(57)【要約】【課題】座標を入力するための移動型入力装置、前記装置を構成する方法、および前記方法をコンピュータに実装させるコンピュータプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録メディアを提供する。【解決手段】前記移動型入力装置は、２台のデジタルカメラと、校正ツールと、記憶部と、入力面に置いた対象物の座標を、前記２台のデジタルカメラの画像によって、前記校正ツールを含むように撮像した画像にもとづいて、前記入力面の対象物の座標を計算する制御部と、を有する。前記制御部は、また、前記入力面の近傍に規定された入力区域に対応する検出帯の位置および幅を構成する。前記検出帯の前記位置および前記幅は、前記入力面の位置に関連付けて前記記憶部に記憶される。【選択図】図１
2011103117.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動型入力装置であって、
イメージセンサを有する第１の撮像装置と、
イメージセンサを有し、前記第１の撮像装置からはなれて設けられた第２の撮像装置であって、前記第１の撮像装置から前記第２の撮像装置まで延長した所定の基線長を有する基線を規定する第２の撮像装置と、を備え、
前記第１の撮像装置の第１の光軸と前記基線長とは第１の角度を成し、
前記第２の撮像装置の第２の光軸と前記基線とは第２の角度を成し、
前記基線、前記第１の光軸、および前記第２の光軸を含む面の近傍には入力面が規定され、
前記入力面の近傍には、前記入力面を覆うように所定の厚さを有する検出区域が規定され、
前記第１の撮像装置および第２の撮像装置の少なくとも一つを検出画像撮像装置とし、
前記検出画像撮像装置のイメージセンサを検出イメージセンサとし、
検出帯が、前記検出イメージセンサ上の所定の位置に形成されると想定される画像であって、前記入力面の所定の位置における前記検出区域の画像として定義され、
前記移動型入力装置は、さらに、
寸法指標部を自身の上に有する、校正ツールと、
制御部であって、前記第１の撮像装置で撮影された、前記入力面の第１の位置に置いた前記校正ツールの第１の画像と、前記第２の撮像装置で撮影された、前記入力面の第２の位置の置いた前記校正ツールの第２の画像とを処理し、
前記第１の画像、前記第２の画像、前記第１の角度、および前記第２の角度に基づいて、前記入力面上の前記第１の位置の、前記基線長で規格化された座標を求め、
前記検出画像撮像装置で撮影された前記第１の画像または前記第２の画像の中の前記寸法指標の画像の寸法に基づいて、前記入力面上の前記第１の位置に対する前記検出帯の第１の位置および第１の幅を求め、
前記校正ツールを前記入力面の第２の位置に置いて前記第１の撮像装置で撮影された第３の画像と、前記校正ツールを前記入力面の第２の位置に置いて前記第２の撮像装置で撮影された第４の画像とを処理し、
前記第３の画像、第４の画像、第１の角度、第２の角度に基づいて、前記入力面上の前記第２の位置の、前記基線長で規格化された座標を求め、前記検出画像撮像装置で撮影された前記第３の画像または前記第４の画像の中の前記寸法指標の画像の寸法に基づいて、前記入力面上の前記第２の位置に対する前記検出帯の第２の位置および第２の幅を求めるようにされた、制御部と、
前記入力面の前記第１の位置に関連付けて、前記検出帯の前記第１の位置および前記第１の幅を記憶し、前記入力面の前記第２の位置に関連付けて、前記検出帯の前記第２の位置および前記第２の幅を記憶する、記憶部と、を備える移動型入力装置。
【請求項２】
請求項１の移動型入力装置において、前記制御部は、前記入力面上の第３の位置に対する前記検出帯の位置および幅を、前記入力面上の第３の位置、前記検出帯の前記第１の位置、前記第１の幅、前記第２の位置、および前記第２の幅に基づいて、内挿または外挿する。
【請求項３】
請求項１の移動型入力装置において、前記記憶部は、前記検出帯の前記第１の位置および前記第２の位置を、前記検出イメージセンサの表面を含む面と前記入力面上の前記第１の位置との間の距離に関連付けて記憶し、前記検出帯の前記第２の位置および前記第２の幅を、前記検出イメージセンサの前記表面を含む面と前記入力面上の前記第２の位置との間の距離に関連付けて記憶する。
【請求項４】
請求項１の移動型入力装置において、前記第１の撮像装置と前記第２の撮像装置との間の位置関係は、前記第１の撮像装置および前記第２の撮像装置が配置される前に解消され、前記第１の撮像装置および前記第２の撮像装置が配置された後、前記第１の撮像装置および前記第２の撮像装置は、移動型入力装置として構成され、前記移動型入力装置は、
前記第１の撮像装置と、
前記第１の撮像装置からはなれて設けられた前記第２の撮像装置であって、前記第１の撮像装置から前記第２の撮像装置まで延長した第２の所定の基線長を有する第２の基線を規定する第２の撮像装置と、を備え、
前記第１の撮像装置の前記第１の光軸と前記第２の基線長とは第３の角度を成し、
前記第２の撮像装置の第２の光軸と前記基線とは第４の角度を成し、
前記第２の基線、前記第１の光軸、および前記第２の光軸を含む面の近傍には第２の入力面が規定され、
前記第２の入力面の近傍には、前記入力面を覆うように所定の厚さを有する第２の検出区域が規定され、
前記第１の撮像装置および第２の撮像装置の少なくとも一つを第２の検出画像撮像装置とし、
前記第２の検出画像撮像装置のイメージセンサを第２の検出イメージセンサとし、
第２の検出帯が、前記第２の検出イメージセンサ上の所定の位置に形成されると想定される画像であって、前記入力面の所定の位置における前記検出区域の画像として定義され、
前記移動型入力装置は、さらに、
前記制御部であって、前記校正ツールを前記第２の入力面の第３の位置において、それぞれが前記第１の撮像装置および前記第２の撮像装置で撮影された第５の画像および第６の画像を処理し、
前記第５の画像、前記第６の画像、前記第３の角度、および前記第４の角度に基づいて前記第２の入力面上の第３の位置の、前記第２の基線長で規格化された座標を求め、
前記第２の検出画像撮像装置で撮影された前記第５の画像または前記第６の画像の中の前記寸法指標の画像の寸法に基づいて、前記第２の入力面上の前記第３の位置に対する前記第２の検出帯の第３の位置および第３の幅を求め、
前記校正ツールを前記第２の入力面の第４の位置において、それぞれが前記第１の撮像装置および前記第２の撮像で撮影された第７の画像および第８の画像を処理し、
前記第７の画像、前記第８の画像、前記第１の角度、前記第２の角度に基づいて、前記第２の入力面上の前記第４の位置の、前記第２の基線長で規格化された座標を求め、
前記第２の検出画像撮像装置で撮影された前記第７の画像または前記第８の画像の中の前記寸法指標の画像の寸法に基づいて、前記第２の入力面上の前記第４の位置に対する前記第２の検出帯の第３の位置および第３の幅を求めるようにされた、制御部と、
前記第２の入力面の第３の位置に関連付けて、前記検出帯の前記第３の位置および前記第３の幅を記憶し、前記第２の入力面の第４の位置に関連付けて、前記第２の検出帯の前記第４の位置および前記第４の幅を記憶する、記憶部と、を備える移動型入力装置。
【請求項５】
請求項１の移動型入力装置において、前記第１の角度と前記第２の角度とは、実質的に同一である。
【請求項６】
請求項１の移動型入力装置において、前記第１の撮像装置は、前記第１の光軸に対して前記第１の角度を形成する第１の方向指示部材を有し、
前記第２の撮像装置は、前記第２の光軸に対して前記第２の角度を形成する第２の方向指示部材を有し、
前記第１の撮像装置および前記第２の撮像装置は、前記第１の方向指示部材および前記第２の方向指示部材がお互いを指すように配置される。
【請求項７】
請求項１の移動型入力装置において、前記第１の撮像装置は、
前記第１の光軸に対して前記第１の角度を形成する第１の表面を有し、
前記第２の撮像装置は、前記第２の光軸に対して前記第２の角度を形成する第２の表面を有し、
前記第１の撮像装置および前記第２の撮像装置は、前記第１の表面および前記第２の表面が、前記第１の撮像装置と前記第２の撮像装置との間に張り渡されると想定される直線部材に対して平衡になるように、配置される。
【請求項８】
請求項１の移動型入力装置において、前記第１の撮像装置は、
そのレーザ放射方向が前記第１の光軸に対して前記第１の角度を形成する第１のレーザ放射部を有し、
前記第２の撮像装置は、そのレーザ放射方向が前記第２の光軸に対して前記第２の角度を形成する第２のレーザ放射部を有し、
前記第１の撮像装置および前記第２の撮像装置は、前記第１のレーザ放射部から放射されるレーザビームおよび前記第２のレーザ放射部から放射されるレーザビームが、それぞれ前記第２のレーザ放射部および第１のレーザ放射部へ向かうように、配置される。
【請求項９】
請求項１の移動型入力装置において、前記第１の撮像装置は、
そのレーザ放射方向が前記第１の光軸に対して前記第１の角度を形成するレーザ放射部を有し、
前記第２の撮像装置は、その法線が前記第２の光軸に対して前記第２の角度を形成する反射面を有し、
前記第１の撮像装置および前記第２の撮像装置は、前記レーザ放射部から放射されるレーザビームが、前記レーザ放射部へ向かう方向に前記反射面で反射されるように、配置される。
【請求項１０】
請求項１の移動型入力装置において、
前記第２の撮像装置を含むようにして前記第１の撮像装置で撮影された画像において、前記第２の撮像装置が所定の位置に位置するように、前記第１の撮像装置は配置され、
前記第１の撮像装置を含むようにして前記第２の撮像装置で撮影された画像において、前記第１の撮像装置が所定の位置に位置するように、前記第２の撮像装置は配置される。
【請求項１１】
請求項１の移動型入力装置において、前記校正ツール上の前記寸法指標は、前記校正ツールの他の部分とは異なる色を有する。
【請求項１２】
請求項１の移動型入力装置において、前記寸法指標は前記校正ツールの両端から離れて設けられている。
【請求項１３】
請求項１の移動型入力装置は、その表面に前記入力面が規定された入力台を有する。
【請求項１４】
移動型入力装置を設定する方法であって、
イメージセンサを有する第１の撮像装置およびイメージセンサを有する第２の撮像装置を、前記第１の撮像装置および前記第２の撮像装置が、前記第１の撮像装置から前記第２の撮像装置へ延在する所定の基線長を有する基線を規定するように配置する工程であって、
前記第１の撮像装置の第１の光軸と、前記基線が第１の角度を形成し、前記第２の撮像装置の第２の光軸と前記基線が第２の角度を形成し、
入力面が、前記基線、前記第１の光軸及び前記第２の光軸を含む面の近傍に規定され、
所定の厚さを有する検出区域が前記入力面の近傍に、前記入力面を覆うように規定され、
前記第１の撮像装置および前記第２の撮像装置の少なくとも１つが検出画像撮像装置とされ、
前記検出画像撮像装置の前記イメージセンサが検出イメージセンサとされ、
検出帯が、前記検出イメージセンサ上に形成されると想定される、前記入力面の所定の位置における前記検出区域の画像、として定義される、工程と、
寸法指標を有する校正ツールを前記入力面の第１の位置に置く工程と、
前記第１の撮像装置で第１の画像を、前記第２の撮像装置で第２の画像撮影する工程であって、前記第１の画像および第２の画像は前記入力面および前記入力面の第１の位置の前記校正ツールを含む、工程と、
前記入力面の前記第１の位置の、前記基線長で規格化された座標を、前記第１の画像、第２の画像、第１の角度、および第２の角度に基づいて求める工程と、
前記検出画像撮像装置で撮影された前記第１の画像または前記第２の画像の中の前記寸法指標の画像の寸法に基づいて、前記入力面上の前記第１の位置に対する前記検出帯の第１の位置および第１の幅を求める工程と、
前記校正ツールを前記入力面の第２の位置に置く工程と、
前記第１の撮像装置で第３の画像を、前記第２の撮像装置で第４の画像を撮像する工程であって、前記第３の画像および前記第４の画像はともに前記入力面および前記第２の位置の前記校正ツールを含む、工程と、
前記第３の画像、前記第４の画像、前記第１の角度、前記第２の角度に基づいて、前記入力面上の前記第２の位置の、前記基線長で規格化された座標を求める工程と、
前記検出画像撮像装置で撮影された前記第３の画像または前記第４の画像の中の前記寸法指標の画像の寸法に基づいて、前記入力面上の前記第２の位置に対する前記検出帯の第２の位置および第２の幅を求める工程と、
