(57)【要約】コンピュータデバイスとインタフェースするための入力デバイスが提供される。この入力デバイスは、人間の手内に把持されるように構成された本体部を含む。この入力デバイスには、本体部に設けられた発光ダイオード(ＬＥＤ)、およびＬＥＤ用の電源が含まれる。モード変更アクティベータが本体部に組み込まれており、ＬＥＤから放射された光の色を変化させるように構成される。コンピュータデバイスにモード変更を起こさせるように色の変化が検出されることが可能である。画像キャプチャデバイスの視界内の入力源からの入力コマンドを検出する方法、及びこの入力デバイスを含むコンピューティングシステムが提供される。
2007527573.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピュータシステム上で実行されるプログラムの入力コマンドを発生させる方法であって、
画像キャプチャデバイスの前方の視界を監視し、
前記視界内の光源を識別し、
前記光源から放射される光の変化を検出し、
前記変化が検出されたことに応じて、前記コンピュータシステム上で実行される前記プログラムで入力コマンドを発生させる、方法。
【請求項２】
前記変化は、色の変化と、光の変化と、のいずれかである、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記光源は、複数色の光を放射可能な発光ダイオード（ＬＥＤ）である、請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記視界内の光源の識別では、前記視界内の背景光のエフェクトをマスキングする、請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記視界内の背景光のエフェクトのマスキングでは、前記画像キャプチャデバイスの口径内に入射される光量を減少させる、請求項４記載の方法。
【請求項６】
前記入力コマンドは、前記コンピュータシステムに関連付けられたディスプレイ画面上に表示されるカーソルにリンクしたモード変更を生じさせる、請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記視界内の光源の識別では、前記画像キャプチャデバイスと関連付けられたグリッド内に前記光源を表示するエリアを定義し、前記グリッド内に前記光源を表示する前記エリアを拡大する、請求項１記載の方法。
【請求項８】
前記グリッド内の前記光源を表示する前記エリアの拡大では、前記光源に対して前記画像キャプチャデバイスをデフォーカスする、請求項７記載の方法。
【請求項９】
前記視界内の光源の識別では、前記画像キャプチャデバイスに関連付けられたグリッドを通じて、前記光源を表示する画像の重心を算出する、請求項１記載の方法。
【請求項１０】
前記重心の座標を、前記コンピュータシステムに関連付けられたディスプレイ画面上の位置に変換し、
前記視界内の前記光源の移動を検出し、
前記光源の前記移動を前記ディスプレイ画面上のカーソルの移動に相関させる、請求項９記載の方法。
【請求項１１】
画像キャプチャデバイスの視界内の入力源から入力コマンドを検出する方法であって、
前記画像キャプチャデバイスに入射する光の量を最小限に抑え、
前記画像キャプチャデバイスを通じて前記入力源からの第１の色の光を検出し、
前記第１の色の光から第２の色の光への変化を検出し、
前記第１の色の光信号の前記変化に応じて、モード変更を行う方法。
【請求項１２】
前記画像キャプチャデバイスに入射する光の量を最小限に抑える前記過程では、前記入力源からの光を表示する信号が他のキャプチャされた画像データに対して強くなるように前記画像キャプチャデバイスの口径のサイズを減少させる、請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
前記画像キャプチャデバイスの口径のサイズを減少させる前記過程によって、前記入力デバイスからの光と干渉し得る背景光にフィルターがかけられる、請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
前記画像キャプチャデバイスを通じての前記光源からの第１の色の光信号の検出では、
前記画像キャプチャデバイスに関連付けられた座標システム上の前記第一色光信号の中心部の位置を決定し、
表示画面上の対応する位置に対して前記位置をマッピングする、請求項１１記載の方法。
【請求項１５】
前記第１の色の光から第２の色の光への変化の検出では、
前記入力源から前記第２の色を検出し、
前記第１の色の光に関連付けられたピクセル値と前記第２の色の光に関連付けられたピクセル値とを比較する、請求項１１記載の方法。
【請求項１６】
前記第２の色の光を前記第１の色の光に戻し、
前記第１の色の光に戻したことに応じて、前記モード変更を終了する、請求項１１記載の方法。
【請求項１７】
前記モード変更は、クリックアンドドラッグオペレーションとハイライティングオペレーションとのうちの一方に関連付けられる、請求項１１記載の方法。
【請求項１８】
前記第１の色の光及び前記第２の色の光は、単一の発光ダイオード及び複数の発光ダイオードのいずれかから生成される、請求項１１記載の方法。
【請求項１９】
コンピュータシステム上で実行されるプログラムで入力コマンドを発生させるプログラム命令を有するコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
画像キャプチャデバイスの前方の視界を監視するためのプログラム命令と、
前記視界内の光源を識別するためのプログラム命令と、
前記変化の検出に応じて、前記コンピュータシステム上で実行される前記プログラムで入力コマンドを発生させるためのプログラム命令を含む、コンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項２０】
前記変化は、色の変化と光の変化と、のいずれかである、請求項１９記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項２１】
前記光源は、複数の光の色を放射可能な発光ダイオードである、請求項１９記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項２２】
前記視界内の光源を識別する前記プログラム命令は、前記視界内に背景光のエフェクトをマスキングするためのプログラム命令を含む、請求項１９記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項２３】
前記視界内の背景光のエフェクトをマスキングするための前記プログラム命令は、前記画像キャプチャデバイスの口径内に入射される光の量を減少させるプログラム命令を含む、請求項２２記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項２４】
前記入力コマンドは、前記コンピュータシステムと関連付けられたディスプレイ画面上に表示されるカーソルにリンクされたモード変更を引き起こす、請求項１９記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項２５】
前記視界内の光源を識別する前記プログラム命令は、前記画像キャプチャデバイスと関連付けられたグリッド内の前記光源を表示するエリアを定義するためのプログラム命令と、前記グリッド内の前記光源を表示する前記エリアを拡大するためのプログラム命令を含む、
