(57)【要約】【課題】プレゼンテーションシステムの操作が簡便で、スムースで、ユーザフレンドリーである長所を兼備するよう、コンピュータのマウスと光学ポインタとを効果的かつ正確に統合するシステムおよび方法を提供すること。【解決手段】本発明はカーソルと光学ポインタとを同期して操作する装置、コンピュータ装置、方法およびコンピュータ読取り可能媒体であり、光学ポインタ手段手段で画面上に光学ポインタを発生させた後、撮像手段により画像上の画像を取得するとともに画像信号を生成し、カーソル位置演算手段を介して画像信号を分析した後に、コンピュータのディスプレイ上のカーソル位置を再設定するものである。【選択図】図２
2007141199.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピュータ装置において画面上に表示されるカーソルを制御するためのハンドヘルド型のコンピュータカーソル制御装置であって、
前記画面上に光学ポインタを発生させる光学ポインタ手段と、
前記画面上の撮像領域内で画像を取得することで画像信号を生成する撮像手段と、
前記画像信号を前記コンピュータ装置に送信する信号送信手段と、を備え、
前記コンピュータ装置は前記画像信号に応じて、前記カーソルの位置を再設定することを特徴とするハンドヘルド型のコンピュータカーソル制御装置。
【請求項２】
前記光学ポインタ手段と前記撮像手段との間の距離が１０ｃｍ以下であることを特徴とする請求項１記載のハンドヘルド型のコンピュータカーソル制御装置。
【請求項３】
前記光学ポインタ手段がレーザポインタ（Ｌａｓｅｒ  Ｐｏｉｎｔｅｒ）であることを特徴とする請求項１記載のハンドヘルド型のコンピュータカーソル制御装置。
【請求項４】
前記撮像手段が電荷結合素子（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ、ＣＣＤ）であることを特徴とする請求項１記載のハンドヘルド型のコンピュータカーソル制御装置。
【請求項５】
前記信号送信手段が無線信号送信手段であることを特徴とする請求項１記載のハンドヘルド型のコンピュータカーソル制御装置。
【請求項６】
前記画像信号が前記撮像領域内の第１の点座標を含むことを特徴とする請求項１記載のハンドヘルド型のコンピュータカーソル制御装置。
【請求項７】
前記画像信号が前記画像の四隅の点座標を含むことを特徴とする請求項１記載のハンドヘルド型のコンピュータカーソル制御装置。
【請求項８】
前記カーソルにより前記コンピュータ装置を操作するためのカーソル制御手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載のハンドヘルド型のコンピュータカーソル制御装置。
【請求項９】
ハンドヘルド型のコンピュータカーソル制御装置により、画面上に表示されるカーソルを制御するコンピュータ装置であって、前記ハンドヘルド型のコンピュータカーソル制御装置は前記画面上に光学ポインタを発生させるとともに、前記画面上の撮像領域内で画像を取得することで、前記撮像領域内の第１の点座標および前記画像の四隅の点座標を含む画像信号を生成し、前記コンピュータ装置は前記画像信号に応じて、前記カーソルの位置を再設定するカーソル位置演算部を備えたことを特徴とするコンピュータ装置。
【請求項１０】
前記第１の点座標が前記撮像領域の中心点座標であることを特徴とする請求項９記載のコンピュータ装置。
【請求項１１】
前記カーソル位置演算部が、
前記四隅の点座標と前記第１の点座標との間の第１の関係式を計算するステップと、
前記第１の関係式に基づいて、前記画面上の第２の点座標を計算するステップと、
前記第２の点座標に基づいて、前記カーソルの位置を再設定するステップと、に基づいて、前記カーソルを前記光学ポインタに追従させることを特徴とする請求項９記載のコンピュータ装置。
【請求項１２】
前記ハンドヘルド型のコンピュータカーソル制御装置により、コンピュータ装置において画面上に表示されるカーソルを制御する方法であって、
（ａ）前記ハンドヘルド型のコンピュータカーソル制御装置が前記画面上に光学ポインタを発生させるステップと、
（ｂ）前記ハンドヘルド型のコンピュータカーソル制御装置が前記画面上の撮像領域内で画像を取得するステップと、
