプレイと比べて十分に大きな１つのドキュメントの形態とすることができ、かつ前記ディスプレイを前記基準に対して移動させることによって前記画像のさまざまな部分をビューすることができる、請求項９に記載のビューイングシステム。
【請求項１１】
前記ディスプレイの前記移動は前記画像内の前記ドキュメントと平行である、請求項１０に記載のビューイングシステム。
【請求項１２】
前記ドキュメントは１つのマップとすることができる、請求項１１に記載のビューイングシステム。
【請求項１３】
前記画像は１つのオブジェクトの形態とすることができ、かつ前記ディスプレイを前記基準に対して移動させることによって前記オブジェクトのさまざまな部分をビューすることができる、請求項９に記載のビューイングシステム。
【請求項１４】
前記位置センサは前記ディスプレイの位置を検知し、これによって静止状態で表わされている画像に対する前記ディスプレイの前記位置に従って前記ディスプレイが前記画像を表示している、請求項１３に記載のビューイングシステム。
【請求項１５】
前記画像は前記基準に対して固定したバーチャル基準を有している、請求項１３に記載のビューイングシステム。
【請求項１６】
位置の検知および処理のための手段と、
前記位置の検知および処理のための手段に接続させた画像の管理およびレンダリングのための手段と、
前記位置の検知および処理のための手段に、並びに前記画像の管理およびレンダリングのための手段に接続させたユーザのインタフェース接続のための手段と、
を備えるビューイングシステム。
【請求項１７】
前記位置の検知および処理のための手段は、
時間−空間的センサと、
前記時間−空間的センサに接続させた動き補償のための手段と、を備えており、
前記画像の管理およびレンダリングのための手段は、
画像ソースと、
前記画像ソースに、並びに動き補償のための手段に接続させたローミングメモリと、
前記ローミングメモリに、並びに前記動き補償のための手段に接続させたレンダリングエンジンと、
前記レンダリングエンジンに、並びに動き補償のための手段に接続させた画像メモリと、
前記画像メモリに接続させたディスプレイと、
前記ディスプレイ上の画像と、を備えており、かつ
前記ディスプレイを１つの基準に対して１つの方向に空間的に移動させることによって、前記ディスプレイ上に、表示された画像の別の部分に至る前記ディスプレイの相似な移動を表している、請求項１６に記載のビューイングシステム。
【請求項１８】
携帯性のための手段をさらに備える、請求項１７に記載のビューイングシステム。
【請求項１９】
前記携帯性のための手段は、
小型有効化能力と、
低電力有効化能力と、
を備える、請求項１８に記載のビューイングシステム。
【請求項２０】
前記バーチャルアイテムの少なくとも１つの領域をメモリ内に入れるステップと、
ディスプレイ上で前記バーチャルアイテムの領域の一部分をビューするステップと、
前記領域の別の一部分をビューするために前記ディスプレイを移動するステップと、
を含む表示スクリーン上でバーチャルアイテムをビューするための方法。
【請求項２１】
前記ディスプレイの移動は前記バーチャルアイテムに対して相対的である、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記バーチャルアイテムは１つの基準に対して静止状態にあり、かつ
前記ディスプレイを前記基準に対して１つの方向に空間的に移動させることによって、前記ディスプレイ上に、前記１つの方向に位置している前記バーチャルアイテムの前記領域の別の一部分に至る前記ディスプレイの相似的な移動を表している、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記バーチャルアイテムが１つのマップである、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
ディスプレイを取り付けて有する制御部を備え
前記制御部は、位置検知および処理コンポーネントを備えており、
前記取り付けたディスプレイは、前記位置検知および処理コンポーネントと接続させた画像管理およびレンダリングコンポーネントを備えており、かつ
前記取り付けたディスプレイは、前記制御部を移動させることによって前記取り付けたディスプレイ上の画像内のオブジェクトの周りを移動することが可能である、
ビューイングシステム。
【請求項２５】
位置センサと、
前記位置センサに取り付けたディスプレイと、
前記位置センサに接続させた視覚的センサと、を備え、
前記視覚的センサはオペレータに関するフィーチャを検知することが可能であり、
前記フィーチャは前記視覚的センサによって識別させるアンカーであり、
前記位置センサは前記視覚的センサによって識別される前記アンカーの位置に従って前記オペレータの位置を決定し、かつ
前記アンカーの前記位置は、作用対象のどの部分が前記ディスプレイ上にあるべきかを指示する、
ビューイングシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２００１年１１月１６日に提出の「ディスプレイ上のイメージを表示する方法および装置（Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｆｏｒ  Ｄｉｓｐｌａｙｉｎｇ  Ｉｍａｇｅｓ  ｏｎ  ａ  Ｄｉｓｐｌａｙ）」と題する米国仮出願第６０／３３２，３５７号（この文書は参照により本明細書に組み込むものとする）の特典を主張する。
【背景技術】
【０００２】
個人用ディジタル情報端末（ＰＤＡ）、携帯型ＰＣ、携帯電話機、ディジタル式腕時計、ラップトップなどを含む携帯型情報器具は、これらが小型でありかつ携帯式であるために高く評価されている。他の条件がすべて同じであれば、これらのデバイスは小さければ小さいほどこれらがそれだけ価値が高いが、ディスプレイ等のヒューマンインタフェースについてはそうではない。一般に消費者は、より多くの情報を単一の画面上に表示できるようにするため、より多くの画素を有するより大型のディスプレイを希望する。その携帯型情報器具の機能に応じて、携帯性と観察エリアとの間には取らなければならないバランスが存在する。
【０００３】
ＰＤＡ（たとえば、Ｐａｌｍ（登録商標））は、こうしたバランスをとることがあるような携帯型情報器具の一例である。ＰＤＡはシャツのポケット内に収めることが多く、また約７．６２センチメートル×７．６２センチメートル（３インチ×３インチ）の画面と１６０×１６０の画素とを有している。連絡先情報の一覧表作成、作業およびノートを含め多くの用途に関しては極めて高機能であるが、広範な別の用途での使用が困難であることが示されている。ウェブページ全体、写真やマップなどの画像、あるいは大型のフォームや回路図は、こうした小さい画面上には容易に表示することができない。多くの場合、スクロール機能が利用できるようになっているが、ドキュメントをディスプレイの表面全体にわたって押し上げおよび押し下げする間にユーザが混乱しやすくなる傾向があるため、滅多に使用されない。簡単に言うと、基準点や何らかのニーモニックがないとドキュメントを想起することが困難となることが多い。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
