JP2002290529A - 携帯通信端末、情報表示装置、制御入力装置および制御入力方法 - Google Patents

携帯通信端末、情報表示装置、制御入力装置および制御入力方法

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JP2002290529A
JP2002290529A JP2001093061A JP2001093061A JP2002290529A JP 2002290529 A JP2002290529 A JP 2002290529A JP 2001093061 A JP2001093061 A JP 2001093061A JP 2001093061 A JP2001093061 A JP 2001093061A JP 2002290529 A JP2002290529 A JP 2002290529A
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Toshio Horiki
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の携帯電話では、耳に本体を付けて画面
を目視しながら制御入力をするは困難だった。 【解決手段】 映像を表示する表示面121を有する主
画面表示部120と、アンテナ111、音声を出力する
スピーカ112および、少なくとも表示面上に表示され
るカーソルをコントロールするためのポインティングデ
バイス115を少なくとも有する本体部110と、表示
部と前記本体部とを角度可変に接続するヒンジ部130
とを備え、スピーカ112は本体部の一方の主面上に配
置され、ポインティングデバイス115は本体部の、前
記一方の主面と対向する他方の主面上に配置されている
ことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば携帯電話に
代表される携帯通信端末、携帯通信端末やパーソナルコ
ンピュータ等に用いられる情報表示装置、およびそれを
用いた入力装置等に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、携帯電話はi−MODEやeZ−
Webといった、電子メール他の利用が可能な、インタ
ーネット接続サービス機能を搭載した機種の普及に示さ
れるように、情報通信機能を取り込んで進歩してきてい
る。
【0003】図14(a)に、従来の技術による情報通
信機能を備えた携帯電話の構成図を示す。図に示すよう
に、携帯電話1400は、電話番号や文字を入力するた
めのテンキー他を有する入力部1401、電話番号や受
信した情報を表示する表示部1402、通信相手の音声
を聴くためのスピーカ1403、および音声入力のため
のマイク1404を備えている。
【0004】このような携帯電話1400においては、
主に透過型液晶ディスプレイを用いた小型の表示部14
02が、スピーカ1403とマイク1404との間に設
けられており、この表示部1402に、電子メールやi
−MODE用に作られたWEBなどを表示している。
【0005】ところで、このような携帯電話1400で
は、表示部1402の表示画面の大きさに制約があるた
め、情報通信端末として用いる場合、i−MODE等用
の携帯端末用に作成されているコンテンツの表示は良い
が、ネットワーク上の他の一般的なweb等のコンテン
ツを見る場合、画面の解像度が不足して見にくくなって
しまう。
【0006】そこで近年では、従来の液晶画面の代わり
に、投射型の高解像度のマイクロディスプレイを用い、
図14(b)に示すように、この投射型マイクロディス
プレイ1411を携帯電話1410のマイク1404近
傍に設けて情報を表示する構成や、携帯電話本体よりケ
ーブルを介して外部に別途投射型マイクロディスプレイ
を接続して、テンキー等にて携帯電話を操作することで
情報端末として利用する方法が提案されている。投射型
マイクロディスプレイとは、小型のディスプレイと光学
系とを組み合わせることにより、ディスプレイより離れ
て位置する空間上の虚像を見ることにより、仮想的に大
画面・高解像度のディスプレイを実現するものである。
これにより、実際に用いられている表示面の大きさが1
センチ角程度の大きさでも、上記の保持固定の状態にお
いて、利用者に表示される画像として、SVGA(80
0×600画素)といった高解像度の映像が得られる。
【0007】一方、このような従来の目元で表示を確認
する表示装置に対応した入力装置としては、操作者の動
作をカメラによる撮影や身体に装着した筋電信号検知器
などによって検知し、検知した動作を対応するコマンド
に変換して情報処理装置の制御を行なうようにした構成
が提案されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図14
(b)に示すような、従来の携帯電話においては、マイ
クロディスプレイは携帯電話の本体部に一体的に装着さ
れているため、ディスプレイの表示部分と目との距離を
調整できず、さらに操作のために携帯電話のテンキー他
の入力ボタンを用いるため、一旦表示部の投射型マイク
ロディスプレイ1411から目を離して入力部1401
を目視する必要があり、パーソナルコンピュータの場合
とは異なり、画面を見ながらの操作は困難なものとなっ
ていた。
【0009】また、携帯電話と外部のマイクロディスプ
レイを接続して使用する場合においては、携帯電話のボ
タンを片手で操作し、他方の手でマイクロディスプレイ
を保持して操作するため、両手での使用が強いられ、操
作性に問題があった。
【0010】一方、入力装置に関しては、操作者の動作
を検知する検知器と検知された動作に対応するコマンド
で制御される情報処理装置が別体であるために、検知器
と情報処理装置から成るシステム全体のスペースが大き
くなったり、可搬性が悪かったり、設置場所の関係で検
知器と情報処理装置が離れて設置されている場合には操
作者の動作に対応したコマンドによって情報処理装置が
正しく制御されているかどうかの確認が難しいといった
問題があった。
【0011】本発明は、このような課題に鑑みてなされ
たもので、表示部を見ながら同時に制御のための入力を
行うことが可能な、操作性にすぐれた携帯通信端末等を
提供する事を目的とする。
【0012】また、本発明は、操作者の動作によって制
御のための入力がより簡単に行なえるコンパクトな情報