前記入力面の第１の位置に関連付けて、前記検出帯の前記第１の位置および前記第１の幅を記憶部に格納する工程と、
前記入力面の前記第２の位置に関連付けて、前記検出帯の前記第２の位置および前記第２の幅を前記記憶部に格納する工程と、を備える方法。
【請求項１５】
請求項１４の方法は、
前記入力面上の第３の位置に対する前記検出帯の位置および幅を、前記入力面上の第３の位置、前記検出帯の前記第１の位置、前記第１の幅、前記第２の位置、および前記第２の幅に基づいて、内挿または外挿する工程を備える。
【請求項１６】
請求項１４の方法において、
前記記憶する工程では、前記検出帯の前記第１の位置および前記第１の幅は、前記検出イメージセンサの表面を含む面と前記入力面上の前記第１の位置との間の距離に関連付けて記憶され、
前記検出帯の前記第２の位置および前記第２の幅を記憶する工程では、前記検出帯の前記第２の位置および前記第２の幅は、前記検出イメージセンサの前記表面を含む面と前記入力面上の前記第２の位置との間の距離に関連付けて記憶される。
【請求項１７】
請求項１４の方法は、
請求項１の方法で設定された前記移動型入力装置の構成を、移動前に解体する工程を備え、
前記方法は、前記解体する工程の後に、
前記第１の撮像装置および前記第２の撮像装置を、前記第１の撮像装置および前記第２の撮像装置が、前記第１の撮像装置から前記第２の撮像装置へ延在する所定の基線長を有する第２の基線を規定するように配置する工程であって、
前記第１の撮像装置の第１の光軸と、前記第２の基線が第３の角度を形成し、
前記第２の撮像装置の第２の光軸と前記第２の基線が第４の角度を形成し、
第２の入力面が、前記第２の基線、前記第１の光軸及び前記第２の光軸を含む面の近傍に規定され、
所定の厚さを有する第２の検出区域が前記第２の入力面の近傍に、前記第２の入力面を覆うように規定され、
前記第１の撮像装置および前記第２の撮像装置の少なくとも１つが第２の検出画像撮像装置とされ、
前記第２の検出画像撮像装置の前記イメージセンサが第２の検出イメージセンサとされ、
第２の検出帯が、前記第２の検出イメージセンサ上に形成されると想定される、前記第２の入力面の所定の位置における前記第２の検出区域の画像、として定義される、工程と、
寸法指標を有する校正ツールを前記入力面の第３の位置に置く工程と、
前記第１の撮像装置で第５の画像を、前記第２の撮像装置で第６の画像撮影する工程であって、前記第５の画像および前記第６の画像は前記第２の入力面および前記第２の入力面の前記第３の位置の前記校正ツールを含む、工程と、
前記第２の入力面の前記第３の位置の、前記第２の基線長で規格化された座標を、前記第５の画像、前記第６の画像、前記第３の角度、および前記第４の角度に基づいて求める工程、
前記第２の検出画像撮像装置で撮影された前記第５の画像または前記第６の画像の中の前記寸法指標の画像の寸法に基づいて、前記第２の入力面上の前記第３の位置に対する前記第２の検出帯の第３の位置および第３の幅を求める工程と、
前記校正ツールを前記第２の入力面の第４の位置に置おく工程と、
前記第１の撮像装置で第７の画像を、前記第２の撮像装置で第８の画像を撮像する工程であって、前記第７の画像および前記第８の画像はともに前記第２の入力面および前記第４の位置の前記校正ツールを含む、工程と、
前記第７の画像、前記第８の画像、前記第３の角度、前記第４の角度に基づいて、前記入力面上の前記第４の位置の、前記第２の基線長で規格化された座標を求める工程と、
前記第２の検出画像撮像装置で撮影された前記第７の画像または前記第８の画像の中の前記寸法指標の画像の寸法に基づいて、前記第２の入力面上の前記第４の位置に対する前記検出帯の第４の位置および第４の幅を求める工程と、
前記入力面の第３の位置に関連付けて、前記第２の検出帯の前記第３の位置および前記第３の幅を記憶部に格納する工程と、
前記入力面の前記第４の位置に関連付けて、前記第２の検出帯の前記第４の位置および前記第４の幅を前記記憶部に格納する工程と、を備える方法。
【請求項１８】
請求項１４の方法において、前記第１の角度と第２の角度とは、実質的に同一である。
【請求項１９】
請求項１４方法において、
前記第１の撮像装置は、前記第１の光軸に対して前記第１の角度を形成する第１の方向指示部材を有し、
前記第２の撮像装置は、前記第２の光軸に対して前記第２の角度を形成する第２の方向指示部材を有し、
第１の撮像装置および第２の撮像装置を配置する前記工程は、前記第１の方向指示部材および前記第２の方向指示部材がお互いを指すように前記第１の撮像装置および前記第２の撮像装置を配置する工程を含む。
【請求項２０】
請求項１４の方法において、前記第１の撮像装置は、前記第１の光軸に対して前記第１の角度を形成する第１の表面を有し、
前記第２の撮像装置は、前記第２の光軸に対して前記第２の角度を形成する第２の表面を有し、
第１の撮像装置および第２の撮像装置を配置する前記工程は、
直線部材を、前記第１の撮像装置と前記第２の撮像装置との間に張る工程と、
前記第１の表面および前記第２の表面が、前記直線部材に対して平衡になるように、前記第１の撮像装置および前記第２の撮像装置を配置する工程と、を含む。
【請求項２１】
請求項１４の方法において、
前記第１の撮像装置は、そのレーザ放射方向が前記第１の光軸に対して前記第１の角度を形成する第１のレーザ放射部を有し、
前記第２の撮像装置は、そのレーザ放射方向が前記第２の光軸に対して前記第２の角度を形成する第２のレーザ放射部を有し、
第１の撮像装置および第２の撮像装置を配置する前記工程は、前記第１のレーザ放射部から放射されるレーザビームおよび前記第２のレーザ放射部から放射されるレーザビームが、それぞれ前記第２のレーザ放射部および第１のレーザ放射部へ向かうように、前記第１の撮像装置および前記第２の撮像装置を配置する工程を含む。
【請求項２２】
請求項１４の方法において、
前記第１の撮像装置は、そのレーザ放射方向が前記第１の光軸に対して前記第１の角度を形成するレーザ放射部を有し、
前記第２の撮像装置は、その法線が前記第２の光軸に対して前記第２の角度を形成する反射面を有し、
第１の撮像装置および第２の撮像装置を配置する工程は、前記レーザ放射部から放射されるレーザビームが、前記レーザ放射部へ向かう方向に前記反射面で反射されるように、前記第１の撮像装置および前記第２の撮像装置を配置する工程を含む。
【請求項２３】
請求項１４の方法において、第１の撮像装置および第２の撮像装置を配置する前記工程は、
前記第２の撮像装置を含むようにして前記第１の撮像装置で、第１の調整画像を繰り返し撮影する工程と、
前記第１の調整画像において、前記第２の撮像装置の像が所定の位置に位置するように、前記第１の撮像装置を位置合わせする工程と、
前記第１の撮像装置を含むようにして前記第２の撮像装置で、第２の調整画像を繰り返し撮影する工程と、
前記第２の調整画像において、前記第１の撮像装置の像が所定の位置に位置するように、前記第２の撮像装置を位置合わせする工程と、を含む。
【請求項２４】
請求項１４方法において、前記校正ツール上の前記寸法指標は、前記校正ツールの他の部分とは異なる色を有する。
【請求項２５】
請求項１４の方法において、前記寸法指標は前記校正ツールの両端から離れて設けられている。
【請求項２６】
請求項１４の方法は、その表面に前記入力面が規定された入力台を有する。
【請求項２７】
コンピュータに移動型入力装置を設定する方法を実行させるプログラムを格納した、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、前記方法は、
イメージセンサを有する第１の撮像装置およびイメージセンサを有する第２の撮像装置を、前記第１の撮像装置および前記第２の撮像装置が、前記第１の撮像装置から前記第２の撮像装置へ延在する所定の基線長を有する基線を規定するように配置する工程であって、
前記第１の撮像装置の第１の光軸と、前記基線が第１の角度を形成し、前記第２の撮像装置の第２の光軸と前記基線が第２の角度を形成し、
入力面が、前記基線、前記第１の光軸及び前記第２の光軸を含む面の近傍に規定され、
所定の厚さを有する検出区域が前記入力面の近傍に、前記入力面を覆うように規定され、
前記第１の撮像装置および前記第２の撮像装置の少なくとも１つが検出画像撮像装置とされ、
前記検出画像撮像装置の前記イメージセンサが検出イメージセンサとされ、
検出帯が、前記検出イメージセンサ上に形成されると想定される、前記入力面の所定の位置における前記検出区域の画像、として定義される、工程と、
寸法指標を有する校正ツールを前記入力面の第１の位置に置く工程と、
前記第１の撮像装置で第１の画像を、前記第２の撮像装置で第２の画像撮影する工程であって、前記第１の画像および第２の画像は前記入力面および前記入力面の第１の位置の前記校正ツールを含む、工程と、
前記入力面の前記第１の位置の、前記基線長で規格化された座標を、前記第１の画像、第２の画像、第１の角度、および第２の角度に基づいて求める工程と、
前記検出画像撮像装置で撮影された前記第１の画像または前記第２の画像の中の前記寸法指標の画像の寸法に基づいて、前記入力面上の前記第１の位置に対する前記検出帯の第１の位置および第１の幅を求める工程と、
前記校正ツールを前記入力面の第２の位置に置く工程と、
前記第１の撮像装置で第３の画像を、前記第２の撮像装置で第４の画像を撮像する工程であって、前記第３の画像および前記第４の画像はともに前記入力面および前記第２の位置の前記校正ツールを含む、工程と、
前記第３の画像、前記第４の画像、前記第１の角度、前記第２の角度に基づいて、前記入力面上の前記第２の位置の、前記基線長で規格化された座標を求める工程と、
前記検出画像撮像装置で撮影された前記第３の画像または前記第４の画像の中の前記寸法指標の画像の寸法に基づいて、前記入力面上の前記第２の位置に対する前記検出帯の第２の位置および第２の幅を求める工程と、
前記入力面の第１の位置に関連付けて、前記検出帯の前記第１の位置および前記第１の幅を記憶部に格納する工程と、
前記入力面の前記第２の位置に関連付けて、前記検出帯の前記第２の位置および前記第２の幅を前記記憶部に格納する工程と、を備える方法。
【請求項２８】
請求項２７のコンピュータ読み取り可能な記憶メディアにおいて、前記方法は、前記入力面上の第３の位置に対する前記検出帯の位置および幅を、前記入力面上の第３の位置、前記検出帯の前記第１の位置、前記第１の幅、前記第２の位置、および前記第２の幅に基づいて、内挿または外挿する工程を備える。
【請求項２９】
請求項２７のコンピュータ読み取り可能な記憶メディアにおいて、
前記記憶する工程では、前記検出帯の前記第１の位置および前記第２の位置は、前記検出イメージセンサの表面を含む面と前記入力面上の前記第１の位置との間の距離に関連付けて記憶され、
前記検出帯の前記第２の位置および前記第２の幅を記憶する工程では、前記検出帯の前記第２の位置および前記第２の幅は、前記検出イメージセンサの前記表面を含む面と前記入力面上の前記第２の位置との間の距離に関連付けて記憶される。
【請求項３０】
請求項２７のコンピュータ読み取り可能な記憶メディアにおいて、前記方法は、
請求項１の方法で設定された前記移動型入力装置の構成を、移動前に解体する工程を備え、
前記方法は、前記解体する工程の後に、
前記第１の撮像装置および前記第２の撮像装置を、前記第１の撮像装置および前記第２の撮像装置が、前記第１の撮像装置から前記第２の撮像装置へ延在する所定の基線長を有する第２の基線を規定するように配置する工程であって、
前記第１の撮像装置の第１の光軸と、前記第２の基線が第３の角度を形成し、
前記第２の撮像装置と前記第２の基線が第４の角度を形成し、
第２の入力面が、前記第２の基線、前記第１の光軸及び前記第２の光軸を含む面の近傍に規定され、
所定の厚さを有する第２の検出区域が前記第２の入力面の近傍に、前記第２の入力面を覆うように規定され、
前記第１の撮像装置および前記第２の撮像装置の少なくとも１つが第２の検出画像撮像装置とされ、
前記第２の検出画像撮像装置の前記イメージセンサが第２の検出イメージセンサとされ、
第２の検出帯が、前記第２の検出イメージセンサ上に形成されると想定される、前記第２の入力面の所定の位置における前記第２の検出区域の画像、として定義される、工程と、
寸法指標を有する校正ツールを前記入力面の第３の位置に置く工程と、
