JP2002525769A - 携帯型データディスプレイの直接的コントロール方法 - Google Patents
携帯型データディスプレイの直接的コントロール方法Info
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Abstract
Description
関し、より詳しくは、従来の単一のコンピュータディスプレイで表示されていた
よりも、大きい画像データを表示するシステムに関する。本発明は、画像データ
の大フィールドへの瞬間的且つ直接的なアクセスを提供し、且つ、視覚身障者に
対して拡大画像データへの向上されたアクセスを提供する為に、バーチャル・リ
アリティ技術を用いている。
は、コンピュータディスプレイ上に表示される画像を拡大する特化されたソフト
ウエア及び/又はハードウエアである。モニターへの近接,より大きなモニター
の使用,光学的拡大スクリーンの追加又は望遠システムの使用等のより簡便な解
決方法は、制限された拡大又は極度に制限されたビジュアルフィールドしか提供
しない。市販されているスクリーン拡大装置には、Optelec (Westford,MA)によ
るLP-DOS,AI Squared (Manchester Center,VT)によるZoomtext,Microsystems Software (Framingham,MA)によるMAGic,Arctic Technologies (Troy,MI)による
Magnum等がある。さらに、簡易なスクリーン拡大モジュールは、Microsoft Wind
ows 及びApple Macintosh オペレーティングシステムの双方に含まれている。
ーション出力のオリジナル画像を、物理的なモニターよりもかなり大きなサイズ
を有する「仮想ページ(virtual page)」に拡大させている。例えば、10倍の拡
大率の場合、8.5インチ×11インチの標準ページは、横が約7フィートで縦が
約9フィートになる。その後、視覚身障者は、マウス,ジョイスティック又はカ
ーソルキーを使用してコンピュータを操作し、その時点において前記仮想ページ
のどの部分をモニターに表示させるかをコントロールする。モニターの大きさは
固定されているから、ユーザーは、基本的に、ブックページ(book page)を拡大
させる為に閉回路テレビで使用されている方法と同様の方法で、モニターを横切
るように前記仮想ページを移動しなければならない。
PU)上で実行されるソフトウエア内で完全に処理される。この方法は、大変に低
コストな解決方法を提供するものではあるが、ユーザーが前記拡大画像内の新し
い位置を選択する毎に、ディスプレイ上に表示されるべき全てのデータが完全に
読み出されなければならない。従って、選択する為のコンピュータへのコマンド
送信と新しい画像の視認との間にタイムラグを招くことになる。斯かる問題点を
解決する為に、全ての画像データを引き出し、ビデオディスプレイバッファに収
納させることができる。そして、ユーザーが視認の為に画像データの一部を選択
すると、画像データのうちの要求された部分を前記ディスプレイバッファから迅
速に読み出して、前記ディスプレイ装置へ送信するように構成し得る。斯かるハ
ードウエア的に処理速度を促進させたスクリーン拡大装置(hardware-accelerate
d screen magnifier)の例としては、Telesensory, INC.(Mountain View,CA)によ
るVista がある。該技術は、画像偏向として公知のハードウエア促進形態である
。
ーチには2つの基本的な欠点がある。第1の問題は、ある時間においてユーザー
の視点が前記仮想ページ上のどの方向を向いているかを決定するのが困難である
という空間方向性の問題である。この問題は、モニターが移動せず、且つ、前記
仮想ページ上でユーザーの視線がどこを向いているかを示す視覚的な手掛かりが
存在しないことに起因する。この空間方向性の問題は、大拡大率の場合や、小デ
ィスプレイモニターを採用する携帯システムの場合に悪化する。例えば、(Goodr
ichその他による)一つの研究によると、閉回路テレビの使用者にとって、15
.48倍の拡大は、100倍を意味している。即ち、拡大率15倍においては、
15インチのモニターは8.5インチ×11.5インチの標準ページの約1%し
か表示できず、ユーザーにとって殆どのコンピュータワークを実質的に不可能に
する。この問題は、個々のグラフィック要素が瞬間的な視野よりも大きく拡大さ
れ得る,又はユーザーが認識することなしに該ユーザーの瞬間的な視野を外れた
場所に生成され得るマイクロソフトウインドウズやインターネットワールドワイ
ドウエブ等の画像集約処理体制の出現によってさらに悪化されている。
する為の種々の制御方法の全てが、扱いにくく、複雑で、且つ遅いというダイナ
ミックコントロールに関する問題である。これは、探索方法が、「スクリーン上
でカーソルを移動させる為にジョイスティックを使用し、カーソルがスクリーン
のエッジに到達すると、情報におけるその方向の次の部分が表示される」という
論理に依存した間接的な方法であることに起因している。この方法に変えて、あ
るスクリーン拡大装置は、スクリーンの中央にカーソルを維持しておき、ユーザ
ーに対し、マウス又はジョイスティックを用いてカーソルを越える所望の挿入ポ
イントを指定させ、これにより、仮想ページ全体を移動させる方法を採用してい
る。しかしながら、全てのケースにおいて、ダイナミックコントロールは、直接
的でないばかりではなく、少なくとも片手の使用を必要とし、これにより、効率
性が害され、さらに、身体身障者による使用を困難又は不可能にしている。
al Advisory Eye Council's 1994-1998 National Plan(Legge,et al.)において
「フィールド・ナビゲーション(field navigation)」問題と記されている。前記
プランにおいて、視力低下及び回復問題に関するパネラーはこの分野を新技術に
対する将来有望な分野であると特定している。
タが生成する3次元の環境として定義されるバーチャル・リアリティが存在する
。前記コンピュータが生成する3次元環境は、該環境を探索し、ユーザーの頭脳
を前記環境を見渡すように回転させ、且つ、コントロール周辺装置を使用して前
記環境内のシミュレートされた対象物と相互作用する能力を提供する。
ーザーの物理的空間の何れの場所へも配置され得る合成環境内に置かれる("imme
rsed")。ユーザーは、ブラウン管や液晶ディスプレイ等の小さな表示源をユーザ
ーの前に存在する数フィートの大表示スクリーンとして現せる光学システムを使
用するヘッド・マウント・ディスプレイ(head-mounted display(HMD))を装着す
ることによって、仮想対象物を視認する。前記表示源(2つの目の場合における
表示源)はユーザーの頭部に固定されているから、ユーザーが視線をどこへ向け
ているかに拘わらず、ディスプレイは視認可能となる。ユーザーは、さらに、該
ユーザーが向いている方向を感知し、該情報をホストコンピュータへ送信するヘ
ッドトラッカー(head-tracker)を装着する。コンピュータは、仮想環境における
ユーザーの視線に対応したグラフィックを生成する為に、前記情報を使用する。
人間/コンピュータ・インターフェースへの斯かるアプローチは、まず、軍事シ
ミュレータ用として1996年にIvan Sutherlandによって着想され、その後、
1980年代後半にVPR ResearchによってEyephone head-mounted displayの形
態で最初に市販化された。
されたバーチャル・リアリティシステム及び装置を開示する広範囲に亘る関連特
許があるが、何れも本発明を具現化し又は予期させるものではない。
特許第4,227,209号には、イメージセンサー及びディスプレイアレイを含む視覚
身障者用の電子感知式補助装置が開示されている。該電子感知式補助装置におい
て、前記ディスプレイアレイが提供する拡大の程度は、各センサーアレイ素子に
対応するディスプレイ素子の数を変更することによって調整され得るようになっ
ている。1994年6月28日に発行された米国特許第5,325,132号には、大焦
点深度を要求する電子感知式補助装置用の向上されたイメージ・キャプチャー方
法が開示されている。該イメージ・キャプチャー方法において、イメージングカ
メラは、小開口を備えた不透明停止部材(opaque stop)を備えており、これによ
り、該カメラを拡大すべき対象物に向かって移動又は離間させることにより、拡
大率が調整され得るようになっている。又、1985年10月22日に発行され
た米国特許第4,548,485号には、拡大する為に原型部材の一部を取り込む光学視
認システムを横断して前記原型部材を移動させる為にXYステージを採用した非
電子感知式補助装置が開示されている。
993年11月30日に発行された米国特許第5,267,331号には、イメージが取
り込まれ、デジタル化され、且つ、表示される前に、コントラストを増加させる
べく該イメージが電気的に強調されるように構成された,視覚身障者用の向上さ
れたイメージング強調装置が開示されている。ヘッド・マウント・ディスプレイ
(HMD)を使用する該方法に対する改良は、1994年10月25日に発行され
た米国特許第5,359,675号に開示されている。
11月22日に発行された米国特許第5,367,614号が、ユーザーのヘッドの動き
に応じてイメージを斜視的に変化させるべく3次元ディスプレイをコントロール
する為の超音波トランシーバヘッドトラッキングシステムを使用する3次元コン
ピュータイメージディスプレイを開示している。さらに、Murakamiに対して19
95年8月15日に発行された米国特許第5,442,734号は、ヘッド・マウント・
ディスプレイ,ヘッドトラッカー及びイメージ処理システムを組み込んだバーチ
ャル・リアリティシステムを開示しており、該バーチャル・リアリティシステム
においては、ユーザーの視認フィールドの中央に対応したディスプレイフィール
ドの一部をより迅速にデータ更新すべく、該ディスプレイフィールドの一部を区
別して更新する為に予測トラッキングアルゴリズム(predictive tracking algor
ithm)が使用されている。VPL Research,Inc.によって出願され(係属中の)米国
特許出願第07/621,446号には、センサーを載置したグローブ型入力装置(sensor-