（ｃ）前記ハンドヘルド型のコンピュータカーソル制御装置が前記画像に基づいて画像信号を生成するステップと、
（ｄ）前記コンピュータ装置が前記画像信号に応じて、前記カーソルの位置を再設定するステップと、を含むことを特徴とするカーソルを制御する方法。
【請求項１３】
前記画像信号が前記撮像領域内の第１の点座標を含むことを特徴とする請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
前記第１の点座標が前記撮像領域の中心点座標であることを特徴とする請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
前記画像信号が前記画像の四隅の点座標をさらに含むことを特徴とする請求項１３記載の方法。
【請求項１６】
前記ステップ（ｄ）が、
（ｅ）前記四隅の点座標と前記第１の点座標との間の第１の関係式を計算するステップと、
（ｆ）前記第１の関係式に基づいて、前記画面上の第２の点座標を計算するステップと、
（ｇ）前記第２の点座標に基づいて、前記カーソルの位置を再設定するステップと、を含むことを特徴とする請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
ハンドヘルド型のコンピュータカーソル制御装置により、コンピュータ装置において画面上に表示されるカーソルを制御する方法を実行するためのコンピュータプログラムを格納するコンピュータ読取り可能媒体であって、前記ハンドヘルド型のコンピュータカーソル制御装置は光学ポインタを発生させ、前記カーソルは画面上に表示され、前記方法は、
（ａ）前記ハンドヘルド型のコンピュータカーソル制御装置が前記画面の撮像領域内で画像を取得するよう制御するステップと、
（ｂ）前記画像に基づいて画像信号を生成するステップと、
（ｃ）前記画像信号に応じて、前記カーソルの位置を再設定するステップと、を含むことを特徴とするコンピュータ読取り可能媒体。
【請求項１８】
前記画像信号が前記撮像領域内の第１の点座標を含むことを特徴とする請求項１７記載のコンピュータ読取り可能媒体。
【請求項１９】
前記第１の点座標が前記撮像領域の中心点座標であることを特徴とする請求項１８記載のコンピュータ読取り可能媒体。
【請求項２０】
前記画像信号が前記画像の四隅の点座標をさらに含むことを特徴とする請求項１８記載のコンピュータ読取り可能媒体。
【請求項２１】
前記ステップ（ｃ）が、
（ｄ）前記四隅の点座標と前記第１の点座標との間の第１の関係式を計算するステップと、
（ｅ）前記第１の関係式に基づいて、前記画面上の第２の点座標を計算するステップと、
（ｆ）前記第２の点座標に基づいて、前記カーソルの位置を再設定するステップと、を含むことを特徴とする請求項２０記載のコンピュータ読取り可能媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はハンドヘルド型のコンピュータカーソル制御装置、このハンドヘルド型のコンピュータカーソル制御装置を用いてカーソルを制御するコンピュータ装置、方法およびコンピュータ読取り可能媒体に関し、特にカーソルを光学ポインタに追随させるハンドヘルド型のコンピュータカーソル制御装置、コンピュータ装置、方法およびコンピュータ読取り可能媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータが画像タイプのプレゼンテーションシステムに普遍的に使用されるようになってから、通常、観衆が観るための必要なツールとしての大型の表示装置が必要となっており、例えば大型の投写スクリーンを備えた各種投写装置は大規模な会議のプレゼンテーションシステム中に広く使用され、異なる画像、文字または音声などのマルチメディアの音声・画像結合を実現している。これら技術の登場により、プレゼンテーションシステムとコンピュータ装置との間で良好な通信インターフェイスをその基礎として備える必要性以外にも、プレゼンテーションの過程において演説者と観衆との間の良好なインタラクティブな関係を促進するために、プレゼンテーションシステムは操作が簡単である特性も備えた上で、始めて演説者がその観衆との間の相互的なコミュニケーションを十分に掌握できる。
【０００３】