前記第１の撮像装置で第５の画像を、前記第２の撮像装置で第６の画像撮影する工程であって、前記第５の画像および前記第６の画像は前記第２の入力面および前記第２の入力面の前記第３の位置の前記校正ツールを含む、工程と、
前記第２の入力面の前記第３の位置の、前記第２の基線長で規格化された座標を、前記第５の画像、前記第６の画像、前記第３の角度、および前記第４の角度に基づいて求める工程、
前記第２の検出画像撮像装置で撮影された前記第５の画像または前記第６の画像の中の前記寸法指標の画像の寸法に基づいて、前記第２の入力面上の前記第３の位置に対する前記第２の検出帯の第３の位置および第３の幅を求める工程と、
前記校正ツールを前記第２の入力面の第４の位置に置おく工程と、
前記第１の撮像装置で第７の画像を、前記第２の撮像装置で第８の画像を撮像する工程であって、前記第７の画像および前記第８の画像はともに前記第２の入力面および前記第４の位置の前記校正ツールを含む、工程と、
前記第７の画像、前記第８の画像、前記第３の角度、前記第４の角度に基づいて、前記入力面上の前記第４の位置の、前記第２の基線長で規格化された座標を求める工程と、
前記第２の検出画像撮像装置で撮影された前記第７の画像または前記第８の画像の中の前記寸法指標の画像の寸法に基づいて、前記第２の入力面上の前記第４の位置に対する前記検出帯の第４の位置および第４の幅を求める工程と、
前記入力面の第３の位置に関連付けて、前記第２の検出帯の前記第３の位置および前記第３の幅を記憶部に格納する工程と、
前記入力面の前記第４の位置に関連付けて、前記第２の検出帯の前記第４の位置および前記第４の幅を前記記憶部に格納する工程と、を備える方法。
【請求項３１】
請求項２７のコンピュータ読み取り可能な記憶メディアにおいて、前記第１の角度と第２の角度とは、実質的に同一である。
【請求項３２】
請求項２７のコンピュータ読み取り可能な記憶メディアにおいて、
前記第１の撮像装置は、前記第１の光軸に対して前記第１の角度を形成する第１の方向指示部材を有し、
前記第２の撮像装置は、前記第２の光軸に対して前記第２の角度を形成する第２の方向指示部材を有し、
第１の撮像装置および第２の撮像装置を配置する前記工程は、前記第１の方向指示部材および前記第２の方向指示部材がお互いを指すように前記第１の撮像装置および前記第２の撮像装置を配置する工程を含む。
【請求項３３】
請求項２７のコンピュータ読み取り可能な記憶メディアにおいて、前記第１の撮像装置は、前記第１の光軸に対して前記第１の角度を形成する第１の表面を有し、
前記第２の撮像装置は、前記第２の光軸に対して前記第２の角度を形成する第２の表面を有し、
第１の撮像装置および第２の撮像装置を配置する前記工程は、
直線部材を、前記第１の撮像装置と前記第２の撮像装置との間に張る工程と、
前記第１の表面および前記第２の表面が、前記直線部材に対して平衡になるように、前記第１の撮像装置および前記第２の撮像装置を配置する工程と、を含む。
【請求項３４】
請求項２７のコンピュータ読み取り可能な記憶メディアにおいて、前記第１の撮像装置は、そのレーザ放射方向が前記第１の光軸に対して前記第１の角度を形成する第１のレーザ放射部を有し、
前記第２の撮像装置は、そのレーザ放射方向が前記第２の光軸に対して前記第２の角度を形成する第２のレーザ放射部を有し、
第１の撮像装置および第２の撮像装置を配置する前記工程は、前記第１のレーザ放射部から放射されるレーザビームおよび前記第２のレーザ放射部から放射されるレーザビームが、それぞれ前記第２のレーザ放射部および第１のレーザ放射部へ向かうように、前記第１の撮像装置および前記第２の撮像装置を配置する工程を含む。
【請求項３５】
請求項２７のコンピュータ読み取り可能な記憶メディアにおいて、
前記第１の撮像装置は、そのレーザ放射方向が前記第１の光軸に対して前記第１の角度を形成するレーザ放射部を有し、
前記第２の撮像装置は、その法線が前記第２の光軸に対して前記第２の角度を形成する反射面を有し、
第１の撮像装置および第２の撮像装置を配置する工程は、前記レーザ放射部から放射されるレーザビームが、前記レーザ放射部へ向かう方向に前記反射面で反射されるように、前記第１の撮像装置および前記第２の撮像装置を配置する工程を含む。
【請求項３６】
請求項１４の移動型入力装置において、第１の撮像装置および第２の撮像装置を配置する前記工程は、
前記第２の撮像装置を含むようにして前記第１の撮像装置で、第１の調整画像を繰り返し撮影する工程と、
前記第１の調整画像において、前記第２の撮像装置の像が所定の位置に位置するように、前記第１の撮像装置を位置合わせする工程と、
前記第１の撮像装置を含むようにして前記第２の撮像装置で、第２の調整画像を繰り返し撮影する工程と、
前記第２の調整画像において、前記第１の撮像装置の像が所定の位置に位置するように、前記第２の撮像装置を位置合わせする工程と、を含む。
【請求項３７】
請求項２７のコンピュータ読み取り可能な記憶メディアにおいて、前記校正ツール上の前記寸法指標は、前記校正ツールの他の部分とは異なる色を有する。
【請求項３８】
請求項２７のコンピュータ読み取り可能な記憶メディアにおいて、前記寸法指標は前記校正ツールの両端から離れて設けられている。
【請求項３９】
請求項２７のコンピュータ読み取り可能な記憶メディアにおいて、その表面に前記入力面が規定された入力台を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動型入力装置、その校正方法、およびその校正のためのコンピュータプログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関し、さらに詳細には、複数の撮像装置有し、コンピュータと組み合わせて点の座標を入力するために使用される移動型入力装置、およびその校正方法ならびにその校正のコンピュータプログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
タッチパネルおよび電子白板は、イメージセンサモジュールが現在適用されている、コンピュータ入力装置を応用した装置である。これらの応用装置においては、センサの画像はコンピュータに取り込まれて解析され、ユーザーの指示した点の座標が決定される（米国特許第６，４２１，０４２参照）。
【０００３】
タッチパネル応用装置の場合、センサモジュールは、ＬＣＤやプラズマディスプレイなどの能動型ディスプレイ、またはプロジェクタスクリーンなどの受動型ディスプレイと組み合わせて使用される。能動型ディスプレイの場合、入力領域によって、ユーザーが対話できる能動領域が規定され、受動型ディスプレイの場合は、投影された画像によって、ユーザーが対話できる入力領域が規定される。
【０００４】
電子白板応用装置の場合、ユーザーがパネルの上に情報を書くと、それがコンピュータに転送される。書き込みのために割り当てられた領域によって、ユーザーが対話できる入力範囲が規定される。
【０００５】
タッチパネルおよび上記の白板応用装置において、イメージセンサモジュールは、ディスプレイまたは白板の所定の入力領域をカバーするように配置する必要がある。また、イメージセンサモジュールの設置の仕方が、画像処理システムがパネル入力エリア内の対象物の座標を計算するのに用いるパラメータを規定する。センサモジュール間の間隔およびセンサモジュールの３つの回転角度を利用した三角測量を用いて、座標が計算される。
【０００６】
タッチパネルへの応用の場合、画像処理システムは、センサモジュールの撮影した画像から次の情報を抽出する。
【０００７】
・パネル上の対象物の位置（座標）。
【０００８】
・センサ画像上のパネル表面の位置。
【０００９】
・対象物がパネル表面に接触しているか、または接触していると考えられる程度に近接しているか。
【００１０】
パネル表面の位置は、通常、その表面に対して機械的に配置されたイメージセンサモジュールによって規定される、固定された画素ラインの帯の端部にある。
【００１１】
画像処理システムが、いつポインティング用対象物がパネル表面に接触または十分近接したかを判断するために、所定の厚みを有した仮想的な層がパネル表面近傍に規定される。この層は検出区域と呼ばれ、この検出区域に対応して、イメージセンサの上に画素の帯が規定される。ポインティング用対象物がこの帯の中にある場合、その対象物がパネルの表面に接触したと、アルゴリズムによって判断される。この方法がうまく機能するためには、パネル表面に対する、センサモジュールの位置および機械的位置合わせが重要である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかし、従来技術の装置には、以下の問題があった。画像処理システムの検出アルゴリズムが用いる、センサモジュールがカバーする部分を規定するために、イメージセンサモジュールに重要な機械的位置合わせが要求される。所定のパネル構成と組み合わせたときだけに機能する専用固定ブラケットを有して機能する精密な筐体が必要である。イメージセンサモジュールは、生産時に決められた間隔を有し、工場組み立て時に規定された１つの領域のみに限定された入力領域を有して装置の一部として所定の位置に設置されている。
【００１３】
したがって、従来技術の利用では、イメージセンサモジュールをテーブルなどの表面の上において、コンピュータ入力対話領域を短時間で作ることはできない。その理由は、画素の固定された部分を画像処理システムの検出区域に割り当てるのに、影響の大きい機械的配置が要求されるからである。
【００１４】
また現在、任意の仮想領域を空間に規定する、イメージセンサを用いた入力装置は提供されていない。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記に鑑み、本発明の一つの態様にかかる実施形態は、移動型入力装置であって、
イメージセンサを有する第１の撮像装置と、
イメージセンサを有し、前記第１の撮像装置からはなれて設けられた第２の撮像装置であって、前記第１の撮像装置から前記第２の撮像装置まで延長した所定の基線長を有する基線を規定する第２の撮像装置と、を備え、
前記第１の撮像装置の第１の光軸と前記基線長とは第１の角度を成し、
前記第２の撮像装置の第２の光軸と前記基線とは第２の角度を成し、
前記基線、前記第１の光軸、および前記第２の光軸を含む面の近傍には入力面が規定され、
前記入力面の近傍には、前記入力面を覆うように所定の厚さを有する検出区域が規定され、
前記第１の撮像装置および第２の撮像装置の少なくとも一つを検出画像撮像装置とし、
前記検出画像撮像装置のイメージセンサを検出イメージセンサとし、
検出帯が、前記検出イメージセンサ上の所定の位置に形成されると想定される画像であって、前記入力面の所定の位置における前記検出区域の画像として定義され、
前記移動型入力装置は、さらに、
寸法指標部を自身の上に有する、校正ツールと、
制御部であって、前記第１の撮像装置で撮影された、前記入力面の第１の位置に置いた前記校正ツールの第１の画像と、前記第２の撮像装置で撮影された、前記入力面の第２の位置の置いた前記校正ツールの第２の画像とを処理し、
前記第１の画像、前記第２の画像、前記第１の角度、および前記第２の角度に基づいて、前記入力面上の前記第１の位置の、前記基線長で規格化された座標を求め、
前記検出画像撮像装置で撮影された前記第１の画像または前記第２の画像の中の前記寸法指標の画像の寸法に基づいて、前記入力面上の前記第１の位置に対する前記検出帯の第１の位置および第１の幅を求め、
前記校正ツールを前記入力面の第２の位置に置いて前記第１の撮像装置で撮影された第３の画像と、前記校正ツールを前記入力面の第２の位置に置いて前記第２の撮像装置で撮影された第４の画像とを処理し、
前記第３の画像、第４の画像、第１の角度、第２の角度に基づいて、前記入力面上の前記第２の位置の、前記基線長で規格化された座標を求め、前記検出画像撮像装置で撮影された前記第３の画像または前記第４の画像の中の前記寸法指標の画像の寸法に基づいて、前記入力面上の前記第２の位置に対する前記検出帯の第２の位置および第２の幅を求めるようにされた、制御部と、
前記入力面の前記第１の位置に関連付けて、前記検出帯の前記第１の位置および前記第１の幅を記憶し、前記入力面の前記第２の位置に関連付けて、前記検出帯の前記第２の位置および前記第２の幅を記憶する、記憶部と、を備える移動型入力装置。
【００１６】
