JPH06230897A

JPH06230897A - 位置指示装置

Info

Publication number: JPH06230897A
Application number: JP1463593A
Authority: JP
Inventors: Hidenori Yamada; 秀則山田; Makoto Kunisato; 誠救仁郷; Masamori Higuchi; 雅守樋口; Takashi Shimizu; 敬司清水; Noriyuki Nehashi; 紀之根橋; Kimihiro Wakabayashi; 公宏若林
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1993-02-01
Filing date: 1993-02-01
Publication date: 1994-08-19

Abstract

(57)【要約】【目的】非接触でカーソル位置を移動させる。【構成】スクリーン上のカーソル位置を移動させるカ
ーソル制御手段５と、操作者により任意に移動可能かつ
移動方向の識別が可能な光パターン６を投射する光パタ
ーン投射手段７と、光パターンの投射領域内でこの光パ
ターンの移動を検出する光パターン移動検出手段８と、
光パターン移動検出手段８の検出出力に基づいてカーソ
ル移動方向と移動距離とを算出するカーソル移動位置演
算手段９と、カーソル移動位置演算手段９の演算出力で
カーソル制御手段５を制御してスクリーン１上のカーソ
ル位置を移動させる。【効果】カーソル操作装置に接触することなくカーソ
ルを移動させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コンピュータ等に座標
情報やカーソル移動情報を入力する指示装置にかかり、
特に非接触でスクリーン上に表示されたカーソル等の表
示位置を移動させるようにした位置指示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来，コンピュータやワードプロセッサ
等の表示装置の表示スクリーン上に表示されるカーソル
等の所謂位置指示子を移動させるポインティングデバイ
スとしては，マウスをはじめとしてライトペン，トラッ
クボール，ジョイスティックあるいはカーソル移動キー
などが広く用いられている。

【０００３】図１４は現在最も広く用いられているポイ
ンティングデバイスである機械式マウスの説明図であっ
て、（ａ）は側面図、（ｂ）は要部構成図である。この
種のマウス１３１は、その内部に自由に転がるボール１
３２が備えられており，このボール１３２を机上面等の
静止した平面に接触させながらマウスを当該机上面上等
で手によって移動させると，マウス１３１の移動量と移
動方向に応じてボール１３２が回転する。

【０００４】このボール１３２の回転量と回転方向は当
該ボールに接触させられた直交する２個のローラ１３３
と１３４の各々に連結されたエンコーダ１３５と１３６
によって検出される。この２個のエンコーダによって検
出された上記ボールの回転量と回転方向の信号とからマ
ウス１３１の机上面に対する相対移動の情報が得られ
る。

【０００５】このようにして得られたマウス１３１の机
上面に対する相対移動情報が当該コンピュータのための
位置指定情報として利用される。この種の機械式マウス
に関する従来技術を開示したものとしては、特開昭６１
−２８２９１４号公報、実開昭６１−７８３４２号公報
を挙げることができる。なお、マウスとしては、この他
に光学式も知られており、光源とフォトディテクターと
が格納された本体部を規則正しい格子パターンが刻印さ
れた専用下敷上で移動させ，移動の際に横切る専用下敷
上の格子の数をカウントすることにより移動情報を検出
するものであり、例えば特開昭５７−２０７９２９号公
報、特開昭５７−２０７９３０号公報等に開示がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記した機械式マウス
の原理から明かなように，機械式マウスはコンピュータ
あるいはその端末の近傍において、しかも静止した平面
の上で操作する必要がある。従って、実際上はコンピュ
ータあるいはその端末が設置されている机上面等の平面
上以外では使用できないという制約がある。

【０００７】光学式マウスも、上記したように光源とフ
ォトディテクターとが格納された本体部を規則正しい格
子パターンが刻印された専用下敷上で移動させ、移動の
際に横切る専用下敷上の格子の数をカウントすることに
より移動情報を検出するものであり、コンピュータのご
く近傍でしか使用できず、しかも静止した物体を必要と
する点は機械式と同じである。