請求項１９記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項２６】
前記グリッド内の前記光源を表示する前記エリアを拡大するための前記プログラム命令は、前記光源に対して前記画像キャプチャデバイスをデフォーカスするためのプログラム命令を含む、請求項２５記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項２７】
前記視界内の光源を識別するための前記プログラム命令は、前記画像キャプチャデバイスと関連付けられたグリッドを通じて前記光源を表示する画像の重心を算出するためのプログラム命令を含む、請求項１９記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項２８】
前記重心の座標を、前記コンピュータシステムと関連付けられたディスプレイ画面上の位置に変換するためのプログラム命令と、前記視界内の前記光源の移動を検出するためのプログラム命令と、前記光源の前記移動と前記表示画面上のカーソルの移動を互いに関連付けるためのプログラム命令と、を含む、請求項２７記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項２９】
画像キャプチャデバイスの視界内の入力源からの入力コマンドを検出するためのプログラム命令を有するコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
前記画像キャプチャデバイスに入射する光の量を最小限に抑えるためのプログラム命令と、
前記画像キャプチャデバイスを通じて前記入力源からの第１の色の光を検出するためのプログラム命令と、
前記第１の色の光から第２の色の光への変化を検出するためのプログラム命令と、
前記第１の色の光信号の前記変化に応じて、モード変更を発生させるためのプログラム命令と、を含む、コンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項３０】
画像キャプチャデバイスに入射する光の量を最小限に抑えるための前記プログラム命令は、前記画像キャプチャデバイスの口径のサイズを小さくするためのプログラム命令を含む、請求項２９記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項３１】
前記画像キャプチャデバイスを通じて前記光源からの第１の色を検出するための前記プログラム命令は、前記画像キャプチャデバイスと関連づけられた座標系に前記第１の色の中心の位置を決定するためのプログラム命令と、前記位置をディスプレイ画面上の対応する位置に対してマッピングするためのプログラム命令と、を含む、請求項２９記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項３２】
前記画像キャプチャデバイスを通じて前記光源から第１の色の光を検出するための前記プログラム命令は、
前記画像キャプチャデバイスを前記光源に対してデフォーカスするためのプログラム命令を含む、請求項２９記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項３３】
前記第１の色の光を前記第２の色の光へと戻すためのプログラム命令と、前記第１の色の光に戻すことに応じて、前記モード変更を終了するためのプログラム命令と、を含む、請求項２９記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項３４】
画像キャプチャデバイスと、
前記画像キャプチャデバイスと関連付けられた、視界を監視するロジックと、
入力オブジェクトに関連付けられた光源の位置をトラッキングするためのロジックと、
前記光源の色の変化を検出するためのロジックと、
前記光源の前記検出された色の変化に応じて、コンピュータシステムを通じて実行されるメインプログラムでモード変更を発生させるためのロジックと、を含む、コンピュータシステム。
【請求項３５】
前記コンピュータシステムは、ゲームコンソール、汎用コンピュータ、ネットワークコンピュータ、及び分散処理コンピュータのうちのいずれかである、請求項３４記載のコンピュータシステム。
【請求項３６】
前記光源の色の変化を検出するための前記ロジックは、前記光源に関連付けられたピクセル値の変化を検出するためのロジックと、前記画像キャプチャデバイスに対する前記光源の位置変化を検出するためのロジックと、を含む、請求項３４記載のコンピュータシステム。
【請求項３７】
前記各ロジックエレメントは、ハードウェア及びソフトウェアのうちの一方、あるいはこれらの組み合わせである、請求項３４記載のコンピュータシステム。
【請求項３８】
前記画像キャプチャデバイスに対する前記光源の位置変化を検出するためのロジックは、前記画像キャプチャデバイスに関連付けられたグリッドにより光源を表示する画像の重心を算出するためのロジックと、前記重心の座標を前記コンピュータシステムに関連付けられた表示画面上の位置に変換するためのロジックと、前記視界内の前記光源の移動を検出するためのロジックと、前記光源の前記移動と前記表示画面上のカーソルの移動とを相互に関連付けるためのロジックと、を含む、請求項３６記載のコンピュータシステム。
【請求項３９】
前記光源の前記移動と前記ディスプレイ画面上のカーソルの移動とを相互に関連付けるためのロジックは、
前記画像キャプチャデバイスに相対するユーザの距離に従って、前記光源の前記移動を前記カーソルの前記移動に変換する際のスケールを調整するためのロジックを含む、請求項３８記載のコンピュータシステム。
【請求項４０】
前記光源に関する背景光をマスキングするように前記画像キャプチャデバイスに入射する光の量を最小限に抑えるためのロジックを含む、請求項３４記載のコンピュータシステム。
【請求項４１】
コンピュータデバイスとのインターフェースとなる入力デバイスであって、
本体部と、
前記本体部に備えられた発光ダイオード（ＬＥＤ）と,
前記ＬＥＤ用の電源装置と、
前記本体部に統合されたモード変更アクティベータと、を含み、
前記モード変更アクティベータは、前記ＬＥＤから放射される光の変化を生じさせるように構成され、この変化が検出されて前記コンピュータデバイスにモード変更を生じさせることが可能である、入力デバイス。
【請求項４２】
前記モード変更アクティベータは、前記光を二つのバリエーションのうちで切り替えるように構成される、請求項４１記載の入力デバイス。
【請求項４３】
前記本体部は、第１の端部及び第２の端部を備え、第１のＬＥＤは、前記第１の端部に設けられ、第２のＬＥＤは、前記第２の端部に設けられる、請求項４１記載の入力デバイス。
【請求項４４】
前記第１のＬＥＤは、光のバリエーションのうちの第１のバリエーションの光を放射し、前記第二ＬＥＤは、第二のバリエーションの光を放射する、請求項４３記載の入力デバイス。
【請求項４５】
更に、赤外線エミッターを含む、請求項４１記載の入力デバイス。
【請求項４６】
前記本体は、第２のＬＥＤに隣接する第１のＬＥＤを有し、前記第１のＬＥＤは、第のバリエーションの光を放射し、前記第２のＬＥＤは、第二のバリエーションの光を放射する、請求項４１記載の入力デバイス。
【請求項４７】