表示装置およびそれを用いた制御入力装置等を提供する
ことを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、第1の本発明(請求項1に対応)は、映像を表示
する表示面を有する表示部と、無線通信のための電波を
送受信するアンテナ、音声を出力するスピーカおよび、
少なくとも前記表示面上に表示されるカーソルをコント
ロールするためのポインティングデバイスを少なくとも
有する本体部と、前記表示部と前記本体部とを角度可変
に接続する接続部とを備え、前記スピーカは前記本体部
の一方の主面上に配置され、前記ポインティングデバイ
スは前記本体部の、前記一方の主面と対向する他方の主
面上に配置されている携帯通信端末である。
【0014】また、第2の本発明(請求項2に対応)
は、前記本体部に設けられた、少なくとも文字情報を表
示する補助表示部をさらに備えた上記本発明である。
【0015】また、第3の本発明(請求項3に対応)
は、前記表示部は、前記表示面が設けられた第1部材
と、前記第1部材と角度可変に接続した第2部材とを有
する上記本発明である。
【0016】また、第4の本発明(請求項4に対応)
は、前記表示部の前記表示面が前記本体部により被覆さ
れた状態で、外部からの通信に応答するための応答ボタ
ンを備えた上記本発明である。
【0017】また、第5の本発明(請求項5に対応)
は、前記接続部は、前記表示部と前記本体部とを、着脱
自在に接続している上記本発明である。
【0018】また、第6の本発明(請求項6に対応)
は、画像を撮像する撮像手段と、前記撮像手段が撮像し
た画像を処理する画像処理手段と、前記処理された画像
から、該画像の画面における位置を検出する位置検出手
段と、所定の情報を表示面に表示する表示手段と、前記
位置検出手段が検出した位置に応じて、所定のポインタ
を前記表示面に表示する制御手段と、無線通信のための
電波を送受信するアンテナと、前記電波として送信され
る信号を処理するための送信処理手段と、前記アンテナ
により受信される電波を信号として処理するための受信
処理手段とを備えた情報表示装置である。
【0019】また、第7の本発明(請求項7に対応)
は、前記表示手段は、前記表示面を、前記撮像手段が前
記画像を撮像する領域と一致させるか、または前記撮像
する領域より狭くとる上記本発明である。
【0020】また、第8の本発明(請求項8に対応)
は、前記画像処理手段は、前記画像の輪郭を抽出し、前
記位置検出手段は、前記抽出された輪郭から前記所定の
位置を検出する上記本発明である。
【0021】また、第9の本発明(請求項9に対応)
は、前記画像処理手段は、前記画像の中から、所定の色
および/または所定の温度のいずれかの処理、および/
または前記撮像手段の焦点距離内にある対象の処理を行
う上記本発明である。
【0022】また、第10の本発明(請求項10に対
応)は、第6から第9のいずれかに記載の情報表示装置
と、前記表示面において前記ポインタにより指示される
対象に対する制御入力を行うための入力手段とを備えた
制御入力装置である。
【0023】また、第11の本発明(請求項11に対
応)は、一つまたは複数の前記制御入力とそれぞれ対応
づけられた、一つまたは複数の映像パターンが登録され
た映像パターン登録手段をさらに備え、前記入力手段
は、前記撮像手段が撮像した画像または前記画像処理手
段により抽出された画像と、前記映像パターン登録手段
の有する映像パターンとを比較し、前記抽出された画像
が、前記映像パターンと一致したときに、この一致した
映像パターンに対応した制御入力を行う上記本発明であ
る。
【0024】また、第12の本発明(請求項12に対
応)は、第10の本発明の制御入力装置と、前記撮像手
段、前記アンテナを少なくとも内蔵する本体部と、前記
表示手段を少なくとも内蔵する表示部と、前記本体部と
前記表示部とを角度可変に接続する接続部とを備えた携
帯通信端末である。
【0025】また、第13の本発明(請求項13に対
応)は、前記本体部の前記他方の主面または側面に設け
られた、利用者の把持状態を検知する検知スイッチを備
え、前記検知スイッチが前記把持状態を検知すると前記
表示部を動作させ、前記検知スイッチが前記把持状態を
検知しないと前記表示部の表示を停止する第1または第
12の本発明の携帯通信端末である。
【0026】また、第14の本発明(請求項14に対
応)は、映像を表示する表示面を有する表示部と、無線
通信のための電波を送受信するアンテナ、音声を出力す
るスピーカを少なくとも有する本体部と、前記表示部と
前記本体部とを角度可変に接続する接続部と、前記本体
部の姿勢を検出する姿勢検出手段と、前記姿勢検出手段
の検出結果に基づき、前記表示部に表示される画像の方
向を切り換える表示方向切換手段とを備えた携帯通信端
末である。
【0027】また、第15の本発明(請求項15に対
応)は、前記姿勢検出手段は、水銀スイッチにより前記
本体部の姿勢を検出する上記本発明である。
【0028】また、第16の本発明(請求項16に対
応)は、前記前記向き検出手段は、ジャイロにより前記
本体部の姿勢を検出する上記本発明である。
【0029】また、第17の本発明(請求項17に対
応)は、第10の本発明の制御入力装置を用い、前記撮
像手段に撮像されるように所定のジェスチャーを行う工
程を備え、前記所定のジェスチャーによって前記制御出
力を得ることを特徴とする制御入力方法である。
【0030】また、第18の本発明(請求項18に対
応)は、第6の本発明の情報表示装置の、画像を撮像す
る撮像手段と、前記撮像手段が撮像した画像を処理する
画像処理手段と、前記処理された画像から、該画像の画
面における位置を検出する位置検出手段と、所定の情報
を表示面に表示する表示手段との全部又は一部としてコ
ンピュータを機能させるためのプログラムである。
【0031】また、第19の本発明(請求項19に対
応)は、第10の本発明の制御入力装置の、前記表示面
において前記ポインタにより指示される対象に対する制
御入力を行うための入力手段との全部又は一部としてコ
ンピュータを機能させるためのプログラムである。
【0032】また、第20の本発明(請求項20に対
応)は、第14の本発明の携帯通信端末の、前記本体部
の姿勢を検出する姿勢検出手段と、前記姿勢検出手段の
検出結果に基づき、前記表示部に表示される画像の方向
を切り換える表示方向切換手段との全部又は一部として