laden glove input device)を使用した仮想対象物の取り込み等の手動操作の完
了に基づいて、ユーザーに対しリアルタイムのフィードバック信号を提供する為
に、空間的に広がりを有する音声合図が生成されるように構成されたバーチャル
・リアリティシステムが開示されている。
91年3月26日に付与された米国特許第5,003,300号が、一方の目にイメージ
を表示する為に使用されるラスター方式のヘッド・マウント・ディスプレイ(ras
ter-based head-mounted display)を開示している。さらに、Massofに対して1
992年9月29日に付与された米国特許第5,151,722号は、眼鏡のように装着
される新規な折り畳み式光学構造物を特徴とするビデオ方式のヘッド・マウント
・ディスプレイ(videor-based head-mounted display)が開示されている。さら
に、Schoolmanに対し1994年1月25日に付与された米国特許第5,281,957号
は、物理的環境を視る為に完全に折り畳まれ得るように、眼鏡フレームにヒンジ
連結されたヘッド・マウント・ディスプレイを組み込んだ携帯型コンピュータシ
ステムを開示している。ヘッド・マウント・ディスプレイに対し特定構成を改良
する追加の特許は広範囲に亘って存在する。しかしながら、画質,明度,コント
ラスト及び快適さが高レベルに維持される限り、本発明の効果を奏する為に用い
られるヘッド・マウント・ディスプレイの特定構成は重要では無い。
像の問題に適用する為になされた幾つかの試みが存在する。斯かる努力の一つは
、Johns Hopkins Universityによって開発され且つVisions(Minneapolis,MN)に
よって商品化された低視力向上システム(Low-Vision Enhancement System (LV
ES))をもたらした。該LVES装置は、カメラ及び画像処理システムが一体化
されたヘッド・マウント・ディスプレイを組み込んでいる。前記カメラは、ユー
ザーの前方に何が位置しているかに関するイメージを生成し、前記画像処理シス
テムは、該イメージを拡大し且つコントラスト強調等の向上機能を実行する。前
記LEVSは、ある視覚身障者に対しリアルワールドの対象物の拡大されたイメ
ージを提供し得るが、本発明と対比すると幾つかの欠点を有している。第1に、
前記LEVSは、コンピュータデータ探索用のハンドフリー手段を提供する為の
ヘッドトラッカーを組み込んでいない。さらに、該LEVSは、双眼鏡又は望遠
鏡の使用者が経験するものにまさに類似した振動問題(jitter problem)を有して
いる。即ち、ユーザーの視線の何れの振動もイメージと同じ関数によって拡大さ
れ、これによって、ユーザーに対して提供される画像が不安定な状態で現れる。
2号は、連続したグレイトーンのイメージを高解像度のハーフトーンイメージに
変換する為の新規な画像処理方法を開示しており、ヘッド・マウント・ディスプ
レイを介して視覚身障者に対する拡大画像の提示を可能とする方法の実施の形態
を説明している。この方法に使用する装置において、画像は、視覚身障者用の閉
回路テレビでは通常行われているように、印刷されたテキストを横断するように
手動でスキャンされる一般的なカメラによって生成されている。ここで使用され
ているヘッド・マウント・ディスプレイは、Reflection Technologies(Waltham,
WA)によるPrivate Eyeであり、該装置は、走査ミラーによって2次元配列の画像
に変換される1次元配列の発行ダイオードを採用している。この開示された装置
においては、印刷された対象物への低視力者のアクセス用として携帯可能なヘッ
ド・マウント・ディスプレイを使用することの利益が説明されている。該利益に
は、従来の携帯型テレビモニターと比較した場合における,HMDにより得られる
より大きな視野、高画質な視覚コントラスト、低重量、及び物理的な小サイズが
含まれている。しかしながら、コンピュータが生成したイメージを視認する為の
コンピュータとの接続に関しては開示も示唆もしておらず、又、ヘッド・マウン
ト・ディスプレイの組込についても開示も示唆もしていない。
着想され且つ製造されている。Traversに対して1994年12月12日に付与
された米国特許第5,373,857号には、角度に関する変位信号,及び地球の磁界に
関するヘッド位置の変位信号を生成する為に、ヘッドセットに配設された磁気セ
ンサーを備えたバーチャル・リアリティシステムにおける横方向への首振り角度
の自由度を向上させることを目的としたヘッドトラッキングシステムが開示され
ている。より洗練されたシステムは、Massachusetts Institute of Technology(
MIT)によって開発されている。該システムにおいては、加速時計等の,より高速
の作動センサにおける偏差を補正する為に類似の磁気センサが使用されている。
該作動センサ及び磁気センサは共に、一つのパッケージ内において超高速反応及
び高精度を提供している。特許出願中であると思われる前記MITのシステムは
、さらに、自由度に関するピッチ及び回転角の変化を検知する為の作動センサを
組み込んでいる。該作動センサは、液体容量チルトセンサ(liquid-filled capac
itive tilt sensor)等の低速の絶対センサ(absolute sensor)を使用することに
よって、補正され得る。
視認部分内においてカーソル又はマウスポインタの位置をコントロールすること
を目的として、頭部の動きを検出するように構成された多くの装置が開示されて
いる。
は、パイロット用のシステムが開示されている。該システムは、パイロットの頭
部に装着された発光ダイオードを備え、且つ、受光ダイオードは、ディスプレイ
内におけるパイロットの目的地点を決定すべく、前記発行ダイオードから出射さ
れる先細エネルギーフィールドを検知し得るように該ディスプレイ上に配置され
ている。
、ユーザーの頭部近傍に配設された一連の水銀スイッチを備えた身体障害者によ
るビデオ又はコンピュータ入力用方向制御装置が開示されている。該方向制御装
置において、ユーザーの頭部の動きは検知され、カーソル制御信号に変換される
。該装置は、さらに、マウスボタンをクリックすることによって生成されると同
様のさらなる制御信号を提供する,ユーザーの口によって起動される圧力スイッ
チを備えている。
には、ユーザーによって装着されるヘッドセットと、該ヘッドセット内のレジー
バによって受信される音波を発生する為の固定型超音波送信器とを備えた,コン
ピュータディスプレイ上でのカーソル制御装置及びカーソル制御方法が開示され
ている。前記音波は、カーソルコントロール用の位置変化データに変換されるフ
ェーズ変化を検出する為に比較される。
、ユーザーが目又は頭を移動させることによってディスプレイ上でカーソルの動
きをコントロールすることを可能とするように、頭又は目の位置をリアルタイム
で示す赤外光型システムが開示されている。該装置は、標準型のマウスと競合す
ることを意図されており、それ故、現在使用可能なソフトウエア及びハードウエ
アの使用を可能とするように構成されている。
ールする技術が盛んに開発されていることを示すものではあるが、ヘッド・マウ
ント・ディスプレイ内の頭部によって制御されるカーソルの移動方法を開示する
ものでも示唆するものでもない。さらに、これらの従来技術は、カーソルはディ
スプレイ内の特定位置に固定され、一方、該カーソルの代わりに表示データが移
動するように構成された本発明の方法又は構成を開示するものでも示唆するもの
でもない。これまで、頭部の動きに応じたヘッド・マウント・ディスプレイ内で
の表示データの動きは、3次元コンピュータシミュレーション内での感覚(senso
ry immersion)をシミュレートするように構成されたバーチャル・リアリティシ
ステム内でのみ使用されてきた。斯かる方法においては、カーソル又はマウスポ
インタ(矢印)は、頭部の動きによってコントロールされるのではなく、別体の
手動入力装置を介して要求された時に生成される。
ウエア,及び長期間に亘る一体化サイクル(long integrated cycle)を含み、発
展途上の技術であるが、ヘッドトラッカーとHMDとの間の制御ループを閉塞す
るという概念は、専用に構成された仮想環境の代わりに、任意のコンピュータデ
ータを視ることを擬似的に実行し得る。通常の視力を有する人にとって、これは
、ユーザーの回りに備えられる多くの仮想コンピュータデスクトップを得るとい
う効果を奏する。このような多くの仮想コンピュータデスクトップの提供は、マ
ッキントッシュやウインドウズ等の一般的なコンピュータプラットフォーム上で
現在提供されている少数の仮想デスクトップを使用して得られるよりも、より大
量の画像データへの同時アクセスを可能とする。視覚身障者にとって、ヘッドト
ラックHMDディスプレイ技術は、拡大された仮想ページへ有利にアクセルさせ
る為に使用され得る。それ故、約100万人にものぼる新しいユーザーによる生
産的なコンピュータの使用が可能となる。
ェースを提供する為に、本来、軍事フライトシミュレーション用に開発されたバ
ーチャル・リアリティディスプレイ技術にスクリーン拡大技術を組み合わせるこ
とによって、フィールドナビゲーション問題を解決することである。
表示部分へ直接的に連結させることによって、ユーザーが適切な空間方向性を自
動的に得ることを可能とする,直接的なコンピュータディスプレイインターフェ
ースを提供することである。
バーチャルページを横切るカーソル又はマウスポインターの動きに直接的に連結
させることによって、ユーザーが前記バーチャルページ上でカーソル又はマウス
ポインターを自動的に制御することを可能とし、これにより、ユーザーの手を他
の仕事の為にフリーな状態とし得る,直接的なコンピュータディスプレイインタ
ーフェースを提供することである。
ドウの仮想位置から他のアプリケーションウインドウの仮想位置へ変化させるこ
とによって、現在、使用されている複数のコンピュータアプリケーションからの
ハンドフリーな瞬間選択を提供することである。
ルコンピュータディスプレイの使用を補助する為に、ユーザーの視野内のユーザ
ー選択可能な位置にカーソルを提供し且つ維持し得るコンピュータ実行方法を提
供することである。
向を認識させる空間音響警報を介して、ユーザーに直接的視野の外方で出来事が
発生したことを知らせ、これにより、該ユーザーにその出来事の方向へ視線を向