前記本体部は、人間の手の内に把持されるように構成される、請求項４１記載の入力デバイス。
【請求項４８】
前記本体部は、人間の指にフィットするように構成されるリングである、請求項４１記載の入力デバイス。
【請求項４９】
前記本体部は、指ぬき形状となっており、前記ＬＥＤは、前記指ぬき形状の本体部の基部に備えられる、
請求項４１記載の入力デバイス。
【請求項５０】
前記モード変更アクティベータは、光を少なくとも３つのバリエーションのうちで切り替えるように構成される、
請求項４１記載の入力デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、コンピュータシステムへの新たな入力メカニズム、特に視覚的に光をトラッキングするメカニズムに関し、光の変化がコンピュータシステム側に対してアクションを引き起こすものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、コンピューティングシステムのための新たな入力装置が追求され、また、多大な関心が寄せられている。現在、デスクトップコンピューティングシステムにおいてはキーボードおよびマウスを用いることが当然と考えられている。しかしながら、「リビングルーム」環境におけるインタラクティブエンタテインメントアプリケーションに関しては、キーボードとマウスは広く認められているとはいえない。
【０００３】
デジタルビデオカメラを使用して、動くオブジェクトをトラッキングし、ビデオ画像を処理して様々な表示を行うこともまた試みられている。しかしながら、多くの場合、これらのシステムは、三角測量に基づいたオブジェクトに関する位置情報を構築するために、複数のビデオカメラを利用可能にすることが要求される。これらのシステムにかかるコストから、「リビングルーム」環境にこれらを導入できなくなっている。 
【０００４】
しかしながら、上記の知見および技術にもかかわらず、オブジェクトトラッキングが阻害されるという問題がなお残されている。また、特に、対象となるオブジェクトに明白に相当するビデオ画像のピクセルだけを正確に抽出することは非常に困難である。例えば、オブジェクトの色が、固定された背景における色と互いに明確に異なる場合、オブジェクトの動きのトラッキングをかなり容易に行うことができる。しかし、たとえオブジェクトの色の輝度が高くても、背景が多色となっていたり、あるいは固定されていない場合には、このようなトラッキングは、容易ではない。
ライティングが変化することもまた、ビデオカメラに写されるオブジェクトの見かけの色に劇的に影響する。従って、特定色のオブジェクトを検出することによるオブジェクトトラッキング方法は、エラーに非常に弱いか、あるいはライティングの条件が変わることからコンスタントに再キャリブレーションを行うことが要求される。
ビデオゲームプログラムのための典型的な家庭での使用環境では、従来のオブジェクトトラッキングコンピュータビジョンシステムで可能な範囲よりも大きな柔軟性および堅牢性が要求される。
【０００５】
従って、新たな入力装置が広く受け入れられるようになるためには、比較的安価なカメラ一台で家庭使用環境の下でトラッキングが可能でなければならない。さらに、このような従来品の代替となる新たな入力装置は使い勝手の良いものでなければならない。キャプチャ入力のためにカメラによってトラッキングされるセンサを備えてユーザの手に着用するグローブも試されている。しかし、ユーザはこのグローブに満足してはいない。
グローブを不評とする理由のうちの一つには、グローブを常に脱着する必要があることが上げられる。更に、上述された新たな入力装置では、マウスクリックに機能的に類するモードの変更を表示可能とすることは、容易ではない。
【０００６】
このため、従来技術のこれらの課題を解決して、１台のビデオカメラによってトラッキング可能であり、ユーザにとって使い勝手のよいモード変更の表示が可能である入力デバイスを提供することが求められている。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、概して、一色以上の光（あるいは単一又は複数のシェーディング（light shade））を処理可能なデバイスを与える方法及びシステムを提供することにより、これらのニーズを満たす。この場合、変化又は変動は、イメージデータの表示をコントロールするシステムに対するモード変更を引き起こす、つまりモード変更のトリガとなっている。ここで、モード変更とは、入力装置から放射された光の変化を検出により引き起こされる個々のイベントあるいはアクションのことを指す。
本発明は、プロセス、システムあるいはデバイスを含む多くの手法で実施可能である。本発明のいくつかの進歩性を有する実施形態を以下に記述する。
【０００８】
一実施形態においては、コンピューティングシステム上で実行されるプログラムに入力コマンドを発生させる方法が提供される。この方法では、画像キャプチャ装置前方の視界の監視が開始される。
その後、視界内の光源が識別され、次に、光源から放射された光の変化が検出される。変化が検出されたことに応じて、コンピューティングシステム上で実行されているプログラムで入力コマンドが発生される。
【０００９】
他の実施形態では、画像キャプチャデバイスの視界フィールド内の入力源からの入力コマンドを検知する方法が提供される。この方法において、画像キャプチャ装置に入る光量の最小化が開始される。その後、第1の色の光信号が、入力源から画像キャプチャ装置を通じて検出される。次に、第１の色の光信号から第２の色の光信号への変化が検出される。その後、第１の色の光信号の変化に応じてモード変更が引き起こされる。
【００１０】
更なる他の実施形態では、コンピュータシステム上で実行されているプログラムの入力コマンドを発生させるためのプログラム命令を有するコンピュータ読取可能な記録媒体が提供される。コンピュータ読取可能な記録媒体は、画像キャプチャデバイスの前方の視界を監視するためのプログラム命令を含む。視界内の光源を識別するためのプログラム命令、および光源から入射光の変化を検出するためのプログラム命令が含まれる。この検出された光の変化に応じてコンピューティングシステム上で実行中のプログラムで入力コマンドを発生させるためのプログラム命令が含まれる。
【００１１】
なお、更なる他の実施形態では、画像キャプチャデバイスの視界内の入力源から入力コマンドを検出するプログラム命令を有するコンピュータ読取可能媒体が提供される。コンピュータ読取可能媒体には、画像キャプチャデバイスに入射する光の照度を最小限に抑えるプログラム命令及び画像キャプチャデバイスを通じて入力源から第１の色の光信号を検出するためのプログラム命令が含まれる。第１の色の光信号から第２の色の光信号への変化を検出するためのプログラム命令および前述の第１の色の光信号の変化に応じてモード変更を発生させるためのプログラム命令が提供される。
【００１２】
他の実施形態において、コンピュータシステムを通じて実行されるメインプログラムの入力コマンドをいつ発生させるかを判断するための入力検出システムが提供される。コンピュータシステムには画像キャプチャデバイスが含まれる。画像キャプチャデバイスに関連付けられた視界を監視するためのロジック、および入力物体に関連付けられた光源の位置をトラッキングするためのロジックが含まれる。光源の色の変化を検出するためのロジック、およびコンピューティングシステムを通じて実行されるメインプログラムで入力コマンドを発生させるためのロジックが含まれる。入力コマンドは、光の色の変化を検出した結果として発生する。