【０００８】コンピュータのごく近傍でしか使用できず
しかも静止した物体を必要とする点は、マウスに限らず
従来の全てのポインティングデバイスに共通している。
マウスの場合に机上面に相当する静止した物体は、ライ
トペンの場合はＣＲＴ、トラックボールやジョイスティ
ックの場合はポインティングデバイスそれ自身である。
従って、コンピュータあるいはその端末の載っている机
のごく近傍以外では使用できないという制約は共通して
存在する。

【０００９】以上のような理由があるため，例えばコン
ピュータの出力画面を所謂電子オーバーヘッドプロジェ
クター（以後、電子ＯＨＰと略する）に動的に投影さ
せ、これを用いて講演、プレゼンテーションあるいは会
議等を行なう状況において、講演者（説明者）が電子Ｏ
ＨＰで投影されたコンピュータ出力画面上でカーソルの
ポインティングを行うためには、従来のポインティング
デバイスを利用するならば当該コンピュータに向かって
マウス等を操作する必要が有る。

【００１０】このことは講演者が話ながら姿勢や向きや
場所を変えることは勿論、電子ＯＨＰの投影されたスク
リーンや、あるいは聴衆の方へ向いて話すことが困難な
ことを意味し、講演者の自然な行動を妨げていることに
なる。これは講演者にとって負担であるのみならず、聴
衆の自然な理解を阻害し、講演や会議の効率を低下させ
ている。

【００１１】また一方、従来のポインティングデバイス
は、ポインティングをする際には手によって操作をしな
ければならない。このため、キーボードで入力を行なっ
ている途中でポインティングを行なう際には、キーボー
ドから一端少なくとも片手を離してマウスなどのポイン
ティングデバイスを操作する必要がある。このように、
タイピングの途中でキーボードから手を離すことはキー
ボード入力の効率を大幅に損なうものであり、特に所謂
ブラインドタイピング（タッチタイピング）というキー
ボードを眼で見ずにタイピングしている場合は著しく効
率を損なう上、手指をポインティングデバイスからキー
ボードに戻した際にタイプミスをし易く、ときにキーボ
ードを眼で見て確認しなければならないため疲労度が高
くなるというような問題もある。

【００１２】本発明の目的は、上記従来技術の問題点を
解消し、机上等の静止した面や接触操作装置を直接利用
することなく、空中での操作によって非接触で使用でき
るポインティングデバイスを提供することにより，電子
ＯＨＰを使用する際の自由な姿勢での効率の良いポイン
ティングや、タッチタイピングの際のキーボードから手
を離さなくても良い自然で効率良いポインティング等を
可能にした位置指示装置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、図１の基本構成図に示したように、スク
リーン１上での表示位置を指示するカーソル２を含む情
報処理手段３の出力画像を上記スクリーンに映出する出
力画像映出手段４と、上記スクリーン上に映出されたカ
ーソルの位置を移動させて所望の表示位置を指示する上
記情報処理手段３に備えるカーソル制御手段５と、操作
者により任意に移動可能かつ移動方向の識別が可能な光
パターン６を投射する光パターン投射手段７と、上記光
パターンの投射領域内でこの光パターンの移動を検出す
る光パターン移動検出手段８と、光パターン移動検出手
段８の検出出力に基づいて前記カーソル移動方向と移動
距離とを算出するカーソル移動位置演算手段９と、この
カーソル移動位置演算手段９の演算出力で前記カーソル
制御手段５を制御して前記スクリーン１上のカーソル位
置を移動させることにより、非接触で前記スクリーン１
上のカーソル２の表示位置を移動させることを特徴とす
る。

【００１４】

【作用】操作者が光パターン投射手段７を動かして光パ
ターンの投射領域を移動させると、光パターン移動検出
手段８における光パターン６が移動する。光パターン移
動検出手段８はこの光パターンの移動を検出し、カーソ
ル移動位置演算手段９に移動情報を入力する。

【００１５】図２は投射する光パターンの説明図であっ
て、上記光パターンとしては，光パターン移動検出手段
（光検出器）８を横切ることで原理的にパターンの移動
を検出できる形状のものならば適宜のものでよく、例え
ば（ａ）の２次元ランダムパターン、（ｂ）の規則正し
い格子模様、（ｃ）の点に近い形状、（ｄ）の十字線、
その他に円弧など格子模様のような繰返しではない幾何
学パターンなどが利用できる。