従来の場合、演説者は、投写スクリーン上に観衆を誘目させるコミュニケーションツールとして指示棒または光を射出可能なポインタペンを常用している。ポインタペンを例にとれば、プレゼンテーションシステムに応用される従来のポインタペンは光を射出可能な指示機器であって、例えばレーザ光を照射可能なポインタペンは、演説者がプレゼンテーションの内容に合わせて観衆を注目させたい焦点に誘目するのに便利となるよう、投写スクリーン上にレーザ光点を発生するものとして非常に普遍的に応用されている。ただし従来のポインタペンは単純に光学ポインタの機能しか持たず、演説者は、例えばコンピュータを操作してプレゼンテーション内容の切り換えを行うためにマウスを使用するという具合にコンピュータの周辺機器を常に使用しなければならず、演説者はプレゼンテーションの途中でコンピュータを操作しつつ、プレゼンテーションの内容を指示しなければならず、滞りのないプレゼンテーションの進行にとって不利となっていた。
【０００４】
これに鑑み、ポインタペンをマウスに統合させた新型のプレゼンテーション装置、つまり上記従来技術に対する改良がある。とりわけ、前記したポインタペンをワイヤレスマウス装置に統合させることで、このワイヤレスマウス装置にレーザポインタ（Ｌａｓｅｒ  Ｐｏｉｎｔｅｒ）とコンピュータのマウスのカーソルとしての作用を兼備させている。しかしながら、図１に示すように、レーザポインタの光点Ａ点とマウスのカーソルＢ点の両者は同調することができないため、演説者がコンピュータを操作するときには、通常コンピュータのマウス機能に戻った後、そしてマウスのカーソルを操作したい位置に移動させ、その後操作しなければならず、よって、この技術ではレーザポインタの光点が示す位置で直接操作することはできない。
【０００５】
米国特許第６，３３１，８４８号における技術はより新型の投写プレゼンテーションシステムであり、主に、独立した撮像装置により、投写スクリーン上における明るさが最高の光点をレーザ光点ポイントの画像信号として捕捉するとともに、コンピュータによる分析演算を経て、このレーザ光点が投写スクリーン上に位置する相関的な位置を算出し、そしてマウスのカーソルに反映することで、マウスによる後続のコンピュータ操作をしやすくしている。確かにこの特許に開示する技術内容は前記したレーザ光点ポイントとマウスのカーソルとが同期して操作できない不具合を解決できるが、しかし、この特許は光点位置を計算するための信号処理システムが煩雑となる以外にも、投写スクリーン上の最も明るい光点をこのレーザ光点ポイントの基準として判断していることから、プレゼンテーションする資料自体の明るさが変化することでレーザ光点ポイントの判断に影響を来たし、ひいては光点位置を誤認してしまい、その後のコンピュータ操作の正確性および進捗度に影響することがよくある。また、この特許ではレーザ光点ポイントを捕捉する撮像装置が独立した装置であることから、この設計では演説者は必ず所定の場所でプレゼンテーションを行うよう制限してしまい、使用上の利便性に欠けてしまう。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
プレゼンテーションシステムの操作が簡便で、スムースで、ユーザフレンドリーである長所を兼備するよう、コンピュータのマウスと光学ポインタとを効果的かつ正確に統合するシステムおよび方法はかなり重要になってきている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題に基づいて、本発明の目的は、コンピュータ装置において画面上に表示されるカーソルを制御するためのハンドヘルド型のコンピュータカーソル制御装置を提供するところにある。前記ハンドヘルド型のコンピュータカーソル制御装置は光学ポインタ手段と、撮像手段と、信号送信手段とを備える。光学ポインタ手段は前記画面上に光学ポインタを発生させ、撮像手段は前記画面上の撮像領域内で画像を取得することで画像信号を生成し、信号送信手段は前記画像信号を前記コンピュータ装置に送信する。前記コンピュータ装置は前記画像信号に応じて、前記カーソルの位置を再設定する。
【０００８】
本発明の他の目的は、ハンドヘルド型のコンピュータカーソル制御装置により、画面上に表示されるカーソルを制御するコンピュータ装置を提供するところにあり、前記ハンドヘルド型コンピュータは前記画面上に光学ポインタを発生させるとともに、前記画面上の撮像領域内で画像を取得することで画像信号を生成する。前記コンピュータ装置は前記画像信号に応じて、前記カーソルの位置を再設定するカーソル位置演算部を備える。