【００１３】
更なる他の実施形態では、コンピュータデバイスとインターフェースするための入力デバイスが提供される。入力デバイスは、人間の手の内に把持されるように構成された本体部を含む。この入力デバイスは、本体部に備えられた発光ダイオード(ＬＥＤ：Light emitting diode)、およびＬＥＤ用の電源を含む。モード変更アクティベータが本体部内に組み込まれ、このモード変更アクティベータはＬＥＤ発光の色の変化を生じさせるように構成される。この色の変化は検出することが可能であり、検出されると、コンピュータデバイスにモード変更が生じさせる。
【００１４】
本発明の他の態様および利点は、添付の図面を参照しながら、本発明の要旨の実施例を説明目的のために、以下に記載された詳細な本文を読むことにより明らかになろう。
【００１５】
本発明と更なる利点とは添付の図面を参照して以下の記載をよめば、よりよく理解されよう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
イベントを発生させるため、複数の色及び周波数の光を発生することができる入力デバイスに関する発明を開示する。以下の記載では、本発明を完全に理解できるように具体的な詳細を数多く記載する。しかし、当業者であれば、本発明はこれらの特定の詳細のうちの幾つか、あるいはすべてがなくとも実施可能なことは明白であろう。また、周知のプロセスのステップに関しては、本発明を無用に不明瞭にしないために、詳細には記述されていない場合もある。
【００１７】
本発明の実施形態では、画像キャプチャ装置を通じて捕らえられる、複数の色の光を放射することができるユーザ入力装置が提供される。光がある色から別の色に変ることで、モニタに表示可能なイベントあるいはアクションが開始される。例えば、光がある色から別の色までの変化することで、マウスクリックがなされ、即ちパーソナルコンピュータのファイルあるいはウィンドウを開く、あるいはコンピューターゲームのためにイメージをつかむ、ドラッグする、操作する、あるいはインテリジェント家電（smart appliance)の起動もがなされる。
入力デバイスには、ある種のボタン、またはアクチュエータが備えられており、発光ダイオード（ＬＥＤ）から放射される光の色を変えるように使用される。従って、入力装置は、さらにＬＥＤのためのある種の電源を含むこととなる。本実施形態によって説明されるように、ユーザ入力装置によって、ユーザに便利であるとともにマウスクリックに関連する動作を提供することができる。
なお、光デバイスは、それ自体には処理能力を持たない「ダム（ｄｕｍｂ）」装置であることを認識されたい。すなわち、コンピュータが光入力デバイスをウォッチングしている間、入力装置とコンピュータの間においてアクティブなコミュニケーションは、実質的に生じない。一実施形態では、光デバイスは、フラッシュとして形成される。もちろん、光入力デバイスは、例えばバッテリーにより電源を供給して光を発生させる、コードレスなものとすることもできる。
【００１８】
図１Ａは、発明の一実施形態に従ってモード変更を発生させるための光源からの入力検出を行うことが可能なシステムの単純化された概略説明図である。画像キャプチャ装置１０４は、コンピュータデバイス１０６と通信可能であり、更に、ディスプレイスクリーン１０８と通信可能である。入力装置１００は、光源１０２を備えている。例えば、光源１０２は、適切な発光ダイオード(LED)とすることができる。ＬＥＤ１０２から出る光は、画像キャプチャ装置１０４によって検出される。
また、ＬＥＤ１０２からの光を検出することができる任意の適切な画像キャプチャ装置を、画像キャプチャ装置１０４とすることができる。例えば、画像キャプチャ装置１０４として、いずれの適切なウェブカムあるいは他のカメラを使用することができる。一実施形態において、空間におけるＬＥＤ１０２の位置は、ディスプレイスクリーン１０８上のカーソル１１０の移動をコントロールするために使用される。
すなわち、入力装置１００及び付随するＬＥＤ１０２が空間内で移動すると、その移動は、カーソル１１０の移動に変換される。
さらに、以下により詳細に説明されるように、入力装置１００は、ＬＥＤ１０２を通じて、デスクトップコンピュータ用のマウスのクリックにより始められたモード変更と同様に、モードの変更を引き起こすことができる。
上述したように、モード変更とは、入力装置から放射された光の変化の検知によって引き起こされた個別のイベントあるいはアクションを指す。本質的には、入力装置１００は、ＬＥＤ１０２に関する色の変化を通じてコンピュータマウスとして使用されてもよい。
モード変更の一例としては、マウスタイプオペレーションに関連したモード変更が挙げられる。このモード変更では、選択されたフィーチャに関連するマウスの動きの特徴、即ち、クリック、ダブルクリック、および右クリックが、以下に記載されるシステムに組み込まれている。すなわち、システムのトラッキング部は、入力装置の移動をキャプチャし、その一方で光の色が変化することで、選択されたフィーチャをキャプチャするための手段を提供している。
なお、モード変更をマウスタイプオペレーションに関して記述したが、本実施形態はマウスタイプオペレーションに限定されるものではない。すなわち、マウスタイプオペレーションのみならず、いずれの適切な個別のオペレーションあるいはアクションもまたこれに含まれる。
【００１９】
図１Ｂは、図１Ａに示されたシステムの他の表示例である。ここでは、ユーザ１１２は、手の内に入力装置１００を保持している。入力装置１００の端部に備えられたＬＥＤ１０２は、画像キャプチャデバイス１０４の検出領域内にある。画像キャプチャデバイス１０４はディスプレイ画面１０８との通信においてコンピュータデバイス１０６と通信を行う。一実施形態では、コンピュータデバイス１０６は、任意の適切なビデオゲームコンソール、例えばＰＬＡＹＳＴＡＴＩＯＮ ２である。コントローラ１１６もコンピュータデバイス１０６と通信を行う。このため、ユーザ１１２が最初の位置から入力装置１００を移動させてもよく、そうすることによって、カメラ１０４に対するＬＥＤ１０２の位置を変更することができる。この相対的な動きは、その後ディスプレイ画面１０８上でカーソルを移動させるよう変換される。加えて、ＬＥＤ１０２から放射された光の色の変化を通じて、ディスプレイ画面１０８上を移動するカーソルに関連付けられたモード変更が引き起こされる。なお、本明細書に記載された実施形態は、リビングルームに導入されるインタラクティブエンタテインメントおよび他のいずれの適切なアプリケーション用の、マウスに類するデバイスを提供しているものとして理解されたい。
【００２０】
図２は、本発明の一実施例に係る画像キャプチャデバイスを通じて光源からの光のキャプチャを表す簡略化された概略図である。ここでは、ユーザ１１２が、光源がその上に設けられた入力装置１００を把持している。画像キャプチャデバイス１０４は入力装置１００の光源からの光を検出することによって視界１１８を監視する。入力装置１００に関連付けられた光源は平面１１７内にあり、この平面１１７はディジタル化されたスクリーン１２０に相当する。ここでは、入力装置１００に関連付けられた光源の画像はスクリーン１２０の領域１２２で表される。