コンピュータを機能させるためのプログラムである。
【0033】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を参照して説明する。
【0034】(実施の形態1)図1(a)は本発明の実
施の形態1における携帯電話の正面側の斜視図であり、
図1(b)は同じく背面からみた斜視図であり、図1
(c)は携帯電話の利用状態を説明するための斜視図で
ある。
【0035】図1(a)〜(c)に示すように、携帯電
話100は、本体部110、主画面表示部120、およ
び本体部110と主画面表示部120とを接続するヒン
ジ部130とから構成され、角度可変に折り曲げ可能で
あって、折り畳み可能となっている。
【0036】本体部110において、アンテナ111は
無線通信のための電波を送受信するための手段、スピー
カ112は音声を出力するための手段、補助表示部11
3は主に電話操作のための電話番号等の情報状態を表示
する手段、入力部114は、例えばテンキー等を有す
る、電話番号等の入力するための操作を行う手段、ポイ
ンティングデバイス115は、例えばX−Yの2軸平面
的に操作入力が可能なジョグスティックにて実現され
る、制御入力を行うための手段、応答ボタン116は、
携帯電話100に外部から着信があった場合、これに応
答して携帯電話100を通話可能な状態にするための手
段である。
【0037】次に主画面表示部120において、表示面
121は投射型マイクロディスプレイにより実現され
る、画像情報を表示する手段である。投射型マイクロデ
ィスプレイは、小型のディスプレイと光学系とを組み合
わせることにより、ディスプレイより離れて位置する空
間上の虚像を見ることにより、仮想的に大画面・高解像
度のディスプレイを実現するものである。これにより、
実際に用いられている表示面の大きさが1センチ角程度
の大きさでも、上記の保持固定の状態において、利用者
に表示される画像として、SVGA(800×600画
素)といった高解像度の映像が得られる。さらに、主画
面表示部120には、表示面121の、よりヒンジ部1
30側にマイク122が設けられている。
【0038】図1(b)に示すように、本体部110に
おいて、ポインティングデバイス115はスピーカ11
2のほぼ裏側に設けられており、図1(c)に示すよう
に、主画面表示部120を折り畳み、入力部114と表
示面121とが実質的に当接した状態においてもスピー
カ112は露出している。なお、上記の説明において、
本体部110は本発明の本体部に相当し、主画面表示部
120は本発明の表示部に相当し、ヒンジ部130は本
発明の接続部に相当し、ポインティングデバイス115
は本発明のポインティングデバイスに装置し、補助表示
部113は本発明の補助表示部に相当し、応答ボタン1
16は本発明の応答ボタンに相当する。
【0039】以上のような構成を有する本発明の実施の
形態1による携帯電話の動作について、以下説明を行
う。
【0040】携帯電話100の使用時においては、従来
の折り畳み式携帯電話と同様に、利用者はスピーカ2を
耳に押し当て、ヒンジ部5を開いて表示面121が露出
する状態にし、本体部110を、手のひらと人差し指を
除く4本の指で保持する。このため使用者が歩くなどし
て、携帯電話100に振動が加えられるような状態で
も、使用者が目視する表示面121の画面の位置を安定
させることができる。
【0041】次に、携帯電話100を用いて、インター
ネット等のネットワークに接続し、WEBなどの情報を
表示する場合は、図1(a)(b)に示すように、従来
の折り畳み式携帯電話と同様に、ヒンジ部130を開い
て表示面121が露出する状態にし、右手あるいは左手
の手のひらを入力部114のほぼ背面に触れるように
し、親指で、本体部110の片方の端面を、中指から小
指をもう一方の端面に添えるようにし、スピーカ2が耳
に触れるようにして保持固定する。この状態で利用者の
目は表示面121をのぞき込むようになり、投射型マイ
クロディスプレイの画面を目視することが可能となる。
【0042】すなわち、本実施の形態による携帯電話
は、電話として用いる場合と、情報端末として用いる場
合とで、実質的に同一の姿勢にて本体部110を保持す
ることになる。さらに、この状態において、本体部11
0を保持固定する手の指で、ポインティングデバイスを
操作する。
【0043】一般に、PCにおいてWEBを閲覧する場
合は、ポインティングデバイスを操作するにより画面上
に表示したカーソルを移動し、所望する機能のアイコン
の上に重ねた状態でクリックすることにより新たなUR
Lに移行して表示を行う、あるいはメニューを選択す
る、といった動作を行っている。
【0044】図2(a)に示すように、表示面として投
射型マイクロディスプレイを用いた場合は、表示面と目
とが接近しているが、本体部110の背面に設けたポイ
ンティングデバイス115によって、利用者は携帯電話
100の保持姿勢を保ったままで、表示面に表示されて
いる画像を目視しながら、制御のための入力を行うこと
ができる。
【0045】次に、本実施の形態は、携帯電話の機能の
みを用いる場合は、図1(c)に示すように、本体部1
10と主画面表示部120とを折り畳んで、スピーカ1
12および補助表示部113のみが露出した状態で利用
することができる。このとき、音声入力はマイク122
によって行う。このとき、マイク122はヒンジ部13
0に設けられているため、表示部120が折り畳まれた
状態でも、開けられた状態でも同一のマイク122を介
して通話することができる。
【0046】また、外部から着信があった際は応答ボタ
ン116を入力して通話可能な状態となるようにし、発
信を行う場合は、ポインティングデバイス115を用い
て電話番号の入力を行えばよい。なお、図1(c)にて
応答ボタンは本体部の側面に設けられているものとして
説明を行ったが、スピーカ112の配置された面上な
ど、本体部110または主画面表示部120の他の露出
している部分であればどこに設けるようにしてもよい。
また、ポインティングデバイス115に応答ボタンの機
能を兼用させてもよい。さらに、図1(c)に示す状態
で携帯電話としての機能を持たせない場合には、補助表
示部113および応答ボタン116は省略した構成とし
ても良い。
【0047】また、図3に示す構成例のように、主画面
表示部120は、第2ヒンジ131にて互いに角度可動
に結合した、表示面121を有する第1部材120aお