【００１６】図３は利用できないパターンの１例の説明
図であって、同図に示すように等間隔の明暗の直線状の
帯が並ぶ，所謂ラダーチャートのようなパターンが挙げ
られる。このようなパターンはラダーの帯に平行な方向
に移動しても原理的にその移動を検出することができ
ず、カーソルの移動方向と移動距離を検出するためには
向いていない。

【００１７】上記光パターン６を投射する方法として
は、単なる影を投影する方法、回折格子に光を照射する
ことによって規則正しい格子模様の回折パターンを発生
させる方法、ホログラフィック光学素子に光を照射させ
て所望のパターンを発生させる方法など、光のパターン
を発生させることができる方法であればよい。また、所
謂レーザースペックルを発生させる方法を利用すること
もできる。

【００１８】さらに、光のパターンとしては光の強度パ
ターンに限るものではなく、色の変化からなるパターン
や偏光状態の変化からなるパターン等、光の物理的特性
の変化によるパターンならば適宜利用できる。以上のよ
うにして、光パターン投射手段７によって生成，投射さ
れた光パターン１を検出する光パターン移動検出手段８
は光検出器からなる。この光検出器は光パターンの物理
的特性の種類に応じて適宜選べば良い。

【００１９】光パターンの物理特性の種類が光強度の変
化である場合、一般の光強度を検出する光検出器をその
まま用いることができる。大部分の光検出器がこれに該
当し、フォトダイオード，ＣＣＤセンサー，位置検出素
子（ＰＳＤ），フォトマルチプライヤー，フォトセル，
焦電センサーなど光強度を検出できるセンサーが利用で
きる。

【００２０】また，光パターンの物理特性が光強度以外
のものである場合には、上記光強度検出器の前に適当な
フィルターを装備すれば当該光パターンを検出すること
ができる。例えば、偏光状態の変化による光パターンの
場合は光強度検出器の前に偏光フィルターを装着すれば
良く、また色の変化によるパターンの場合は光強度検出
器の前に適当な色フィルターを装着すれば良い。

【００２１】光検出器は上記したものに限られるもので
はなく，投影された光パターンの物理的特性の変化を検
出できるものであれば，どのようなものでもよい。一般
に光パターン移動の検出は，一個の検出器では不可能で
あり，複数個の検出器を必要とする。具体的にいくつの
検出器をどのように組み合せ並べる必要があるかは，パ
ターンの形状に応じて適宜選べば良い。

【００２２】空間的に複数個の光検出器が必要ならば，
複数個の光検出器を適宜並べても良いが，１次元あるい
は２次元のＣＣＤセンサーのように始めから光検出器ア
レイが組みこまれた素子や、分割フォトダイオードのよ
うに数個の光検出器が空間的に適当な形配置された素子
を利用することもできる。パターン移動の検出方法は，
対象とするパターンの移動が検出可能ならば，どのよう
な方法を用いても構わないが，パターンの形態上の種類
に応じて適宜選ぶことが望ましい。

【００２３】図４（ａ）（ｂ）は光パターン移動検出方
法の説明図であり、例えば、光パターンをＣＣＤカメラ
のような２次元アレイセンサーを用いて一定時間間隔で
光パターンを検出し、（ａ）に示すように、ある時刻ｔ
₁で検出された光パターン信号Ｉ（ｔ₁，ｘ，ｙ）と、
Δｔ経過した次回で検出された光パターン信号Ｉ（ｔ ₁
＋Δｔ，ｘ，ｙ）の下式の相互相関関数ＣＩ（τ_x，τ
_y） CI( τ_x, τ_y)= 1/k∫∫I(ｔ_1,ｘ，ｙ）・Ｉ(t₁＋Δ
t,x-τ_x,y- τ_y)dxdy を計算すると，同図（ｂ）に示すようにその相関ピーク
の位置（τ_xp，τ_yp）より、時刻ｔ₁とｔ₁+ Δｔの間
に移動した距離と方向を求めることができる。