スクリーン１２０の解像度は、一般的なウェブカムあるいは他の適切なカメラの任意の適切な解像度に設定できる。一実施形態では、スクリーン１２０は３２０×２４０の画面サイズとなっている。従って、ユーザ１１２が入力装置１００を移動すると、その移動に関連付けられた移動がキャプチャデバイス１０４を通じてキャプチャされ、スクリーン１２０内の光源の位置が決定される。画面サイズと画像デバイスサイズとは、それぞれ別にすることもできる。しかし、画面および画像デバイスサイズはこれら２つの間の対応する位置を決定するため、マッピングされる。一実施形態では、画像デバイスは画面領域に対してマッピングされる。この例では、画面の大部分が、ゲーム画像や場面などの表示のために使用され、画面の隅、又は他の適切な領域に比較的小さな入力パレットが設けられる。
【００２１】
図３は、本発明の一実施形態に従ってディスプレイ画面上の対応するカーソルの移動をコントロールするように光源の位置の決定し、及びその位置のその後の変換を表す概略図である。この例では、スクリーン１２０が光源の画像を領域１２２として定義する。領域１２２には、ピクセルＰａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄ、Ｐｅ及びＰｆ部分が含まれる。スクリーン１２０における残りの各ピクセル、即ち、ピクセルＰａ〜Ｐｆ以外のすべてのピクセルは黒となっている。一実施形態では、マスキング操作によって、残りのピクセル全てが確実に黒にする。マスキング操作には、画像キャプチャデバイス内に入射し得る光量を最低限に抑えるために画像キャプチャデバイス１０４の口径サイズを縮小することも含まれる。一実施形態では、口径サイズはセンサゲインおよび照射時間の調節により電子的に調節することも可能である。この手法により、背景照明に関連付けられた干渉効果を弱めながら光源の検出能力を増強することができる。光入力デバイスおよび画像キャプチャデバイスの特性が公知であることから、画像キャプチャデバイスのパラメータ(ホワイトバランス、ゲイン、露出、彩度など)は、特別な所定のピクセル値をはっきりとトラッキングするように設定可能であり、つまり、キャリブレーションを不要とすることもできる。入力デバイスが照明であるので、室内照明はここではファクターにならない。従って、光の変化を検出するためのアクティブな方法が提供される。
【００２２】
更に図３を参照すると、領域１２２の中心１２４は重心計算を通じて計算される。この計算では、ピクセルＰａ〜Ｐｆの各中心部が算出され、その後、中心部１２４の座標を決定するため、これらの関連付けられたピクセル値に従って重み付けされる。その後、中心部１２４の座標がディスプレイ画面１２８に対してマッピングされる。これは、ユーザにより視認されるディスプレイ画面に対応する。従って、光源の移動によりグリッド１２０上の領域１２２が移動が生じる。このグリッド１２０は、画像キャプチャデバイスに関連付けられた画面とも称することができる。領域１２２の対応する移動は、新たな中心計算に関連付けられる。
その後、ユーザがＬＥＤ入力デバイスによるカーソル１３０の移動のコントロールを行っている、という実感が得られるように、新たな中心部が画面１２８上の位置に対してマッピングされる。以下により詳細に説明されるように、押すことでそれぞれのＬＥＤが元の色とは異なる色に変化を生じさせるボタン、あるいは何らかの他の適切なアクティベーションデバイスを、入力デバイスが有してもよい。この変化後の、元と異なる色は、その後画像キャプチャデバイス１０４によってキャプチャされる。この異なる色が、検出されると、結果として、色の変化に対して、異なるピクセル値が関連付けられる。
例えば、領域１２２に対応するピクセル値は、この色の変化によって異なる値と関連付けられる。この異なるピクセル値が、マウスクリックに関連付けられたモード変更信号と同様の、モード変更を示すことになる。従って、ユーザは、ディスプレイ画面上の画像のクリックアンドドラッグ、ハイライト等を行うことができる。すなわち、ユーザは、コンピュータに接続されたマウスによって実現されるいずれの機能をも実行することができる。
【００２３】
一実施形態では、重心計算は以下に記載されるように行われる。Ｐａ〜Ｐｆに関連付けられていないピクセルは光が検出されていないことから、即ち、それらのピクセル値は黒であるので０という値が割当てられる。背景照明からの干渉を減少させることで、画像キャプチャデバイスが入力デバイスから放射される光を確実にロックインできるように、上述のマスキング技術を使用してもよいことが理解されよう。ピクセルＰａ〜Ｐｆの各々には、領域１２２と交差するピクセルのエリア量に対応する数値が割当てられる。
一実施形態では、ピクセル値に０〜２５５が割当てられる場合、数値０は光がないことに対応し、ピクセルＰｅには最も高い数値が割当てられ、一方、ピクセルＰｆには最も低い数値が割当てられる。例示目的のために、ピクセルＰａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄ、ＰｅおよびＰｆのピクセル値は、それぞれ１２１、２３０、８０、１２３、２４０および１０とする。各々のピクセルＰａ〜Ｐｆは、それぞれのピクセル中心点に関連付けられている。各ピクセルの中心部の二次元座標それぞれに各ピクセル値が乗算される。その後、二次元座標の一つ一つに関してこれらの重み付けされた値が合計される。一実施形態では、各座標に関して重み付けされた値の合計が、その後領域１２２に関連づけられたピクセル値(pixel values)の合計によって除算され、領域１２４の中心部の座標が提供される。この技術は、以下の数式により表される。
(x,y)center=Σ[[(xpixel center] [value of pixel for xpixel center]]/Σ(pixel values)and
Σ[[(ypixel center] [value of pixel for ypixel center]]/Σ (pixel values)
【００２４】
ただし、(x、y)centerは、中心部１２４の２つの座標を表し、xpixel centerは、各ピクセルＰａ〜Ｐｆのｘ座標を表す。また、ypixel centerは、各ピクセルＰａ〜Ｐｆのｙ座標を表す。従って、中心部１２４は、キャプチャデバイスの画像の、ある位置に対応する。この位置はスクリーン１２８上の位置に対応する。ビデオフレームに関して、(x、y)centerは、ビデオの各フレーム毎に計算してもよく、(x、y)centerの位置が、画面１２８上にカーソル１３０の位置を設定するために使用される。一実施形態において、グリッド１２０の解像度は、画面１２８に係る解像度よりも低く、これにより、画面１２８上をカーソル１３０が滑らかに移動することを可能にしている。
特に、背景がわからない場合、例えば背景がすべて黒ではない場合、重心（centroid）の決定において重み付けを行わない場合があることは当業者にとって明らかであろう。この場合、重心の位置は、背景が分かっている場合ほど正確とはならないおそれもあるが、本実施形態において、その正確さは適切な範疇に収まるものである。一実施形態では、ユーザが暗い室内にいるとき、あるいは赤外線ＬＥＤおよびカメラを身に着けている場合、重み付けされていない重心が計算される。図１Ａ、図１Ｂ、図２および図３はカーソルを指しているが、これらの実施形態がカーソルで使用されることに限定されないことは、当業者にとって明りょうであろう。本質的には、入力デバイスの第２の位置にフィードバックを与えるいずれの適切なインジケータをも使用可能である。例えば、歪、増光、減光、拡大ウィンドウ化等の効果を用いて入力デバイスの第２の位置にフィードバックを与えるることもできる。  