よび本体部110と接続した第2部材120bとから構
成されるようにしてもよい。これにより、本体部110
と、主画面表示部120との間の角度を、ヒンジ部13
0と第2ヒンジ131とで、より精密に調整することが
できるので、利用者は表示面121を、より目視しやす
い位置に調整することができる。
【0048】このように、本実施の形態の携帯電話10
0によれば、携帯電話の電話機能を利用するときと同様
に、適度に肘を曲げて本体部を保持することができるの
で操作者は、普段の慣れた姿勢、および楽な姿勢で操作
ができる。
【0049】また、操作者は本体部を手のひらおよび人
差し指を除く指で保持して操作を行うので、本体部の位
置を確実に固定できるため、目と表示面の位置関係が安
定するため、表示面を目視したまま簡単に制御のための
入力を行うことができる。
【0050】なお、上記の説明において、ヒンジ部13
0は本発明の接続部の一例であるが、本発明の接続部は
ヒンジに限定するものではなく、ボールジョイントや、
ゴム部材など、本体部110と主画面表示部120とを
角度可変に接続できるものであれば、その具体的な構成
に限定されるものではない。さらに、このとき、本体部
110と主画面表示部121とが、ねじれの位置となる
ような角度で可変となるよう接続してもよい。
【0051】また、上記の構成において、ポインティン
グデバイス115は、X−Yの2軸平面的に操作入力が
可能なジョグスティックであるとして説明を行ったが、
本発明のポインティングデバイスは、表示面上に表示さ
れるカーソルをコントロールすることができるものであ
れば、これに限定する必要はなく、マウスに用いられる
トラックボールを用いたものや、指の印圧や接触時の静
電気、もしくは光学的な位置を検出するタッチパッドを
用いたものでもよい。
【0052】また、本体部110において、ポインティ
ングデバイス115が設けられた面もしくは側面部に、
検知スイッチを設け、利用者が本体部を把持した場合に
前記検知スイッチがこの把持を検知すると主画面表示部
120のマイクロディスプレイを動作させるようにして
もよい。この場合、誤って画面表示が行われて、電池が
消耗するのを防ぐことができる。
【0053】また、ポインティングデバイス115の設
置位置は、スピーカ112が設けられている主面の反対
側の他の主面であれば、その上での位置は任意としても
良い。例えば、スピーカ122に対向する位置でも良い
し、スピーカ122よりも、ヒンジ部130に一層近付
いた方向、もしくは遠ざかった方向でもよい。さらに、
本体部110の、左右どちらかの側面寄りに設けられて
いても良い。
【0054】(実施の形態2)図4(a)〜(c)は、
本発明の実施の形態2による携帯電話の動作を説明する
ための図である。
【0055】本実施の形態による携帯電話の基本的な構
成は、実施の形態1と同様なので、説明には図1を用
い、詳細な説明は省略する。また、図5は、本実施の形
態の携帯電話の部分的な構成図である。図において、姿
勢検出手段501は本体部110に内蔵された、本体部
の姿勢を検出するための手段、表示方向切換手段502
は表示面121に表示される画像信号および姿勢検出手
段501からの入力を受け、これに基づき表示手段に表
示される画像の向きを切り換える手段、表示手段503
は、画像信号を表示面121に画像として表示する手段
である。
【0056】このような構成を有する本発明の実施の形
態2による携帯電話の動作は、次のようなものである。
【0057】携帯電話100は、右利きの利用者が利用
している場合は、本体部110は右手によって保持され
るために、図4(a)に示すように、本体部110は主
画面表示部120の右側面に位置し、この状態で主画面
表示部120の表示面121には画像や文字が表示され
る。図4(a)には一例として「画」という一文字が表
示されている例を示す。
【0058】ところでこの画像が表示されている状態
で、左利きの利用者が携帯電話100を保持すると、本
体部110は左手によって保持されるために、図4
(b)に示すように、本体部110は主画面表示部12
0の左側面に位置することとなり、この状態では主画面
表示部120の表示面121には、表示される画像が天
地反転して示されることになる。
【0059】本実施の形態はこのような不具合を防ぐた
めのものであり、本体部110内の姿勢検出手段501
が、本体部110の姿勢を検出する。図4(a)と図
(b)とを比較すると、右利きの利用者と左利きの利用
者とが携帯電話100を利用する状態では、傾斜した本
体部110の上下の位置が反転しているので、姿勢検出
手段501は、この反転を検知することによって、表示
方向切換手段502に切換信号を出力する。
【0060】表示方向切換手段502は、切換信号の入
力を受けると、これに基づき画像の向きを切り換えて表
示手段503に出力する。
【0061】これにより、図4(c)に示すように、本
体部110の保持されている状態によらず。表示面12
1に常に一定の向きで画像を表示することが可能とな
る。
【0062】姿勢検出手段501の具体例としては、水
銀スイッチを用いてもよいし、圧電体を振動させておい
て、それ自体が動いたときの変化を検出することにより
自身の姿勢の変化を検出する振動型ジャイロや、光ファ
イバー内の光の干渉を利用して姿勢の変化を検出する光
ファイバージャイロ等のジャイロを用いても良い。ま
た、姿勢検出手段501は主画面表示部120に設けら
れていてもよい。
【0063】また、上記の実施の形態は、本発明の実施
の形態1の携帯電話において実現しているものとして説
明を行ったが、本発明はこれに限定するものではなく、
ポインティングデバイス115を有さない、単に角度可
変に折り畳み可能に接続された本体部と主画面表示部と
を備えた携帯通信端末において実現するようにしてもよ
い。
【0064】(実施の形態3)図6(a)は本発明の実
施の形態3における携帯通信端末の使用状態での斜視図
であり、図6(b)は不使用状態の斜視図である。図に
示すように、携帯通信端末600は折り畳み可能に接続
された撮像本体部610と表示部620とを備え、撮像
本体部610において、CCDカメラ611は操作者の
指の動きなどを撮像する手段であり、アンテナ612は
外部と電波により通信を行うための手段である。表示部
620において、液晶ディスプレイ621は各種の情報
表示を行う手段、外部インタフェース623は、外部の