より大きなドキュメントやオブジェクトをビューすることが望ましいような用途では、より大型の画面を有するハンドヘルド型コンピュータやラップトップが従来の解決法である。しかし、これら２つの両極端の間にも、容易には適合できないような膨大な数の用途が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、携帯型情報器具が移動していても、ドキュメント、画像またはオブジェクトを、空間的に静止した状態で表されるようにしてユーザが観察できるようにする方法および装置を提供する。これによって、ユーザは自分自身の生来の能力（直感像記憶、「Ｍｉｎｄ’ｓ  Ｅｙｅ（想像力）」．．．）によってオブジェクトコンポーネントを空間的位置に関連付けすることが可能となり、これによってユーザはより適正な向きを維持すること、並びにオブジェクトの空間や属性をより効率よくナビゲーションすること、を可能とすることができる。
【０００６】
例示的な実施の一形態では、ＰＤＡ、ポケット型ＰＣまたはその他の携帯型情報器具は位置センサシステムを含んでいる。このデバイスは、低電力かつ携帯型の用途向けに適合させており、またさらに人の比較的狭い範囲（胴体−腕−手−指）の運動（胴体−腕−手−指−携帯型デバイスのまとまりの位置、速度、加速度）に合わせて適合させている。ディスプレイ上に表示させた像に運動を付与するようなスライド式ウィンドウ・ソフトウェアが提供される。このスライド式ウィンドウ・ソフトウェアは、ユーザの胴体−腕−手−指の系を基準として補償している。
【０００７】
この例示的な実施形態はさらに、画像コンテンツを、多くの場合、ベクトルやビットマップ、あるいは同様のレンダリングベースの形式で保存している。ユーザは、オブジェクトを携帯型ディスプレイウィンドウを通じてビューすることが可能となり、この携帯型ディスプレイウィンドウではオブジェクトは基準プラットフォームに固定するように表されている。基準プラットフォームは、たとえば、部屋、建物、壁、地面、あるいは所望に応じた別の任意の基準座標や位置とすることができる。
【０００８】
位置センサ（マウス、トラッキングボール、スクリーン・ペン、．．．）を用いてディスプレイウィンドウ全体にわたって像をスクロールさせるのではなく、この例示的な実施形態では、その携帯型情報器具の相対的な位置に基づいてディスプレイウィンドウ像を選択したプラットフォーム基準点（複数の基準点のこともある）まで変化させることができる。これによってユーザは、部屋、壁、地面、などを基準として安定している、または固定しているようにしてドキュメントを想起することができ、これにより大きなドキュメントをより効率よくナビゲーションすることをより容易にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１に示すように、本発明の例示的な実施の一形態１００は、位置検知および処理ブロック１１０と、画像管理およびレンダリングブロック１２０と、ユーザインタフェースブロック１３０と、携帯性機能ブロック１４０と、を含んでいる。
【００１０】
位置検知および処理ブロック１１０は、このデバイスに対する位置情報を収集するためにシステムによって使用される位置の検知および／または環境補償の機能を提供している。この例示的な実施形態では、その位置検知および処理ブロック１１０は、空間−時間（および／または、別の）センサおよびＡ／Ｄ変換器ブロック１１１と、データフィルタブロック１１２と、フィーチャ抽出ブロック１１３と、状態変数ｘ、ｙ、ｚ、ピッチ（Ｐ）、ロール（Ｒ）およびヨー（Ｙ）（および必要に応じて時間および温度を含む別の変数）のブロック１１４と、動き補償およびゲインおよび安定性機能ブロック１１５と、を含んでいる。
【００１１】
データフィルタブロック１１２は、所望によりアナログまたはディジタル形式で実現することができる。ディジタル形式の場合には、たとえば、Ｈａｎｎｉｎｇ、Ｈａｍｍｉｎｇ、Ｂｌａｃｋｍａｎ、Ｋａｉｓｅｒ（選択したアルファ値を用いる）などを含め、通常使用される１つまたは複数のウィンドウ機能を適用し、続いて、所望により有限インパルス応答（ＦＩＲ）フィルタ処理機能を適用することができる。別法として、このフィルタは、無限インパルス応答（ＩＩＲ）法、またより具体的にはＫａｌｍａｎ技法を用いて実現することができる。これらを用いると、信号対雑音比を改善させることができ、またこれらはこれを、ノイズレベルを低減させること、その信号を関心対象の帯域（ハンドへルド型用途では概ね３０Ｈｚ未満）に抑制すること、およびより高速かつより正確な応答時間を可能にするように読みを相関させることによって実現されている。
【００１２】
プラットフォーム動き補償では、幾つかの用途で設けられることがあるような基準プラットフォームに関連付けした振動またはトルクに対する補償が必要である。たとえば、乱流状態にある飛行機に乗った状態や船上でデバイスを使用しているときに、不要な振動やトルクが現れることがある。こうした振動やトルクの補償は、携帯型情報器具にプラットフォーム状態変数を提供することによって提供することができる。飛行機のケースでは、飛行機の振動は大きな程度までは既知とすることができ、また、デバイス上での観察を目的としないような飛行機の運動を補償する目的では飛行機にセンサを付加することによって、より精細かつより速やかな程度まで既知とすることができる。これによって所望であれば、携帯型情報器具内に含まれることがあるような追加的なコンポーネントを表現している。
【００１３】
画像管理およびレンダリングブロック１２０は、写真またはオブジェクト全体の表現を収集または格納するために、データベースまたは記憶または通信施設を含むことがある。携帯型情報器具のディスプレイ上における関心対象のドキュメント（または、複数のドキュメント）やオブジェクト（または、複数のオブジェクト）のレンダリングの必要に応じて、ビットマップ、ウェブページ、テクスチャマップ、多重分解能画像、属性、高さデータ、３Ｄモデル属性および頂点リスト、などを含むことがある。この機能のことは、一括して、画像ソースモジュール１２１と呼ぶことがある。
【００１４】
典型的には、ＰＤＡでは今日、約８メガバイト以上のメモリが利用可能となっている。標準的なＰＤＡの記憶機能を収納する以外に、このメモリは、所望によって、画像ソース、ローミングメモリ、レンダリングバッファ、プログラムおよびデータ記憶（図示せず）、並びに画像メモリにわたり再割り当てをしなければならない。
【００１５】