【０００９】
本発明のさらに他の目的は、ハンドヘルド型のコンピュータカーソル制御装置により、コンピュータ装置において画面上に表示されるカーソルを制御する方法を提供するところにある。前記方法は、（ａ）前記ハンドヘルド型のコンピュータカーソル制御装置が前記画面上に光学ポインタを発生させるステップと、（ｂ）前記ハンドヘルド型のコンピュータカーソル制御装置が前記画面上の撮像領域内で画像を取得するステップと、（ｃ）前記ハンドヘルド型のコンピュータカーソル制御装置が前記画像に基づいて画像信号を生成するステップと、（ｄ）前記コンピュータ装置が前記画像信号に応じて、前記カーソルの位置を再設定するステップと、を含む。
【００１０】
本発明のまたさらに他の目的は、ハンドヘルド型のコンピュータカーソル制御装置により、コンピュータ装置において画面上に表示されるカーソルを制御する方法を実行するためのコンピュータプログラムを格納するコンピュータ読取り可能媒体を提供するところにある。前記ハンドヘルド型のコンピュータカーソル制御装置は光学ポインタを発生させ、前記カーソルは画面上に表示される。前記方法は、（ａ）前記ハンドヘルド型のコンピュータカーソル制御装置が前記画面の撮像領域内で画像を取得するよう制御するステップと、（ｂ）前記画像に基づいて画像信号を生成するステップと、（ｃ）前記画像信号に応じて、前記カーソルの位置を再設定するステップと、を含む。
【発明の効果】
【００１１】
上記をまとめると、本発明はレーザポインタ装置と撮像装置とを結合したハンドヘルド型のコンピュータカーソル制御装置である。使用者がレーザ光点ポインタを用いる際には、光点が示す位置とマウスカーソルが示す位置の両者が重なり、使用者はコンピュータ上のデータを操作するだけで、マウスカーソルを移動させてカーソルで所望の位置を示す必要はなくなる。とりわけ、本発明はハンドヘルド型の操作装置であり、如何なる場所にも適し、使用者の操作および携帯に便利で、場所の制限もなく、実際の応用上でさらにアクティビティとスムース性とを兼備している。
【００１２】
当業者であれば理解できるように、上記は単に本発明の実施例に過ぎず、本発明の特許請求の範囲を限定するものではない。凡そ本発明に開示する技術思想を逸脱せずに完成された同等効果の改変または付加は、別紙の特許請求の範囲内に含まれるべきであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【実施例】
【００１４】
図２を参照されたい。これは本発明をコンピュータ投写表示装置に応用したうちの一つの具体的な実施例である。コンピュータ投写表示装置全体はコンピュータ１０と、投写装置２０と、画面３０と、ハンドヘルド型のコンピュータカーソル制御装置４０とを備える。このうちコンピュータ１０は演説者がプレゼンテーション内容を操作するために供され、プレゼンテーション内容は投写装置２０により投写画像として生成され、画面３０上に表示される。
【００１５】
具体的には、コンピュータ１０はディスプレイ１２をさらに備え、コンピュータ１０内に格納されたプレゼンテーション内容はディスプレイ１２上に表示される以外に、同時に投写装置２０により投写画像として生成され、画面３０の投写領域３２内に表示される。尚、画像を表示可能ないずれの画面装置、例えば投写スクリーンまたはデジタルテレビジョンの画面なども本発明に応用可能であるが、以下では投写スクリーンを例として具体的に説明する。
【００１６】
次に、本発明にて開示する技術を応用したコンピュータカーソル制御装置４０はハンドヘルド型の装置であり、これは演説者の携帯性と操作利便性についてのユーザフレンドリー設計を考慮したものである。ハンドヘルド型のコンピュータカーソル制御装置４０内には主に光学ポインタ手段４２と、撮像手段４４と、カーソル制御手段４６と、信号送信手段４８と、カーソル位置演算手段５０とが備えられている。
【００１７】