機器と接続し、情報の授受を行うための手段である。
【0065】また、図7は本実施の形態による携帯通信
端末の内部構成図である。図7に示すように、画像処理
手段701はCCDカメラ611が撮像した画像に所定
の処理を施す手段、位置検出手段702は、画像処理手
段701により処理された画像が、液晶ディスプレイの
表示画面上における位置を検出する手段、制御手段70
3は、位置検出手段702が検出した位置に応じて、ポ
インタを生成し、これを液晶ディスプレイ621の表示
画面に重ね合わせ表示させる手段、入力手段704は、
外部インタフェース623から制御出力を出力する手段
である。送信処理手段706は、携帯通信端末600が
アンテナ612を介して出力する信号を処理する手段、
受信処理手段707は、携帯通信端末600がアンテナ
612を介して受信した信号を処理する手段、また、位
置検出手段702は、所定の位置の動きのパターンを認
識する映像パターン認識手段705を有している。
【0066】なお、画像処理手段701、位置検出手段
702、制御手段703および入力手段704は、情報
処理装置の撮像本体部610、表示部620のいずれの
側に設けていてもよい。また、上記の説明において、C
CDカメラ611は本発明の撮像手段の一例であり、液
晶ディスプレイ621は本発明の表示手段の一例であ
る。
【0067】このような構成を有する本発明の実施の形
態3による携帯通信端末の動作は、次のようなものであ
る。
【0068】はじめに、図8に示すように、利用者80
0は携帯通信端末600を左手801に保持し、左目8
02で液晶ディスプレイ621を見ながら、右手の人差
し指803をCCDカメラ611で撮影している。この
状態では、液晶ディスプレイ621にはCCDカメラ6
11で撮影した人差し指の指先803の位置がオーバー
ラップして表示され、この指先の位置によって液晶ディ
スプレイ621上に表示された表示面上の任意の位置を
指定することができる。なお、表示部620によって、
CCDカメラ611の撮像範囲と、表示面の見かけの大
きさとは、一致するようにしておいてもいいし、撮像範
囲の方が、表示面の見かけの大きさよりも大きくなる、
すなわち、表示面に対し、CCDカメラ611の撮像範
囲のほうが、大きくなるように別途設定してもよい。こ
れにより、撮像範囲内で指先803をどれだけ動かして
も、オーバーラップされた位置は液晶ディスプレイから
漏れることなく表示される。
【0069】図9(a)(b)は、本実施の形態の携帯
通信端末が認識する手の形状の一例であり、液晶ディス
プレイ621の表示面900上に、人差し指901を突
き出した形状(形状A)であって、指先の周囲がオーバ
ーラップ領域902にて示されている。
【0070】また、図9(b)は、本実施の形態の携帯
通信端末が認識する手の形状の他の一例であり、液晶デ
ィスプレイ621の表示面900上に、人差し指および
親指を突き出した形状(形状B)であって、人差し指の
指先901に加え、親指903の周囲がそれぞれオーバ
ーラップ領域902、および903にて示されている。
【0071】ここで、図9における指先のオーバーラッ
プをさせる動作を、図7および図9を用いて説明する。
はじめに、CCDカメラ611が人差し指901を撮像
すると、その撮像された画像は画像処理手段701にて
画像処理され、人差し指901の輪郭が抽出される。
【0072】次いで輪郭が処理された画像は、位置検出
手段702にて、その先端部が特定されるとともに、液
晶ディスプレイ621の表示面900上のどの位置にあ
るかが検出される。このとき、先端部の特定は、あらか
じめ所定の画像パターンを設定しておき、これと照合す
るようにして求めてもよいし、輪郭の曲線を演算して求
めるようにしてもよい。また、CCDカメラ611の焦
点距離を、例えば30cm程度とすることにより、撮像
対象の背景の影響を少なくすることができる。
【0073】次に、制御手段703は、位置検出手段7
02にて検出された先端部の位置は、オーバーバーラッ
プ領域として設定し、液晶ディスプレイ621にて、C
CDカメラ1が撮像している表示面と重ね合わせて表示
される。
【0074】本実施の形態は、このような、液晶ディス
プレイ621の表示面900上にて利用者の指先を特定
して表示することにより、これを外部インタフェース6
23またはアンテナ612から受信処理手段707を介
して入力した、外部機器やネットワーク/サーバのGU
I(グラフィカル・ユーザ・インタフェース)等のイン
タフェースを組み合わせることにより、利用者の指の動
きで、外部インタフェース623に接続された機器や、
送信処理手段706の無線通信の相手となる機器に対す
る制御入力を生成することが可能となる。以下、本発明
の制御入力方法の一例としての、上記制御入力を生成す
る動作について、図10〜図13を用いて説明する。
【0075】図10(a)は、本実施の形態におけるカ
ーソル移動を指示する、指先のジェスチャーを示す図で
あり、形状Aの手を左から右に移動させることで、オー
バーラップ領域902を、図10(b)に示すように、
外部インタフェース623にて接続された外部機器のG
UI画面上に示されたカーソル1001として、液晶デ
ィスプレイ621の表示面900上に重ね合わせられ
た、外部機器のGUI画面の右方向に移動させることが
できる。
【0076】次に、利用者は、手の形状を形状Aから形
状Bへと変化させることにより、制御入力を行うことが
できる。このとき、位置検出手段702は、位置検出手
段702内に設けられた映像パターン登録手段705を
参照して、形状Aから形状Bへの利用者の手の形状の変
化に相当する映像パターンがあるかどうかを検索する。
そして、図9(b)に示すオーバーラップ領域が、一つ
(902)から二つ(902,904)に変化したパタ
ーンと同一のパターンを見いだすと、入力手段704
が、このパターンに対応づけられた制御入力を生成し、
外部インタフェースおよび制御手段703へ出力する。
今回の場合、形状Aから形状Bへの手の形状の変化を、
制御入力としてオブジェクトの指定動作と対応づけるこ
とにより、人差し指901により、先に、液晶ディスプ
レイ621の表示面900上に重ね合わせられたGUI
画面上にて示されているオブジェクトを指定することが
可能となる。
【0077】また、図9(c)に示すように、形状Bの
状態を保ったまま、利用者がその手を左から右に移動さ