さらに、ＰＤＡやその他の携帯型情報器具は、ＲＳ−２３２、赤外線、ＵＳＢ、または別の通信ポートなどの１つまたは複数の通信ポート、並びに幾つかのケースではＰＤＡシステムバスに接続しているＩ／Ｏポートを有することが多い。幾つかの実施形態では、こうした通信ポートを用いると携帯型情報器具にデータをデルタアップデート方式（必要に応じてまたはバックグラウンドモードで情報をインクリメンタルに供給する方式）において周期的にまたはリアルタイムで送信することができる。
【００１６】
ドキュメント、画像およびオブジェクトの記憶要件に関しては、１画素あたり８ビットの１２８０×１０２４の白黒画像を表示させようとすると、非圧縮形式では、約１．３メガバイトが消費される。１画素あたり２４ビットの１２８０×１０２４のカラー画像では、生データの形態で約３．９メガバイトが消費される。この画像は、所望によって、ビットマップやその他の形式でレンダリングさせたグラフィックス、Ｗｏｒｄ（登録商標）または別のプロセッサのドキュメントを埋め込んだウェブページ、マップ、３Ｄレンダリングしたオブジェクト、あるいは別の任意の画像など任意のタイプの画像とすることができる。
【００１７】
幾つかのケースでは、携帯型情報器具内に格納しようとする像を事前処理するために、圧縮アルゴリズムを使用することができる。次いで、携帯型情報器具内に実装した互換性をもつ解凍アルゴリズムを用いることによって、画像を周期的にまたはリアルタイムで再構成することが可能である。この再構成は、像や画像属性を下流方向でローミングメモリ機能１２２に供給するために、画像全体に対してまたは画像のセグメントに対して適用することができる。ＪＰＥＧはこうした圧縮アルゴリズムの１つであり、携帯型情報器具はこれを使用し、画像をたとえば１０、２０またはこれ以上の圧縮率で圧縮することができ、これによってデバイスはより大きなコンテンツを格納することが可能となる。ローミングメモリ１２２をコンポーネント１１５の安定化アスペクトと組み合わせ取り入れると、スライド式ウィンドウ達成のためのローミングおよび安定化を備えることができる。
【００１８】
本発明の例示的な実施の一形態では、ＰＤＡの白黒表示機能に整合させ、かつ必要なファイルサイズおよびメモリを最小限にさせるように単一ビットの拡散ハーフトーン画像になるように画像を変換することができる。この形式で保存した１枚の１２８０×１０２４画像は約１６３キロバイトを消費している。この画像は、多重分解能形式で保存することができるＰＤＡの１６０×１６０画素のディスプレイ上でのさまざまなレベルのディテール、スケール変更、および拡大機能に対応することができる。各１ページあたり消費される総画像ソースメモリはしたがって、１２８０×１０２４、６４０×５１２、３２０×２５６、１６０×１２８または１６０×２１８キロバイトとなる。所与の大きなドキュメントに関する複数の分解能およびレベルのディテールに対応するためには、全体で基本画像で必要となるメモリの約１．３３倍（基本画像サイズの１．３３倍が制限となるような１＋１／４＋１／１６＋１／６４．．．の合計）となるメモリの等比級数を使用することができる。
【００１９】
ローミングメモリコンポーネント１２２は、ＲＡＭ、アドレス付けおよびアドレス計算、およびキャッシュ機能を含むことがある。ローミングメモリコンポーネント１２２内に含まれることがあるような機能の１つは、必要に応じ、またフィルタ処理した速度および加速度データによる予測に応じて画像コンテンツを予見し格納するようなルックアヘッド機能である。ローミングメモリコンポーネント１２２はさらに、ユーザが観察可能なまたは観察可能にしようとしている画像全体または画像のうちの選択したセグメントを格納するために使用することができる。たとえば、ローミングメモリコンポーネント１２２は、たとえば、６つの自由度のうちのいずれかに沿った速度および加速度成分によってその範囲が制約されることがあるような観測点の周りのある関心領域を格納することがある。
【００２０】
ローミングメモリコンポーネント１２２はさらに、ドキュメントまたはオブジェクト空間のレンダリングに影響を与えるために必要な画像データ自体および／または情報および命令を包含させるために使用することができる。これらには、たとえば、高度点、モデル頂点、カラー属性、ベクトル命令、ＯｐｅｎＧＬ命令、ポストスクリプト命令、などを含むことができる。多くの携帯型情報器具のメモリはセグメント区分されていることが多いため、画像自体は、全体形式では利用可能であることもあるが、ローミングメモリコンポーネント１２２およびレンダリングエンジン機能ブロック１２３が協働して動作してセグメント区分してさらに再集合させることもできる。ローミングメモリコンポーネント１２２は、オブジェクト空間を介して各パッチごとまたは各ブロックごとに移動させながら、粗い粒状動作レンダリング機能に影響を与えるために使用することができる。ローミングメモリ１２２は、リアルタイム情報を可能にしこれによってユーザに対してｘ、ｙおよびｚ情報のピボットおよび変換を可能にしている１つのバッファと見なすことができる。
【００２１】
レンダリングエンジン１２３は、表示させる画像に関する画像メモリ１２４内に配置させるドキュメントまたはオブジェクトの位置または属性をより微細粒状ディテールにレンダリングまたはサイズ変更または再アドレス付けさせるために、所望によってハードウェア、ファームウェアおよび／またはソフトウェアを混合して含むことができる。典型的なハードウェアレンダリング装置は、ベクトル発生器機能、幾何学的エンジン機能、タイルおよびスティッチ機能、閉塞機能、優先順位付け機能、および／または隠れ面除去およびシェーディングおよびハイライト表示および照明機能を有するグラフィックスチップを含むことがある。所望によって、これらの任意の混合を使用するか存在させることができる。さらに多くの場合、これらの機能にはベクトル発生器、スティッチおよびスケール変更および画像運動の機能を含むことになる。
【００２２】
例示的な実施の一形態では、そのローミングメモリコンポーネント１２２およびレンダリングエンジン１２３は、動き補償、ゲインおよび安定性モジュール１１５から、位置、速度および／または加速度データを受け取っている。このレンダリングエンジン１２３は、この結果を画像メモリ１２４内の１つの画像としてレンダリングしている。画像メモリ１２４は、ＲＡＭ、アドレス付け、ラスタ走査制御および／またはタイミングおよび読み出しシフトレジスタ機能を含むことができる。多くの場合、この機能は携帯型情報器具の一部である。この例示的な実施形態は、ラスタ走査制御およびタイミング機能を用いて画像メモリ１２４をスキャンし、画素を各水平セグメントごとに並列に読み出しシフトレジスタに出力することができる。次いで、この読み出しシフトレジスタは、画素情報（カラー、グレイレベル（たとえば、原色１つあたり１、２、４または８ビットとする））をディスプレイ１２５に送ることができ、このディスプレイ１２５によって、画素からなるディジタルストリームを、多くの場合はモノクロ画像であり、また今日さらに多くの場合はカラー画像であるような、１つの画像に変換している。