【００２４】上記したように、原理的に移動を検出でき
る形状の光パターンならばこの方法によって必ず移動を
検出することができる。また、２次元アレイセンサーを
用いる代わりに平行でない２つの１次元アレイセンサー
を組み合わせて用い、それぞれの１次元アレイセンサー
からの出力に対して１次元的に上記相互相関関数を計算
して、それぞれの１次元アレイセンサーのアレイの並ぶ
向きに沿った方向の移動成分を求めてもよい。

【００２５】しかし，２次元アレイセンサーや２つの１
次元アレイセンサーを用いることは装置的にも大がかり
であり、２次元アレイセンサーからの２次元データや２
つの１次元アレイセンサーからの２つの１次元データの
ような大容量データを扱うことは時間的にもデータ格納
／転送のコストの面でも不経済である上、そのような大
容量のデータに対して相関関数を計算することは多大な
時間と計算機のパワーを要するので、他にもっと経済的
で簡便な方法がある場合は必ずしも望ましい方法とは言
えない。

【００２６】以下、アレイセンサーと相互相関法を組み
合せた方法より簡便で経済的な検出方法の例を説明す
る。図５、図６および図７は上記簡便な検出方法の第１
例として、規則正しい格子模様の光パターンを投影しそ
の移動を一方向あたり最低限２個１組の光検出器で検出
する方法の説明図である。

【００２７】なお、以下の説明では簡単のために１次元
の移動について説明するが，２次元的な移動を検出する
ときは以下に説明する１次元の移動検出機構を２つ組み
合せれば良い。図５に示したように、Ｘ方向に２個のセ
ンサ８０ａと８０ｂ、Ｙ方向に２個のセンサ８０ｃと８
０ｄとからなる光検出器８０に投影された光パターン６
０の規則正しい格子模様が図示の矢印方向（Ｘ方向）に
移動すると、光検出器８０のセンサ８０ａと８０ｂには
図６に示したような出力が現れる。

【００２８】光パターンがセンサ８０ａからセンサ８０
ｂに向かって移動するとき、ある時刻ｔ₁にセンサ８０
ａに投影された光パターンの部分が一定時間Δｔ後には
センサ８０ｂに投影されるため、センサ８０ａとセンサ
８０ｂの出力はセンサ８０ａとセンサ８０ｂ間の距離と
光パターンの移動速度に応じた時間だけずれた相似な形
となる。

【００２９】センサの出力の山の数あるいはそれと等価
であるゼロクロスの数はパターンの移動量に比例する。
また、センサ８０ａの出力とセンサ８０ｂの出力のどち
らが位相が進んでいるかで移動の向きを知ることができ
る。すなわち、位相の進んでいる側から位相の遅くれて
いる側へ光パターンが移動していることになる。

【００３０】図７は光検出器の出力から光パターン移動
を検出してカーソル移動位置を演算する信号処理系のブ
ロック図であって、ｘ方向の２個のセンサ８０ａ，８０
ｂとｙ方向の２個のセンサ８０ｃ，８０ｄの検出出力は
それぞれアンプ，ノイズカットフィルタ，二値化回路か
らなるデジタルコンバータ７０ｘと７０ｙを通して上記
したセンサ出力信号の山の数（あるいはゼロクロスの
数）の検出とセンサ８０ａの出力とセンサ８０ｂの出力
の位相差の符号（正負）の検出を実行する演算処理部７
０ｚに入力される。

【００３１】演算処理部７０ｚで算出された結果はコン
ピユータ等の情報処理装置３のカーソル制御手段５に入
力され、表示画面上のカーソルを移動させる。また、上
記簡便な検出方法の第２例として、図５と同じ構成の光
検出器に対して規則正しい格子パターンの代わりにレー
ザースペックルのようなランダムパターンを投影しても
良い。

【００３２】この方法は、本出願人が既に出願した「ラ
ンダム空間パターンの移動情報検出方法」（特開平１−
２８７４６８号公報参照）に詳述されている。センサの
出力の山の数あるいはそれと等価であるゼロクロスの数
は、平均としてみるとパターンの移動量に比例するが、
光パターンのランダムさに起因するランダム誤差を伴
う。