本発明の他の態様によれば、他の実施形態は、移動型入力装置を設定する方法であって、
イメージセンサを有する第１の撮像装置およびイメージセンサを有する第２の撮像装置を、前記第１の撮像装置および前記第２の撮像装置が、前記第１の撮像装置から前記第２の撮像装置へ延在する所定の基線長を有する基線を規定するように配置する工程であって、
前記第１の撮像装置の第１の光軸と、前記基線が第１の角度を形成し、前記第２の撮像装置の第２の光軸と前記基線が第２の角度を形成し、
入力面が、前記基線、前記第１の光軸及び前記第２の光軸を含む面の近傍に規定され、
所定の厚さを有する検出区域が前記入力面の近傍に、前記入力面を覆うように規定され、
前記第１の撮像装置および前記第２の撮像装置の少なくとも１つが検出画像撮像装置とされ、
前記検出画像撮像装置の前記イメージセンサが検出イメージセンサとされ、
検出帯が、前記検出イメージセンサ上に形成されると想定される、前記入力面の所定の位置における前記検出区域の画像、として定義される、工程と、
寸法指標を有する校正ツールを前記入力面の第１の位置に置く工程と、
前記第１の撮像装置で第１の画像を、前記第２の撮像装置で第２の画像撮影する工程であって、前記第１の画像および第２の画像は前記入力面および前記入力面の第１の位置の前記校正ツールを含む、工程と、
前記入力面の前記第１の位置の、前記基線長で規格化された座標を、前記第１の画像、第２の画像、第１の角度、および第２の角度に基づいて求める工程と、
前記検出画像撮像装置で撮影された前記第１の画像または前記第２の画像の中の前記寸法指標の画像の寸法に基づいて、前記入力面上の前記第１の位置に対する前記検出帯の第１の位置および第１の幅を求める工程と、
前記校正ツールを前記入力面の第２の位置に置く工程と、
前記第１の撮像装置で第３の画像を、前記第２の撮像装置で第４の画像を撮像する工程であって、前記第３の画像および前記第４の画像はともに前記入力面および前記第２の位置の前記校正ツールを含む、工程と、
前記第３の画像、前記第４の画像、前記第１の角度、前記第２の角度に基づいて、前記入力面上の前記第２の位置の、前記基線長で規格化された座標を求める工程と、
前記検出画像撮像装置で撮影された前記第３の画像または前記第４の画像の中の前記寸法指標の画像の寸法に基づいて、前記入力面上の前記第２の位置に対する前記検出帯の第２の位置および第２の幅を求める工程と、
前記入力面の第１の位置に関連付けて、前記検出帯の前記第１の位置および前記第１の幅を記憶部に格納する工程と、
前記入力面の前記第２の位置に関連付けて、前記検出帯の前記第２の位置および前記第２の幅を前記記憶部に格納する工程と、を備える方法。
【００１７】
本発明の他の態様によれば、他の実施形態は、コンピュータに移動型入力装置を設定する方法を実行させるプログラムを格納した、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、前記方法は、
イメージセンサを有する第１の撮像装置およびイメージセンサを有する第２の撮像装置を、前記第１の撮像装置および前記第２の撮像装置が、前記第１の撮像装置から前記第２の撮像装置へ延在する所定の基線長を有する基線を規定するように配置する工程であって、
前記第１の撮像装置の第１の光軸と、前記基線が第１の角度を形成し、前記第２の撮像装置の第２の光軸と前記基線が第２の角度を形成し、
入力面が、前記基線、前記第１の光軸及び前記第２の光軸を含む面の近傍に規定され、
所定の厚さを有する検出区域が前記入力面の近傍に、前記入力面を覆うように規定され、
前記第１の撮像装置および前記第２の撮像装置の少なくとも１つが検出画像撮像装置とされ、
前記検出画像撮像装置の前記イメージセンサが検出イメージセンサとされ、
検出帯が、前記検出イメージセンサ上に形成されると想定される、前記入力面の所定の位置における前記検出区域の画像、として定義される、工程と、
寸法指標を有する校正ツールを前記入力面の第１の位置に置く工程と、
前記第１の撮像装置で第１の画像を、前記第２の撮像装置で第２の画像撮影する工程であって、前記第１の画像および第２の画像は前記入力面および前記入力面の第１の位置の前記校正ツールを含む、工程と、
前記入力面の前記第１の位置の、前記基線長で規格化された座標を、前記第１の画像、第２の画像、第１の角度、および第２の角度に基づいて求める工程と、
前記検出画像撮像装置で撮影された前記第１の画像または前記第２の画像の中の前記寸法指標の画像の寸法に基づいて、前記入力面上の前記第１の位置に対する前記検出帯の第１の位置および第１の幅を求める工程と、
前記校正ツールを前記入力面の第２の位置に置く工程と、
前記第１の撮像装置で第３の画像を、前記第２の撮像装置で第４の画像を撮像する工程であって、前記第３の画像および前記第４の画像はともに前記入力面および前記第２の位置の前記校正ツールを含む、工程と、
前記第３の画像、前記第４の画像、前記第１の角度、前記第２の角度に基づいて、前記入力面上の前記第２の位置の、前記基線長で規格化された座標を求める工程と、
前記検出画像撮像装置で撮影された前記第３の画像または前記第４の画像の中の前記寸法指標の画像の寸法に基づいて、前記入力面上の前記第２の位置に対する前記検出帯の第２の位置および第２の幅を求める工程と、
前記入力面の第１の位置に関連付けて、前記検出帯の前記第１の位置および前記第１の幅を記憶部に格納する工程と、
前記入力面の前記第２の位置に関連付けて、前記検出帯の前記第２の位置および前記第２の幅を前記記憶部に格納する工程と、を備える方法。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかる移動型入力装置の外観を示す図である。
【図２ａ】第１の実施形態のデジタルカメラの概略構成を示す図である。
【図２ｂ】第１の実施形態のデジタルカメラの概略構成を示す図である。
【図３】第１の実施形態の携帯型入力装置の、図１の矢印Ａの方向から見た側面を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施形態の移動型入力装置の、図１の矢印Ｂの方向から見た側面を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施形態の移動型入力装置の、図１の矢印Ｃの方向から見た下面を示す図である。
【図６】本発明の第１の実施形態の座標系を示す図である。
【図７ａ】本発明の第１の実施形態に点を入力する場合に、デジタルカメラが撮影した画像を示す図である。
【図７ｂ】本発明の第１の実施形態に点を入力する場合に、デジタルカメラが撮影した画像を示す図である。
【図８】本発明の第１の実施形態の校正ツールを示す図である。
【図９】パーソナルコンピュータ３１の構成を示す図である。
【図１０】本発明の第１の実施形態の、カメラの配置を調整するための他の態様を示す図である。
【図１１】本発明の第１の実施形態の、カメラの配置を調整するための他の態様を示す図である。
【図１２】本発明の第１の実施形態の、カメラの配置を調整するための他の態様を示す図である。
【図１３ａ】本発明の第１の実施形態の、カメラの配置の調整の他の態様を示す図である。
【図１３ｂ】本発明の第１の実施形態の、カメラの配置の調整の他の態様を示す図である。
【図１３ｃ】本発明の第１の実施形態の回転方向位置合わせプログラムのフローチャートを示す図である。
【図１４】本発明の第１の実施形態の、カメラの配置を調整するための他の態様を示す図である。
【図１５】入力面４ａに対するデジタルカメラの向き、および検出区域４ｂを示す図である。
【図１６ａ】イメージセンサ２ｂ上の検出帯を示す図である。
【図１６ｂ】点Ｐ２における、校正ツールの拡大図を示す図である。
【図１７】本発明の第１の実施形態の、校正プログラムのフローチャートを示す図である。
【図１８】校正プログラムが実行されたときの、画面表示を示す図である。
【図１９】本発明の第２の実施形態におけるデジタルカメラの、天井への取り付け方法を示す図である。
【図２０】設定プログラムが実行されたときの、表示画面３１ａを示す図である。
【図２１】自動マッピングに用いられる複数の値の間の関係を示す図である。
【図２２】固定サイズの入力領域をマッピングする場合の、表示画面３１ａを示す図である。
【図２３】マッピングプログラムのフローチャートを示す図である。
【図２４】マッピングエラーの場合を示す図である。
【図２５】マッピングエラーの場合を示す図である。
【図２６ａ】本発明の第１の実施形態の他のマッピングプログラムのフローチャートを示す図である。
【図２６ｂ】本発明の第１の実施形態の他のマッピングプログラムのフローチャートを示す図である。
【図２７ａ】ツールを認識するためのサブルーチンのフローチャートを示す図である。
【図２７ｂ】ツールを認識するためのサブルーチンのフローチャートを示す図である。
【図２８】ヨー角が異なる場合の、実際の重複領域を示す図である。
【図２９】表示画面上の視野の重複領域を示す図である。
【図３０】ロール角がゼロでない場合の、検出帯を校正するためのイメージセンサ３ｂ上のパラメータを示す図である。
【図３１】デジタルカメラ２と校正点Ｐ１およびＰ２との間の位置関係を示す図である。
【図３２】デジタルカメラ２と校正点Ｐ１およびＰ２との間の位置関係を示す図である。
【図３３】ＰＤ、ＳＡと校正点Ｐ１およびＰ２との関係を示す図である。
【図３４】ＡＧ１、ＤＡおよびＳＡの間の角度の関係を示す図である。
【図３５】図３４の丸で囲まれた部分の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
添付の図を参照して、本発明の実施形態を以下に説明する。詳細な説明において、同一の参照符号を同一または同様の要素に与え、その説明は重複を避けるために省略する。
＜第１の実施形態＞
図１は本発明に係る第１の実施形態の移動型入力装置１の外観を示す。移動型入力装置１は、それぞれがブラケット８および１０を用いてホワイトボード４に取り付けられた、第１のデジタルカメラ２および第２のデジタルカメラ３を備える。２台のデジタルカメラは、その間に基線５を規定する。基線５とデジタルカメラ２および３の各光軸６および７はヨー角ＹＡ１およびＹＡ２を形成する。参照符号２１および２２はそれぞれ、デジタルカメラ２および３の上面に印刷されてヨー角ＹＡ１およびＹＡ２を一致させるために用いられる矢印を示す。参照符号ＶＡは、デジタルカメラ２および３の水平視野角を示し。デジタルカメラ２および３は、パーソナルコンピュータ（以降、ＰＣと称す）３１に、ＵＳＢなどの通信バスを介して電気的に接続される。
【００２０】
図２ａおよび２ｂは、デジタルカメラ２および３の概略校正を示す。参照符号２ａおよび３ａは撮影レンズ、参照符号２ｂおよび３ｂはＣＣＤやＣＭＯＳイメージセンサなどのイメージセンサを示す。レンズ２ｂおよび３ｂのレンズ中心２ｃおよび３ｃは、デジタルカメラの位置を示し、基線５は、一方のレンズ中心から始まり他方のレンズ中心で終わる。基線の長さをＬｂとする。参照符号ＦＬはレンズ中心からイメージセンサの表面までの長さであり、Ｗｉｓはイメージセンサ表面の幅である。本実施形態においては、デジタルカメラの撮影レンズが無限遠に焦点合わせしてあるので、ＦＬは撮影レンズの焦点距離と同じである。
【００２１】
図３は、矢印Ａから見た、移動型入力装置１の側面図を示す。第１のデジタルカメラ２は、ネジ９でホワイトボード４に固定されたブラケット８を用いてホワイトボード４の入力面４ａに搭載されている。参照符号Ｄ１は第１のカメラ２のレンズ中心から入力面４ａまでの距離を示す。第１のデジタルカメラ２の第１の光軸６と入力面４ａとで、それらの間にピッチ角ＰＡ１を形成する。
【００２２】
図４は、矢印Ｂから見た、移動型入力装置１の側面図を示す。第２のデジタルカメラ３は、ネジ１１でホワイトボード４に固定されたブラケット１０を用いてホワイトボード４の入力面４ａに搭載されている。参照符号Ｄ２は第１のカメラ３のレンズ中心から入力面４ａまでの距離を示す。第１のデジタルカメラ２の第１の光軸７と入力面４ａとで、それらの間にピッチ角ＰＡ２を形成する。ピッチ角ＰＡ１およびＰＡ２は、通常はゼロである。しかし、それらは、デジタルカメラ２または３が固定されているホワイトボードの入力面が不均一な場合、無視できない値になることもある。
【００２３】