けさせるコンピュータ実行方法を提供することである。
を使用した場合に可能な拡大率よりも大きな拡大率での効果的な操作を提供し得
るコンピュータ実行方法を提供することである。
スを向上させる為に、補整,閾値,予測及び振動比較のアルゴリズムのアプリケ
ーションを介して、ユーザーの視野を横断するイメージのスクロール制御を向上
させ得るコンピュータ実行方法を提供することである。
コスト,省電力及び携帯操作性を向上させた,視覚障害者用のコンピュータディ
スプレイを提供することである。
映像イメージ視ることを可能とし、これにより、ヘッドマウント閉回路テレビよ
りもジッターを減少させ得る手段を提供することである。
onitor”(VCM))は、基本的に、ユーザーが装着するヘッド・マウント・ディ
スプレイ手段と、ユーザーが装着するヘッド方向検知手段と、これらの手段をホ
ストコンピュータに接続し、これにより、ユーザーのヘッド方向データが任意の
ソフトウエアアプリケーションの出力イメージの何れの部分を表示させるかを決
定する為に処理されるようにするソフトウエア手段とを備えている。ヘッド回転
角度を、拡大されたイメージ上をスクロールする範囲に合致させることによって
、イメージは空間内に固定状態で現れるように作成される。ユーザーによって実
際に視認されている仮想イメージの一部の特定位置は、ユーザーが視ている方向
に依存する。ユーザーが右方向を視ると、ユーザーによって視認される仮想イメ
ージの部分は、該ユーザーによってそれまで視認されていた仮想イメージの部分
の右へ移行する。同様に、ユーザーが上方を視ると、ユーザーによって視認され
る仮想イメージの部分は、該ユーザーによってそれまで視認されていた仮想イメ
ージの部分の上方へ移行する。VCM装置の始動に基づいて、ユーザーは、ユー
ザーの視線と仮想ページの中心との間の補整を誘発する。その後、ユーザーは、
ヘッドを左,右,上及び下へ回転させ、これにより、方向に応じてページをスク
ロールさせることができる。全体的な印象は、新聞紙上を通常の人がスキャンす
るのに類似している。
ソフトウエアは、各ユーザーが不必要に直接視野を狭めること無く、適切な視覚
変換を達成することを可能とする拡大調整機能を提供する。該ソフトウエアは、
さらに、目的位置を向くように回転することによって、カーソルが仮想ページ上
の何れの場所への配置され得るように、ヘッド移動に拘わらず、通常はHMD物
理的視野の中心に保持されるカーソルを提供する。追加の調整は、HMD装置の
物理的視野内の任意位置への前記固定カーソル位置の設定を可能とし、これによ
り、視野に使用できない部分を有するユーザーが、中心の代わりに好ましい焦点
位置を選択することが可能となる。さらに、ソフトウエアの選択によって、全体
フィールド内に直接視野の外形ラインを強調ブラックボックスで表示した状態で
、仮想ページ全体の縮小イメージを示すオーバービューディスプレイを提供する
。
器を使用して、リアルタイムにカーソル位置を一時的に調整する機能である。該
特徴は、小区画内でカーソルを移動させるためにコントローラを使用しつつ、物
理的ディスプレイ上の仮想ページの位置をフリーズする為に、ヘッドトラッキン
グシステムを一時的にロックすることによって、フィールド内におけるカーソル
の微調整を可能とする。
えて、イメージ構成要素を表示する機能であり、これにより、メニュー又はアイ
コンを常にユーザーの直接視野内に位置させたままで、イメージを横断するスク
ロールが可能となる。
検知が表示イメージをリアルスペース内に固定状態で表示させない「揺れ“swim
ming”を減少させるための新規な振動圧縮技術を使用することによって、ヘッド
動作と新しい方向のイメージ表示との間のラグを減少させる能力である。
よりも速い速度で物理的フィールドを横断してスクロールされる空間フィールド
圧縮を使用して、極端に大きな倍率でイメージを拡大させる能力である。これは
、限定されたヘッド動作の人々の使用を可能とし、且つ、イメージの端部を視る
為に要求される完全なヘッド回転に代わり得るレベルまでの拡大を可能とする。
りに視認されるから、ユーザーに対し物理的世界との関連性を維持することを許
容することによって、シミュレーション病を回避する部分的なHMDを使用する
ことにある。
イインターフェースを提供する為に、本来、軍事フライトシミュレーション用に
開発されたバーチャル・リアリティディスプレイ技術にスクリーン拡大技術を組
み合わせることによって、フィールドナビゲーション問題を解決することである
。
分に直接的に連結させることによって、ユーザーに対し適切な空間指向の達成を
自動的に許容させる直接的なコンピュータディスプレイインターフェースを提供
することである。
想ページ上を横断するカーソルの動作に直接的に連結させることによって、ユー
ザーに対し、該仮想ページ上でのカーソル又はマウスポインターの自動的な位置
制御を可能ならしめ、これにより、ユーザーの手を他の仕事の為に自由にするこ
とができる直接的なコンピュータディスプレイインターフェースを提供すること
である。
想位置から他のアプリケーションウインドウの仮想位置へ変化させることによっ
て、現在、使用されている複数のコンピュータアプリケーションからのハンドフ
リーな瞬間選択を提供することである。
ルコンピュータディスプレイの使用を補助する為に、ユーザーの視野内のユーザ
ー選択可能な位置にカーソルを提供し且つ維持し得るコンピュータ実行方法を提
供することである。
向を認識させる空間音響警報を介して、ユーザーに直接的視野の外方で出来事が
発生したことを知らせ、これにより、該ユーザーにその出来事の方向へ視線を向
けさせることである。
を使用した場合に可能な拡大率よりも大きな拡大率での効果的な操作を提供し得
ることである。
スを向上させる為に、補整,閾値,予測及び振動比較のアルゴリズムのアプリケ
ーションを介して、ユーザーの視野を横断するイメージのスクロール制御を向上
させたことである。
コスト,省電力及び携帯操作性を向上させた,視覚障害者用のコンピュータディ
スプレイを提供することである。
映像イメージ視ることを可能とし、これにより、ヘッドマウント閉回路テレビよ
りもジッターを減少させ得る手段を提供することである。
の好ましい実施の形態の説明を参酌することによって、より明確に理解され得る
であろう。しかしながら、実施の形態及び図面は、本発明を説明することのみを
目的とするものであって、本発明に対する限定と解釈されるべきものではない。
一般的な手段を介してユーザーによって制御され、且つ、出力がディスプレイモ
ニタ18上に表示されるコンピュータ12に関する。図1を参照すると、発明1
0は、特に、視認されるべきデータの全量が仮想ディスプレイ20として形成さ
れるアプリケーションにおける使用を意図されている。前記仮想ディスプレイ2
0は、ディスプレイモニタ18によって提供される瞬間的なビューポート22内
において一般的に視認され得るデータ量よりも十分に大きくされている。斯かる
アプリケーションの例としては、瞬間的なビューポート22内で視覚的に処理さ
れ得るデータ量が単一のアプリケーションウインドウからなる状態で、仮想ディ
スプレイ20が複数のアプリケーションウインドウを操作する大型のコンピュー
タデスクトップを構成する場合が挙げられる。斯かるアプリケーションの他の例
としては、仮想ディスプレイ20が、スクリーン拡大装置24によって視覚身障
者用に拡大されたワードプロセッシング文書からなる場合が挙げられる。前記ス
クリーン拡大装置は、ソフトウエア又はソフトウエアとハードウエアとの組み合
わせから構成され得る。何れの場合であっても、キーボード14又は入力コント
ローラ16等の一般的なコントロール手段は、従来技術の項で説明したように、
ある瞬間に仮想ディスプレイ20のどの部分をディスプレイモニタ18内に表示
するかを選択する為に使用され得る。
ヘッド・マウント・ディスプレイ26として実行することによって得られる。前
記ヘッド・マウント・ディスプレイにおいて、LCD等の小表示源はユーザーの
目に近接して保持され、且つ、コンピュータディスプレイがユーザーの前方の数
フィートの空間内で浮動状態で表示されるようにレンズシステムを用いてユーザ
ーの目に光学的に連結される。斯かる装置は、当業界において周知であり、Gene
ral Reality Company(San Jose,CA),Optics1(Westlake,CA)及びVirtual I/O(S
eatle,WA)を含む会社から市販されている。前記ヘッド・マウント・ディスプレ
イに加えて、ユーザーは、ユーザーのヘッドの向きの変化を検知し、且つ、該変
化をコンピュータ12へ送信し、これにより、仮想ディスプレイ12を横断する
ように直接的なビューポート22をスクロールさせることを認識させるヘッドト
ラッカー28を装着している。前記ヘッドトラッカーも当業界において周知であ
り、General Reality Compant,Precision Navigation(Mountain View,CA)及びP
olhemus Inc.(Colchester,VT)を含む組織から市販されている。
の異なるヘッド・マウント・ディスプレイ26及びヘッドトラッカー28が使用
可能であり、多くの適切な装置が市販されている。ヘッド・マウント・ディスプ
レイ26にとっては、ユーザーの視覚フィールドの重要部分が指定されることを
保証するに十分な視野を提供すると、及び、小さなテキストが処理され得るよう
に、十分な数の画素又はピクセルを提供することが重要である。利便性のある最
小範囲は、視野が20度であり、一つの目当たりの画素数が10万個であるが、
これらの数値は主観的なものである。さらに、視覚的に認識されるコントラスト
は、視覚身障者の為に大きく(100対1又はそれ以上)なければならない。カ
ラーディスプレイが使用できず、その代わりに白黒ユニットが使用されなければ
ならない視覚身障者にとっては、最大コントラストは大変重要になり得る。一般
的に、視野,画素数,コントラスト,サイズ/重量及びコストのパラメータや、
ヘッド・マウント・ディスプレイの属する技術分野において周知の明確な画像距
離等の他の要因は、種々のユーザーに対して最も意味ある妥協と、若しくは、片
目のユーザーに対する最適な性能とを考慮して決定され得る。
るCyberTrack(登録商標)モデルのヘッドトラッカーを使用している。該モデル
は、直接ビューポート22を仮想ディスプレイ20の中から選択する方法を制御