明確に言えば、光学ポインタ手段４２は、演説者がプレゼンテーションを行っている途中にて、観衆の目線をプレゼンテーション内容中における演説者が強調したい重点に集中させるのに利するよう、投写スクリーン３０上に光学ポインタ３６を発生させる。光学ポインタ手段４２はレーザ光点を投写スクリーン上に投写するレーザポインタ（Ｌａｓｅｒ  Ｐｏｉｎｔｅｒ）である。従来技術と異なるのは、本発明に係るハンドヘルド型のコンピュータカーソル制御装置４０は撮像手段４４を備えている点であり、この撮像手段４４は電荷結合素子（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ、ＣＣＤ）または相補型金属酸化物半導体（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ、ＣＭＯＳ）であって、主な機能は投写装置２０により生成された投写画像を投写スクリーン３０上で取得するとともに、これにより画像信号を生成するものである。詳細に言えば、撮像手段４４は投写スクリーン３０上で撮像領域３４に形成された画像を取得することで、前記画像信号を生成するものである。本発明を応用して撮像した画像信号には少なくとも、一、撮像領域３４の中心点位置座標（Ｘｃ、Ｙｃ）と、二、投写領域３２における四隅の点の位置座標（Ｘ１、Ｙ１）、（Ｘ２、Ｙ２）、（Ｘ３、Ｙ３）、（Ｘ４、Ｙ４）  と、の数種類の情報が含まれている。実際の応用では、四隅の点の明るさを向上させて、または特定識別の方法でこの四隅の点の識別率を向上させている。
【００１８】
好ましい実施例について言えば、光学ポインタ手段４２と前記撮像手段４４の両者の配置上における離間距離が大きすぎる、例えば１０ｃｍを超えるのは好ましくない。その主な考慮要因は二つある。その一として、もし両者の間が大きすぎると、本発明に係るコンピュータカーソル制御装置の体積が必然的に過大となり、演説者の使用に不便をきたす。その二として、演説者が光学ポインタ３６とマウスのカーソルとを同時に操作するに便利となるよう、光学ポインタ手段４２と前記撮像手段４４の両者が配置において、光学ポインタ手段４２が発生させるレーザポインタ光点の光路と撮像手段４４の画像取得の光路とに、実質的に近くなり互いに平行となる効果を生じさせなければならない、というものである。敷衍的に言うと、光学ポインタ手段４２が投写スクリーン３０上で発生させたレーザポインタ光点と、撮像手段４４が投写スクリーン３０上で撮像すべき撮像領域３４の中心点の両者が実質的に一点で重なる。
【００１９】
次に、カーソル制御手段４６の機能は一般的なコンピュータ周辺機器であるマウスの機能と同じであり、ディスプレイ１２上で一つのマウスカーソル（図示しない）が移動し、前記マウスカーソルに対応する機能を実行するために制御信号を前記コンピュータ１０に生成可能であり、使用者が前記コンピュータ１０を操作するために供される。尚、ディスプレイ１２上に発生させたマウスカーソルは、投写装置２０の作用により投写スクリーン３０上の投写領域３２内で対応するマウスカーソルの画像を生成できる。操作者は投写領域３２内に表示されたマウスカーソルの画像を操作することにより、ディスプレイ１２上でマウスカーソルを操作するのと同じ効果を奏することができる。
【００２０】
また、信号送信手段４８の主な機能はコンピュータ１０とハンドヘルド型のコンピュータカーソル制御装置４０との間の信号の送信にある。本実施例で言えば、信号送信手段４８は、演説者がコンピュータ１０を操作することでプレゼンテーションを進行できるよう、カーソル制御手段４６が生成したカーソル制御信号を前記コンピュータ１０に送信する。具体的な実施例において、信号送信手段は無線信号送信装置、またはケーブルで信号送信する装置を使用することも可能である。また、カーソル位置演算手段５０は前記撮像手段４４が生成した画像信号を分析し、演算した後、マウスカーソルを光学ポインタ３６に追従させて移動させることが可能であり、使用者が投写スクリーン３０上のマウスカーソルと光学ポインタ３６を同時に操作するか、または前記単一のコンピュータカーソルを直接操作するのに便利となる。
【００２１】
従来技術において、この投写領域３２内のマウスカーソルと光学ポインタ手段４２が発生させた光学ポインタの両者は独立して操作されるので、プレゼンテーション資料の指示とコンピュータの制御作業は演説者がそれぞれ分けて動作を行わなければならず、極めて不便である。しかしながら、本発明と従来技術との相違点は、本発明にて開示する技術を応用すると、光学ポインタ３６とマウスカーソルとを同時に操作でき、プレゼンテーションとコンピュータ操作とを同時進行できる目的を達成することができる。その応用の原理を以下に詳述する。