図５は、移動型入力装置１の、図１の矢印Ｃ方向から見た下面図である。参照符号４ｂは、入力面４ａの近傍にあって５ｍｍの厚みを持つ検出区域を示す。参照符号４ｃは、検出区域４ｂの上面を示す。検出区域４ｂは、入力面４ａ上の位置を指す対象物を検出するのに用いられる。対象物が検出区域の中にあると検出されると、たとえその対象物と入力面の間に間隔があったとしても、その対象物は入力面に接触しているものと判断される。イメージセンサ２ｂおよび３ｂの下の辺（下の辺は、カメラの底面と平行であるとする）および入力面４ａは、光軸６および７を中心にしてロール角ＲＡ１およびＲＡ２を形成する。デジタルカメラ２および３が搭載されている位置において入力面が平坦でない場合、ロール角ＲＡ１およびＲＡ２は無視できない大きさの値になることがある。
【００２４】
図６は、対象物の座標の計算方法を説明するための図であり、第１の実施形態の座標系を示す。Ｘ軸およびＹ軸は、入力面４ａ上にあって、その入力面４ａ上には、第１のデジタルカメラ２のレンズの中心を入力面４ａに垂直に投影した点に、原点Ｏが位置している。点Ｐ１（ｘ１，ｙ１）は、使用者が位置を指すのに用いる対象物の点の例であり、以下に本実施例における点Ｐ１の座標（ｘ１、ｙ１）の計算方法を以下に説明する。
【００２５】
図７ａは、第２のデジタルカメラ３で撮影した画像３６であり、画像３６の幅をＷｉｓとするが、それはイメージセンサの幅である（図２ａ、２ｂ参照）。参照符号２６は、ホワイトボード４の入力面４ａに何かを書くためのペン２５を保持する使用者の手である。ペン２５の先端は入力面に、点Ｐ１（ｘ１，ｙ１）で接触している。参照符号１２は、画像３６の左端からペン２５の先端までの距離を示す。以降、デジタルカメラによって撮影された画像の幅は、必ずＷｉｓであることに注意すること。
【００２６】
図７ｂは、第１のデジタルカメラ２によって撮影された画像３５であり、参照符号２６は、ホワイトボード４の入力面４ａに何かを書くためのペン２５を保持する使用者の手である。ペン２５の先端は入力面に、点Ｐ１（ｘ１，ｙ１）で接触している。参照符号１１は、画像３５の右端からペン２５の先端までの距離を示す。
＜入力点Ｐ１の座標（ｘ１、ｙ１）の計算方法＞
上記したように、角度パラメータＰＡ１、ＰＡ２、ＲＡ１、ＲＡ２，および寸法パラメータＤ１、Ｄ２はある値を有し、ヨー角ＹＡ１，ＹＡ２は互いに異なる。しかし、入力面上の対象物の座標を計算する場合、ＰＡ１、ＰＡ２、ＲＡ１、ＲＡ２、Ｄ１およびＤ２はゼロであると仮定してよく、ＹＡ１およびＹＡ２をＹＡと仮定しても良い。その理由は、以下の通りである。ホワイトボードの表面は、通常はそれほど粗くはない。Ｄ１またはＤ２があっても、大きな誤差は発生しない。ヨー角は、校正（後述する）によって、ＹＡ１およびＹＡ２が同じ値ＹＡになるように調整される。
【００２７】
使用者によって指示された入力点Ｐ１の座標（ｘ１、ｙ１）は、パラメータＹＡを用いて、後述するように計算される。
【００２８】
図６において、基線５と第１の光軸６との間の角度ｙａ１−１、および基線５と第２の光軸７との間の角度ｙａ２−１は、ｌ１、ｌ２、ＦＬ、Ｗｉｓ、ＹＡ１、およびＹａ２から、下式を用いて計算される。
【００２９】
ｙａ１−１＝ＹＡ−ｔａｎ−１（（ｌ１−Ｗｉｓ／２）／ＦＬ）         式（１）
ｙａ２−１＝ＹＡ−ｔａｎ−１（（ｌ２−Ｗｉｓ／２）／ＦＬ）         式（２）
座標ｘ１およびｙ１は、したがって、以下の式で計算される。
【００３０】
ｘ１＝Ｌｂ×ｔａｎ（ｙａ２−１）／（ｔａｎ（ｙａ１−１）＋ｔａｎ（ｙａ２−１））
式（３）
ｙ１＝ｘ１×ｔａｎ（ｙａ１−１）                                  式（４）
上記の式において、基線の長さはＬｂとするが、Ｌｂは実際の基線長に置き換えてもよいし、１としてもよい。Ｌｂを実際の基線長とした場合、座標Ｐ１（ｘ１，ｙ１）は実寸で計算され、Ｌｂを１とした場合、座標Ｐ１（ｘ１，ｙ１）はＬｂで規格化されている。
＜カメラの配置の校正＞
デジタルカメラ２および３は、ブラケット８および１０を用いて、ホワイトボード４の上辺に取り付けられている。第１の矢印２１および第２の矢印２２は、それぞれ第１のデジタルカメラ２および第２のデジタルカメラ３の上面に印刷されている（図１参照）。第１の矢印２１は、それ自身と第１の光軸との間に角度ＹＡを形成するように設けられており、第２の矢印２２は、第２のデジタルカメラ３の上面に、矢印と第２の光軸７との間に角度ＹＡを形成するように設けられている。２台のデジタルカメラ２および３は、矢印２１および２２がお互いを指すように配置される。こうすることにより、２台のデジタルカメラのヨー角がほぼＹＡに設定される。入力面５ａが十分平坦な場合、角度パレメータＰＡ１、ＰＡ２、ＲＡ１およびＲＡ２は、ほぼゼロになる。
【００３１】
図１０、ヨー角ＹＡ１およびＹＡ２を調整するための、第１の実施形態の他の態様を示す。参照符号２ｄは、第１のデジタルカメラ２の第１の側面を示し、第１の側面はそれ自身と第１の光軸６との間に角度ＹＡを形成する。同様に、第２のデジタルカメラ３の第２の側面３ｄは、それ自身と第２の光軸７との間で角度ＹＡを形成する。糸５１は、２台のデジタルカメラ２および３の間に張り渡され、デジタルカメラ２および３は、側面２ｄおよび３ｄが糸に対して平行になるようにされており、デジタルカメラのヨー角がほぼＹＡに設定される。
【００３２】
図１１は、ヨー角ＹＡ１およびＹＡ２を調整するための第１の実施形態の他の態様を示す。
【００３３】
引用符号２ｅは、第２のデジタルカメラ３へ向けてレーザビームを放射する第１のレーザダイオードを示し、引用符号３ｅは、第２のデジタルルカメラへ向けてレーザビームを放射する第２のレーザダイオードを示す。第１のレーザダイオード２ｅは、レーザビーム５２が第１のレーザビームと第１の光軸との間で角度ＹＡを形成するように、第１のデジタルカメラ２に設けられている。第２のレーザダイオード３ｅは、第２のレーザビーム５３が第２のレーザビームと光軸７との間で角度ＹＡを形成するように、デジタルカメラ３に設けられている。デジタルカメラ２および３の配置は、レーザビーム５２および５３が、それぞれ第１および第２のレーザダイオード３ｅおよび２ｅの近傍に当たるように調整され、それによって、第１および第２のデジタルカメラ２および３の配置は、ヨー角ＹＡ１およびＹＡ２がほぼＹＡになるように調整される。第１の実施形態のこの態様においては、レーザビームが届いた場所が使用者に分かりやすいように、検出領域２ｆおよび３ｆを設けても良い。検出領域２ｆおよび３ｆは、カメラの筐体に明るい色で印刷されてもよいし、カメラの筐体に反射体を取り付けても良い。検出領域２ｆおよび３ｆの表面は、入射レーザビームが観察しやすいように、粗面を有するのが好ましい。
【００３４】
図１２は、ヨー角ＹＡ１およびＹＡ２を調整するための第１の実施形態の他の態様を示す。引用符号３ｇは、第１のレーザダイオード２ｅから第２のデジタルカメラ３に向けて発射された入射レーザビーム５２を反射するための反射領域を示す。反射領域３ｇは、反射領域３ｇの法線がそれ自身と光軸７との間で角度ＹＡを形成するように、デジタルカメラ３に設けられている。そのため、反射領域３ｇで反射されたレーザビーム５４がレーザダイオード２ｅの近傍に当たるように、第１および第２のデジタルカメラ２および３が調整されたとき、ヨー角ＹＡ１およびＹＡ２はＹＡに設定される。
【００３５】
図１３ａおよび１３ｂは、ヨー角ＹＡ１およびＹＡ２を調整するための第１の実施形態の他の態様を示す。この態様では、位置合わせツール６１、ＰＣ３１およびＰＣ３１用の調整プログラムを用いる。調整を実行する場合、使用者は、まず２台のデジタルカメラ２および３と位置合わせツール６１を、デジタルカメラ２および３の視野が入力領域をカバーし、位置合わせツール６１から各デジタルカメラ２および３までの距離が同じになるように、配置する。次に、２台のデジタルカメラ２および３間の距離Ｌｂと、２台のデジタルカメラ２および３と位置合わせツール６１との距離Ｄｔとを測定する。位置合わせツール６１については、入力面４ａに吸着する吸盤を有したオレンジ色の３ｃｍの球体であるが、調整プログラムによる画像処理で検出できるものであれば、形状、色、および大きさはそれに限定されるものではない。また、調整ツール６１を入力面４ａに置くための手段は吸盤に限定されず、磁石を用いてもよい。
【００３６】
調整プログラムがスタートすると、使用者は、測定された寸法ＬｂおよびＤｔの入力を要求され、それらの寸法を入力するとき、コンピュータ画面９２は、図１３ｂに示すような表示を行う。図１３ｂでは、デジタルカメラ２および３と位置合わせツール６１との構成のようすが、表示画面３１ａに表示されている。ＰＣ３１は、デジタルカメラが連続的に撮影するように制御し、ＰＣ３１は、撮影された調整ツール３１の位置に加え、入力されたＬｂおよびＤｔから、ＹＡ１およびＹＡ２を計算する。算出されたＹＡ１およびＹＡ２に基づき、ＰＣ３１は、使用者に、どのカメラをどの方向に調整するかを矢印６２および６３で指示し、ＹＡ１およびＹＡ２をほぼ同じ値に調整し、デジタルカメラ２および３の視野が互いに重なった入力領域が、入力面４ａ上の適当な領域をカバーするように調整する。
【００３７】
矢印６２または６３は、選択的に表示され、使用者は、その矢印の指示した方向へデジタルカメラを調整する。ＰＣ３１は、指示ウィンドウ６４を表示し、そこに、固定目標マーク６５および移動目印６６を表示し、固定目標マーク６５と移動目印６６との間の距離は、カメラを回転させる量を示す。使用者は、矢印６２および６３と、指示ウィンドウ６４の指示にしたがって、デジタルカメラ２および３を物理的に調整することができる。
【００３８】
図１３ｃは、上記した方法で用いられる回転位置合わせプログラムのフローチャートを示す。回転位置合わせプログラムがスタートすると、デジタルカメラ２および３は、同時の撮影を開始し、撮影した画像の中で位置合わせツール６１を探す（ステップＳ１１）。ツール６１が、画像中にある場合（ステップＳ１２、Ｙｅｓ）、フローはステップＳ１４へ進む。ステップＳ１２でＮｏの場合、フローはステップＳ１１を繰り返す。ステップＳ１４で、ＰＣ３１は、オペレータからパラメータＬｂおよびＤｔを受け取り、角度ＹＡ１を計算する（ステップＳ１５）。ステップＳ１６で、ＰＣ３１は、ＹＡ１を補正する方向とその量を計算し、図１３ｂに示すように、表示画面３１ａ上で操作者に通知する（ステップＳ１７）。ステップＳ１８で、撮像画像に基づいて、ＰＣ３１は、角度ＹＡ１が正しいかどうかをチェックし、角度ＹＡ１が正しい場合（ステップＳ１８，Ｙｅｓ）、フローはステップＳ１９へ進む。ステップＳ１８でＮｏの場合、フローはステップＳ１６へ戻る。ステップＳ１９では、ＰＣ３１は、ＹＡ２を補正する方向とその量を計算し、図１３ｂに示すように表示画面３１ａ上で操作者に通知する（ステップＳ１９）。ステップＳ２１では、ＰＣ３１は、撮像画像に基づいて、ＹＡ２が正しいかどうかをチェックし、正しい場合（ステップＳ１２１、Ｙｅｓ）フローを終える。
【００３９】
ステップＳ２１でＮｏであれば、フローはステップＳ１９へ戻る。
【００４０】
図１４は、ヨー角ＹＡ１およびＹＡ２を調整するための、第１の実施形態の他の態様を示す。本態様では、ＰＣ３１および調整プログラムが使用される。ＰＣ３１は、２台のデジタルカメラ２および３を制御し、連続的に画像を撮影し、撮影した画像７１および７２をコンピュータ画面９２に表示する。画像７１は、デジタルカメラ２で撮影した画像であり、他方のデジタルカメラ３および入力面４ａを含む。画像７２は、デジタルカメラ３で撮影した画像であり、他方のデジタルカメラ２および入力面４ａを含む。画像７１および７２上では、所定位置に固定の調整ライン７３および７４が挿入されている。使用者はデジタルカメラ２および３のヨー角を、デジタルカメラ２および３が、それぞれ調整ライン７４および７３の位置になるように調整する。このようにすることで、ヨー角ＹＡ１およびＹＡ２が、ほぼ同じ値に設定される。
【００４１】
上記において、調整線７３および７４は所定の位置にあるが、入力領域が入力面４ａの適当な領域をカバーするように入力域を設定するために、基線長Ｌｂに基づいてそれらの位置を変えても良い。基線長Ｌｂは、撮影レンズ２ａおよび３ａの焦点距離、イメージセンサ２ｂよび３ｂの大きさおよびデジタルカメラ２および３の実寸に基づいて、画像７１および７２上のデジタルカメラの大きさから求めることが可能である。