する為に、標準のマイクロソフト・マウスドライバー30によって直接読み取ら
れる,マウスの出力信号を真似た出力信号を発生する。マウスを真似ることので
きない異なるヘッドトラッカー28を使用した他の形態においては、ヘッドトラ
ッカー28の出力を解釈し且つ該出力をマウス出力に真似た“Mickeys”へ変換
する為の追加のソフトウエアモジュールを使用したり、若しくは、追加のソフト
ウエアモジュールが、介挿されたマウスドライバーを使わずに直接ビューポート
22のスクロールを直接コントロールする為にヘッドトラッカー28の出力と適
合するように構成することもできる。このように、ヘッドトラッカー出力を直接
ビューポートスクロール用に変換する際には種々の手段が適用できる。従って、
本実施の形態において適用された方法及び構成は、本発明を限定するものと解釈
されるべきではない。
はユーザーの前方空間に固定されており、且つ、所望の方向を視る為に彼又は彼
女が頭を単に回転させることによってヘッド・マウント・ディスプレイ26によ
って提供されている直接ビューポート22を仮想ディスプレイ20内の何れの場
所へも移動させることができるということを認識させている。ユーザーの神経シ
ステムは、該ユーザーに対して連続的に方向感覚を与える固有受容(propriocept
ive)のフィードバックを発生し、且つ、特定方向を視る為に回転することは、該
特定方向にある対象物を視る為の自然な直接的手段であるから、本発明10は、
フィールドナビゲーション問題における空間方向性及びダイナミックコントロー
ルの双方を有効に解決する。
マウスポインターが示されている。マウスポインター32は、一般的に、直接ビ
ューポート22がスクロールされると、該ビューポート22の中心に維持され、
且つ、ユーザーによる特定データアイテムの選択を許容する為に使用される。斯
かる選択は、入力コントローラ16のボタンをクリックすることによって実行さ
れ得る。本発明10において、マウスポインター22は、直接ビューポート22
がスクロールされる間、該ビューポート22内における非中心位置34に維持さ
れるように調整され得る。該非中心位置34は、視覚的ブロック36によって示
されるように、ユーザーの視野の中心部が閉ざされる斑紋変質(macular degener
ation)等の視覚身障を受けている場合に使用され得る。視覚的にブロックされて
いる場合の他のアプローチは、ユーザーの視線に対してヘッド・マウント・ディ
スプレイ26を物理的に回転させ、これにより、直接ビューポート22が該ユー
ザーの視線に位置合わせされるのではなく、オフセット位置38へ移動させられ
るようにすることである。
ールに対する改良は、ヘッドトラッカー28及び入力コントローラ16によって
生成されるデータの組み合わせを使用したスクロールを可能とするハードウエア
又はソフトウエアロジックにより達成され得る。即ち、マウスが使用されていな
い場合、ヘッドトラッカー28の出力は、仮想ディスプレイ20に対して直接ビ
ューポート22を大きく移動させる為に使用される。頭部の動きを利用して、直
接ビューポート22が一旦ほぼ所望位置に移動されると、その後、入力コントロ
ーラ16が直接ビューポートの細かな移動の実行の為に使用される。入力コント
ローラ16は、当業界において知られているように、データアイテムを選択する
為、若しくは、複数のデータアイテムをクリック及びドラッグする為に使用され
得る。マウスを用いた斯かる動作が行われる際にはいつも、マウスポインター3
2が直接ビューポート内の選択位置に維持された状態で、該直接ビューポートが
適当な方向に移動される。好ましい形態において、入力装置16及びヘッドトラ
ッカー28は同時に操作され、これにより、選択ボックスの一端部を指定する為
にマウスボタンを押し下げ、その後、該選択ボックスの他端部に到達する迄、頭
部をスクロールさせ、そして、選択されたボックス内の全てのアイテムを選択す
る為にマウスボタンを解除するような「クリック及びドラッグ」機能が可能とな
る。
の形態において実行される。第1の実施の形態は、Apple Macintosh Duo 230 ポ
ータブルコンピュータ12,General Reality CyberEye Model 100 ヘッド・マ
ウント・ディスプレイ26,及びBarkeley Systems(Berkely,CA)によるInLarge
スクリーン拡大ソフトウエアを使用して構成されている。この形態において、ヘ
ッドトラッカー28は、Murata Manufacturing Company(Kyoto,Japan,and US lo
cation atSmyrna,GA)によるGyrostar ENC-05E ソリッドステートジャイロスコー
プを利用した実験的な装置を使用した。一方は頭部のピッチ(仰角)用として、
他方は揺れ(方向)角用として、2つのジャイロスコープを使用した。該ジャイ
ロスコープの各々の出力は、センサーの角速度に直接的に比例した作動電圧を形
成する。これらの出力は、キーボード,マウス及び他の入力コントロール装置か
らの入力を受信する為に全てのマッキントッシュコンピュータに使用されている
Apple Desktop Bus(ADS)Portを介して、マッキントッシュコンピュータ12へ送
信される。ジャイロスコープは角速度を表す作動データを出力するから、該デー
タは、単純なアナログ/デジタル変換器を使用してデジタル化され、その後、単
に比例倍率を掛けるだけで画像スクロール用として直接使用される。前記比例倍
率は、画像に対する拡大率に依存しており、ユーザーによって認識される空間内
の固定位置に拡大画像を維持する役割を果たす。磁力計等の絶対方向性トラッカ
ーの場合には、データは、まず、時間に対するデータの数学関数を用いて、方向
性から方向変化率へ変換されなければならない。
記第1の実施の形態及び最も考えられ得る他の形態においては、安定した基準が
存在しないため、種々のトラッキングエラーが含まれる。該エラーには、ドリフ
ト,温度不安定,ヒステリシス,クロスアクシスカップリング(cross-axis coup
ling)及び限定されたダイナミックレンジが含まれる。
よって検出され、トラッキングデータ出力に低周波除去フィルターを組み込むこ
とによって補正される。該低周波除去フィルターはトラッキング分野において周
知であり、認識される性能に悪影響を及ぼすことはない。
生じるドリフトによって検出される。斯かる温度不安定のある部分は、D.C.ドリ
フトを無視することによって、低周波除去フィルターのように作用するソフトウ
エアを用いて除去できるが、他方、前記温度不安定の他の部分はハードウエアの
温度が安定するまでの待ち時間を要求する。前記ソフトウエアは、ヘッドトラッ
カー28からD.C.信号要素を無視し、仮想イメージ内のシフトの大きさをコント
ロールする為に、倍率がユーザー頭部の回転量の関数として、システムに入力さ
れることを許容する。
動きとの間における検知差によって検出される。該問題は、トラッカーの移動方
向に応じて異なる倍率を使用することによって解決され得る。該倍率の大きさは
、ヒステリシスの大きさ及び方向に基づいて、経験的に決定され得る。
合において、表示されたイメージが前記一方の軸と直交する他方の軸に沿って少
し移動することによって、検出される。該問題も、低周波除去フィルターと同様
に作用するソフトウエアによってコントロールされ、且つ、前記他方の軸の移動
割合が経験値によって決定された閾値より大きい場合には、該他方の軸を無視す
ることによってより良くコントロールされる。
るという認識を維持した状態で、頭部が回転され得る範囲に対する上端及び下端
の限界点をもたらす。下端限界点は、センサー装置の電気ノイズフロアによって
表面的に決定されるが、低周波除去フィルターの追加によって大きくなる。上端
の限界点は、センサーによって測定可能な最大変化率によって決定される。この
変化率がユーザーの頭部の迅速な回転を遙かに越える場合、頭部が回転すると、
イメージは同方向に移動する。この最後の問題はまだ解決されていないが、絶対
位置トラッカーを使用することによって、将来的には解決され得るであろう。
コントロール周辺装置の同時操作を許容する。その為、入力コントローラ16又
は種々の第2コントローラの何れもが、イメージ内の探索を実行する為にヘッド
トラッカー28との共働下に使用され得る。前記コントローラとしては、ジョイ
スティック,トラックボール,ライトペン,単純なスイッチ又はADS portと互換
性のある種々のコントロール装置が例示される。
して実行されている。この実施の形態において、コンピュータ12は 90Mhz Pen
tium ホストコンピュータであり、ヘッド・マウント・ディスプレイ26はCyber
Eye Model 100であり、ヘッドトラッカー28はPrecision Navigation, Inc.(Mo
untain View,CA)からModel TCM-2として又はGeneral Reality Company(San Jose
,CA)からCyberTrack(登録商標)として市販されている3軸磁力計である。本実
施の形態は、スクリーン拡大装置としてOptelec(Westford,CA)製のLP-DOSを使用
することによって機能的になり得るが、本システムの他の構成要素を変更するこ
となく他の市販されているスクリーン拡大装置を使用することができる。
あるが、他のヘッドトラッカー装置も使用し得る。本実施の形態においてヘッド
トラッカー28として使用されている前記3軸磁力計は、コンピュータ12のシ
リアルポートに接続されており、絶対位置から、Inlet/Microsoft パーソナルコ
ンピュータと互換性のあるマウス“Mickeys”の形態の差動データへの内部変換
を行う。この為、ヘッドトラッカー28の出力は、ユーザーによって認識される
固定イメージを維持する為に要求される倍率を設定するメニューを提供する標準
的なMicrosoft マウスドライバによって直接読み込まれ得るようになっている。
ple ADSバスを利用しておらず、その代わりに、ヘッドトラッカー28及び入力
コントローラー16等のコントロール装置に接続する為のRS-232シリアル接続ポ
ートを使用している。標準のMicrosoftマウスドライバーは、特定の瞬間におい
て、一つのシリアルポート(それ故、一つのコントロール装置)のみにしか接続
できないから、前記構成はシステムを複雑にする。本発明の適切な操作は、ヘッ