【００３３】センサ８０ａの出力とセンサ８０ｂの出力
のどちらが位相が進んでいるかで光パターンの移動の向
きを知ることができるという性質は規則正しい格子模様
の場合と同じである。また，上記簡便な検出方法の第３
例として、図８に示すように、光の当たっている場所を
検出するセンサである位置検出素子（所謂、ＰＳＤ）８
１を用いて、上記した格子の様な繰返し模様でなく光検
出器８１の開口８１Ｄに対して充分小さな光パターン６
１を投影して、直接光検出手段から光パターンの移動方
向と移動距離を示す信号を得るようにすることもでき
る。ＰＳＤ等の位置検出素子は光の当たっている位置の
情報を直接出力するので、これを利用することで回路規
模を低減することが可能となる。

【００３４】なお、ＰＳＤ等の位置検出素子には１次元
のものを少なくとも２つ組合せ、あるいは２次元のもの
の何れも使用することができる。このＰＳＤ等の位置検
出素子としては、例えば浜松ホトニクス株式会社製１次
元位置検出素子Ｓ３２７０や同２次元位置検出素子Ｓ１
８６９などを用いることができる。また、光パターンと
しては、２次元ＰＳＤを用いる場合、点，小さな円，小
さな矩形などＰＳＤの開口に投射される際に当該ＰＳＤ
の開口より小さいスポットを有するものであればよい。

【００３５】また、ＰＳＤの開口に対して光パターンを
小さいスポットとして投射するために、図９に示したよ
うな結像光学系（結像レンズ９０）を用いて光パターン
投射手段７１の像をＰＳＤ受光部（光検出器８１）に結
像させることが望ましい。さらに、１次元ＰＳＤを用い
る場合は光パターンとして充分細い線を用いてもよい。
２次元的な位置を検出する場合は，１次元ＰＳＤと線を
各々２つずつ組み合せれば良い。

【００３６】また、室内照明光など可視の外乱光の影響
によるノイズを低減し、ポインティングデバイスのため
の格子などの上記投射像を肉眼で不可視にしてＯＨＰ投
影像等の邪魔をしないようにするための構成としては、
光パターン投射用の光源（半導体レーザ７２１）に可視
以外の波長のものを使用し、当該光パターン移動検出部
の検出器に投射用光源の波長のみを透過するバンドパス
フィルター（バンドパス色フィルタ８２１）を使用する
構成とすればよい。

【００３７】そして、光パターン投射手段の光出力を極
力小さくし、かつ室内照明光などの外乱光の影響による
ノイズをさらに除くためには、光パターン投射手段の光
出力を時間変調し、光パターン移動検出手段で復調する
所謂光同期検出（ロックイン検出）方式を採用してノイ
ズ光成分とパターン光成分を分離するような構成とする
ことが望ましい。

【００３８】なお、本発明は、空中でのポインティング
を可能にすることによって、ポインティングデバイス使
用の自由度を著しく向上させたもので、ポインティング
の自由度を必要とするあらゆる分野に使用可能であり、
その応用が電子ＯＨＰ用のポインティングやタッチタイ
ピング用のポインティングに限らないことは言うまでも
ない。

【００３９】

【実施例】以下、本発明による位置指示装置の実施例に
つき、図面を参照して詳細に説明する。図１０は本発明
による位置指示装置の１実施例の要部構成を説明する模
式図であって、６２は投射光パターン、６２１は当該投
射光パターンの拡大図、７２は光パターン投射手段、７
２１は半導体レーザ、７２２は投射レンズ、７２３はパ
ターン発生用計算機ホログラム、７２４は半導体レーザ
駆動回路、８２は光検出器を構成する分割フォトダイオ
ード、８２１はバンドパス色フィルタ、８２２は光検出
器回路（分割フォトダイオード用電気回路）、９０はカ
ーソル移動位置演算手段である。