【００２３】
例示的な実施の一形態では、搬送遅延および位置的変動に関する認識を低減させるために、そのセンサ更新を画像更新と同期させている。この方式では、たとえばＰＤＡの画面上に表示させる画像は、できるだけ近くで検知した実際の位置とマッチングさせている。ビデオ更新（ドキュメントまたはオブジェクト画像に関する画面更新）信号はたとえば、センサの読み取りを同期方式で起動させることができる。センサ位置更新は、垂直リフレッシュ信号、または垂直リフレッシュ信号の整数高調波とすることがあるような信号によって駆動させることができる。たとえば、３０ＨｚのＰＤＡ画面更新、またはリフレッシュ信号から導出されるような速度１５Ｈｚでのセンサの読み取りによって、認識される位置的確度を向上させることができる。さらに、画面は、画像メモリ（または、複数の画像メモリ）を使用して垂直同期においてリフレッシュし、画像が更新されるに連れて中間画面がズレまたは裂けるのを防いでいる。
【００２４】
この例示的な実施形態では、そのユーザインタフェースモジュール１３０は、ユーザが、モード、スケール、ゲインおよび効果補償を選択することを可能にしている。モードにはたとえば、離散的または連続的な補償を含むことがある。スケールにはたとえば、微細または粗粒状像に対して影響を及ぼすことを含むことがある。ゲインは、等角マッピングおよび／またはスケール調整した運動および描出に影響を及ぼすことがある。補償によれば、ユーザがシステムに対して誤差をゼロにさせることが可能となる。別のモードによれば、ｘおよびｙ方向で単独でのまたは別の自由度と組み合わせのオブジェクトに対するナビゲーションが可能となる。幾つかの実施形態では、オブジェクトの不透明度または透明性も選択することができる。
【００２５】
幾つかの実施形態では、ユーザは、静止モードまたは可動モードとしてオブジェクトを混合したもの、あるいはその一方または他方を選択することができる。さらに、運動の履歴（ロックアンドジャンプ）を選択することもできる。物理的なボタン、つまみ、タッチパッド、など、あるいはユーザ選択コンポーネント１３１を介するディスプレイ上のアイコンによって、ユーザは自身の選択を確定させている。これらの選択の状態は、適当な通告手段を介してユーザに対して可能となる。（表示の形式およびモードに関連するユーザインタフェースに関しては以下の説明を参照されたい）。
【００２６】
携帯性機能ブロック１４０は、携帯型情報器具に対して、他の機能を使用するとした場合と比べてより低電力でよりサイズが小さいコンポーネントの利用を可能とするような時間、温度および補償の機能を含むことができる。これらの機能は、位置検知および処理ブロック１１０に示した機能と協働して動作することができ、またセンサ回転プラットフォーム、較正テスト、または誤差、歪み、ノイズおよびドリフトの検出およびリカバリ情報につながる同様のデバイスを含むことができる。
【００２７】
本発明の幾つかの実施形態を有効にするためには、電気機械式接続を使用することがある。例示的な実施の一形態では、本発明は、Ｐａｌｍ（登録商標）などの携帯型情報器具に装着するように適合させた非介入的で小型の拡張用デバイス内に設けることができる。多くの携帯型情報器具は、たとえば、ＲＳ  ２３２、ＵＳＢ、ＩＲ、パラレル、あるいは別の任意のタイプの入力ポートなどの入力ポートを有している。たとえば、本発明は、アクセサリ・スロット内でＨａｎｄｓｐｒｉｎｇ（登録商標）ＰＤＡの背面に接続させた拡張用デバイスとして実現することができる。
【００２８】
別の例示的な実施形態では、図５ａおよび５ｂに表したように、本発明は、ＰＤＡクレードルを受け入れるように適合させているポートを介してＰＤＡに接続することができる。より具体的には、薄型（０．５０８ｃｍ（０．２インチ）厚）の拡張用デバイス５００は、ＰＤＡ５０１のＰＤＡクレードルポートとインタフェースを取るためのラップアラウンド式コネクタ５０２のプラグ接続によって、ＰＤＡ５０１の背面にクリップ接続している。ラップアラウンド式コネクタ５０２はさらに、パススルーコネクタ機能を含むことができ、これによって、同期などの従来の機能のためにＰＤＡ５０１（または、別の携帯型情報器具）をクレードルにプラグ接続する際に、ユーザは拡張用デバイス５００を取り外す必要がない。
【００２９】
アドオンモジュール５００は、それ自体の電源（たとえば、燃料電池またはバッテリ）および／または所望によってマイクロプロセッサ、画像メモリおよびセンサ（カメラ、ＭＥＭ’ｓ、．．．）、ＩＯリソースファームウェアおよびソフトウェアおよびユーザインタフェース制御および処理命令を含む処理用リソースを含むことができることが企図される。別法として、本発明は、携帯型情報器具自体の内部に組み込むこともできる。
【００３０】
センサ１１１は、温度、時間、ピッチ、ロール、ヨー、Ｘ、Ｙ、および／またはＺ軸を含む並進自由度などを含むような任意の組み合わせで、１つまたは複数の自由度を検知するように選択することができる。センサの任意の１つまたはこれらを混合して使用することができる。たとえば、このセンサは、ボール式マウス、光学式マウスなどの表面結合型センサ、あるいは別の任意のタイプの表面結合型センサを含むことができる。このセンサはさらに、ビデオ計測、疑似照明（マイクロＧＰＳ）、音響、磁気、ＲＦ、などロケール結合型センサを含むことができる。このセンサはさらに、慣性（ピッチ、ロールおよびヨー、並進、など）センサ、圧電セラミック薄膜や圧電材料（幾つかの用途で理想的となりうる無ＤＣコンポーネント）、マイクロ電気機械システム（ＭＥＭ’ｓ）センサ、地球規模測位システム（ＧＰＳ）、およびたとえば更新内読み値、ＲＦ、などに対する慣性センサ組を用いたリアルタイム動作向けに指向された差分式ＧＰＳなどのＦｒｅｅ−Ｔｒａｖｅｌ型センサを含むことができる。
【００３１】
幾つかの実施形態では、そのデバイスは人間（胴体−腕−手−指）の比較的狭い範囲の運動に合わせて調整することができる。以下の図２ａおよび２ｂは、垂直および水平の方向のそれぞれにおける腕−手−指の加速度データを表している。この加速度データは、腕−手−指−ＰＤＡ系に対するテストランの間に記録したものであり、ＰＤＡが大部分では上下に、また次いで左右に動いていることを表している。表示された最大加速度は約１７milliＧｓである。したがって、この加速度センサ（たとえば、ＭＥＭ’ｓセンサ）に関する１つの範囲は、約±２０milliＧｓとすることができる。このテストがガウス分布内の平均であると仮定すると、最悪のケースの加速度範囲はたとえば、約±７０milliＧｓとなることがある。この値は、比較的低い値である。
【００３２】