【００２５】
図４は、本発明の一実施形態に従ってトラッキングと変換の手法を向上させるスキームを表す概略図である。光源が画像キャプチャデバイス１０４を通じてキャプチャされ、その後スクリーン１２０内に配置される場合、光源に関連づけられる対応する領域は、１ピクセル内に含まれることが理解されよう。従って、その後のカーソルへの変換によって、画像キャプチャデバイスの個別のサンプリングの量子化効果のため、カーソルの動きが飛び跳ねるように見える場合もある。このような飛び跳ね特性を軽減するために、光源に関連付けられた領域を開く（blossom）、あるいは拡大するように、画像キャプチャデバイスの焦点をぼかす、つまりデフォーカスしてもよい。例えば、領域１３２は、対応する光源の最初のキャプチャを表す。図示するように、領域１３２は、グリッド１２０の一つのブロック内に含まれ、１ピクセルを表す。領域１３２を拡大あるいは開くために、この画像キャプチャデバイスの焦点が、デフォーカスされる。ただし、領域１３４、１３６は、それぞれ異なるデフォーカスのパラメータを表す。上述したように、その後に拡大された領域の重心を算出することもできる。一実施形態では、光源をデフォーカスするために、ディフューザがＬＥＤ上に置かれる。例えば、光を拡散させるために、ディフューザとして一片のテープを用いることもできる。
【００２６】
図５は、本発明の一実施形態に従って、画像キャプチャデバイスからユーザまでの距離によるスケールの設定の概略を表す説明図である。ここでは、ユーザ１０２ａが画像平面１１７ａに関連付けられた第一距離に位置し、一方で、ユーザ１０２ｂは画像平面１１７ｂに対応して第一距離とは異なる第二距離に位置する。なお、画像キャプチャ装置104は、深度検出機能を持つ必要はない。イメージ平面117aでキャプチャされたイメージと、イメージ平面117bでキャプチャーされたイメージと、のそれぞれ対応するスケールから、ユーザ102aおよびユーザ102bがそれぞれ占有するイメージ領域に対応する相対的な距離を得ることができるからである。
この相対距離に従って、ディスプレイ画面１０８上でカーソルの対応する移動を生じさせるように入力装置１００の動きの量を調整できる。例えば、ユーザが画像キャプチャ装置104に接近している場合、カーソルの移動に対応させるために、ユーザがより遠い距離にいる場合における移動量よりもより大きな移動量が採用されるようにできる。
【００２７】
図６は、本発明の一実施形態に係る入力デバイスの他の構成を表す。入力装置１００ａには、入力デバイスのそれぞれ反対側の端部に配置されるＬＥＤ １０２ａ−１、ＬＥＤ１０２ａ−２が含まれる。対応するＬＥＤの光の変化を発生させるためにユーザがボタンを押すことができるように、ボタン１０３は入力デバイスの本体部に設けられる。一実施形態では、複数のＬＥＤを収容するため、複数のボタンを入力装置１００ａ内に組み入れてもよい。入力装置１００ｂは入力デバイスの端部に一つのＬＥＤ１０２ｂを含む。ここではボタン１０３が押されると、ＬＥＤ１０２ｂは複数の色の光を発することができる。入力装置１００ｃには、複数のＬＥＤが互いに隣接して配置されている。ここでは、ＬＥＤ１０２ｃ−１がＬＥＤ１０２ｃ−２に隣接している。入力装置１００ｃの他の例として、ＬＥＤがフォーク型の構成とすることもでき、このフォークの分岐した各先端(枝分かれ部の先端)の各々にＬＥＤが備えられるようにしてもよい。
ボタン１０３もまた、別のＬＥＤがオフである場合にＬＥＤのうちの1つをトリガして発光させるよう使用してよい。ボタン１０３もモード変更アクティベータと呼ぶことができる。モード変更アクティベータは、ＬＥＤを、光の色が切り替えられるよう、および／または光の色が変化されるように使用することができる適切な任意の機構として幅広く定義される。例えば、モード変更アクティベータがボタン、スイッチ、回転式のダイヤルなどであり得る。
加えて、ＬＥＤは、図６に示される入力デバイスの本体部のあらゆるところに配置可能である。例えば、ＬＥＤは入力デバイスの両側面に組み込むことができる。他の実施例として、ＬＥＤ線を入力デバイスの側面に添って与えることができる。他の実施形態では、入力デバイスの端部に大きなＬＥＤが与えられ、それによって、入力デバイスを傾けた場合にキャプチャデバイスが形状の変化を検出可能なる。すなわち、入力デバイスがキャプチャデバイスに対する入力デバイスの角度の変化をキャプチャデバイスが検出可能なように構成される。例えば、ユーザがある種のモード変更を生じさせ、あるいは特定的な角度変更に応じるために入力デバイスの角度を上下し、あるいは横にすることができる。当業者であれば、図６に表した構成以外にも入力デバイスに対して他の多くの適切な構成が可能であることを理解されよう。それゆえ、本文に記載された実施形態は、図６の例示的な構成に限定されるものではない。
【００２８】
図７は、図６に表された入力デバイスの他の実施形態を示す。この例では、入力装置１００が、ＬＥＤ １０２および発光体１４０によって示される赤外線機能を含むリモートコントロールデバイスとして形成される。それゆえ、入力デバイスが、テレビセット用に通常使用される適切なリモートコントロールに組み込むことができる。一実施形態では、少なくとも３色間で切り替え可能なＬＥＤが与えられる。この例では、第３色が、コンピュータマウス上の「右クリック」に対応する機能を与えるように使用されてもよい。
【００２９】
図８Ａは、本発明の一実施形態に従って、ディスプレイモニタとの通信可能なコンピュータデバイスと通信するように構成された1組みの入力デバイスの概略説明図である。外部の入力装置１００−１および１００−２は、ユーザの手１４２ａおよび１４２ｂの指あるいは親指にフィットするように構成される。図示されるように、コンピュータデバイス１０６と通信を行うな画像キャプチャデバイス１０４によって検出される光を、各入力装置１００−１および１００−２が放出することができる。画像キャプチャデバイス１０４はコンピュータデバイス１０６のフレームの外部に図示されるが、本発明の一実施形態におけるコンピュータデバイス内に画像キャプチャデバイスを組み込み可能であることが理解されよう。一実施形態では、入力装置１００−１および１００−２は、それぞれ色の異なる光信号を伝送する。コンピュータデバイス１０６がディスプレイモニタ１０８と通信を行う。デジタルデータを可視化するように、コンピュータデバイス１０６がディスプレイモニタ１０８にデジタルデータを伝送する。ディスプレイモニタ１０８は、テキスト１４６ａ、メニュー１４６ｂおよび／又はグラフィックス１４６ｃ表示することができる。当然ながら、いずれの適切なデジタルデータをも表示可能である一実施形態では、コンピュータデバイス１０６がゲームコンソールである場合、ディスプレイモニタ１０８は、プレイされているゲームに関連付けられたグラフィックスあるいはユーザインタフェースを表示する。
【００３０】