ドトラッカー28及び入力コントローラー16ヘッド・マウント・ディスプレイ
の同時のリスポンスを要求するから、ハードウエア又はソフトウエアは2つのコ
ントロール装置に同時にアクセスすることが必要となる。
普通のケースにおいて、前記要求は、少なくとも下記5つの方法の一つを利用し
て成し遂げられる。第1に、オリジナルのBorlandマウス等のデュアルポート性
能を有する既存のマウスドライバーを使用することによって解決される。第2に
、標準のMicrosoft マウスドライバー用のソースコードが、2つのシリアルポー
トへの同時アクセスを可能とするように変更され得ることによって解決され得る
。第3に、P.I.Engineering(Williamston,MI)による“WhyMouse”等の装置を使
用することによって解決され得る。該装置は、2マウスタイプのポインティング
装置を一つのシリアルポートへ接続させ為の“Y”アダプターとして機能する。
WhyMouseに対する内部回路は、実行順位に基づいて、一の装置又は他の装置のデ
ータをシリアルポートへ自動的に送信する。即ち、データを送信する第1装置が
入力コントロールを得る。第4としては、カスタムソリューションが新規なソフ
トウエアドライバーの形態で実行されることで解決され、第5としては、カスタ
ムソリューションがIndustrial Computer Source(San Diego,CA)製のRocketport
32カード等のインテリジェント・インプット/アウトプットコントローラー上で
実行されるソフトウエアモジュール形態で実行されることで解決され得る。斯か
るインテリジェント・インプット/アウトプットコントローラーは、コンピュー
タ12内の拡張スロットに挿入される回路基板の形態で数社から市販されている
。前記回路基板は、コンピュータ内部バスへのトラッキングデータの送信前に、
シリアルポートからの入力を操作し得るオンボードプロセッサに加えて、2又は
それ以上のシリアルポートを含んでいる。
4のアプローチを利用している。これは、カスタムソフトウエアモジュールが、
アプリケーション最適化及びユーザー利便性の観点から大きな自由度を提供しつ
つ、ハードウエアのコスト高を抑えるからである。例えば、カスタムソフトウエ
アモジュールによって、ユーザーが、発明者による好ましい方法に従って何れの
入力コントローラ16及びヘッドトラッカー28が同時に操作し得るか、若しく
は、WhyMouse Productに備えられるような実行順位に従って何れに入力コントロ
ーラ16及びヘッドトラッカー28が操作されるかを選択することが可能となる
。さらに、カスタムソフトウエアによる解決方法は、入力コントローラ16とし
て種々の異なる装置の任意的な使用を可能とする。例えば、あるユーザーは、マ
ウスよりも手動のジョイスティックを好むであろうし、一方、身体障害者は、マ
ウスクリッキング機能を起動させる為のパフ及びサック(puff and suck)スイッ
チを備えた指で操作されるジョイスティック又は頭部の操作される方向スイッチ
を要求するかもしれない。
、コンピュータ12,キーボード14,入力コントローラ16,スクリーン拡大
装置24,ヘッド・マウント・ディスプレイ26及びヘッドトラッカー28は既
に説明されたものと同じ符号を用いて描かれており、一方、マイクロソフトウイ
ンドウズ等の標準的なコンピュータオペレーティングシステムは符号42を用い
て概念的に描かれ、Microsoft Ward等の典型的なコンピュータアプリケーション
は符号44を用い、VGA graphics board等の典型的なディスプレイドライバは符
号46を用いて描かれている。入力コントローラ16の入力とヘッドトラッカー
28とを接続させる為に使用されるソフトウエアモジュールは、コントロールド
ライバ48として描かれている。入力リマッパー50(input remapper)と呼ばれ
る付随的なソフトウエアモジュールは、入力コントローラ16とコントロールド
ライバ48との間に介挿された状態で描かれている。前記入力リマッパー50は
、入力コントローラ16として使用され得る種々の付随的な装置の入力を、マウ
スミッキー等の単一の利便なデータ形態に変換するプログラムである。入力コン
トローラ16として使用されるジョイスティックの出力が前記入力リマッパーに
よってリマップされ、これにより、例えば、ジョイスティックのトリガを押圧す
ると、マウスクリック信号がコントロールドライバ48へ送信され、又、左方向
へジョイスティックを移動させると、マウスを左方向へスライドさせたと類似す
る信号が送信されるようになっている。コントロールドライバ48及び入力リマ
ッパー50内において入力コントロールソフトウエアを別体しておくことによっ
て、本発明10における入力コントローラ16の新しいタイプと共働するに好ま
しいように前記入力リマッパーを変更するだけで、コントロールドライバ48は
標準規格品を使用し得る。前記入力リマッパー50は、CD-ROM パーソナルコン
ピュータゲームにおいては一般的なものであり、ユーザーは、ゲームプレイをコ
ントロールする装置を、マウス,ジョイスティック,キーボード又は他の装置か
ら適宜選択することができる。
介挿されたソフトウエアモジュールであるトラッキングフォーマッター(trackin
g formatter)52の使用を示している。前記トラッキングフォーマッター52は
、前記ヘッドトラッカー28内に備えられる特定の検知手段に依存した種々の機
能を実行する。これらの機能は、3つのカテゴリーに分別される。
、ヘッドトラッカー28から発信されるデータストリームを、コントロールドラ
イバ48が読み取り可能なフォーマットに変換することである。Intel/Microsof
tに適用した実施の形態において使用されているようなマウスエミュレーション(
mouse emulation)を備えた磁力計型トラッカーの場合には、前記変換は必要とさ
れない。マウスエミュレーションを有さない磁力計の場合には、トラッキング出
力は発信方位及び仰角数値からなり、この際、トラッキングフォーマッター52
は現在のサンプルから以前の位置のサンプルを引き、その後、位置変化を示すエ
ミュレーションされたマウス出力を備えたコントロールドライバ48を提供すべ
く、マウスミッキーに対するフォーマットの変換がなされる。Apple Macintosh
に適用した実施の形態において使用したようなデジタル形態に変換された出力を
有するジャイロスコープ型のトラッカーの場合には、ヘッドトラッカー28の出
力は、角速度の数値を示す。この際、角速度サンプルには、単純に、各サンプル
が位置変化を引き起こす時間が積算される。なお、各位置変化は、その後、トラ
ッキングフォーマッター52によってマウスミッキーへ変換される。
、本発明10のApple Machintoshの実施の形態において説明したような、エラー
補正機能である。Apple Machintoshの実施の形態においては、トラッキングフォ
ーマッター52は、低周波除去を行い、方向依存倍率を適用し、且つ、他方の直
交軸の移動速度が閾値を越える場合には一方軸の移動を無視する。高電圧製品に
おいて高性能が望まれる場合には、これらの機能は、エーシック(application-s
pecific IC)又はフィールド単位でプログラム可能なゲートアレイ(field-progra
mmable gate array)等のハードウエア内で実行され得る。
、方向予測等の拡張機能からなる。この機能は、頭部を回転させた瞬間と、新し
いユーザーの視線を表示する為に、表示されたイメージが更新された瞬間との間
のパイプラインディレイに対するものである。前記ディレイは、トラッカー検知
時間,トラッカーからコンピュータへの通信時間,トラッカーフォーマッターの
処理時間,コントロールドライバ処理時間,オペレーティングシステム及びアプ
リケーションソフトウエアの処理時間,スクリーン拡大装置処理時間及びディス
プレイ更新時間の総和として計算され得る。一般的な実施の形態において、前記
ディレイの総和は厄介であり、ユーザーの視線変化に対する表示の「揺れ(swimm
ing)」の認識を引き起こす。前記揺れは、ユーザーの内部における固有の合図と
、外部における視覚的合図との間の不一致を引き起こし、場合によっては、バー
チャル・リアリティ分野においてはシミュレーション病として知られている方向
感覚の欠如や吐き気を引き起こす。斯かる問題を回避する為に、頭の現在位置と
速度とが、So and Griffin又はAzuma and Bishopの方法に従って、将来位置を予
測する為に使用され得る。そうすることによって、予測将来位置が、現在の現実
位置に代えて、処理パイプラインへの入力として使用され、これにより、ユーザ
ーの内部認識と外部視覚認識との間の不一致が減少される。
を入力する為の手段として、音声認識システムの使用を描いている。該音声認識
システムは、ヘッド・マウント・ディスプレイの上又は中等のユーザーの口の近
傍に配設されたマイクロフォン54からなる。前記マイクロフォンの出力は、音
声データをデジタル化するコンピュータの音声入力ポートへ入力される。デジタ
ルデータは、その後、ハードウエア,ソフトウエア又はこれらの組み合わせによ
って構成される音声認識装置56によって分析される。Intel/Microsoft用の音
声認識装置の典型的な形態としては、Creative Laboratories (Milpitas,CA)製
のSoundBlaster audio board上で実行されるDragon Systems(Newton,MA)製のDra
gon Dictate softwareによって構成され得る。音声認識装置56の特定形態に拘
わらず、前記出力は、O.S.の状態に依存して命令又は特定データの何れかとし
て解釈されるデジタルデータの形態でO.S.へ送信される。
スプレイの位置決め,倍率の選択,トラッキング制御,システム操作モードの選
択及び個々のコンピュータアプリケーションの制御等を目的とした利便性向上コ
マンドの使用が可能となる。例えば、位置コマンドは、仮想ディスプレイ20内
においてユーザーの直接ビューポート22を中央へ位置させる為の“center me
”や、直接ビューポート22を右上方へ移動させる為の“top right”等が含ま
れる。拡大コマンドには、スクリーン拡大装置24を拡大率8対1にセットする
“Mag.8”等の絶対コマンドや、倍率を一時的に2倍にする為の“zoom double”