多くの消費者向けおよび幾つかの軍用のＭＥＭ’ｓのＩＣでは、全スパンの１０００milliＧｓすなわち１Ｇ程度にまで低下している。したがって、市販の１Ｇセンサを使用することができる。しかし所望であれば腕−手−指の運動の加速度範囲とより厳密に整合するように最適化させたＭＥＭ’ｓのセンサを製造することができることが企図される。
【００３３】
このデータは、６０Ｈｚで記録しているが１００ミリ秒増分で読み取っているような（ＰＤＡ像に関して妥当であるような１０Ｈｚの位置更新レートに相当する）ビデオ・カメラを用いて記録したものである。５〜１０Ｈｚの更新レートは、望ましいとされるうちの下端近くにある。そのディスプレイの更新レートおよびその用途に応じて、≧１５Ｈｚでありかつ約２０から約３０Ｈｚの更新レートが好ましいこともある。
【００３４】
幾つかの実施形態では、イメージングセンサは、環境内にあるおよび／または携帯型情報器具内にあるものを含めアンカーまたは基準または基準点を収集するために、フレーム取り込み装置および画像処理ソフトウェアと組み合わせて使用することができる。この種の方式は、「ビデオ計測位置検知法」と呼ぶことがある。選択したプラットフォームを基準とした携帯型情報器具の位置データを送信するために通信機能を設けることができる。イメージングデバイスは、たとえば、その幾つかを挙げると視覚的、ＩＲ式、ＵＶ式、多重スペクトル式、を含むことができる。
【００３５】
ユーザ環境に対してアンカーさせた静止カメラ（複数のこともある）など、部屋などの環境内に取り付けられたカメラによればアンカー点、基準点、または環境内のその他の基準点を基準として携帯型情報器具の位置を監視することができる。アンカー点は、特殊目的とすることや、環境由来とすることができる。特殊目的の基準点のケースでは、マーカを使用することが可能である。ディジタルアニメーションの分野では、行為者に取り付けた白色の球体がすでに使用されている。環境由来型のアンカー点のケースでは、そのシステムは、部屋の内部の中実の点を統計的に特定することができる。これらは必ずしも静止している必要はない。しかし、幾つかの実施形態では、そのシステムは白色の椅子やランプなど不変で安定しており、かつ静止したアンカー点を特定している。視覚検知用システムは、理想的には、携帯型情報器具の見通し線の喪失を防ぐようなカメラを有している。幾つかの用途では、このカメラ（複数のこともある）は、そのｘ、ｙまたはｘ、ｙおよびｚ成分、並びに幾つかのケースではその回転自由度が利用可能な技法のいずれかを用いて取得できるようにして取り付けることができる（ただし必須ではない）。テンプレートマッチングおよび重心位置計算を通じて携帯型情報器具の位置を収集した時点で、このカメラはこの携帯型情報器具位置を携帯型情報器具に送信することができ、次いで携帯型情報器具はその表示された出力を、選択された機能および自己位置の関数として調整している。
【００３６】
ビューイングデバイスに取り付けた可動式カメラ（複数のこともある）などの現場カメラが検知機能の全体または一部分として選択されている場合、携帯型情報器具内に取り付けた視覚スペクトルカメラ（複数のこともある）を使用することができる。次いで、このシステムは、その環境内部のアンカー点を収集するようにトレーニング（たとえば、１回のトレーニングと較正を介するか、後続の周期的または連続的なトレーニング、較正および改正を介するかによる）をさせることができる。
【００３７】
このケースでは、その環境アンカー点は、たとえば、ユーザの頭部および／または肩部、眼および／または鼻および／または顔つきなどの顔面のフィーチャとすることができる。次いで、携帯型情報器具を移動させると、鼻または頭部および／または肩部に関する基準が変化する。こうしたフィーチャを収集し、かつ図８ａ〜ｅに示すようなディスプレイ上でマウスの印を操作するためには、テンソル投影アルゴリズムを実装することができる。図８ａ〜ｄは、顔面上でアンカー８０１を眼および口の最遠端として表しており、また顔を動かすのに伴ってこれらのフィーチャを追跡している。図８ｅは、あご、鼻孔および眉間をアンカー８０２として利用している代替的なアンカー・スキームを表している。顔面上のアンカー点８０１または８０２に従って自分の顔を追跡している人は、多くの用途についてコンピュータのマウス機能を実行させるように顔の運動を用いることができる。自分の鼻をマウスとして使用することは、「ノウズ（ｎｏｕｓｅ）」テクノロジと考えることもできると言われている。したがって、ディスプレイ−位置−センサの組み合わせを移動させる代わりに、オペレータと向き合ったカメラなどの視覚的センサを、オペレータの顔面のフィーチャなどオペレータ上のアンカー点の上にロックさせて有することができる。次いで、オペレータの顔の傾斜または運動は、ディスプレイ上のマウスの運動を表す、すなわちシミュレートすることができる。こうした傾斜または運動によってさらに、表示されたコンテンツによって表現されたドキュメントまたはオブジェクトの周囲でのディスプレイのバーチャルな運動を提供することもできる。コンテンツを制御するためのこの方式や、ディスプレイ上での操作に関しては、特に身体に障害がある人にとって有用となりうるような別の変形形態が存在する。
【００３８】
要約すると、幾つかの実施形態では、位置センサ９０２と、位置センサ９０２に対して構造９０７を介して結合させかつ取り付けたディスプレイ９０３と、位置センサに接続した視覚的センサ９０４と、を有するようなビューイングシステム９０１が存在することがある。さらに、この視覚的センサはオペレータ９０５上のフィーチャ９０６を検知することが可能であり、またこのフィーチャは視覚的センサが特定するアンカーとすることになる。位置センサは、視覚的センサによる特定を受けてこのアンカーの位置に従ってオペレータの位置を決定することになる。このアンカーの位置は、オブジェクト、ドキュメント、マップなどの作用対象のうちのどの部分をディスプレイ上に来るようにすべきかを示すことになる。オペレータはディスプレイ上で所望のコンテンツが見えるように、必要に応じて移動することになる。これらの視覚的センサ、位置センサおよびディスプレイによって、アルゴリズム、ソフトウェア、その他の適当な処理を統合させて、このビューイングシステムが実現されることになる。
【００３９】
幾つかの実施形態では、一般に使用されているマウス位置センサを用いることができる。一般的なマウス位置センサの幾つかは、たとえばＬＥＤからセンサまでの光の通過を可能にしているスロット付きホイールを駆動させるローリング式のボールを含んでいる。このセンサは、典型的には、このローリング式ボールの運動を特定するために光パルスの数をカウントしている。実施の一形態では、たとえば、ＰＤＡの基部にある標準のＲＳ−２３２入力ポートを介して位置データを携帯型情報器具に送信するためにこの種のマウスを使用することができる。ＸおよびＹ位置データはこの方式により送信かつ受信させることができる。収集用ソフトウェアは、マウスのパルスカウントを包含しているバッファに周期的にアクセスすることができる。このカウントを用いるとｘ方向およびｙ方向でマウスがどれだけ遠くまで移動したのか知ることができる。このカウントは、移動した距離を基準として較正することができる。たとえば、実際の移動が２．５４ｃｍ（１インチ）であれば、５．０８ｃｍ（２インチ）の運動が表示されるようにゲイン係数を割り当てることができる。ゲインが１であると、実世界に対する一対一の等角写像を提供することになり、これをドキュメントおよびユーザの基準プラットフォーム（複数のこともある）として使用することがある。ゲインはその用途に応じて、負、ゼロ、あるいは正とすることができる。