【００４０】図１１は図１０の位置指示装置を電子ＯＨ
Ｐ用指さしポインタとして適用した全体図の説明図であ
って、図１０と同一符号は同一部分に対応し、１は電子
ＯＨＰの投影画像２１を映写する電子ＯＨＰスクリー
ン、２は当該投影画像中に表示されるカーソル、３０は
コンピュータ、４０が電子ＯＨＰ、５０は説明者、９０
はカーソル移動位置演算装置である。

【００４１】図１０および図１１において、電子ＯＨＰ
スクリーン１上またはこのスクリーンを含む領域に位置
指示用の光パターン６２を投射して当該電子ＯＨＰ投影
画像２１の説明者（ポインティングデバイス＝位置指示
装置、の操作者）が投影画像中のカーソル２を移動させ
ながら聴衆５１に内容説明を行うようにしたものであ
る。

【００４２】なお、室内照明光など可視の外乱光の影響
によるノイズを低減し、位置指示装置のための格子など
の上記投射光パターンの像を肉眼で不可視にしてＯＨＰ
投影像等の邪魔をしないようにするために、図１０に示
したように、光パターン投射用の光源（半導体レーザ７
２１）に可視以外の波長のものを使用し、当該光パター
ン移動検出部の検出器８２に投射用光源の波長のみを透
過するバンドパスフィルター（バンドパス色フィルタ８
２１）を使用する構成としたものである。

【００４３】本実施例に示したように、コンピュータ３
０の出力画面を電子ＯＨＰ４０によって電子ＯＨＰスク
リーン１に投影する際のポインタとして使用される。半
導体レーザ駆動回路７２４によって点灯されている半導
体レーザ７２１からのビーム光は、投射レンズ７２２と
光パターン発生用計算機ホログラム７２３を通過させる
ことによって、規則正しい格子模様６２１の光強度パタ
ーンとなって電子ＯＨＰスクリーン１の近傍に投射され
る。

【００４４】投射された光パターン６２は説明者５０が
手に持ったパターン投射手段７２の姿勢を変えることに
よって光検出器の面上を移動する。この光パターンの移
動は電子ＯＨＰスクリーン１の近傍に設けられた分割フ
ォトダイオード８２によって検出され、その移動情報は
カーソル移動位置演算装置９０を経てコンピュータ３０
に備えたカーソル制御手段に入力され、出力画面（電子
ＯＨＰスクリーン１）上のカーソル２の位置を制御す
る。

【００４５】カーソル２の移動は、光パターン投射手段
７２の筺体の姿勢を手で変えて投影パターンを所望の方
向に移動させることによって行う。計算機ホログラム７
２３は、半導体レーザ７２１ならびに投射レンズ７２２
と組み合せてることで所望のパターンが投射されるよう
に設計製作される。投射されたポインタ用の光パターン
の格子６２１が人の目に見えないようにするために、半
導体レーザ７２１は赤外発光のものを使用している。

【００４６】室内照明等の外乱光の影響を除去するため
に，分割フォトダイオード８２の前面にレーザ光の波長
のみを透過するバンドパス色フィルター８２１を置くこ
ともできる。また、外乱光のノイズの影響を低減するた
めに、半導体レーザ駆動回路７２４と分割フォトダイオ
ード用電気回路８２２は，光同期検出を行なうように設
定してもよい。光同期検出には、例えば浜松ホトニクス
（株）製光変調フォトＩＣ’Ｓ４２８５ー４０’また
は、これと同等の機能を有する電気回路を用いることが
できる。

【００４７】投射する光パターンは、上記したような規
則正しい格子模様に代えて２次元ランダムパターンであ
るスペックルを利用してもよい。スペックルを発生させ
るためには，図１０の計算機ホログラム７２３の代わり
に、光の波長に較べて粗でランダムな凹凸を持ったスリ
ガラス等の物体を使用すれば良い。図１２は本発明によ
る位置指示装置の他の実施例の要部構成を説明する模式
図であって、１２０はパソコンやワープロ等のディスプ
レイ、１２１はその表示画面、１２２はキーボード、１
２３は操作者の手、１２４は操作者の手指に装着した光
パターン投射手段、１２５はディスプレイ側に設置した
光検出手段であり、ブラインドタッチのためのコンピュ
ータあるいはワープロ用のカーソル位置指示装置に適用
したものである。