せることで、図9(d)に示すように、オーバーラップ
領域902を、液晶ディスプレイ1の表示面900上に
示された、ドラッグ状態のカーソルとして、オブジェク
ト1002を、液晶ディスプレイ621の表示面900
上に重ね合わせられた、GUI画面上の右方向に移動さ
せることができる。
【0078】このような、利用者の手の動きの変化は、
予め映像パターン登録手段705に設定しておくことに
より、さらに複雑な制御入力を設定することができる。
例えば、図11(a)〜(c)に示すような、形状A−
形状B−形状Aといった変化をマウスのシングルクリッ
ク、、図12(a)〜(e)に示すような、形状A−形
状B−形状A−形状B−形状Aといった変化をマウスの
ダブルクリックに、それぞれ相当するような動作と設定
することができる。
【0079】また、オブジェクトの指定動作としては、
形状Aから形状Bへの変化に限らず、例えば、図15
(a)に示すように、形状Aから、人差し指901と親
指903とで輪を作るような形状Cへの変化としてもよ
い。この場合、オーバーラップ領域902,904が互
いに重なることで、オブジェクト指定の旨の制御入力が
発生し、図15(b)に示すように、利用者は、オブジ
ェクト1002の指定を、表示面900上にて仮想的に
オブジェクト1002を摘む動作として直感的に行うこ
とができ、図15(c)に示すオブジェクト移動の動作
も、図15(d)に示すように、わかりやすいものとし
て行うことができる。
【0080】また、本実施の形態は、マウスのような動
作ばかりでなく、アプレットのような手書き入力や、キ
ーボードやテンキー入力を行わせるようにしてもよい。
例えば、図13(a)(b)に示すように、外部インタ
フェース623の機器がグラフィックソフトを稼働させ
ているような場合、その表示面は線画入力を受け付ける
ことができるので、映像パターン登録手段705に、先
に示した形状Bの手の形を線画入力であると設定してお
けば、利用者が形状Bの手の形を右に動かすだけで、液
晶ディスプレイ621の表示面900上に重ね合わせら
れたグラフィックソフトの表示面には、手書き線130
1が入力される。
【0081】また、外部インタフェース623に接続さ
れた機器が、計算器等のテンキー入力を必要とする機器
を稼働させているような場合、その表示面900はテン
キー入力を受け付けることができるので、映像パターン
登録手段705に、先に図12(a)〜(e)に示した
手の形変化を入力であると設定しておけば、利用者が表
示面900上で指の先端を動かし、手の形を、形状A−
形状B−形状A−形状B−形状へと動かすだけで、テン
キー入力が実現される。図13(c)(d)に示す例で
は、液晶ディスプレイ621の表示面900上に重ね合
わせられた数値入力BOX1302に数字の「9」が入
力されている。キーボードの場合は、表示面900にテ
ンキーの代わりにアルファベットのキーボード配列を表
示すればよい。
【0082】このように、本実施の形態の携帯通信端末
によれば、CCDカメラで撮像した操作者の動作を表示
装置に表示させると同時に、操作者の指の動作を認識し
て対応する制御入力を生成することができる。
【0083】なお、上記の実施の形態においては、液晶
ディスプレイ621には、外部インタフェース623を
介して接続された外部機器のGUIが重ね合わせて入力
されるものとして説明を行ったが、本発明の情報表示装
置および情報入力装置を備えた携帯通信端末600自体
が独立した機器として動作するものであってもよい。例
えば、実施の形態1の携帯電話100に、本発明の情報
入力装置を搭載することにより、携帯電話100から制
御入力としてのポインティングデバイス116を省いた
構成を実現することができる。このとき、受信処理手段
と送信処理手段とは、携帯電話機としての通話機能が実
現できるようにするのが望ましい。また、本実施の形態
は実施の形態2の携帯電話とも組み合わせてよいことは
言うまでもない。
【0084】また、上記の実施の形態においては、携帯
通信端末600は、外部インタフェース623、または
アンテナ612,送信処理手段706、受信処理手段7
07を用いて、外部に接続した機器から得た情報を液晶
ディスプレイ621に表示したり、入力手段704に、
操作者の動作に基づく制御入力を行い、前記外部に接続
した機器を制御するための出力を行うようにしたが、本
発明の情報表示装置および情報入力装置は、必ずしも外
部の機器と通信して情報の授受をやりとりする必要はな
い。すなわち、本発明の送信処理手段および受信処理手
段は、本発明の撮像手段、画像処理手段、位置検出手
段、表示手段、制御手段にて扱われる、所定の情報を含
む情報を処理する必要はない。
【0085】例えば、携帯通信端末600において、外
部インタフェース623を省略して、アンテナ612,
送信処理手段706、受信処理手段707は、携帯電話
の機能のみに特化したものも本発明に含まれる。この場
合、本発明の情報表示装置および情報入力装置は、携帯
通信端末600を、スタンドアローンな情報処理装置と
して用いる際の、ユーザ用インタフェースとして用いら
れていることになる。
【0086】なお、上記の実施の形態において、CCD
カメラ611は本発明の撮像手段の一例であるが、本発
明の撮像手段はこれに限定するものではなく、C−MO
Sを用いた撮像素子など、光学的に画像を撮像して、こ
れを画像処理手段が後に処理可能にデータ化することが
できるものであればよい。また、焦熱素子を用いたサー
モグラフィなど、熱的に画像を撮影して、これを画像処
理手段が後に処理可能にデータ化できるものであっても
よい。さらに、画像処理手段は、撮像手段が撮像した画
像から、特定の波長(色の)の部分だけを処理して、位
置検出に必要な部分をピックアップできるようにしても
よい。また、液晶ディスプレイ621は本発明の表示手
段の一例であるが、本発明の表示手段はこれに限定する
ものではなく、実施の形態1や2と同様の投射型ディス
プレイであってもよい。
【0087】また、上記の実施の形態において、映像パ
ターン登録手段705は、位置検出手段702内に設け
られたものとして説明を行ったが、入力手段704内に
設けていてもよいし、位置検出手段702と入力手段7
04との間に設けるようにしてもよく、その配置によっ
て限定されるものではない。
【0088】また、上記の実施の形態において、携帯通
信端末600は、本発明の情報表示装置に入力手段を備