【００４０】
別の例示的な実施形態では、光電子式としたマウスシステムを使用することができる。光電子式マウスシステムは、典型的には、上述した電気機械的マウスシステムと同様の方式でパルスカウントを提供している。機械的部分が存在しないため、多くの場合機能を維持させるためのメンテナンスや清掃はほとんど不要であるか、まったく不要である。こうした光電子式マウスシステムは、所望によってＰＤＡや同様のデバイスのボタンコネクタ内に装着することができる。これらのシステムは、ユーザがマウスを空間的に浮かせて逃がしてやる必要がないようなデスクトップ用途に関して特に適当となりうる。
【００４１】
上で指摘したように、慣性検知を使用することもできる。幾つかの実施形態では、そのセンサシステムはＭＥＭ’ｓのみで実現することができる。ＭＥＭ’ｓ式デバイスは、典型的には小型でありかつ低コストである。しかし幾つかのケースでは、幾つかの低コストのＭＥＭ’ｓ式デバイスは、比較的大きな加速度バイアスおよびノイズを発生させることがありうる。たとえば、図６は、加速度誤差による短期的な位置誤差を表すことを目的としたＸ軸６０１に沿った加速度計６００を表している。幾つかの低コストのＭＥＭ’ｓテクノロジの加速度バイアスは、約５ｍＧｓである。ＡＢ＝加速度バイアス＝５milliＧｓ＝０．００５×３２フィート／秒／秒×１２インチ／フィート＝４．８７ｃｍ（１．９２インチ）／秒／秒。Ａｏｕｔ＝Ａｔｒｕｅ＋ＡＢ。Ｘｏｕｔ＝Ｘｔｒｕｅ＋ｓｉｇｍａＸ。ＳｉｇｍａＸ＝示されたＸｏｕｔの誤差＝１／２（ＡＢ）ｔ２＝２．５４ｃｍ（１インチ）（各１秒あたり誘導される誤差）。したがって、各１秒間に誘導される誤差は約２．５４ｃｍ（１インチ）である。不確定度は２．５４ｃｍ（１インチ）であるが各１秒ごとに蓄積されて受容できない誤差となることがありうる。したがって、ユーザが画像内のある具体的な位置に留まろうと希望する場合、幾つかのケースでは、ユーザは１秒ごとに２．５４ｃｍ（１インチ）ドリフトする画像に出会うことがある。
【００４２】
幾つかの低コストＭＥＭ’ｓデバイスに関するこの影響を低減させるために、幾つかの実施形態では、ユーザ関与を使用することがある。ユーザは、たとえば、ボタンを押す（もしくは、押していたボタンを離す）、または携帯型情報器具が静止状態にあること並びに較正が実行できることを通知するために、同様の通告および／または選択を押すことができる。
【００４３】
幾つかの低コストＭＥＭ’ｓデバイスに関連するようなゼロ−ｇバイアス、ノイズ、回転式の運動（傾き、傾斜．．．）および温度および一時的ドリフトなどのような誤差のために、ＭＥＭ’ｓのみの有効な実現形態では周期的の較正が不可欠であることがありうる。オブジェクトの静止観察モードでスクロールを起動したいときにはいつでもユーザにボタンを押させる（もしくは押さないようにさせる）ことによって、これを比較的目立たないように追加することができる。このことによって、１）ユーザに対する適当な命令によって、携帯型情報器具がＰＤＡや同様のデバイスが静止しており、ボタンを押す直ぐ前のユーザが好む向きに保持させる必要性に関してユーザに警報を出すこと、２）携帯型情報器具が重力その他に対して静止した適正な向きであるとユーザが考えるものを基準として器具自身を較正することを可能にすること、３）長期的な２重積算誤差を軽減させるように比較的短い時間バーストの間のみに起動を限定するようにユーザに対して促すこと、並びにその他の機能、といったこれらの機能のうちの少なくとも幾つかを所望により実行することができる。
【００４４】
こうしたシステムでは、ＭＥＭ’ｓ１１１デバイスの出力を計測することができる。その結果はフィルタ１１２を用いてフィルタ処理し、帯域外ノイズを除去することができる。次いで、関連する情報１１３を抽出し、さらに１１４のようにシステムが使用できるようにＸおよび／またはＹおよび／またはＺにエンコードしている。最後に、この位置の値は、後で減算または逆フィルタ処理するためにユーザが計測ボタンおよび／または警報器を離したときに補償機能１１５内に格納することができる。
【００４５】
別の方法では、時間および温度の関数として加速度バイアスを特徴付けすることができる、システムが時間および温度を検知するのに従ってルックアップテーブルまたはパラメータ方程式を使用することによって、適宜ソフトウェア内で補償している。デバイスのバンド幅を限定することは、ピークツーピークのノイズスパイク範囲、並びに画像の対応する振動を制限するために望ましい。運動がゆっくりの場合は５Ｈｚの位置検知バンド幅が推奨され、また旋回の取り込みでは３０Ｈｚが推奨される。
【００４６】
幾つかの実施形態では、システムのバンド幅は、モードによって異なることがある。十分な持続時間をもつ大きな加速度は、その携帯型情報器具を大バンド幅旋回モードに切り替えさせることができる。この携帯型情報器具は、複数バンドの加速度詳細を含むように実現することができ、これによってシステムの選択および使用に関して利用可能な微細な粒子、中等度の粒子および粗い粒子の加速度および運動読み値が得られる。これによって、階層式の配列、並びに運動制御、搬送遅延、モードおよびイフェクトの利用可能性につながることがありうる。
【００４７】
加速度計を単独で選択する場合、並びにシステムがピッチ、ロールおよびヨーなどのさまざまな自由度に関して十分な確度および許容誤差を有していなければならない場合には、並進性の運動の決定のために６つの加速度計を使用することがある。１つの面内で互いに１２０度だけ離間させ、かつたとえば直角な面内で３０度の傾きとした３つの加速度計と、３つのジャイロスコープＭＥＭ’ｓとを用いて、これ以外のセンサの読み値を補完し、かつバイアスおよびノイズの影響の排除に寄与させることができる。このベクトルコンポーネントは、１回限りのまたは周期的な較正イベントで可能であるのと同様に、構成ゲイン差を補償するために使用することができる。図７は、ＭＥＭ’ｓ加速度計７０１、７０２および７０３をデルタ配列とした可能な配列の１つ７００を表している。これらは、このケースでは、３つの自由度ｘ、ｙおよびｚと、角度の向き、ピッチ、ロールおよびヨーに沿った並進加速度を報告するように配列させている。
【００４８】