図８Ａに示す入力バイス１００−１および１００−２の各々は、それぞれ異なる色の光を生成するように構成される。一実施形態では、入力装置１００−１および１００−２が、共通した色の光および少なくとも1つの異なる色の光を放射することができる。異なる色の光の間をトグル切り替えするように、ボタン１４４が使用されてもよいことが理解されよう。光は入力装置１００−１および１００−２のリングバンドの側面にあるＬＥＤによって放出することもできる。他の実施形態として、入力装置１００−１および１００−２がシンブル状に形成されている場合、ＬＥＤをシンブル（指ぬき状リング）のベースに備えるようにしてもよい。
他の実施形態では、複数のデバイスではなく、一つの入力デバイスが使用される。入力装置１００−１および１００−１は、ユーザの指あるいは親指上に心地よくフィットするように構成される。それ故、ユーザの年齢、性別などに基づき、異なるサイズを用意することも利用可能である。他の実施形態として、入力デバイスが調整可能なように作成することができる。すなわち、伸縮性のあるストラップ、あるいは面ファスナー（VELCRO：登録商標）ストラップでさえも、本発明の実施形態において、入力デバイスをユーザの指あるいは親指に安定させるように組み込むことができる。
【００３１】
図８Ｂは、図７に示すリング部に対する他の実施例の光入力デバイス構成の概略図である。ここでは、指ぬき状リングの本体部１００−３が、ＬＥＤ１５１によって放射されている光を変える、あるいは光の周波数を変更するように構成されるボタン１４４を含む。当然、図６を参照しながら論述されたように、複数のＬＥＤを指ぬき状リング１００−３のベースに配置することができる。
【００３２】
当業者であれば、画像キャプチャデバイスおよびコンピュータデバイスが以下に記載された機能を与えることができるロジックが含まれることを理解されよう。このロジックはソフトウェアエレメントおよび／又はハードウェアエレメントを含むことができる。例えば、ソフトウェアエレメントには、中央処理ユニットによって処理されたソフトウェアコードが含まれる。ハードウェアエレメントには以下に記載された機能を満たすように構成されたロジックゲート、および回路が含まれる。当業者であれば、複数のハードウェアエレメント、即ち.ロジックゲートが本文に記載された機能を実行するように統合され得ることが明りょうであろう。当然、システムには、求められた成果を提供するようにインタラクト可能なソフトウェアエレメントおよびハードウェアエレメントの組み合わせを含むことができる。
【００３３】
図９は、本発明の一実施形態に従ったコンピューティングシステム上で実行中のプログラムの入力コマンドを発生させるための方法オペレーションを示すフローチャートである。この方法は、まず画像キャプチャデバイスの前方の視界を監視するオペレーション１５０で開始する。ここでは、図１Ａおよび図２を参照しながら説明したように、複数の色の光を放出することができるＬＥＤを有する入力デバイスから放射される光源を視界内でキャプチャすることができる。その後、視界内の光源が識別されるオペレーション１５２に方法が進む。上述されたように、光源はＬＥＤから放射される。その後、方法はオペレーション１５４に進み、光源から放射された光の変化が検出される。ここでは、ＬＥＤから放射された光の色を変更するためにボタンが押されることになり、その後この色の変化は画像キャプチャデバイスによってキャプチャされる。すなわち、光の色の変化が生じると、ピクセル値も変化する。
本文で使用されるように、光の色の変化とは、実際の色の変化、例えば、.赤から緑への変化のことを称する。しかし、色の変化とはその色のバリエーション、例えばある種の黄色から別の異なる黄色への変化をも指し得る。基本的には、色あるいはその色のバリエーションに関連付けられたピクセル値における対応する変化を生じさせるいずれの適切な変化が使用可能である。その後、方法はオペレーション１５６に進み、コンピュータシステム上で実行されるプログラムの入力コマンドが、光の色の変化に応じて引き起こされる。例えば、デスクトップコンピュータのマウスクリックに関連付けられたモード変更が、ここで発生させることができる。従って、クリックとドラッグの機能、ハイライト機能、およびマウスクリックによって満たされる他のあらゆる適切な機能が、従来のマウスおよびキーボードハードウェアがなくても「リビングルーム」環境に導入することができる。加えて、光の変化によって発生される入力コマンドは、アクション、移動合図、モダリティ変更などでありえる。
【００３４】
図１０は、本発明の一実施形態に従って画像キャプチャデバイスの視界内の入力源からの入力コマンドを検出するための方法オペレーションを示すフローチャートである。この方法は、まず画像キャプチャデバイスに入射する光の量を最小減に抑えるオペレーション１６０で開始する。すなわち、背景照明をマスクするために画像キャプチャデバイスの口径が縮小される。従って、背景照明を最小限に抑えることが以下に記載された入力デバイスのような光源のトラッキング能力を増強させる。例えば、図３を参照しながら説明されるように、画像キャプチャデバイスに入射する光の量を減少することが満たすことができる。方法はその後オペレーション１６２に進み、図２〜図４を参照しながら説明されるように入力源からの第１の色が画像キャプチャデバイスによって検出される。ここでは、第１の色が検出され、画像画面に相互に関連付けられる。
【００３５】
その後、図１０に示す方法はオペレーション１６４に進み、第１の色から第２の色への変化が検出される。ここでは、上述したように入力デバイスのボタンあるいはモード変更アクティベータに適用される押しの力によって光の色の変化を発生させることができる。当業者であれば、画像キャプチャデバイスに関連付けられた対応するピクセル値を検討することにより、色の変化あるいは周波数変化が検出することができることが理解されよう。その後、方法がオペレーション１６６に進み、第１の色が変化したことに応じてモード変更を表示する。このモード変更によってユーザはクリックとドラッグオペレーション、ハイライトオペレーションあるいはコンピュータマウスによって可能であるようなモード変更に関連付けられた他のいずれの適切なオペレーションをも行うことが可能なように動作することができる。
加えて、第２の色が第１の色に戻る変化は、クリックとドラッグオペレーションあるいはハイライトオペレーションの完了を意味する。他の実施形態において、「正しい」マウスクリックに関連付けられた機能を可能にするように第３の色が使用されてもよい。本発明の一実施形態でのコンピュータマウス用のモード変更と同様なディスプレイ画面にモード変更が表示されることに留意しなくてはならない。加えて、当業者であれば、図１０は色の変化に関して表す一方で、同じ光の色の変化、例えば色のシェーディングを使用することができるので、当業者であれば、本発明の色の変化のみに制限されないことを理解されよう。更に、異なる色ではなく光の異なる周波数が使用されてもよい。例えば、赤外線が可視光線として使用されてもよい。上述したように、画像キャプチャデバイスに関連付けられたピクセル値の変化を生じさせることができる光源に対するあらゆる変化も、本文に記載される実施形態に使用されることができる。
【００３６】