えたものとして説明を行ったが、本発明の情報表示装置
は、撮像手段、画像処理手段、位置検出手段、制御手
段、表示手段、送信処理手段および受信処理手段を備え
て、入力手段704を省いた構成としてもよい。
【0089】また、携帯通信端末600は、本発明の携
帯通信端末の一例であり、入力手段704は本発明の入
力手段の一例であって、位置検出手段702からの入力
に基づいて動作するものとして説明を行ったが、本発明
の入力手段は、利用者からのボタン入力など、外部から
の入力により基づき行われるようにしてもよい。
【0090】さらに、本発明の制御入力装置は、携帯通
信端末600のような、折り畳み式携帯通信端末のよう
な形態でなく、通常の携帯電話同様の折り畳み部分をも
たない構成にて実現してもよい。図16(a)に示す例
は、折り畳み部分を持たない携帯電話1600におい
て、液晶ディスプレイ621を底部に配置し、図16
(b)に示すように、底部の背面にCCDカメラ611
を配置するようにしたものである。
【0091】また、上記の説明においては、本発明の実
施の形態における携帯電話、携帯通信端末について説明
を行ったが、本発明は、上述した本発明の携帯通信端
末、情報表示装置、制御入力装置の全部又は一部の手段
の機能をコンピュータにより実行させるためのプログラ
ムであって、コンピュータと協働して動作するプログラ
ムであってもよい。
【0092】ここで、本発明の一部の手段(又は、装
置、素子、回路、部等)、は、それらの複数の手段の内
の、幾つかの手段を意味し、あるいは、一つの手段の内
の、一部の機能又は一部の動作を意味するものである。
【0093】また、上記の説明においては、本発明の実
施の形態における制御入力方法について説明を行った
が、本発明は、上述した本発明の制御入力方法の全部ま
たは一部のステップ(または、工程、動作、作用等)の
動作をコンピュータにより実行させるためのプログラム
であって、コンピュータと協働して動作するプログラム
であってもよい。
【0094】このとき、本発明の一部のステップ(また
は、工程、動作、作用等)は、それらの複数のステップ
の内の、幾つかのステップを意味し、あるいは、一つの
ステップの内の、一部の動作を意味するものである。
【0095】なお、本発明のプログラムを記録した、コ
ンピュータに読みとり可能な記録媒体も本発明に含まれ
る。
【0096】また、本発明のプログラムの一利用形態
は、コンピュータにより読み取り可能な記録媒体に記録
され、コンピュータと協働して動作する態様であっても
良い。
【0097】また、本発明のプログラムの一利用形態
は、伝送媒体中を伝送し、コンピュータにより読みとら
れ、コンピュータと協働して動作する態様であっても良
い。
【0098】記録媒体としては、ROM等が含まれ、伝
送媒体としては、インターネット等の伝送媒体、光・電
波・音波等が含まれる。
【0099】また、上述した本発明のコンピュータは、
CPU等の純然たるハードウェアに限らず、ファームウ
ェアや、OS、更に周辺機器を含むものであっても良
い。
【0100】したがって、以上説明した様に、本発明の
構成は、ソフトウェア的に実現しても良いし、ハードウ
ェア的に実現しても良い。
【0101】
【発明の効果】以上説明したところから明らかなよう
に、本発明によれば、画面により多くの情報を見なが
ら、本体を保持する手で同時にポインティングデバイス
を操作することができる。
【0102】また、撮像した操作者の動作を表示装置に
表示させ、操作者の動作を認識して対応してカーソル表
示を行なうことで、入力操作が容易に行なえる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1の携帯電話の構成図
【図2】本発明の実施の形態1の携帯電話の使用状態を
説明する図
【図3】本発明の実施の形態1の携帯電話の他の構成例
を示す図
【図4】本発明の実施の形態2の携帯電話の構成を示す
【図5】本発明の実施の形態2の携帯電話のブロック構
成図
【図6】本発明の実施の形態3の情報処理装置の構成図
【図7】本発明の実施の形態3の情報処理装置のブロッ
ク構成図
【図8】本発明の実施の形態3の情報処理装置の使用状
態を説明する図
【図9】本発明の実施の形態3の情報処理装置の使用状
態を説明する図
【図10】本発明の実施の形態3の情報処理装置の動作
を説明する図
【図11】本発明の実施の形態3の情報処理装置の動作
を説明する図
【図12】本発明の実施の形態3の情報処理装置の動作
を説明する図
【図13】本発明の実施の形態3の情報処理装置の他の
動作例を説明する図
【図14】従来の技術による携帯電話の構成を示す図
【図15】本発明の実施の形態3の情報処理装置の他の
動作例を説明する図
【図16】本発明の実施の形態3の情報処理装置の他の
構成を示す図
【符号の説明】
100 携帯電話 110 本体部 111 アンテナ 112 スピーカ 113 補助表示部 114 入力部 115 ポインティングデバイス 116 応答ボタン 120 主画面表示部 121 表示面 122a、122b マイク 131 第2ヒンジ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04Q 7/38 H04M 1/23 P 5K101 H04M 1/00 1/247 1/21 11/00 302 1/23 G06F 1/00 312A 1/247 H04B 7/26 V 11/00 302 109T Fターム(参考) 5B087 AA06 AA09 AB02 AB04 AB05 AB08 AE00 BC04 BC08 BC11 BC26 BC32 CC02 CC24 CC33 DD03 DE02 DE07 5E501 AA04 AB03 BA05 CA04 CB04 CB14 EA05 EA06 EA10 EA11 EB05 EB08 FA32 FA45 FB45 5K023 AA07 BB11 DD08 GG04 GG15 HH06 MM20 MM21 PP00 5K027 AA11 BB02 EE00 FF22 HH29 5K067 BB04 EE02 FF02 FF23 KK01 KK17 5K101 LL12 NN01 NN06 NN18 NN21

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 映像を表示する表示面を有する表示部