較正更新同士の間の時間をより長くすることが所望であるときは、たとえば、ＭＥＭ’ｓデバイスを、受容可能な位置確度を適宜有するようなＧＰＳや差分式ＧＰＳまたは何か別の位置検知システム（磁気式、具体的にはたとえば磁力計）と組み合わせることによって幾つかのＭＥＭ’ｓデバイスを用いる２重積算誤差を克服することができる。こうした構成では、たとえばＧＰＳのより低速な更新に関する中間的な読み値を提供するためにＭＥＭ’ｓデバイスを使用することができる。ＧＰＳの幾つかの用途は、軍事作戦で行われるのと同様のより高い確度となるようにさせうることが考えられる。
【００４９】
慣性センサのケースでは、１１１、１１２および１１３によって信号を提供し、バンド内コンテンツに対してフィルタ処理し、かつ速度次いで位置情報をリアルタイムで提供するように統合している。これらは、ハードウェア、ファームウェアおよびソフトウェアの所望に応じた組み合わせによって実現することができる。動き補償機能１１５は、ローミング１２２およびレンダリング１２３機能に対して逆情報を提供することができる。１：１の等角写像が実現されるようにゲインを付与し、これによって２．５４ｃｍ（１インチ）ずつ携帯型情報器具を移動させ、オブジェクト空間で等角運動を実現するように画像を逆に移動させることができる。したがって、オブジェクトは、静止したままのように表すことができる。具体的には、携帯型情報デバイスを２．５４ｃｍ（１インチ）ずつ左に移動させると、表示される画像は２．５４ｃｍ（１インチ）右側に移動し、これによって表示された画像における正味の速度は０ｃｍ（０インチ）となる。
【００５０】
別法として幾つかの用途では、別のゲイン係数を使用することができる。たとえば、携帯型情報器具の運動が大きい外科的用途では、オブジェクト空間内の運動は小さくすることがある。オブジェクト空間内の運動を小さくし、これによって携帯型情報器具の大きな移動からオブジェクト空間内での小さい移動を生成させることができる。別の用途では、オブジェクト空間内の運動を最大化し、これによって携帯型情報器具の小さい移動からオブジェクト空間内での大きな移動を生成させることができる。
【００５１】
別の例示的な実施形態では、位置の追跡のために、ＭＥＭ’ｓデバイスを磁力計と協働して使用することができる。幾つかのＭＥＭ’ｓデバイスは、高周波数の運動の検出に関してはより正確であるが、低周波数の運動の検出に関しては正確さがより低い。他方、磁力計は、多くの場合、低周波数の運動の検出に関してはより正確であり、また高周波数の運動の検出に関しては正確さがより低い。低周波数と高周波数の両方の運動の検出に関して比較的正確であるような出力を提供するために、１つまたは複数のＭＥＭ’ｓデバイスの出力を、１つまたは複数の磁力計デバイスの出力と混合することができることが企図される。ＭＥＭ’ｓデバイスの出力と磁力計デバイスの出力との混合は、計算したセンサ差分信号に基づくことができる。
【００５２】
別の例示的な実施形態では、小型の超音波センサを携帯型情報器具に取り付けることができる。さもなければ、環境内に（おそらく、別のタイプのセンサのセンサバーに沿って）ＩＲセンサを配置することもできる。次いで、このシステムは、センサバーを基準として選択した時間間隔で携帯型情報器具の位置を検出し、携帯型情報器具の位置の報告を返すことができる。同様のセンサシステムの１つ（すなわち、Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｉｎｋ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｂｏｓｔｏｎが製造している「ｍｉｍｉｏ」という名称のホワイトボード）によれば、ホワイトボードを基準としたペンの位置を検出することができる。
【００５３】
ユーザインタフェースではディスプレイの形式およびモードが必要となることがある。拡大は（１）ユーザ選択（２）眼の基準点からの距離（３）建物内の部屋、テーブルまたは地面などとすることができるようなユーザ選択のまたはデフォルトの基準プラットフォームまたは点を基準とした距離、に関する離散的または連続的な関数として実現することができる。ユーザのスケール調整はたとえば、スイッチ、ノブ、またはソフトスイッチまたはソフトノブあるいは同様の制御デバイスを有効にする、選択する、または押すことによって実施することができる。
【００５４】
運動およびスケール調整には、適当な離散的画像の選択、３線間補間などの３Ｄグラフィックス技法および／または画像その他のベクトル表現に対する算術的変換（たとえば、アフィン変換を介する）を含め、実現するための方法は幾つもある。これらの画像はマップ、英数字、写真、３Ｄ  ＣＧＩ、ボリュメトリック、などとすることができることが企図される。ビットマップ式の画像コンテンツに関する実施の一形態では、低コストで、低性能の携帯型情報器具向けには選択した離散的画像を使用するべきであり、またより高性能の携帯型情報器具向けには３線間補間を使用すべきである。後者は、円滑な転移に影響を及ぼしており、また同じ背景をもつ離散的画像を利用しており、その各々は、詳細さのレベルが高から低までさまざまとなっている。深度を連続的方式で一方からもう一方に変更するのに従って、任意の対に関する混合が画面上に表示される。したがって、その拡大は離散的としたり、円滑としたりすることができる。これは、たとえば２のべき乗の分解能差を有する事前保存した画像を使用することによって実現することができる。補間は連続的変化に関して直ぐ近くの分解能表現からなる任意の対の間で実現することができる。
【００５５】
スケール調整および付随する補間は、性能目標を満たすように必要に応じてハードウェア、ファームウェアおよび／またはソフトウェアを組み合わせて使用することによって、ユーザのリクエストに基づいて画素ごとに自動的にまたはリアルタイムで周期的に実行することができる。補間は、たとえば、最近傍近隣値、双線式（ｂｉ−ｌｉｎｅａｒ）、３線式（ｔｒｉ−ｌｉｎｅａｒ）、２Ｄまたは３Ｄ３次Ｂ−スプライン、などを用いて実現することができる。
【００５６】
実施の一形態では、極めて大きな領域にわたって円滑に移動しかつ極めて精細にスケール調整することが可能なベクトル像を使用することができる。これはさらに、アンチエイリアジングしたエッジおよび線を含めた幾何学比、関係および属性を維持するように使用することもできる。さらに、線の太さは、画像を基準としたスケール調整、または、ユーザまたは用途によって選択したモードの固定での保持のために起動させることができる。
【００５７】