要約すると、複数の光の色、複数の周波数、光ジェネレータによってモード変更を発生させることができる入力デバイスが提供される。当然、異なる色あるいは周波数を有する複数配置された照明が同様の効果を与えるように利用することができる。それ故、ダイオードのような固体デバイスにしろ、又は1つあるいはそれ以上の従来型の電球にしろ、あらゆる光ジェネレータ構造を使用することができる。一実施形態では、ペン状のようなオブジェクトに結合されるか、あるいはインストールすることができる１つあるいはそれ以上のＬＥＤにようって照明が提供される。入力デバイスから放出された光が、画像キャプチャデバイスによってトラッキングされる。画像キャプチャデバイスは、カメラ、電荷結合素子(ＣＣＤ:Charged Coupled Device)、デジタルカメラ、デジタイザーに結合される従来のカメラあるいはウェブカメラを含む任意の形式によって設けることができる。画像キャプチャデバイスは、概して、入力デバイス(あるいは光を放射することができる任意のオブジェクト)からの光を検出可能でなくてはならない。好適に、周囲の他の光に比べて明るい光点をカメラが検出可能であるように、入力デバイスが十分な光を生成することである。
【００３７】
それ故、一実施形態では、コンピュータマウス入力デバイスと同様に、入力デバイスからの光が、カメラによって検出されるときは常にオンであるように設定することができる。その後にコントロールを生じさせるために、放射されている光の色(あるいは周波数)を変化させるよう、ユーザーは入力デバイスのボタンを押すか、あるいは他のいくつかの適切なトリガ機構をトリガすることができる。ウェブカメラが色および周波数の変化をキャプチャし、それによって、この色の変化がマウス、即ちマウスクリック用のボタン押しのように動作することを可能にする。
トラッキングできる色数は任意であり、入力デバイスがこれら複数の色毎に複数のボタンを有してもよく、あるいは複数の色をサイクリックに切り替える単一のボタンを有してもよい。他の実施形態では、通常のフラッシュライトに一般的なことであるが、視覚可能である色の変更を行う代わりに、第１の色から白色光（general light）に変化するものであってもよい。更に他の実施形態では、第１の色と、光が全く放射されないオフ状態と、の間で入力デバイスが点滅することができる。例えば、赤外線ＬＥＤが第１の色とオフステート状態とで交互に切り替わるようにすることもできる。そのような場合では、照明がオフである場合は、設定された時間の間光がオフ状態のままとなる。オフ状態のままとなる時間の長さによって、その後１つあるいはそれ以上の同様の又は異なる状態あるいは変化をディスプレイ画面に生じさせることも可能である。
【００３８】
更に、本文に記載された入力デバイスは、インタラクティブエンタテインメントアプリケーションの機能性を向上させることを可能にする。例えば、スポーツビデオゲームに関して、ユーザが、プレイ、例えば.フットボールゲーム、バスケットボールゲームなどのプレイを設計するように入力デバイスを利用可能である。また、チェスやウォーゲームのような戦略ゲームにおいて、ジョイスティックコントローラをマウス型コントローラとして使用しにくいという難点による制限があった。しかし、本文に記載された入力デバイスをジョイスティックではなくマウス型入力用に使用される場合は、よりユーザフレンドリーとなる。戦略シーン（ストラテジー）があるビデオゲームに関しては、ユーザが敵を攻撃するように軍隊に命令する山の中腹にいる、という状況も考えられる。他の実施形態では、入力デバイスをテレビ番組の切り替え用に使用することもできる。光源の動きをトラッキング可能にする光の色の変化に関連付けられたモード変更を組み込むための性能が、これらのフィーチャを使用可能としている。
【００３９】
本発明は、コンピュータシステムに記録されたデータを含む、コンピュータに実装された様々な動作を実行し得る。これらの動作は物理量の物理的な操作を要するものである。通常、必ずしもというわけではないが、これらの量は、記録され、伝送され、組み合わされ、比較され、又は、その他の手法により操作可能な電気信号又は磁気信号の形態をとることが可能である。更に、実行される操作は、多くの場合生成、識別、判断、又は比較という用語で参照される。
【００４０】
本文に記載された本発明の一部を形成する全てのオペレーションは、有用なマシンオペレーションである。本発明は、又、これらのオペレーションを実行するためのデバイス、装置に関する。この装置は、特別に求められた目的のために構築されていてもよいし、コンピュータに記録されたコンピュータプログラムによって選択的にアクティベートされ、又は構成される多目的のコンピュータであってよい。具体的には本文に記載された教示に従って、様々な多目的のマシンが利用され得るし、又は求められたオペレーションを実行するためにより特定された機器を構成する方が、より利便性があり得る。
【００４１】
上述した発明は、説明目的のために詳細に記載されたが、ある種の変更又は修正が実行され得ることが明らかである。例えば、ビデオゲームに関して特定的な例が提供されているが、このアプリケーションは、いくらかのインタラクションが求められるあらゆるコンピュータあるいはコンピュータデバイスに適用することができる。このコンピュータデバイスは、スタンドアローンユニットであり得るし、又はローカルあるいはインターネットのようなグローバルネットワークを介して他のコンピュータデバイスとインターコネクト可能である。従って、本発明の実施形態は説明目的のものであって、限定されないものと考えられなければならないし、本発明は、本文に記載された詳細に制限されるものではなく、本明細書の趣旨と均等物の範囲であれば、改変可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１Ａ】本発明の一実施例に従ってモード変更を発生させるために光源から入力検出が可能なシステムの簡略化された説明図である。
【図１Ｂ】図1Ａに示されたシステムを表す他の実施例の説明図である。
【図２】本発明の一実施例に従って、画像キャプチャデバイスを通じて光源からの光をキャプチャしたことを表す簡略化された説明図である。
【図３】本発明の一実施例に従った光源の位置の決定と、その後におけるディスプレイ画面上の対応するカーソルの移動を制御するための光源位置の変換を表す概略説明図である。
【図４】本発明の一実施例に従ってトラッキング及び変換手法を向上するためのスキームを表す概略説明図である。
【図５】本発明の一実施例に従って画像キャプチャデバイスからユーザの距離に依存してスケールを設定するための手順を表す簡略化された説明図である。
【図６】本発明の一実施例に従った入力デバイスの他の形態の説明図である。
【図７】図６の入力デバイスの他の形態の説明図である。
【図８Ａ】本発明の一実施例に従ったディスプレイモニタとの通信においてコンピュータデバイスと通信を行うために構成された一対の入力デバイスの概略説明図である。
【図８Ｂ】図7に示すリング部に係る光入力デバイスの他の構造を表す概略説明図である。
【図９】本発明の一実施例に従ったコンピュータシステム上で実行中のプログラム用に入力コマンドを発生させるための方法における動作を表すフローチャートである。
【図１０】本発明の一実施例に従った画像キャプチャデバイスの視界内の入力源から入力コマンドを検出するための方法における動作を表すフローチャートである。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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