＜ロール角が０の場合の、検出帯の校正＞
ホワイトボードへの応用の場合、重要なことは、対象物がいつ検出面に近づいたのかを判断することである。この目的のため、入力面の近傍に、ある厚さ（本実施形態の場合、５ｍｍ）を有した検出区域を規定し、対象物を検出するのに用いる。対象物が検出区域にある場合、その対象物は入力面４ａに接触していると判断される。検出区域の、イメージセンサの表面に平行な面での断面は、所定の幅を持った帯の画像を形成する。この帯を、本発明では検出帯と呼ぶ。検出帯の位置と幅は、入力面４ａ上の位置に依存する。すなわち、イメージセンサ面から遠い位置での検出区域に対応する検出帯上の位置は、イメージセンサの下の方になり、検出区域に対応する検出帯の幅は、その位置までの距離に依存する。以下の記載では、入力面上の位置に対する検出帯の規定の方法を説明する。
【００４２】
図８は、校正ツール２７ａの例を示す。校正ツール２７ａの下端面は、ツール２７ａの長軸に直角になっていて、校正ツール２７ａが入力面４ａ上に置かれたとき、容易に入力面に垂直になる。校正ツール２７ａは、オレンジ色の円筒状胴体と、幅Ｗｃｔの緑の寸法指標２８を有している。寸法指標２８とツール端との間には、ＳＰのスペースがある。もし、寸法指標２８をツール端に設けると、入力面４ａによる反射のせいで、その幅が２倍であるように観測されるおそれがある。そのため、寸法指標２８とツール端の間には、スペースを設けることが好ましい。
【００４３】
図９に、パーソナルコンピュータ３１の構成を示す。引用符号９１はＣＰＵ、９２はディスプレイ、９３はキーボード、９４はＲＡＭ、９５はＲＯＭ、９６はハードディスク、９７はＩ／Ｏインタフェースを示す。
【００４４】
図１５には、入力面４ａおよび検出区域４ｂに対するデジタルカメラ２の配置を示し、符号４ｃは、検出区域４ｂの上面である。図１６ａには、校正ツール２７ａを入力面４ａに置いたときの、デジタルカメラ２のイメージセンサ２ｂを示す。
【００４５】
図１６ａに、校正ツール２７ａが、入力面上の座標、点Ｐ２（ｘ２，ｙ２）にある場合を示す。入力面４ａ上の座標系は、図６および関連する記載で説明されている。図１６ａには、イメージセンサ２ｂ上のＸ軸、Ｙ軸で構成された、もうひとつの座標がある。Ｘ軸は、イメージセンサ２ｂの底辺上にあり、Ｙ軸はイメージセンサ２ｂの左辺にあって、座標の原点は、イメージセンサ２ｂの左下角にある。
【００４６】
本実施形態では、校正を実行するのに、校正ツール２７ａを２度使用するが、２度より多く使用しても良い。以下では、２つの点Ｐ２およびＰ３を用いて説明する。点Ｐ２（ｘ２，ｙ２）および点Ｐ３（ｘ３，ｙ３）は、イメージセンサ２ｂ上のＸ−Ｙ画像座標、点ＰＳ２（Ｘ２，Ｙ２）および点ＰＳ３（Ｘ３，Ｙ３）に対応する。図１６ａで、参照符号４ｃは、検出区域４ｂの、点ＰＳ２（Ｘ２，Ｙ２）および点ＰＳ３（Ｘ３，Ｙ３）における上端を示す。検出帯４ｂの幅は、イメージセンサ２ｂ上の点がＸ軸から離れるほど小さくなる。つまり、点ＰＳ３（Ｘ３，Ｙ３）の検出帯の幅は、点ＰＳ２（Ｘ２，Ｙ２）の検出帯の幅より狭い。
【００４７】
図１６ｂに、イメージセンサ２ｂ上の点ＰＳ２周辺の拡大図を示す。図１６ｂにおいて、Ｗｃｔは、寸法指標２８の実寸であり、Ｗｃｔｐ２は、イメージセンサ２ｂ上の寸法指標２８の寸法である。検出区域４ｂの実寸は、上記のように５ｍｍであり、点Ｐ２の検出帯の幅Ｂｗｐ２は、次の式で計算される。
【００４８】
Ｂｗｐ２＝Ｗｃｔｐ２／Ｗｃｔ×５
点Ｐ２の検出帯４ｂの下辺４ｄは、次の式で表現される。
【００４９】
Ｙ＝Ｙ２    式（５）
点Ｐ２の検出帯４ｂの上辺４ｃは、次の式で表現される。
【００５０】
Ｙ＝Ｙ２＋Ｂｗｐ２＝Ｙ２＋Ｗｃｔｐ２／Ｗｃｔ×５    式（６）
式５および６で規定される領域は、点Ｐ２（Ｘ２，Ｙ２）を通ってＸ軸に平行な線上の点に近づく対象物のための検出帯４ｂである。
【００５１】
同様に、位置Ｐ３の検出帯の幅Ｂｗｐ３は、イメージセンサ２ｂ上の寸法指標２８の寸法Ｗｃｔ３から次の式で計算される。
【００５２】
Ｂｗｐ３＝Ｗｃｔｐ３／Ｗｃｔ×５
位置Ｐ３の検出帯４ｂの下辺４ｄは、次の式で表現される。
【００５３】
Ｙ＝Ｙ３    式（７）
位置Ｐ３の検出帯４ｂの上辺４ｃは、次の式で表現される。
【００５４】
Ｙ＝Ｙ３＋Ｂｗｐ３＝Ｙ２＋Ｗｃｔｐ３／Ｗｃｔ×５    式（８）
ここで、Ｗｃｔｐ３は、イメージセンサ２ｂ上の寸法指標２８の寸法である。
【００５５】
式７および式８で規定される領域は、位置Ｐ３（Ｘ２，Ｙ２）を通ってＸ軸に平行な線上の点に近づく対象物のための検出帯４ｂである。
【００５６】
図１７のフローチャートおよび図１８の画面表示を参照して、校正フローを以下で説明する。
【００５７】
図１７において、計算プログラムがスタートすると、検出区域４ｂの厚さおよび寸法指標２８の寸法がＰ３１に入力され（ステップＳ３０）、デジタルカメラ２および３は、校正ツール２７ａを探すため同時の撮影を開始する（ステップＳ３１）。校正ツール２７ａが撮影画像の中にないときは（ステップＳ３２、Ｎｏ）、フローはステップＳ３３に進んで、操作者に校正ツール２７ａを移動するように指示し、ステップＳ３１へ戻る。校正ツール２７ａが撮影画像の中にある場合には（ステップＳ３２、Ｙｅｓ）、フローはステップＳ３２へ進み、校正ツール２７ａの移動が止まるのを待つ（ステップＳ３４）。校正ツール２７ａが静止している場合は（ステップＳ３４、Ｙｅｓ）、フローはステップＳ３５へ進み、校正ツール２７ａの２次元座標を計算し、校正ツール２７ａが現在位置する場所の、検出帯の位置および幅を決定する（ステップＳ３６）。ステップＳ３７では、ＰＣ３１は、操作者に校正ツール２７ａを第２の位置へ移動するように指示し、校正ツール２７ａが動くのを待ち（ステップＳ３８）、再び止まるのを待つ（ステップＳ３９）。校正ツール２７ａが再び止まった場合（ステップＳ３９、Ｙｅｓ）、ＰＣ３１（ＣＰＵ９１）は、校正ツール２７ａが現在位置する場所の２次元座標を計算数し（ステップＳ４０）、校正ツール２７ａが現在位置する場所の検出帯の位置および幅を決定する（ステップＳ４１）。ステップＳ４２では、検出帯の位置と幅をその位置に関連付けて、ハードディスク装置９７に記憶する。
【００５８】
図１８に、校正プログラムが走っているときに、操作者に校正ツール２７ａをどのように移動させるかを指示するために使用される表示画面３１ａの例を示す。図１８で、引用符号１１は、そのひとつが選択的に表示されて、操作者に対し校正ツール２７ａを移動させる方法を指示する指示矢印を示す。円１１２は、校正ツール２７ａがデジタルカメラ２および３の視野内にあるかどうか、または校正ツールが正確に所望の場所にあるかどうかを通知するために表示される。円が赤の場合、校正ツール２７ａは視野の外にあり、緑の場合には、校正ツール２７ａは視野の中にある。指標１１３は目標位置を示し、指標１１４は現在位置を示す。操作者は、指標１１４を指標１１３に一致させるように、校正ツール２７ａを移動させる。
＜ロール角が非ゼロの場合の、検出帯の校正＞
ロール角およびピッチ角がゼロでない場合の検出帯の校正方法を説明する。この方法では、下記の条件が必要である。
【００５９】
１．この手順が使用される前に、ヨー角が適切に調整されていること。これは、校正位置の正しい座標を計算するために必要である。
【００６０】
２．校正のために校正ツールが置かれている校正位置は、デジタルカメラの光軸近傍にあることが好ましい。光軸により近い点の方が、傾斜測定がより正確になる。
【００６１】
３．２台のデジタルカメラ間の基線長が測定されていること。これは、校正位置の正しい座標を計算するために必要である。
【００６２】
この方法の校正手順では、以下の仮定がある。
【００６３】
１．本実施形態の移動型入力装置は、パネル上のすべての点の表面上の位置を取得するタッチパネルとして使用される。
【００６４】
２．画素ライン上の物理的画素間隔と、画素ライン間の間隔は同じである（この仮定は、理解容易のため）。
【００６５】
３．光学系は、入力面に投影された画素がレンズに対して作る角度がどの画素についても同じであるように設計されている。この形式のレンズは、ｆ−θレンズとして公知である。
【００６６】
以下の説明では、校正は、図３０および３１に示すように、２つの校正位置Ｐ１およびＰ２に基づいて行われる。図３０に、デジタルカメラ３のイメージセンサ３ｂを示す。イメージセンサ３ｂは、２０００×１５００画素を有し、その水平ピッチと垂直ピッチは同じである。図３１に、デジタルカメラ３と校正位置Ｐ１およびＰ２との位置関係を示す。校正位置Ｐ１は、イメージセンサ３ｂの画素ラインＬ１上に位置し（図３０参照）、デジタルカメラ３からは既知の距離Ｄ４だけ離れている（図３１参照、Ｄ４は、移動型入力装置１で得られた校正点Ｐ１の座標から計算される）。校正位置Ｐ２は、イメージセンサ３ｂの画素ラインＬ２上に位置し（図３０参照）、デジタルカメラ３からは既知の距離Ｄ５だけ離れている（図３１参照、Ｄ５は、移動型入力装置１で得られた校正点Ｐ２の座標から計算される）。傾斜線ＡＬ１および傾斜線ＡＬ２は、入力面４ａ上にあって、光軸７に垂直であり、それぞれ構成位置Ｐ１およびＰ２を通る。傾斜線ＡＬ１およびＡＬ２は、それぞれ図３０の傾斜線ＡＬ１およびＡＬ２に対応する。
【００６７】
デジタルカメラ３のロール角ＳＡは、画素ラインと入力面４ａ上の校正ツール２７ａとの間の角度として測定され、その校正ツール２７ａは、入力面４ａに垂直である。ここで、位置Ｐ３は、位置Ｐ１と同じ傾斜線ＡＬ１上にある（図３１参照）と仮定して、画素ラインＬ３は以下のように求められる。図３１において、放射状線ＲＬＡ、ＲＬＢおよびＲＬＣは、入力面４ａと、イメージセンサ３ｂの右または左の辺に平行でレンズ中心を通り、それぞれが構成位置Ｐ１、光軸７および位置Ｐ３を含む平面との交線である。Ｐ１とＰ３との間の画素ラインの数はＤＰと定義し、あとで求める。
【００６８】
図３０の情報に基づいて、以下の式を立てる。
【００６９】
ｔａｎ（ＳＡ）＝ＤＰ／ＰＤ
すなわち  ＤＰ＝ｔａｎ（ＳＡ）×ＰＤ      式（９）
Ｐ３における画素ラインは、Ｌ３＝Ｐ１−Ｐ３であり、ＤＰに式９を代入すると次になる。
【００７０】
Ｌ３＝Ｐ１−ｔａｎ（ＳＡ）×ＰＤ      式（１０）
次に、デジタルカメラ３とＰ３との距離Ｄ３を求める。
【００７１】
図３２に、角度パラメータＡＧ１、ＡＧ２およびＤ６を示し、ＡＧ１＝角ＡＣ−ＶＡ／２、およびＡＧ２＝ＶＡ／２−角Ａである。
【００７２】
Ｄ６は、以下の式で求められる。
【００７３】
ｃｏｓ（ＡＧ２）＝Ｄ６／Ｄ４
すなわち  Ｄ６＝Ｄ４×ｃｏｓ（ＡＧ２）
Ｄ３は、以下の式で求められる。
【００７４】
ｃｏｓ（ＡＧ１）＝Ｄ６／Ｄ３
すなわち  Ｄ３＝Ｄ６×ｃｏｓ（ＡＧ１）
Ｐ２とＰ３との間の画素ライン、および入力面４ａ上のこの２点間の距離から、イメージセンサ３ｂの底辺と直線Ｌ２との間、およびイメージセンサ３ｂの底辺とラインＬ３までの画素単位での距離をそれぞれｌ２、ｌ３とすると、任意の放射状線に沿った画素解像度ＲＬ（ライン／ｃｍ）を以下の式から求めることができる。
【００７５】
ＰＲ＝（ｌ２−ｌ３）／（Ｄ２−Ｄ３）
この章のはじめに指定した仮定にもとづくと、れは、入力面のいずれの場所においても定数である。
【００７６】
入力面４ａ上でかつ放射状線ＲＬＣ上にあるさまざまな位置Ｐｘの、（イメージセンサ３ｂの底辺からｌｘ画素の）ピクセルラインＬｘは、カメラからの対応する距離Ｄｘを用いて以下の式で算出される。
【００７７】
ｌｘ＝ｌ３＋（Ｄｘ−Ｄ３）×ＰＲ
この式は、イメージセンサ３ｂの底辺と、異なる参照画素ラインＬｒとの距離ｌｒ、およびＤ３の距離Ｄｒを代入して、任意のカメラ視野角に対して用いることができる。
【００７８】
ｌｘ＝ｌｒ＋（Ｄｘ−Ｄｒ）×ＰＲ
ｌｒおよびＤｒの値は、カメラ視野角の関数である。ＬｒおよびＤｒが、ある画素ラインから次の画素ラインに移った点は、以下のように求められる。イメージセンサのピクセルラインはパネルの表面に投影されていると仮定する。カメラの光軸に垂直な線がパネルの上に引かれた場合、この線は投影された画素ラインと交差する。その線が新たな画素ラインと交差するたびに、参照値ｌｒおよびＤｒは変化する。隣接する２つの交差点間のカメラ視野角を知る必要がある。ロール角の関数であるこの角度変化Ａｘは、ＳＡと定義される。
【００７９】