全体ビューと局所ビューの組み合わせを使用すると関心領域の「鳥眼（ｂｉｒｄ’ｓ  ｅｙｅ）」ビューを提供することができる。ユーザの視活性記憶を支援することが望ましいようなケースでは、携帯型情報器具のディスプレイの形式は、局所的および全体的なシーンに関する同時利用可能なビューを含むように増強させることができる。図３は、全体ビューと局所ビュー２００の両方を同時に表している一例の詳細図である。アイテム２０１は、携帯型情報器具のディスプレイ上に表示された全体ビューと局所ビュー２００を表している。関心領域が描出の全体に及んでいる。アイテム２０２は、完全なドキュメントおよび関心領域インセット（局所ビューインセット２０３）を表示しているインセットを示している。ユーザが空間内で携帯型情報器具を移動させると、局所ビュー２０３は、局所画像２０１の運動および拡大に対応するような方式で全体インセット２０２内で移動、拡大および縮小することになる。図４は、本発明を使用しているＰａｌｍ（登録商標）ＰＤＡ３００などのウィンドウを有する制御デバイス内で実現させた結果的に得られる全体ビューと局所ビューを共存させて表している。
【００５８】
可動および静止のオブジェクトのトランスポートに関してハイブリッド機能が存在している。ユーザに対して利用可能な運動の範囲と比べてより大きなオブジェクトがある場合、トラバース方法の組み合わせを使用することがある。たとえば、ユーザに対して利用可能な運動の範囲が尽きたら、ユーザは利用可能な運動の範囲内のある点まで戻れることが必要となることがある。このことは、ドキュメントまたはオブジェクトに対する新規の基準点に対してユーザを再位置決めする効果がある。幾つかの実施形態では、アンカー付きのディスプレイと可動ディスプレイ機能のハイブリッド（あるいは逆に、可動オブジェクトと静止オブジェクトのハイブリッド）を使用することができる。
【００５９】
ボール式マウスタイプや光学式マウスタイプのセンサシステムでは、このシステムは、その機能がマウス（あるいは、幾つかのケースでは、携帯型情報器具それ自体）を表面から持ち上げた時点を示すことであるような追加的なセンサを付加することができる。このことはたとえば、重量起動式スイッチによって達成させることができる。別法として、あるいは追加として、その光学経路が表面近接性の関数であるような光学的フィードバックを使用することができる。ユーザがマウスやその他のデバイスを持ち上げると、ユーザによってオブジェクト空間内のトラバースが停止され、ユーザに利用可能な運動の範囲内の都合のよい場所に戻り、このマウスまたは別のデバイスを表面上または表面の近くに再度置き、この持ち上げ点からオブジェクト空間内でのトラバースを再開させる。
【００６０】
自由空間（無表面）での運動検出を可能にしているようなセンサでは、そのハイブリッド機能は、ボタンや圧力センサを、人間工学的原理に好都合となるように、たとえばデバイスの左上隅または右上隅に配置させて使用することによって実現させることができる。デバイスを起動させるためには、発声起動法、運動または位置誘導の起動法（たとえば、揺動（ｓｈａｋｉｎｇ）、マーク付けの正および負の加速度、ユーザ選択のまたはトレーニング式の（シグネチャ）運動パターン、あたかもバーチャル表面から持ち上げるかのような奥行き軸における運動）あるいは別の任意の起動方法を使用することができる。
【００６１】
運動または位置誘導による起動は、たとえば、適正に補償した慣性センサ（Ｚ軸のセンサがドキュメントの観察に適する）、ビデオ計測方法、疑似照明（マイクロＧＰＳ）方法、音響式位置検知方法、磁気式方法、ＲＦ方法、などを用いて実現することができる。
【００６２】
ユーザおよび用途の幾つかでは、たとえば５．０８または７．６２ｃｍ（２または３インチ）の増分単位で一定とさせるような、離散的ステップを単位とした移動から恩恵を受けることができると考えられる。マウス（または幾つかのケースでは、携帯型情報器具それ自体）の実際の運動がオペレータ制御下で円滑に実施されている間にオブジェクト空間内での搬送をバースト式に発生させることを可能にするためには、履歴を使用することができる。履歴は所望によってファームウェアまたはソフトウェア内のセンサコンポーネントの内部で達成させることができる。このセンサデータは連続的に収集し、累積し、たとえばｘまたはｙウィンドウ比較器とつきあわせて比較することができる。移動した距離の累積値が、ある係数（たとえば、７．６２ｃｍ（３インチ））を超えると、ビュー空間のｘまたはｙ位置を、次の対応するビューアドレスまで増分させている（画像のパッチまたはビューボリュームブロック）。
【００６３】
本発明によれば３Ｄおよびボリュメトリック式のビューを実行することができる。携帯型情報器具がたとえば自由空間位置検知を用いて実現されている場合、ユーザは、オブジェクトの周囲の歩行を可能にするような方式で携帯型情報器具を移動させ、オブジェクトの内部を調査することができる。オブジェクト内部の調査やボリュメトリックビューは、たとえば自由空間センサを３Ｄオブジェクトモデルおよび適当なボリュームビューソフトウェアと組み合わせて使用することによって可能とすることができる。
【００６４】
本発明を少なくとも１つの例示的な実施形態に関して記載してきたが、多くの変形形態および修正形態が企図される。したがって、添付の特許請求の範囲は、こうした変形形態および修正形態をすべて包含するように、従来技術に照らしてできる限り広く解釈されるように意図している。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の実施の一形態のブロック概要図である。
【図２ａ】垂直方向における腕−手−指の加速度データを表した図である。
【図２ｂ】水平方向における腕−手−指の加速度データを表した図である。
【図３】全体ビューと局所ビューの両方を同時に表示しているＰＤＡのディスプレイを表した図である。
【図５ａ】ＰＤＡに対する追加的機能に関する電気機械式接続を表した図である。
【図５ｂ】ＰＤＡに対する追加的機能に関する電気機械式接続を表した図である。
【図６】Ｘ方向に対する加速度計の位置を表した図である。
【図７ｂ】Ｘ、ＹおよびＺ方向での検知のための加速度計に関するＭＥＭ’ｓデルタ配列のレイアウトである。
【図８】顔面のフィーチャの追跡に関する本発明の利用を表した図である。
【図１】
2005518005.tif 000003
【図２ａ】
2005518005.tif 000004
【図２ｂ】
2005518005.tif 000005
【図３】
2005518005.tif 000006
【図４】
2005518005.tif 000007
【図５ａ】
2005518005.tif 000008
【図５Ｂ】
2005518005.tif 000009
【図６】
2005518005.tif 000010
【図７】
2005518005.tif 000011
【図８Ａ】
2005518005.tif 000012
【図８Ｂ】
2005518005.tif 000013
【図８Ｃ】
2005518005.tif 000014
【図８Ｄ】
2005518005.tif 000015
【図８Ｅ】
2005518005.tif 000016
【図９】
2005518005.tif 000017