等の相対コマンドが含まれる。トラッキング制御コマンドには、テキストを横方
向へスクロールすることを簡略化しつつ、上下方向のトラッキング機能への反応
をロックアウトする為の“lock vertical”が含まれる。システム操作モードの
選択には、拡大装置のテキストスクロールモードへ入る為の“scroll text”等
の,スクレーン拡大装置24を操作する為の完全なコマンドセットが含まれる。
最後に、アプリケーション制御コマンドは、libraries等のアプリケーションに
依存し且つ市販されているものとすることができ、“page down”“font:Times
”及び“edit:cut”等のマウスで操作可能な機能の殆ど又は全てが含まれる。
発生装置58は、ユーザーの直接ビューポート22の外方においてコンピュータ
内に発生している出来事に関し、ユーザーへ警報をならす為に使用される。これ
は、一対のラウドスピーカ又はステレオヘッドフォン60を介してそれぞれの耳
に少し異なる信号を与えることによって、成し遂げられる。例えば、近い方の耳
の信号と遠い方の耳の信号との間で若干の信号遅延を行い、これにより、方向を
シミュレートし得るように計算された違いや、遠い方の耳の信号内において高周
波コンテントを若干下げることによる違いなど、当業界において周知の空間処理
が使用され得る。前記空間音声発生装置58は、標準構成において音声空間ソフ
トウエアを備えた,Creative Laboratories(Milpitas,CA)製のSoundBlaster aud
io board等の市販されているものを使用し得る。空間音声発生装置58への入力
は、エラーや他のメッセージウインドウを示す“beeps”等の単純な警報を発す
る操作システム42、若しくは、合成音声メッセージ又は文書からスピーチへの
変換等のより高等メッセージを発する単純なアプリケーションソフトウエア44
又はスクリーン拡大装置24によって提供される。
たりの仮想ディスプレイ20上を移動する直接ビューポート22の移動量を調整
する為に使用されるスケーリング機能を備えている。多くの態様では、該スケー
リング機能は、仮想ディスプレイ20が空間内に固定状態で表示され、一方、直
接ビューポートが該仮想ディスプレイ20内をスキャンするように、設定される
。しかしながら、高倍率の場合には、仮想ディスプレイを固定するのは問題とな
り得る。なぜなら、ユーザーの頭を仮想ディスプレイの一端から他端までスキャ
ンするのに快適な程度よりも大きく回転する必要があるからである。斯かる状況
下において、本発明10は、ユーザーに対して、頭の回転角度毎の仮想ディスプ
レイ20上での直接ビューポート22の移動量を増加させる異なるスケーリング
機能を与えるように構成されている。これによって、ユーザーが仮想ディスプレ
イを視ると、該仮想ディスプレイは、ユーザーのスキャン方向とは正反対の方向
へ直接ビューポート22を横切るように移動して表示される。即ち、直接ビュー
ポート22及び仮想ディスプレイ20の双方が互いに反対方向へ移動することに
なるから、スクローリング時間が速くなり、ユーザーは、小さな頭の回転で、仮
想ディスプレイ20の一端から他端まで直接ビューポート22を移動させること
が可能となる。本発明を利用するこのアプローチは、空間フィールド圧縮とみな
される。
ー48に備えられ得ることを示している。この際、入力コントローラ16からの
データは、仮想ディスプレイ20内でのマウスポインタ32及び直接ビューポー
ト22の一時的な再位置決めを行う為にのみ使用される。より詳しくは、前記機
能は、入力コントローラ16の活動を記録し、該活動は、表示されたイメージを
コントロールする為に使用される。一旦、斯かる活動が中断されると、記録され
た活動の反対が操作システム42へ送信され、直接ビューポート22内に表示さ
れるイメージを、入力コントローラ16が無い場合に視られるイメージにスナッ
プバックする。このスナップバック機能によって、仮想ディスプレイ20は空間
内の固定位置に維持され、入力コントローラ16の使用によって一時的に変更さ
れるが、その後、入力コントローラ16の次に使用までは元に戻される。
ョンにとって好ましい任意的な機能を組み込む為に、スクリーン拡大装置24又
は処理パイプラインの何れかの部位によって、任意的なイメージ処理が実行され
得る。例えば、市販されているスクリーン拡大装置の標準形態は、白地上に黒テ
キストを表示する代わりに、黒地上にテキストが表示され得るコントラストリバ
ーサルを備えている。これは、あるユーザーに対するテキスト読解能力を向上さ
せる。他の有利な構成は、エッジを強調する為にイメージがデジタル的に強調さ
れる画像強調であり、これはあるユーザーに対する解像能力を向上させる。
去されており、且つ、Matrox(Dorval,QC,Canada)製のMGA Millenium等の仮想デ
スクトップ機能を提供するディスプレイドライバ46が使用されている場合、本
発明10は、仮想デスクトップの大領域へアクセスする目的で、非視覚身障者に
よって同一方法で使用されることができることを示している。これにより、多く
の個々のコンピュータアプリケーションの同時使用等のタスクが向上される。
いては、本発明がリアルタイムの画像拡大に適用されている。本実施の形態は、
前記実施の形態の何れかに、ビデオカメラ62及びビデオフレームグラバーボー
ド64が追加されたものである。前記ビデオカメラ62は、固定位置に装着され
、拡大されるべきイメージ66へ向けられている。
小対象物や、教室での講義に使用される黒板等の離間した対象物等が例示される
。前記ビデオグラバーボード64によって取り込まれた映像の各フレームは、前
記ビデオフレームグラバーボード64を利用可能に備えたソフトウエアによるア
プリケーション出力データとして、システムバスに出力され、スクリーン拡大装
置24へ送信される。該スクリーン拡大装置24は画像拡大を行い、ユーザーに
よって視認され得るように、拡大されるべきイメージ66が占有する角度領域よ
りも大きな角度領域を占有する該拡大されるべきイメージ66の仮想ディスプレ
イ20を生成する。その後、ユーザーの頭を回転させることによって該仮想ディ
スプレイ20内の所望位置に配置される直接ビューポート22を得る為に、前述
したように、ヘッド・マウント・ディスプレイ26,ヘッドトラッカー28,ト
ラッキングフォーマッター52及びコントロールドライバー48が使用される。
本実施の形態においては、ユーザーの頭又は手を移動させ、直接ビューポート2
2内に表示され得る画像だけを取り込む代わりに、カメラが拡大されるべき全て
の画像を常に取り込むように構成された視覚障害者用の高速閉回路テレビを用い
るように改良されている。このように構成することによって、空間認識は維持さ
れるが、ユーザーを混乱させるようなカメラのジッターは拡大されない。さらに
、斯かる閉回路テレビループ内にコンピュータを介挿することによって、所望の
イメージが、後での再表示,編集又はプリントアウトの為に一回のキーストロー
クで即座にメモリーに記憶される。
亘るアプリケーションにおいて有益である。本発明は、コンピュータシステムの
ユーザー制御性を向上させる為の直接的な頭の動きを使ったコンピュータコント
ロールコマンド全体を教示するものである。即ち、頭の動作をトラッキングする
ことによって、ユーザーの視野を調整することに加えて、我々は、頭の動きを特
定し、且つ、直接的な方法で該頭の動きを「特定の区別コマンド(special discr
ete command)」に対応させている。図7は、有益な頭の動きを示している。双方
向矢印170は前方及び後方への頭の動作を示しており、斯かる動作は表示拡大
率の増加及び減少に対応している。又、双方向矢印172は頭の縦振り動作を示
しており、該動作は画像のスクロールをコントロールする。例えば、ユーザーが
下方又は上方への頭の振りを開始すると、これにより、それぞれ、下方又は上方
へのスクロールが開始される。他の双方向矢印174は横方向への頭の動きを示
している。該横方向への動きは、カメラを回す動作(panning action)を引き起こ
す。残りの双方向矢印176は、活発に又は激しく頭を振る動作を示しており、
これによって、画像消去又はスクリーンクリーニングが引き起こされる。
200が示されている。第1ステップ202において、ユーザーの頭の動きがモ
ニターされる。即ち、ステップ202では、ユーザーに、少なくとも視覚フィー
ドバックを提供するヘッド・マウント・ディスプレイ装置が与えられる。コンピ
ュータシステムは、ディスプレイ装置等を介して、ユーザーの頭の動きをトラッ
キングする能力を有している。斯かるコンピュータシステムの詳細は既に詳述し
た通りである。好ましい実施の形態においては、ユーザーの頭の動きが、特定目
的の為に連続方法が考慮された態様で、モニターされていることに注意されたい
。次のステップ204においては、コンピュータシステムが、特定の区別コマン
ドを受信しているか否かを判断することによって、検知された頭の動きに反応す
る。受信されていない場合、制御は、頭の位置に応じてユーザーの視野が維持さ
れるように仮想空間を更新するステップ206へ移行する。
ユーザーの視野を調整することのみを意図された他の頭の動きから区別しなけれ
ばならない。これは、種々の機構によって、ステップ206でなされる。特定の
形態においては、ある頭の動きが、対応する特定区別コマンドに対して割り当て
られる(マップされる)。こららの頭の動きは、可能であれば、ヘッド・マウン
ト・ディスプレイを使用する為にユーザーが行う動きとは区別されるべきである
。他の形態において、第1の頭の動き(例えば、極端に激しい振れ等)は、コン
ピュータシステムに対して、次の頭の動きが特定区別コマンドであることを示し
得る。このように、第1の頭の動きは、引き続き起こる頭の動きが特定の区別コ
マンドであるという、コントロール信号のような作用を果たす。
コンピュータシステムが確認すると、ステップ208ヘ移行する。ステップ20
8では、コンピュータシステムは、前記特定区別コマンドと関連する機能を、検
知された頭の動きに適用する。これらの機能は、頭の位置及び全ての関連条件(
速度,加速度等)に基づき得る。これらの機能は、分離された部分が異なるリス
ポンス特性を有するように、分割し得る。該機能が適用されると、これに従って
ユーザーのディスプレイが調整されるステップ210へ移行する。該ディスプレ
イが調整されると、頭の動きをモニタするステップ202へ戻る。