【００４８】同図において、本実施例の構成は上記実施
例と全く同じ機能のものを使用するが、光パターン投射
手段１２４は指に取り付けられるように小型化してあ
る。操作者はキーボード１２２から指を離すことなく、
パターン投影部の姿勢を変えることによってカーソル位
置を移動させてポインティング操作を実行することがで
きる。

【００４９】図１３は本発明による位置指示装置のさら
に他の実施例を説明する模式図であって、図１２と同様
にブラインドタッチのためのコンピュータあるいはワー
プロ用のカーソル位置指示装置に適用したものであり、
光パターン投射手段１２４を操作者の顔面あるいは頭部
に取り付け、顔の向きを変えることによりディスプレイ
１２０の表示画面中に表示されたカーソル２の位置移動
させてポインティング操作を行なうことができるように
したものである。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
静止した机上面や接触操作装置を直接利用することなく
空中での操作によって非接触でカーソル位置を移動して
ポインティング操作を実行することができ、電子ＯＨＰ
を使用する際の自由な姿勢での効率の良いポインティン
グや、タッチタイピングの際にキーボードから手を離さ
ないで、自然で効率の良いポインティング操作を可能に
した位置指示装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の基本構成を説明する模式図である。

【図２】本発明に使用できる光パターン例の説明図で
ある。

【図３】本発明に使用できない光パターン例の説明図
である。

【図４】本発明における光パターン移動検出方法の説
明図である。

【図５】アレイセンサーと相互相関法を組み合せた方
法より簡便で経済的な検出方法のセンサの１例の説明図
である。

【図６】アレイセンサーと相互相関法を組み合せた方
法より簡便で経済的な検出方法のセンサ出力の１例の説
明図である。

【図７】アレイセンサーと相互相関法を組み合せた方
法より簡便で経済的な検出方法の信号処理回路の１例の
説明図である。

【図８】ＰＳＤを用いた簡便な光パターン移動検出方
法の説明図である。

【図９】ＰＳＤの開口に対して光パターンを小さいス
ポットとして投射するための構成例の説明図である。

【図１０】本発明による位置指示装置の１実施例の要
部構成を説明する模式図である。

【図１１】図１０の位置指示装置を電子ＯＨＰ用指さ
しポインタとして適用した全体図の説明図である。

【図１２】本発明による位置指示装置の他の実施例の
要部構成を説明する模式図である。

【図１３】本発明による位置指示装置のさらに他の実
施例を説明する模式図である。

【図１４】最も広く用いられているポインティングデ
バイスである機械式マウスの説明図である。

【符号の説明】

１・・・・スクリーン、２・・・・カーソル、３・・・
・情報処理手段、４・・・・出力画像映出手段、５・・
・・カーソル制御手段、６・・・・光パターン、７・・
・・光パターン投射手段、８・・・・光パターン移動検
出手段、９・・・・カーソル移動位置演算手段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０９Ｇ 5/08 Ｃ 8121−5Ｇ (72)発明者清水敬司神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者根橋紀之神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者若林公宏神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】スクリーン上での表示位置を指示するカ
ーソルを含む情報処理手段の出力画像を上記スクリーン
に映出する出力画像映出手段と、上記スクリーン上に映
出されたカーソルの位置を移動させて所望の表示位置を
指示する上記情報処理手段に備えるカーソル制御手段
と、操作者により任意に移動可能かつ移動方向の識別が
可能な光パターンを投射する光パターン投射手段と、上
記光パターンの投射領域内でこの光パターンの移動を検
出する光パターン移動検出手段と、光パターン移動検出
手段の検出出力に基づいて前記カーソル移動方向と移動
距離とを算出するカーソル移動位置演算手段と、このカ
ーソル移動位置演算手段の演算出力で前記カーソル制御
手段を制御して前記スクリーン上のカーソル位置を移動
させることにより、非接触で前記スクリーン上のカーソ
ルの表示位置を移動させることを特徴とする位置指示装
置。