【００２２】
撮像手段４４で撮像する光路と投写スクリーン３０との挟み角が略直角であるものを例として、図３を参照されたい。まず、演説者がプレゼンテーションシステムを起動した後、ディスプレイ１２上にプレゼンテーションの資料の内容が表示され、投写装置２０を介して投写スクリーン３０上の投写領域３２内に画像が表示される。次に、演説者がプレゼンテーションを進行中に、前記投写領域３２内のある位置の資料に観衆を注目させたい場合には、本発明に係るハンドヘルド型のコンピュータカーソル制御装置４０内の光学ポインタ手段４２を用いて、レーザ光を射出してレーザ光点を前記位置上に形成する。そして、演説者が前記プレゼンテーション資料を制御、例えば、前記プレゼンテーション資料を上または下方向にスクロールしたい場合には、演説者はまずハンドヘルド型のコンピュータカーソル制御装置４０を移動するとともに、光学ポインタ手段４２が投写領域３２内で形成したレーザ光点を投写領域３２内におけるプレゼンテーション資料をスクロールするコントロールボタン位置Ａ点上に移動させる必要がある。続いて、投写領域３２内における四隅の位置座標（Ｘ１、Ｙ１）、（Ｘ２、Ｙ２）、（Ｘ３、Ｙ３）、（Ｘ４、Ｙ４）と撮像領域３４の中心点位置座標（Ｘｃ、Ｙｃ）を取得するために、ハンドヘルド型のコンピュータカーソル制御装置４０内の撮像手段４４を起動する。具体的には、本発明の好ましい実施例において、撮像手段を起動するコントロールボタンと光学ポインタ手段を制御するものの両者が一つのコントロールボタンに統合されており、例えば前記コントロールボタンの第一段階の制御ストローク分だけ押下したときには光学ポインタ手段のみが起動してレーザ光点を発生させ、続いて前記コントロールボタンの第二段階の制御ストローク分押下したときには撮像手段が起動することで関連する画像情報を取得する、という具合に前記コントロールボタンに二段階の制御機能を持たせている。
【００２３】
次に強調したいことは、前述のように、この撮像手段４４が投写スクリーン３０上で形成した撮像領域３４の中心点位置もまた前記Ａ点上にちょうど重なり、つまりＡ点の座標が（Ｘｃ、Ｙｃ）となるということである。撮像手段４４は実際には、四隅の位置座標と中心点位置座標などのデータを含む画像信号をカーソル位置演算手段５０に送信することで、コンピュータのディスプレイ上におけるマウスカーソルの新たな座標値の如何を分析し算出する。したがって本発明に開示する技術は、従来技術のような投写スクリーン上の最も明るい光点を前記マウスカーソルの位置を再設定する基準として判断することを何ら必要とせず、撮像領域の中心点位置および投写領域の四隅の位置座標を直接判断の根拠とすることで、従来技術における光点位置に対する判断が困難でしかも誤認しやすい欠点を克服している。上記を踏まえると、このうちでカーソル位置演算手段５０内に内蔵されている第１の計算関係式は次の通りとなっている。
【００２４】
Ｘｍｏｕｓｅ＝Ｘｓｃｒｅｅｎ×（Ｘｃ−Ｘ１）／（Ｘ４−Ｘ１）
Ｙｍｏｕｓｅ＝Ｙｓｃｒｅｅｎ×（Ｙｃ−Ｙ１）／（Ｙ４−Ｙ１）
式中、Ｘｍｏｕｓｅはディスプレイ上のマウスカーソルの新たな横座標値を、Ｙｍｏｕｓｅはディスプレイ上のマウスカーソルの新たな縦座標値を表している。Ｘｓｃｒｅｅｎはディスプレイの幅を、Ｙｓｃｒｅｅｎはディスプレイの長さを表しており、かつＸｓｃｒｅｅｎのディスプレイ幅とＹｓｃｒｅｅｎのディスプレイ長さの両者は既知の値である。
【００２５】
尚、上記の関係式は、投写スクリーン上に表示された投写画像はディスプレイ上の画像が投写により生成されたものであるので、両者の間には比例関係が成り立つ。レーザ光点座標の投写領域の座標系上における対応関係を計算し、前記レーザ光点座標のディスプレイ上における対応する位置点の如何を推測し算出するとともに、この対応する位置点をもってディスプレイ上におけるマウスカーソルの新たな座標値として再設定する。
【００２６】