区別コマンドとについて説明する。図9は、本発明の一実施の形態に従った分離
された拡大指示の実行を示している。(図8におけるステップ204の特定ケー
スである)ステップ1204において、コンピュータシステムは、拡大を生じさ
せることを意図された前方への頭の動きを検知する。これにより、拡大機能が実
行される(図9におけるステップ208の特定ケースである)ステップ1208
へ移行する。この機能は、ユーザの頭位置の変化,ユーザの頭の移動速度及び/
又はユーザの頭の移動加速度の関数として、拡大率を増加させる。拡大率が調整
されると、図8におけるステップ202へ戻る。図10におけるステップ220
4及びステップ2208は、図9におけると同様の処理を実行する。但し、図1
0の方法は、逆向きの頭の動き及び該動きに対応した拡大率の減少に適用される
点が相違している。図11は、仮想ディスプレイ空間内のスクロール方法を示し
ている。ステップ3204において、コンピュータシステムは、特定の区別スク
ロールコマンドに対応するものとして定義された上方又は下方への何れかの動き
を検出する。これに応じて、ステップ3208においては、コンピュータシステ
ムは、仮想ディスプレイ空間に亘ってスクロールする。そして、終了後、ステッ
プ202へ戻る。
去等の周知のコマンドであった。しかしながら、ヘッド・マウント・ディスプレ
イを介したコンピュータシステムのローバスト制御は、斯かる演算環境に特有の
コマンドを要求するものと考えられる。特に、ユーザーが、表示された視野とユ
ーザーの頭の位置との間の通信を調整し得るような機構とすべきである。例えば
、ユーザーが表示視野を「リセット」したいとする。この場合、ユーザーは、最
初、真っ直ぐ前方の第1表示を視て、その後、第2視野内を調査又は作用させる
為に頭30,40を移動させる。頭をこのようにコックさせて第2視野を調査す
ることは、特定の場合には有益であるかもしれない。しかしながら、多くの場合
には、真っ直ぐ前方を視たままの状態でユーザーが第2視野を認識できるように
、視野をリセットすることが好ましい。本発明は、このリセット構成を達成する
全ての機構を包含している。
する方法300について説明する。第1ステップ302において、ユーザーは、
通信リセットコマンドを起動させる。このリセットが起動されると、ユーザーは
、該ユーザーの頭が第1ヘッド位置に位置する状態で、第1視野を視る。コンピ
ュータは、この情報を保存する。次のステップ304では、ユーザーは、第2視
野を認識する為に、第2位置へ頭を移動させる。ステップ306では、ユーザー
はリセットコマンドを閉じる。最後のステップ308では、コンピュータシステ
ムは、第2視野がユーザーの第1ヘッド位置において認識されるように、仮想空
間マッピングをリセットする。
意されたい。これに代えて、視野を、「弱い力(weak force)」でユーザーのヘッ
ド位置に関連づけることも可能である。例えば、該「弱い力」がある速度閾値を
越えて操作されると、表示された視野はユーザーのヘッド位置に従って変化する
。これとは反対に、頭の動作がある速度閾値より遅い場合には、ユーザーのヘッ
ド位置が変化しても視野は一定に維持される。
しかしながら、本発明は、直接的な身体の動き又は自然な動作を介して、コンピ
ュータシステムを制御する為に操作可能な種々の携帯可能な装置をも考慮に入れ
るものである。例えば、リスト装着ディスプレイは、手,手首及び腕の動きによ
って制御され得る。これは、パン,ズーム及びスクロール等の機能が前記リスト
装着ディスプレイによって制御されることを可能とする。リスト装着ディスプレ
イは、該ディスプレイを介してユーザーによって制御される中央コンピュータシ
ステムに、離間して接続され得る。これに代えて、リスト装着ディスプレイ自身
が、直接的なジェスチャーによってコントロールされるコンピュータシステムを
収容するように構成することもできる。さらに、ジェスチャートラッキング装置
は装着可能なディスプレイ装置とは別体とすることもでき、これにより、ユーザ
ーは、所望により、ジェスチャートラッキング装置を取り付け且つ操作すること
が可能とされる。さらに、ユーザーに、直接的な身体のジェスチャーを介してコ
ンピュータシステムを制御する複数の装着可能なコントロール装置を備えること
も可能である。
御する為に操作可能とされた他の携帯装置としては、Personal Digital Assista
nt(PDA)がある。図13は、本発明の一実施の形態に従った,直接的な身体ジェ
スチャーによって操作可能なPDA1300を示す図である。該PDA1300
は、ディスプレイ1302を備えており、極めて小さく,軽量で且つ比較的安価
である。
マンド」に対応する特定のハンドジェスチャーを定義している。図13は、有益
なハンドジェスチャーの例を示している。双方向矢印1304はz軸に沿った前
方又は後方への手の動きを示しており、それぞれディスプレイ拡大の増加又は減
少に対応している。双方向矢印1306は、対象物のスクロールをコントロール
するx軸に沿った手の上下方向への動きを示している。例えば、ユーザーが下方
又は上方へ手を回転させると、それぞれ、下方又は上方へのスクロールが開始さ
れる。他の双方向矢印1308は、y軸に沿った横方向への手の動きを示してい
る。この横方向への手の動きは、パン動作(panning action)を引き起こす。残り
の双方向矢印1310は、活発に又は激しく手を振る動作を示しており、これに
よって、画像消去又はスクリーンクリーニングが引き起こされる。
実行方法400について説明する。第1ステップ1402は、ユーザーの手の動
きをモニターしている。即ち、ステップ1402では、ユーザーに、少なくとも
視覚フィードバックを提供する手装着型ディスプレイ装置が与えられる。コンピ
ュータシステムは、ディスプレイ装置,ジャイロスコープ及び/又は加速時計等
を介して、ユーザーの手の動きをトラッキングする能力を有している。斯かるコ
ンピュータシステムの詳細は既に詳述した通りである。好ましい実施の形態にお
いては、ユーザーの手の動きが、特定目的の為に連続方法が考慮された態様で、
モニターされることに注意されたい。次のステップ1404においては、コンピ
ュータシステムが、特定の区別コマンドを受信しているか否かを判断することに
よって、検知された手の動きに反応する。受信されていない場合、制御は、手の
位置に応じてユーザーの視野が維持されるように仮想空間を更新するステップ2
06へ移行する。
ーザーの手の回りによって引き起こされる小さな自然の動き等の,単にユーザー
の視野を調整することを意図されていない単なる他の手の動きから区別しなけれ
ばならない。これは、種々の機構によって、ステップ1406でなされる。特定
の形態においては、ある手の動きが、対応する特定区別コマンドに対してマップ
される。特定の例示については、前記図13及び下記図14,図15を参照され
たい。これらの手の動きは、好ましくは、手装着型ディスプレイを使用する為に
ユーザーが行うべき動きとは区別されるべきである。他の形態において、第1の
手の動き(例えば、極端に激しい振れ等)は、コンピュータシステムに対して、
次の手の動きが特定区別コマンドであることを示し得る。このように、第1の手
の動きは、引き続き起こる手の動きが特定の区別コマンドであるという、コント
ロール信号のような作用を果たす。
をコンピュータシステムが確認すると、ステップ1408ヘ移行する。ステップ
1408では、コンピュータシステムは、前記特定区別コマンドと関連する機能
を、検知された手の動きに適用する。これらの機能は、手の位置及び全ての関連
条件(速度,加速度等)に基づき得る。これらの機能は、分離された部分が異な
るリスポンス特性を有するように、分割し得る。該機能が適用されると、これに
従ってユーザーのディスプレイが調整されるステップ1410へ移行する。該デ
ィスプレイが調整されると、手の動きをモニタするステップ1402へ戻る。
特定区別コマンドとについて説明する。図15は、本発明の一実施の形態に従っ
た区別された拡大指示の実行を示している。(図14におけるステップ1404
の特定ケースである)ステップ1504において、コンピュータシステムは、拡
大を生じさせることを意図された前方への手の動きを検知する。これにより、拡
大機能が実行される(図14におけるステップ1408の特定ケースである)ス
テップ1508へ移行する。この機能は、ユーザの手位置の変化,ユーザの手の
移動速度及び/又はユーザの手の移動加速度の関数として、拡大率を増加させる
。拡大率が調整されると、図14におけるステップ1402へ戻る。図16にお
けるステップ1604及びステップ1608は、図15におけると同様の処理を
実行する。但し、図16の方法は、逆向きの手の動き及び該動きに対応した拡大
率の減少に適用される点が相違している。そして、終了後、ステップ1402へ
戻る。
範囲内に属する多くの他の構成、置換構成及び均等構成が存在する。本発明の方
法及び装置を実行する多くの置換方法が存在する。従って、特許請求の範囲に記
載された発明は、本発明の要旨及び技術的範囲内に属する種々の他の構成、置換
構成及び均等構成を含むものとして解釈されるべきである。
。
ィールド探索を示した概念図である。
す図であり、図4(A)〜(D)は、それぞれ、通常状態、ユーザーの網膜のブロック
部分を組み合わせ状態の通常状態、中心ではない所望の網膜焦点位置へマウスポ
インタ/カーソルをオフセットさせた状態、及びディスプレイフィールド全体を
前記中心ではない所望の網膜中心位置へ位置合わせさせるようにオフセットさせ
た状態を示している。
論理フローダイアグラムである。
式図である。
る方法を実行した一つのコンピュータのフローチャートである。
ある。
御する方法を示すフローチャートである。
る。
ャートである。
ートである。
ートである。
Claims (29)
- 【請求項1】 ディスプレイスクリーンが接続されたコンピュータシステムの
制御及び操作に関し、ユーザーを補助する為のコンピュータ実行方法であって、 ユーザーに対し、前記コンピュータシステムに接続された携帯型ディスプレイ
装置を装着する工程と、 前記コンピュータシステムによって生成され且つディスプレイ上に表示するこ
とを意図されたビジュアルフィードバックを、前記携帯型ディスプレイ装置によ
る表示に適した仮想デスクトップへ割り当てる工程と、 ユーザーが前記仮想デスクトップの特定部分を視認できるように、前記携帯型