    と、 無線通信のための電波を送受信するアンテナ、音声を出
    力するスピーカおよび、少なくとも前記表示面上に表示
    されるカーソルをコントロールするためのポインティン
    グデバイスを少なくとも有する本体部と、 前記表示部と前記本体部とを角度可変に接続する接続部
    とを備え、 前記スピーカは前記本体部の一方の主面上に配置され、 前記ポインティングデバイスは前記本体部の、前記一方
    の主面と対向する他方の主面上に配置されている携帯通
    信端末。
  2. 【請求項2】 前記本体部に設けられた、少なくとも文
    字情報を表示する補助表示部をさらに備えた請求項1に
    記載の携帯通信端末。
  3. 【請求項3】 前記表示部は、前記表示面が設けられた
    第1部材と、前記第1部材と角度可変に接続した第2部
    材とを有する請求項1に記載の携帯通信端末。
  4. 【請求項4】 前記表示部の前記表示面が前記本体部に
    より被覆された状態で、外部からの通信に応答するため
    の応答ボタンを備えた請求項1に記載の携帯通信端末。
  5. 【請求項5】 前記接続部は、前記表示部と前記本体部
    とを、着脱自在に接続している請求項1に記載の携帯通
    信端末。
  6. 【請求項6】 画像を撮像する撮像手段と、 前記撮像手段が撮像した画像を処理する画像処理手段
    と、 前記処理された画像から、該画像の画面における位置を
    検出する位置検出手段と、 所定の情報を表示面に表示する表示手段と、 前記位置検出手段が検出した位置に応じて、所定のポイ
    ンタを前記表示面に表示する制御手段と、 無線通信のための電波を送受信するアンテナと、 前記電波として送信される信号を処理するための送信処
    理手段と、 前記アンテナにより受信される電波を信号として処理す
    るための受信処理手段とを備えた情報表示装置。
  7. 【請求項7】 前記表示手段は、前記表示面を、前記撮
    像手段が前記画像を撮像する領域と一致させるか、また
    は前記撮像する領域より狭くとる請求項6に記載の情報
    表示装置。
  8. 【請求項8】 前記画像処理手段は、 前記画像の輪郭を抽出し、 前記位置検出手段は、 前記抽出された輪郭から前記所定の位置を検出する請求
    項6に記載の情報表示装置。
  9. 【請求項9】 前記画像処理手段は、 前記画像の中から、所定の色および/または所定の温度
    のいずれかの処理、および/または前記撮像手段の焦点
    距離内にある対象の処理を行う請求項6に記載の情報表
    示装置。
  10. 【請求項10】 請求項6から9のいずれかに記載の情
    報表示装置と、 前記表示面において前記ポインタにより指示される対象
    に対する制御入力を行うための入力手段とを備えた制御
    入力装置。
  11. 【請求項11】 一つまたは複数の前記制御入力とそれ
    ぞれ対応づけられた、 一つまたは複数の映像パターンが登録された映像パター
    ン登録手段をさらに備え、 前記入力手段は、前記撮像手段が撮像した画像または前
    記画像処理手段により抽出された画像と、前記映像パタ
    ーン登録手段の有する映像パターンとを比較し、前記抽
    出された画像が、前記映像パターンと一致したときに、
    この一致した映像パターンに対応した制御入力を行う請
    求項10に記載の制御入力装置。
  12. 【請求項12】 請求項10に記載の制御入力装置と、 前記撮像手段、前記アンテナを少なくとも内蔵する本体
    部と、 前記表示手段を少なくとも内蔵する表示部と、 前記本体部と前記表示部とを角度可変に接続する接続部
    とを備えた携帯通信端末。
  13. 【請求項13】 前記本体部の前記他方の主面または側
    面に設けられた、利用者の把持状態を検知する検知スイ
    ッチを備え、 前記検知スイッチが前記把持状態を検知すると前記表示
    部を動作させ、 前記検知スイッチが前記把持状態を検知しないと前記表
    示部の表示を停止する請求項1または12に記載の携帯
    通信端末。
  14. 【請求項14】 映像を表示する表示面を有する表示部
    と、 無線通信のための電波を送受信するアンテナ、音声を出
    力するスピーカを少なくとも有する本体部と、 前記表示部と前記本体部とを角度可変に接続する接続部
    と、 前記本体部の姿勢を検出する姿勢検出手段と、 前記姿勢検出手段の検出結果に基づき、前記表示部に表
    示される画像の方向を切り換える表示方向切換手段とを
    備えた携帯通信端末。
  15. 【請求項15】 前記姿勢検出手段は、水銀スイッチに
    より前記本体部の姿勢を検出する請求項14に記載の携
    帯通信端末。
  16. 【請求項16】 前記前記向き検出手段は、ジャイロに
    より前記本体部の姿勢を検出する請求項14に記載の携
    帯通信端末。
  17. 【請求項17】 請求項11に記載の制御入力装置を用
    い、 前記撮像手段に撮像されるように所定のジェスチャーを
    行う工程を備え、 前記所定のジェスチャーによって前記制御出力を得るこ
    とを特徴とする制御入力方法。
  18. 【請求項18】 請求項6に記載の情報表示装置の、画
    像を撮像する撮像手段と、前記撮像手段が撮像した画像
    を処理する画像処理手段と、前記処理された画像から、
    該画像の画面における位置を検出する位置検出手段と、
    所定の情報を表示面に表示する表示手段との全部又は一
    部としてコンピュータを機能させるためのプログラム。
  19. 【請求項19】 請求項10に記載の制御入力装置の、
    前記表示面において前記ポインタにより指示される対象
    に対する制御入力を行うための入力手段との全部又は一
    部としてコンピュータを機能させるためのプログラム。
  20. 【請求項20】 請求項14に記載の携帯通信端末の、
    前記本体部の姿勢を検出する姿勢検出手段と、前記姿勢
    検出手段の検出結果に基づき、前記表示部に表示される
    画像の方向を切り換える表示方向切換手段との全部又は
    一部としてコンピュータを機能させるためのプログラ
    ム。
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