言い換えれば、撮像領域３４の中心点位置（Ｘｃ、Ｙｃ）と投写領域３２に対応する四隅の点位置との比例関係を、ディスプレイ上のマウスカーソルの新たな座標値とディスプレイの座標系との間の関係として設定する。前記のデータを応用し、カーソル位置演算手段５０が座標点（Ｘｍｏｕｓｅ、Ｙｍｏｕｓｅ）をディスプレイ上におけるマウスカーソルの新たな座標値として算出し、さらにこの新たな座標点が信号送信手段４８を介してコンピュータ１０に送信され、コンピュータ１０がディスプレイ上における元のマウスカーソル位置を、この座標点（Ｘｍｏｕｓｅ、Ｙｍｏｕｓｅ）に再設定する。このディスプレイ上におけるマウスカーソルを再設定することにより、マウスカーソルと光学ポインタの両者を同時に操作できる目的を達成し、ひいてはマウスカーソルと光学ポインタの両者をコンピュータのカーソルに統合することで、操作者は一つのカーソルを制御するのみで光学ポインタとマウスカーソルとを制御するという目的を同時に達成することができる。
【００２７】
簡単に説明するならば、操作者が光学ポインタとマウスカーソルとを同時に制御する必要があるたびに、本発明にて開示するハンドヘルド型のコンピュータカーソル制御装置を用いれば、前記したプロセスを繰り返すだけで、マウスカーソルの位置を容易に再設定し、この二つのカーソルを同調して動作させることができ、操作者の使用が便利となり、従来技術における煩雑となる欠点を克服することができる。
【００２８】
ところで、以上説明したものは撮像手段での撮像の光路と投写スクリーンの法線の両者が略平行である場合である。特別なことは、本発明に係るカーソル位置演算手段中には角度補正計算関係式（第２の計算関係式）、つまり撮像の光路と投写スクリーンの法線との間に挟み角がある場合には、上記の関係式に適切な補正を行うことで、図４および図５に示すように、本発明に係るハンドヘルド型のコンピュータカーソル制御装置を、一般的なプレゼンテーションの進行中において演説者が随時移動するような実情に符合させることができる。詳細は以下に述べる。
【００２９】
投写スクリーンがＸ軸を横軸とし、Ｙ軸を縦軸とし、Ｚ軸をＸ、Ｙ軸の水平面に垂直となる垂直軸とする一つのスクリーンであると仮定すると、図４に示すようになり、図中には撮像の光路と投写面とでＺ軸に沿ってθ角が生じ、つまり演説者と投写面であるＺ軸との間にθとなる挟み角が存在する。ラグランジュ・ヘルムホルツの定理（Ｌａｇｒａｎｇｅ  Ｈｅｌｍｈｏｌｔｚ  Ｔｈｅｏｒｅｍ）で撮像時でのＸ軸とＹ軸のＺ軸における角度とずれを算出し、そしてこれら角度のずれにより、ディスプレイ中における（Ｘｃ、Ｙｃ）の相対位置を求めることができる。
【００３０】
ラグランジュ・ヘルムホルツの定理によれば、ｙｎｕ＝ｙ’ｎ’ｕ’  となり、
このうち、ｙは長さ、ｕは角度、ｎは屈折率（空気の屈折率は１）であるので、上記式はｙｕ＝ｙ’ｕ’と書き換えることができ、
ｕ’＝ｙ／ｙ’×ｕ
回転角θ＝ｕ−ｕ’＝（１−ｙ／ｙ’）×ｕ
近軸の角度ｕ＝１、と仮定すると、
θ＝１−ｙ／ｙ’、が得られる。
【００３１】
尚、図４に示すように、Ｙ軸は演説者の立ち位置の違いにより角度回転の変化が起こり、平面では遠い場所ほど縮小する。次に、下記関係式によりマウスカーソルの新たな座標値を求める。
Ｙ５＝Ｙ２−（Ｙ２−Ｙ３）×（Ｘ２−Ｘｃ）／（Ｘ２−Ｘ３）
Ｙ６＝Ｙ１＋（Ｙ４−Ｙ１）×（Ｘ１−Ｘｃ）／（Ｘ１−Ｘ４）
Ｙｍｏｕｓｅ＝Ｙｓｃｒｅｅｎ×（Ｙｃ−Ｙ６）／（Ｙ５−Ｙ６）
Ｙ５、Ｙ６を上記式に代入してＹｍｏｕｓｅを算出し、
次に、
Ｘ７＝Ｘｃ／Ｃｏｓθ
Ｘ８＝Ｘ４／Ｃｏｓθ
上記式のラグランジュ・ヘルムホルツの定理で得られた近似θを代入してＸ７、Ｘ８を算出した後、さらに下記式に代入してＸｍｏｕｓｅを算出する。
Ｘｍｏｕｓｅ＝Ｘｓｃｒｅｅｎ×（Ｘ７−Ｘ１）／（Ｘ８−Ｘ１）
【００３２】
以上の角度補正関係式により、カーソル位置演算手段５０は角度補正後のマウスカーソルの新たな座標値（Ｘｍｏｕｓｅ、Ｙｍｏｕｓｅ）を算出することができる。
【００３３】
上記は本発明の一実施例に過ぎず、当業者であれば本発明にて開示する技術に基づいて異なる変更、例えば、本発明に係るハンドヘルド型のコンピュータカーソル制御装置中におけるカーソル位置演算手段をコンピュータシステムに設け、ハンドヘルド型のコンピュータカーソル制御装置には光学ポインタ手段と、撮像手段と、カーソル制御手段と、信号送信手段などの手段のみを持たせるなどが可能であるが、これもまた本発明を応用したうちの一実施例である。尚、この場合の信号送信手段がコンピュータに送信する信号は前記実施例とは異なっており、このときに送信される信号はカーソル位置演算手段で処理済みのカーソル制御信号ではなく、撮像手段により取得された、撮像領域の中心点位置座標（Ｘｃ、Ｙｃ）および投写領域の四隅の位置座標（Ｘ１、Ｙ１）、（Ｘ２、Ｙ２）、（Ｘ３、Ｙ３）、（Ｘ４、Ｙ４）などを含む初期的な画像信号である。