ディスプレイ装置内に該仮想デスクトップの特定部分を継続的に表示する工程と
、 ユーザーによって起動される区別される動作ジェスチャーを含む前記携帯型デ
ィスプレイ装置の動作をトラッキングする工程と、 特定の区別コマンドの要求に対応した動作がトラッキングされると、該特定の
区別コマンドを実行する工程とを備えたことを特徴とするコンピュータ実行方法
。 - 【請求項2】 前記検知された動作は前方への移動であり、且つ、前記特定の
区別コマンドは前記仮想デスクトップの表示された特定部分の倍率を増加させる
コマンドであることを特徴とする請求項1に記載のコンピュータ実行方法。 - 【請求項3】 前記倍率の増加割合は、前記検知された動作の加速度関数に基
づくことを特徴とする請求項2に記載のコンピュータ実行方法。 - 【請求項4】 前記検知された動作は後方への移動であり、且つ、前記特定の
区別コマンドは前記仮想デスクトップの表示された特定部分の倍率を減少させる
コマンドであることを特徴とする請求項1に記載のコンピュータ実行方法。 - 【請求項5】 前記倍率の減少割合は、前記検知された動作の加速度関数に基
づくことを特徴とする請求項4に記載のコンピュータ実行方法。 - 【請求項6】 前記仮想デスクトップはテキスト文書を表示するものであるこ
とを特徴とする請求項1に記載のコンピュータ実行方法。 - 【請求項7】 前記検知された動作は激しい下方への移動であり、且つ、前記
特定の区別コマンドはディスプレイを下方へスクロールするコマンドであること
を特徴とする請求項6に記載のコンピュータ実行方法。 - 【請求項8】 前記検知された動作は回転移動であり、且つ、前記特定の区別
コマンドはページダウン機能であることを特徴とする請求項6に記載のコンピュ
ータ実行方法。 - 【請求項9】 前記検知された動作は前記携帯型装置の振動動作であり、且つ
、前記特定の区別コマンドは消去コマンドであることを特徴とする請求項6に記
載のコンピュータ実行方法。 - 【請求項10】 前記携帯型ディスプレイ装置が移動していない時には中立表
示状態が表示され、且つ、前記特定の区別コマンドには現在の視野を前記中立状
態へセットする工程が備えられていることを特徴とする請求項1に記載のコンピ
ュータ実行方法。 - 【請求項11】 コンピュータシステムの制御及び操作に関し、視覚身障者を
補助する為のコンピュータ実行方法であって、前記コンピュータシステムは、該
コンピュータシステムと相互作用するフィードバックのプライマリーソースが該
コンピュータシステムによって生成されるビジュアルフィードバックとされるよ
うに駆動されるディスプレイ機能を有し、前記ビジュアルフィードバックは前記
コンピュータシステムに接続されたディスプレイスクリーン上に表示することを
意図されたものであるコンピュータ実行方法において、 前記コンピュータシステムに接続された携帯型ディスプレイ装置を前記視覚身
障者に備える工程と、 前記コンピュータシステムによって生成され且つ前記ディスプレイスクリーン
に表示すること意図された前記ビジュアルフィードバックを、前記携帯型ディス
プレイ装置による表示に適した仮想デスクトップへ割り当てる工程と、 前記視覚身障者が、該視覚身障者の視線内に位置する前記仮想ディスクトップ
の特定部分を視認できるように、前記携帯型ディスプレイ装置内に該仮想デスク
トップの特定部分を継続的に表示する工程と、 前記視覚身障者からの入力に従って前記仮想デスクトップの倍率を調整する工
程であって、これにより、前記携帯型装置内に表示される前記特定部分が、該携
帯型装置が有する機能に基づく該視覚身障者からの倍率調整入力に依存して仮想
デスクトップの大部分又は小部分を占めるように、前記特定部分が調整される工
程と、 前記視覚身障者の視線の変化をトラッキングする工程と、 表示された前記特定部分が、視覚身障者の視線内に位置する仮想デスクトップ
の部分と一致して維持さえるように、前記携帯型ディスプレイ装置を更新する工
程とを含むことを特徴とするコンピュータ実行方法。 - 【請求項12】 前記仮想デスクトップの特定部分内に、前記視覚身障者の視
線と固定関係にあるポインターを表示する工程を、さらに備えていることを特徴
とする請求項11に記載のコンピュータ実行方法。 - 【請求項13】 前記ポインターと前記視覚身障者の視線との固定関係を調整
する為の要求を受信する工程と、 前記受信された要求に従って、前記固定関係を調整する工程とを、さらに含む
ことを特徴とする請求項12に記載のコンピュータ実行方法。 - 【請求項14】 前記ポインターの操作を制御する為のポインタ制御入力装置
であって、前記コンピュータシステムに接続された入力装置を、前記視覚身障者
に備える工程を、さらに含むことを特徴とする請求項12に記載のコンピュータ
実行方法。 - 【請求項15】 前記ポインタ制御入力装置を介して、セレクションボックス
生成コマンドを受信する工程と、 前記ポインタが、前記セレクションボックス生成コマンドの受信に基づき表示
された特定部分内に位置する第1時点において、セレクションボックスのファー
ストカマーをアンカーリングする工程と、 前記視覚身障者の視線の動きに関連して前記セレクションボックスのサイズ変
更を行う工程と、 前記ポインター制御入力装置を介して、セレクションボックス終了コマンドを
受信する工程と、 前記ポインタが、前記セレクションボックス終了コマンドの受信に基づき、表
示された前記特定部分内に位置する第2時点において、アンカーされた,前記フ
ァーストカマーとは反対のセカンドカマーをアンカーリングすることによって、
前記セレクションボックスを定義する工程と、 前記セレクションボックスによって束縛された前記仮想デスクトップの部分を
選択する工程とを、さらに含むことを特徴とする請求項14に記載のコンピュー
タ実行方法。 - 【請求項16】 前記セレクションボックス生成コマンドは前記ポインター制
御入力装置に配設されたボタンの押圧に対応しており、前記セレクションボック
ス終了コマンドは前記ポインター制御入力装置に配設された前記ボタンの解除に
対応していることを特徴とする請求項15に記載のコンピュータ実行方法。 - 【請求項17】 前記視覚身障者の視線を調整することなしに、前記携帯型デ
ィスプレイ装置内に表示された前記特定部分が変化するように、前記仮想デスク
トップ内に表示された特定部分の方向性を再定義する工程を、さらに備えている
ことを特徴とする請求項11に記載のコンピュータ実行方法。 - 【請求項18】 前記表示された特定部分の方向性は、前記視覚身障者による
要求に対応して再定義されることを特徴とする請求項17に記載のコンピュータ
実行方法。 - 【請求項19】 前記ビジュアルフィードバックを前記仮想デスクトップに割
り当てる工程は、視覚障害者の視線を仮想デスクトップ内の第1の位置から他の
位置へ再指向させる為に要求されるディスプレイ方向変化の総量を減少させるべ
く空間フィールドの圧縮を実行するサブ工程を備えていることを特徴とする請求
項11に記載のコンピュータ実行方法。 - 【請求項20】 前記コンピュータシステムによって生成され且つディスプレ
イスクリーンに表示されることを意図された前記ビジュアルフィードバックは、
多重アプリケーションウインドウを含んでいることを特徴とする請求項11に記
載のコンピュータ実行方法。 - 【請求項21】 前記多重アプリケーションウインドウの第1ウインドウは、
前記コンピュータシステム上で実行される第1アプリケーションに対応している
ことを特徴とする請求項20に記載のコンピュータ実行方法。 - 【請求項22】 リアル空間及びリアル時間内のリアルシーンをモニターする
工程と、 前記リアルシーンを取り込む工程と、 前記多重アプリケーションの第1ウインドウに前記リアルシーンの取り込まれ
たイメージを表示する工程とを、さらに備えていることを特徴とする請求項20
に記載のコンピュータ実行方法。 - 【請求項23】 前記多重アプリケーションウインドウの第2ウインドウは、
前記コンピュータシステム上で実行されるアプリケーションプログラムであるこ
とを特徴とする請求項22に記載のコンピュータ実行方法。 - 【請求項24】 ディスプレイスクリーンが接続されたコンピュータシステム
の制御及び操作に関し、ユーザーを補助する為のコンピュータ実行方法であって
、 前記コンピュータシステムに接続された携帯型ディスプレイ装置をユーザーに
装着する工程と、 ユーザーによってなされた動き及びジェスチャーであって、且つ、前記コンピ
ュータシステムに、該動き及びジェスチャーに対応する特定のコンピュータ操作
命令が何であるかを示すマップが記憶されている動き及びジェスチャーをモニタ
ーすべく操作可能とされた装着型コントロール装置をユーザーに装着する工程と
、 前記コンピュータシステムによって生成され且つディスクスクリーン上に表示
することを意図されたビジュアルフィードバックを、前記携帯型ディスプレイ装
置による表示に適した仮想デスクトップ内に割り当てる工程と、 ユーザーが前記仮想デスクトップの特定部分を視認できるように、前記携帯型
ディスプレイ装置内に仮想デスクトップの特定部分を連続的に表示する工程と、 前記装着型コントロール装置の動きをモニターする工程と、 ユーザーが前記携帯型コントロール装置を用いて実行したジェスチャーに対応
する特定のコンピュータ操作命令が何であるかを決定する工程と、 前記特定コンピュータ操作命令を実行する工程とを含むことを特徴とするコン
ピュータ実行方法。 - 【請求項25】 前記携帯型ディスプレイ装置及び携帯型コントロール装置は
、単一のユニットとして形成されていることを特徴とする請求項24に記載のコ
ンピュータ実行方法。 - 【請求項26】 前記携帯型ディスプレイ装置及び携帯型コントロール装置は
、分離されていることを特徴とする請求項24に記載のコンピュータ実行方法。 - 【請求項27】 前記コンピュータシステムは、前記携帯型ディスプレイ装置
内に収容されていることを特徴とする請求項24に記載のコンピュータ実行方法
。 - 【請求項28】 前記コンピュータシステムは、前記装着型コントロール装置
内に収容されていることを特徴とする請求項24に記載のコンピュータ実行方法
。 - 【請求項29】 前記コンピュータシステムは、前記携帯型ディスプレイ装置
から離間されていることを特徴とする請求項24に記載のコンピュータ実行方法
。
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