図３３に、この角度変化Ａｘを、ピクセルラインに沿う画素および画素ラインＬ３とＬ５との間隔ｌｓの関係において示すが、ラインＬ５は、ラインＬ３の１ピクセルライン下である。図３３から、次の式が導かれる。
【００８０】
ｔａｎ（ＳＡ）＝ｌｓ／Ａｘ
すなわち、Ａｘ＝ｌｓ／ｔａｎ（ＳＡ）
元の参照点をＰ３とすると、視野角ＣがＡｘ画素だけ変化する場合、参照ラインＬｒおよび参照距離Ｄｒが変化する。
【００８１】
新しい参照距離Ｄｒは、以下のように求められる。
【００８２】
図３３に、視野角の実際の角度変化を画素単位でＤＡとして示す。図３４および３５に、パネルに現れるであろうこの角度および物理的な距離Ａｘを示す。これらの図は、ＡＧ１および、図３２に示したＤ６について説明する。図３４および３５からは、以下の式導かれる。
【００８３】
ｃｏｓ（ＡＧ１−ＤＡ）＝Ｄ６／Ｄｘ
すなわち、Ｄｘ＝Ｄ６／ｃｏｓ（ＡＧ１−ＤＡ）
したがって、新しいＤｒは、
Ｄｒ＝Ｄｘ＋ｌｓ
上記の計算は、この実施形態の完全な入力域を変換するｌｒおよびＤｒを持つ表を生成するのに用いられる。Ｐ３を元の参照点として、以下の表に例を示す。表１はＰＣ３１のハードディスク装置９６に保存してもよい。
【００８４】
【表１】
2011103117.tif 000003
【００８５】
以下の点に注意すること。
【００８６】
１．この手順では、各デジタルカメラの視野角がいくつかの角度区分に分割される。
【００８７】
２．各々の角度区分に対して式が定義され、それらの式は検出帯の位置をデジタルカメラからの距離の関数として決めるのに用いられる。
【００８８】
また、校正位置が２個用いられるので、
１．どちらの校正位置を参照点として用いても良い。
【００８９】
２．校正位置すべてに同じ計算を実行することができ、校正位置すべてからのデータを組み合わせるアルゴリズムを定義することができる（ロール角測定値の平均化、解像度計算の平均化、校正位置のひとつ以外の異なる角度（Ａはこの処理に用いられた）を計算する、システムの光学特性を補償する）。
【００９０】
ロール角が０で、ピッチ角が０でない場合、検出帯の位置は、イメージセンサの表面を含む平面からの距離だけに依存する、検出帯を構成する画素ラインは、イメージセンサ上の対象物像の垂直角位置が反映される。
【００９１】
ピッチ角が０、ロール角が非０、パネルからの光軸の高さが０の場合、検出帯の位置は、カメラからの距離には影響されない。検出帯を構成する画素ラインは、イメージセンサ上の対象物像の角度位置だけに依存する。
【００９２】
上記において、検出帯の幅は議論していない。検出帯の幅は、入力面の座標に依存し、既知の方法で算出される。また、上記ではレンズ形式をｆ−θレンズと仮定したが、普通の形式のレンズを本実施例に使用することもでき、検出帯は同様の方法で校正可能である。
＜検出帯の使用方法＞
本発明の移動型入力装置１を操作する場合、デジタルカメラ２および３は、それぞれ１秒あたり３０枚の画像を撮影し、その画像はＰＣ３１によってＲＡＭ９４に取り込まれる。各デジタルカメラの取り込んだ画像については、ある画像がその次の画像と比較され、当該デジタルカメラの視野内への対象物の進入を見つける。視野内への対象物の侵入が検出された場合、その対象物が入力面４ａに位置していると仮定して、上述の方法を用いてその座標が計算される。その後、取得した座標を用いて、対象物が検出帯の中にあるかどうかを検出するのにどの検出帯を用いるかを決める。この、対象物が視野に入ってくることの検出から、その対象物が検出帯に入ってくることの検出までのプロセスは、周期的に実行される。
＜コンピュータ画面の、入力域へのマッピング方法＞
入力域をコンピュータ画面にマッピングする方法にはいくつかあり、そのためには、設定プログラムを使用する。
【００９３】
まず、自動マッピング方を説明する。この方法では、設定プログラムが自動的にディスプレイ画面３１ａの４つの角を入力面４ａの適当な点に割り当てるが、その４点は、表示画面３１ａと同じアスペクト比を持つ入力域を画定する。図２０に示すように、設定プログラムは、入力域９３、２台のデジタルカメラ２および３とその視野の位置関係を表示画面３１ａに表示する。ここで、操作者が、何かの対象物またはその手を入力面４ａに置くと、入力域９３に指標９４が表示され、操作者が対象物または指を入力面４ａ上で動かすと、指標９４は動く。したがって、操作者には、入力域９３が入力面４ａのどこに規定されているのかが分かる。
【００９４】
次に、固定の入力域９３を表示画面３１ａにマッピングする場合を説明する（図２０〜２２参照）。以下で説明する方法では、デジタルカメラ２および３の配置も調整されるが、この場合デジタルカメラ２および３のヨー角は同じ値ＹＡであり、その視野角ＶＡは９０°以下である。デジタルカメラ２および３と、入力域９３との最適な位置関係は、以下の式で規定される（図２１参照）。
【００９５】
ｔａｎ（ＹＡ−ＶＡ／２）＝Ｙｏｆｆ／（Ｗ＋２×ＸＯＦＦ）
ｔａｎ（９０−ＹＡ−ＶＡ／２）＝Ｘ／（Ｈ＋２×ＹＯＦＦ）
ここで、
ＸＯＦＦは、入力域９３の横の辺とデジタルカメラ２を通って基線５に垂直な線との距離、
ＹＯＦＦは、入力域９３の上の辺と基線５との距離、
Ｈは、入力域９３の高さ、
Ｗは、入力域９３の幅である。
【００９６】
設定プログラムがスタートすると、操作者は、入力域９３の寸法ＨおよびＷならびに好ましいヨー角を入力するように指示される。ＰＣ３１は、値ＸＯＦＦおよびＹＯＦＦを算出して操作者に通知する。
【００９７】
操作者は、入力域９３に対してＸＯＦＦおよびＹＯＦＦの距離を持たせ、レンズ２ａおよび３ａを互いに向けて、デジタルカメラ２および３を設置するよう指示され、デジタルカメラの向きを変えて入力域の四隅を画定する方法を指示するときにプログラムが基準点として使用する特定の点ＰＬ１〜ＰＬ４にツールを置くよう指示される。マッピングに使用するツールは、デジタルカメラ２および３が撮影した画像の中で視覚的に認識できるかぎり手に入るものであればなんでも良い。図２２は、デジタルカメラ２および３のヨー位置合わせのとき操作者を補助する対話型のＰＣ表示の例である。矢印９５および９６の指示にしたがってデジタルカメラ２および３のヨー角を調整し、操作者は、入力域の１００％を表示画面３１ａにマッピングすることができる。
【００９８】
図２３に、上述の方法で使用するマッピングプログラムのフローチャートを示す。プログラムがスタートすると、ＰＣ３１は、表示画面３１のための、パネル寸法ＷおよびＨ（ステップＳ５１）ならびにヨー角ＹＡ（ステップＳ５２）を受け取り、ＸＯＦＦおよびＹＯＦＦを算出して操作者に通知する。ステップＳ５４で，ＰＣ３１は、ステップＳ５５での操作者の入力の結果をチェックすることにより、デジタルカメラ２および３が所定位置にあるかどうかをチェックする。デジタルカメラ２および３が所定位置にある場合（ステップＳ５４、Ｙｅｓ）、ステップＳ５６へ進み、もし、ステップＳ５４でＮｏならステップＳ５４を繰り返す。ステップＳ５６では、ＰＣ３１は、操作者にツールを位置ＰＬ１に置くように指示し、ツールが所定位置になるのを待つ（ステップＳ５７）。ステップＳ５７ではツールの存在が、操作者のステップＳ５８の入力の結果をチェックすることによってチェックされる。ツールが所定位置にあると（ステップＳ５７、Ｙｅｓ）ステップＳ５９に進み、操作者にデジタルカメラ３の回転の方法を指示する。ステップＳ５９では，デジタルカメラ３は、撮影を開始する。
【００９９】
ステップＳ６０では、ＰＣ３１は撮影画像に基づいてヨー角ＹＡ２が正しいかどうかをチェックし、もしＹＡ２が正しければ（ステップＳ６０、Ｙｅｓ）、ステップＳ６１へ進む。もし、ステップＳ６０でＮｏであれば、ステップＳ５９へ戻る。ステップＳ６１では、ＰＣ３１は、操作者にツールを位置ＰＬ２に置くように指示し、ツールが所位置にあれば（ステップＳ６２、Ｙｅｓ）ステップＳ６４に進む。ステップＳ６４では、ＰＣ３１は、撮影画像に基づいて、位置ＰＬ２のツールが視認できるかどうかをチェックする。もし、ツールが視認できるならば（ステップＳ６４、Ｙｅｓ）ステップＳ６６に進むが、もしステップＳ６３でＮｏならばデジタルカメラ３を置きなおすためにＳ５４へ戻る。ステップＳ６６では、ＰＣ３１は、ＹＡ２が正しいかどうかをチェックする。ＹＡ２が正しければステップＳ６８へ進むが、もしステップＳ６６でＮｏであれば、デジタルカメラ３を置きなおすためにステップＳ５４へ戻る。ステップＳ６９では、ＰＣ３１はツールを位置ＰＬ３に置くように操作者に指示し、ツールが所定位置にあるかどうかをチェックする。ステップＳ６９では、ツールの配置が操作者のステップＳ７０における操作者の入力の結果に基づいてチェックされる。ステップＳ７１では、ＰＣ３１は、撮影画像に基づいてデジタルカメラ２の回転のさせ方を操作者に指示する。ステップＳ７２では、ＰＣ３１は、撮影画像に基づいて、ＹＡ１が正しいかどうかをチェックする。ＹＡ１が正しければ、ステップＳ７３へ進むが、もし正しくなかったら（ステップＳ７２、Ｎｏ）ステップＳ７１へ戻る。ステップＳ７３では、ＰＣ３１は、ツールを位置ＰＬ４に置くように操作者に指示をし、ツールが撮影画像の中に存在するかどうかをチェックする。もしツールが撮影画像の中にあれは、ステップＳ７５へ進むが、もしなければ（ステップＳ７４、Ｎｏ）デジタルカメラ２を置きなおすようステップＳ５４へ進む。ステップＳ７５では、撮影画像に基づいて、ＹＡ１が正しいかどうかをチェックする。もし、ＹＡ１正しければ（ステップＳ７５、Ｙｅｓ）、フローは終了するが、もし正しくなければ（ステップＳ７５、Ｎｏ）デジタルカメラ２を置きなおすためにステップＳ５４へ戻る。
【０１００】
３番目に、入力域９３が、２つの視野の重複領域の中に任意に設定される場合を説明する。この場合、操作者には以下の選択肢がある。入力面４ａ上の入力域を、表示画面３１ａ全体に割り当てるかその一部に割り当てるか、および、表示画面３１ａの縦横比を使用するかどうか。
【０１０１】
入力面４ａ上の入力域９３に表示画面３１ａの一部をマッピングする場合、入力面４ａの入力域９３を表示画面３１ａにマッピングする際に使用される参照点を、操作者は、表示画面３１ａ上で指定する必要がある。参照点は、入力域９３に割り当てられる領域の左上角であっても良く、参照点は、コンピュータマウスまたはキーボードを用いて指定することができる。
【０１０２】
表示スクリーン３１ａの縦横比を入力面の４ａ上の入力域９３として使用する場合、入力面４ａ上の入力域９３の高さまたは幅が必要なだけである。移動型入力装置１は、自動的に他方の寸法を選んで、入力域９３を表示画面３１ａにマッピングするときに使用する倍率を決める。
【０１０３】
操作者が、表示画面の縦横比を使用せずに、入力面４ａ上の入力域９３の幅および高さの両方を指定するのを選択した場合、操作者は表示画面３１ａの対応する幅および高さパラメータを選択しなければならない。
【０１０４】
Ｘ座標およびＹ座標を表示画面３１ａにマッピングする際に使用される倍率は、幅と高さの相対的寸法の関数である。表示画面３１ａの縦横比が入力面４ａ上の入力域９３の寸法の一つを決定するために使用される場合、入力域９３の他方の寸法は、デジタルカメラ２および３の２つの視野の重複部分を越えて広がるおそれがある。
【０１０５】
この場合の二つの例を図２４および２５に示す。図２４に、入力域９３の下部の２点が２つの視野の重複域を超えて広がっている場合を示し、図２５には、入力域９３の右の部分が重複領域を超えている場合を示す。操作者がこういう状態を発生させないため、ＰＣ３１は、操作者が修正しやすいように表示画面３１ａに図２４、２５に示すような画像を表示することができる。
【０１０６】
図２４で、操作者は原点１０１および入力域１０２の右側の辺１０２を指定してある。移動型入力装置１は、入力画面３１ａの縦横比を用いて、底辺１０３の位置を決定した。図では、下側の２つの角１０４および１０５が２台のデジタルカメラ２および３の視野の重複域の外側にあるのを示す。
【０１０７】
図２５の場合、操作者によって、原点１０１および入力域９３の底辺１０３または高さが入力してある。移動型入力装置１は、表示画面３１ａの縦横比を用いて、右側の辺１０２を決定した。図では、入力域９３の右の部分１０４が２台のデジタルカメラ２および３の視野の重複部分の外側にあるのを示す。
【０１０８】
これら問題を避けるため、図２６ａおよび２６ｂのフローチャートでは、これらの問題が発生しているかどうかをチェックする（ステップＳ１０３、Ｓ１０６、およびＳ１０９）。図２７ａおよび２７ｂには、このチェックを実施したものを２つ示す。図２７ａの場合は、操作者との対話は不要であるが、図２７ｂの場合には、操作者が設定プログラムに入力をしてから決定が行われる。