【００３４】
実際には、本発明には、例えば、前記したように、画像を表示する画面装置をデジタル家電のテレビジョンとすることができるという具合にその他実施例がある。具体的には、本発明に係るハンドヘルド型のコンピュータカーソル制御装置をテレビのリモコンに統合して、操作者はリモコンが射出した光学ポインタを直接用いて、前記デジタル家電のテレビジョン中に備えられたコンピュータ装置を直接制御し、ひいては前記デジタル家電のテレビジョンを制御する機能を実現する一方で、それぞれテレビのリモコンを操作およびコンピュータのマウス装置を制御する必要がなくなる。
【００３５】
以上を踏まえて、図６に示すように、本発明は、ハンドヘルド型のコンピュータカーソル制御装置により、コンピュータ装置において画面上に表示されるカーソルを制御する方法を提供するものであり、以下のステップを含む。
【００３６】
（ａ）前記ハンドヘルド型のコンピュータカーソル制御装置を用いて前記画面上に光学ポインタを発生させるステップ。
【００３７】
（ｂ）前記ハンドヘルド型のコンピュータカーソル制御装置を用いて前記画面上の撮像領域内で画像を取得するステップ。
【００３８】
（ｃ）前記ハンドヘルド型のコンピュータカーソル制御装置を用いて前記画像に基づいて画像信号を生成するステップ。
【００３９】
（ｄ）前記コンピュータ装置が前記画像信号に応じて、前記カーソルの位置を再設定するステップ。
【００４０】
このうち、前記画像信号は、前記撮像領域内における第１の点座標と、前記画像の四隅の点座標とを含み、そして前記第１の点座標は前記撮像領域の中心点座標とすることができる。そして、ステップ（ｄ）はさらに以下のステップを含む。
【００４１】
（ｅ）前記四隅の点座標と前記第１の点座標との間の第１の関係式を計算するステップ。
【００４２】
（ｆ）前記第１の関係式に基づいて、前記画面上の第２の点座標を計算するステップ。
【００４３】
（ｇ）前記第２の点座標に基づいて、前記カーソルの位置を再設定するステップ。
【００４４】
前記方法は、ハンドヘルド型のコンピュータカーソル制御装置により、コンピュータ装置において画面上に表示されるカーソルを制御する方法を実行するためのコンピュータプログラムを格納するコンピュータ読取り可能媒体を用いることが可能である。このコンピュータ読取り可能媒体はフロッピーディスク（登録商標）、ハードディスク、光ディスク、携帯型メモリ、磁気テープ、ネットワークでアクセス可能なデータベースまたは当業者が容易に想到し得る同機能を備えた記憶媒体とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】従来のプレゼンテーション投写表示システムの概略図である。
【図２】本発明をコンピュータ投写表示システムに応用したうちの一つの実施例に係る概略図である。
【図３】本発明をコンピュータ投写表示システムに応用したうちの一つの実施例に係る概略図である。
【図４】本発明を演説者と投写面との間で挟み角を有する場合に応用した概略図である。
【図５】図４に示す状況下で本発明をコンピュータ投写表示システムに応用したうちの一つの実施例の概略図である。
【図６】本発明をコンピュータ装置を制御するマウスカーソルに応用したフローチャートである。
【符号の説明】
【００４６】
１０  コンピュータ
１２  ディスプレイ
２０  投写装置
３０  画面（投写スクリーン）
３２  投写領域
３４  撮像領域
３６  光学ポインタ
４０  ハンドヘルド型のコンピュータカーソル制御装置
４２  光学ポインタ手段
４４  撮像手段
４６  カーソル制御手段
４８  信号送信手段
５０  カーソル位置演算手段
【図１】
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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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