【０１０９】
図２６ａおよび２６ｂには、第１の実施形態の他のマッピングプログラムのフローチャートを示す。図２６ａでは、プログラムがスタートした直後、操作者は、表示画面３１ａの１００％を使用するかどうかを選択し（ステップＳ８１）、１００％が使用されない場合（ステップＳ８２、Ｎｏ）、フローは図２６ａのＡへ進む。ステップＳ８２でＹｅｓの場合、フローはステップＳ８３へ進み、操作者は、ＰＣ３１が入力域９３を規定するかどうかを選択する。ＰＣ３１が規定する場合（ステップＳ８４、Ｙｅｓ）、Ｓ８５へ進むが、ステップＳ８４でＮｏの場合、ステップＳ８６へ進む。
【０１１０】
ステップＳ８６では、ＰＣ３１は、入力域９３の上左の角にツールを置くよう、操作者に指示し、デジタルカメラ２および３は撮像を開始する。ステップＳ８７では、ツールが認識できる（撮影画像に存在する）のを待ち、ツールが認識されると（ステップＳ８７，Ｙｅｓ）、ステップＳ８８へ進む。ステップ８８では、操作者は、表示画面３１ａの縦横比を使用するかどうかを選択し、使用する場合は（ステップＳ８９、Ｙｅｓ）、ステップＳ９０へ進むが、使用しない場合（ステップＳ８９、Ｎｏ）、ステップＳ９４へ進む。
【０１１１】
ステップＳ９０では、ＰＣ３１は、入力域９３の縦横比を使用するかどうかを指定するように、操作者に指示し、ステップＳ９１では、ＰＣ３１は、入力域９３の右側または下の辺にツールを置くように、操作者に指示する。ステップＳ９２で、ツールが認識される（撮像画像に存在する）のを待つ。ツールが認識された場合（ステップＳ９２、Ｙｅｓ）、ステップＳ９３へ進む。ステップＳ９３では、表示画面３１ａの縦横比に応じて、入力域９３は表示画面３１ａにマッピングされる。
【０１１２】
ステップＳ９４では、ＰＣ３１は、入力域９３の下の辺にツールを置くように、操作者に指示し、ステップＳ９５でツールが認識される（撮影画像に存在する）のを待つ。ツールが認識された場合（ステップＳ９５、Ｙｅｓ）、ステップＳ９６へ進み、ＰＣ３１は、入力域９３の右側の辺にツールを置くように、操作者に指示する。ステップＳ９７では、ツールが認識される（撮影画像に存在する）のを待ち、ツールが認識されたら（ステップＳ９７，Ｙｅｓ）、ステップＳ９８へ進む。ステップＳ９８では、表示画面の縦横比に応じて、入力域９３が表示画面３１ａにマッピングされ、フローは終了する。
【０１１３】
図２６ｂにおいて、ＰＣ３１は、ＰＣ表示画面３１ａの使用される領域の上左の角の画素座標を指定し（ステップＳ１０１）、入力域９３の対応する上左の角にツールを置くように（ステップＳ１０２）、操作者に指示する。ステップＳ１０３では、フローはツールが認識される（撮影画像に存在する）のを待つ、ツールが認識されたら（ステップＳ１０３、Ｙｅｓ）、ステップＳ１０４へ進む。ＰＣ３１は、ＰＣ表示画面３１ａの使用される領域の右の辺の画素座標を指定し（ステップＳ１０４）、入力域９３の対応する右の辺にツールを置くように（ステップＳ１０５）、操作者に指示する。ステップＳ１０６では、フローはツールが認識される（撮影画像に存在する）のを待つ、ツールが認識されたら（ステップＳ１０６、Ｙｅｓ）、ステップＳ１０７へ進む。ＰＣ３１は、ＰＣ表示画面３１ａの使用される領域の下の辺の画素座標を指定し（ステップＳ１０７）、入力域９３の対応する右の辺にツールを置くように（ステップＳ１０８）、操作者に指示する。ステップＳ１０９では、フローはツールが認識される（撮影画像に存在する）のを待つ、ツールが認識されたら（ステップＳ１０９、Ｙｅｓ）、ステップＳ１１０へ進む。ステップＳ１１０では、入力域９３を表示画面にマッピングするための倍率が決定され、フローは終了する。
【０１１４】
図２７ａおよび２７ｂには、ツールを認識するサブルーチンのフローチャートを示す。図２７ａにおいて、フローは、ツールが撮影画像中に存在するのを待ち、存在すれば（ステップＳ１２２、Ｙｅｓ）、ステップＳ１２３へ進んでツールが移動しているかどうかをチェックする。もしツールが移動していなければ（ステップＳ１２３、Ｎｏ）、フローはステップＳ１２２へ進むが、移動していれば（ステップＳ１２３、Ｙｅｓ）、ステップＳ１２５へ進む。もし、ツールが存在していなければ（ステップＳ１２２、Ｎｏ）、ステップＳ１２２を繰り返す。ステップＳ１２５では、フローは、ツールが停止するのを待ち、ツールが移動していれば（ステップＳ１２５、Ｙｅｓ）、ステップＳ１２５を繰り返す。もし、ツールが移動していなければ（ステップＳ１２５、Ｎｏ）、フローはリターンする。
【０１１５】
図２７ｂにおいて、ステップＳ１２６では、フローは、マウスまたはキーボードの入力を待つ。もし、入力が検出されなければ（ステップＳ１２６、Ｎｏ）、フローはステップＳ１２６を繰り返すが、入力が検出されれば（ステップＳ１２６、Ｙｅｓ）、リターンする。
【０１１６】
ある場合には、ヨー角が異なることが理由で入力域が非対称であるにもかかわらず、移動型入力装置１は、２台のデジタルカメラ２および３のヨー角が同じだという前提で、入力座標を計算することがある。図２８および２９には、そういう場合の状態を示す。図２８には、２つの視野の重複領域を示し、図２９には、ヨー角が同一だと仮定して表示画面３１ａ上にその領域を示す。したがって、この２つの領域の形状は相似ではない。特に、入力域がたとえば長方形であっても、表示画面３１ａ上の入力域は長方形ではない。
【０１１７】
この場合、移動型入力装置１は、操作者に、入力域内の校正ツールの相対位置を通知することができる。これによって、操作者が入力面上の入力域を最適化するのが容易になる。表示画面３１ａは、入力面４ａ上の入力域の形状の表現を、ヨー角ＹＡ１およびＹＡ２が同じであると仮定して表示する。校正ツールは、それが入力域のどこにあるかに基づいてこの領域にマッピングされる。図２８には、２台のデジタルカメラ２および３のヨー角がわずかに異なる場合の校正における３つの物理的位置ＰＬ１〜ＰＬ３を示す。これらの位置は、２台のデジタルカメラ２および３のヨー角が同じであると仮定した表示画面３１ａ上に、図２９に示すように見えるであろう。
＜物理的入力面を有しない第２の実施形態＞
本発明に係る第２の実施携帯の移動型入力装置は、第１の実施形態の場合に用いられた物理的な入力面を有さずに、空間において使用され得る。第２の実施形態が第１の実施形態と異なるのは、第２の実施形が白板４を有さず、図１のその他の部品を有することである。以下の説明では、デジタルカメラの配置および検出帯の調節の、別の適当な方法を説明する。
【０１１８】
物理的な入力面を有しない移動型入力装置を設定する場合、ロール角のずれの大きさがはるかに大きくなることがある。図１９に示すような、特別の取り付け装置が使用された場合、第１の実施形態の場合に使用された位置合わせ手順が適用される。図１９に、そのような取り付け装置の例を示す。図において、参照符号９１は天井を示し、取り付け部材９２は天井９１に固定されている。デジタルカメラ３は、取り付け部材９２の表面に、不図示のブラケットを用いて調節可能に取り付けられている。取り付け部材９２の天井に取り付けられた面、およびデジタルカメラ３が取り付けられる表面は互いに直角である。取り付け部材９２は、シート面に直角な方向に延び、デジタルカメラ３が固定されているのと同じ取り付け部材９２の面に、デジタルカメラ３の後ろにもう一台のデジタルカメラ２が取り付けられる。したがって、デジタルカメラ３の光軸およびデジタルカメラ２の不図示の光軸は、ほぼ同じ面上にある。
【０１１９】
上述の取り付け部材９２を用いてデジタルカメラ２および３を天井９１に取り付けることにより、カメラを直接天井に取り付ける場合に比べて、ロール角の誤差が小さくなる。この場合、図１２、１３および１４で説明した方法を用いてデジタルカメラ２および３のヨー角を調整することができる。
【０１２０】
検出帯の校正に関しては、以下の方法が好ましい。２台のデジタルカメラの検出帯は、以下のように設定される。検出帯の下の辺は、各デジタルカメラの中央の画素ラインに設定し、検出帯の上の辺は、中央の画素ラインから、距離に応じて所定の間隔を離して設定する。したがって、ロール角の誤差が非常に小さいので、２台のデジタルカメラの検出区域はほぼ重なる。この方法では、入力面は、中央の画素ラインで規定される。
【０１２１】
検出帯の幅は、異なる二つの位置に置いた校正ツール２７ａを用いることによって校正する。操作者が校正ツール２７ａを入力面上の所望の位置に置いたとき、カメラ２および３のイメージセンサ上の校正ツール２７ａの寸法指標２８を検出する校正プログラムを制御部が実行する。制御部は、寸法指標２８を用いて検出帯の幅を校正する。本実施形態においては、入力面および検出区域はデジタルカメラそれぞれに定義され、対象物が実質的に入力面に接触しているかどうかを決定する場合、一方のカメラの検出区域だけを入力面のどの位置にある対象物に対して用いても良いし、また、入力面にある対象物の位置に応じてどちらかのカメラの検出区域を用いても良い。あるいは、両方のデジタルカメラの検出区域を用いても良い。
【０１２２】
上述の方法において、検出区域および入力面は、イメージセンサの中央画素ラインに基づいて規定される。しかし、検出区域および入力面は中央画素ラインに基づかないで別々に規定されても良く、検出区域の位置およびデジタルカメラの視野における入力面は、操作者が任意に置くことのできる校正ツール２７ａの位置によって校正されてもよい。
【図１】
2011103117.tif 000004
【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2011103117.tif 000009
【図６】
2011103117.tif 000010
【図７ａ】
2011103117.tif 000011
【図７ｂ】
2011103117.tif 000012
【図８】
2011103117.tif 000013
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2011103117.tif 000016
【図１２】
2011103117.tif 000017
【図１３ａ】
2011103117.tif 000018
【図１３ｂ】
2011103117.tif 000019
【図１３ｃ】
2011103117.tif 000020
【図１４】
2011103117.tif 000021
【図１５】
2011103117.tif 000022
【図１６ａ】
2011103117.tif 000023
【図１６ｂ】
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【図１７】
2011103117.tif 000025
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
2011103117.tif 000028
【図２１】
2011103117.tif 000029
【図２２】
2011103117.tif 000030
【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
2011103117.tif 000033
【図２６ａ】
2011103117.tif 000034
【図２６ｂ】
2011103117.tif 000035
【図２７ａ】
2011103117.tif 000036
【図２７ｂ】
2011103117.tif 000037
【図２８】
2011103117.tif 000038
【図２９】
2011103117.tif 000039
【図３０】
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【図３１】
2011103117.tif 000041
【図３２】
2011103117.tif 000042
【図３３】
2011103117.tif 000043
【図３４】
2011103117.tif 000044
【図３５】
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【外国語明細書】
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