JPH0612183A - 大型ディスプレイシステム用の指示位置インジケータの修正方法 - Google Patents

大型ディスプレイシステム用の指示位置インジケータの修正方法

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JPH0612183A
JPH0612183A JP7593793A JP7593793A JPH0612183A JP H0612183 A JPH0612183 A JP H0612183A JP 7593793 A JP7593793 A JP 7593793A JP 7593793 A JP7593793 A JP 7593793A JP H0612183 A JPH0612183 A JP H0612183A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 入力位置情報に対する大型ディスプレイシス
テムの応答に関して指示位置インジケータを修正するた
めの方法を提供すること。 【構成】 コンピュータ生成情報が一方の面に投写さ
れ、ユーザが反対側の面の入力位置に光像を投写するこ
とによりコンピュータ（２９）との間で対話形式で入出
力を行い、その入力位置を表す指示位置インジケータ
（２２）が一方の面にコンピュータによって投写される
スクリーン（２０）と、入力位置の疑似画像座標をコン
ピュータに供給する光検出器（２３）を有する透過型デ
ィスプレイシステム（１０）で、疑似画像座標の位置を
訂正すると共に指示位置インジケータを入力位置に密接
に追随させる方法。疑似画像座標を検出し、その座標を
周波数依存性や電子信号ドリフトあるいはスクリーンの
電圧格子歪みによる検出器歪みに関して正規化するため
に調節し、指示位置インジケータ座標を決定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】本発明は、大型電子筆記システムの入力サ
ブシステムに関するものである。より詳しくは、本発明
は、多数の者が単一の大型ディスプレイによって共同で
作業しながら情報をやり取りすることができる対話型シ
ステム上で、指示位置インジケータを生成するために入
力位置情報を修正するための技術に関する。本発明は、
周波数及び電子信号ドリフトに関して入力データを正規
化し、入力及びスクリーンデータを較正すると共に、入
力装置の動きに伴うジッタに関する修正を行うことによ
って指示位置インジケータを修正するための方法の改良
に基づくものである。
【０００２】本発明の目的は、入力位置情報に対する大
型ディスプレイシステムの応答に関して指示位置インジ
ケータを修正するための方法を提供することにある。
【０００３】本発明においては、大型表示面を有する大
型電子筆記システムで、これによって発生する画像及び
指示位置インジケータ情報が透過型ディスプレイシステ
ムにより前記大型表示面に表示される大型電子筆記シス
テムに位置及び機能情報を同時に互いに独立して入力す
るための１つ以上の発光入力装置が設けられる。このシ
ステムは、液晶表示装置（ＬＣＤ）パネル上に画像及び
指示位置情報を表示し、その画像及び指示位置情報が大
型表示面に裏面投写される。各入力装置の出力光は、そ
れを発した入力装置と実行すべき機能を一意的に指示す
るとともに、ユーザによって修正可能な光スポットとし
て表示面上に投写される。全ての入力装置から放出され
る光は、受光サブシステムに投写され、受光サブシステ
ムは疑似画像における各光スポットの総光入力を表す信
号を発生する。疑似画像には、周波数依存性、電子信号
ドリフト及び検出エレクトロニクス系における非線形の
検出機能に起因する位置検出歪みがあり、疑似画像のた
めに生成されるデータ座標は、入力光スポットの位置の
表示画像におけるピクセル位置に対して非線形の１対１
対応関係を有する。従って、本発明の目的は、このよう
な疑似画像座標に応答して大型ディスプレイシステムに
おける指示位置インジケータの位置を修正する方法を提
供することにある。センサからの信号は、光スポットを
表す疑似画像データ座標に変換される。これらのデータ
座標は、周波数依存性及びシステムのエレクトロニクス
系に起因する信号ドリフトに関して調整された後、デー
タ座標に対応するスクリーン座標を求めるために、圧縮
された較正データテーブル（圧縮較正データテーブル）
で検索される。そして、ジッタを除去するためにスクリ
ーン座標の位置変化が平滑化され、ユーザ入力位置に最
もよく合致する指示位置インジケータがディスプレイシ
ステムに供給され、スクリーンに投写される。
【０００４】本発明の技術は、ライトペンによって作り
出された光スポットにより指示される入力に応答するた
めの修正された位置を決定するいくつかの技術を組み合
わせたものである。光検出エレクトロニクス系によって
検出された入力位置の疑似画像は、生電圧からライトペ
ンによって指示された入力位置を表す一対の入力データ
座標（Ｘv ，Ｙv ）に変換される。これらの入力データ
座標は、指示された機能の周波数及び時間に対する電子
信号ドリフトに関して（Ｘv ′，Ｙv ′）を正規化する
ために調整される。正規化されたこれらの入力データ座
標は、スクリーン上の対応するピクセル位置の座標に対
して非線形関係を有する。圧縮較正データテーブルは、
システム動作の開始時に形成され、正規化された入力デ
ータ座標により指示される位置についての対応するスク
リーン座標を決定するためにテーブル検索機能によって
使用される。テーブル検索機能は、入力データ座標を取
り囲む対応位置を検索し、ライトペン入力位置に対応す
るスクリーン上の位置を指示するスクリーン座標
（Ｘs ，Ｙs ）を補間法によって求める。その後、入力
位置は残留ジッタを少くするために平滑化され、システ
ムの指示位置インジケータにのための修正された表示座
標（ｘ，ｙ）が生成される。
【０００５】図１は、大型ディスプレイ端末の説明図で
ある。図２は、大型筆記システムにおいて本発明の一般
的方法を使用する手順を示すフローチャートである。図
３は、ライトペン１本についての検出電子回路／指示位
置インジケータ制御電子回路の概略ブロックである。図
３のａは、サンプリング回路の動作を説明するためのタ
イミング図である。図４は、ライトペン１本についての
狭帯域フィルタによる通過周波数帯域を示すグラフであ
る。図５は、正規化ポイント及び較正ポイントを入力す
るのに用いることができる較正ペンの一例の側面図であ
る。図６は、異なる機能入力を表す周波数に関して出力
値を正規化するための方法の手順を示すフローチャート
である。図７は、初期正規化プロセスの後のある時点で
スクリーンを再正規化するための方法の手順を示すフロ
ーチャートである。図８は、各々一定のピクセル座標の
線からなるスクリーン座標格子を示す説明図である。図
９は、疑似画像においてセンサにより検出される各々一
定電圧の線からなる電圧格子を示す説明図である。図１
０は、本発明のシステムにおける２組の次元間の関係を
示す説明図である。図１１は、入力点の既知の集合セッ
トに関してシステムに対する応答を較正することによっ
て電圧格子からスクリーン座標格子に変換するための方
法の手順を示すフローチャートである。図１２は、較正
データテーブルを構築する形成するステップを示すフロ
ーチャートである。図１３は、較正データテーブルの値
をライトペン用のＸ行×Ｙ列の１つのテーブルに圧縮す
るステップを示すフローチャートである。図１４は、圧
縮較正データテーブルを得るために行を圧縮するステッ
プを示すフローチャートである。図１５は、行のmaxdel
taを求めるステップを示すフローチャートである。図１
６は、行中の一列のdelta を表すのに必要なビット数を
求めるステップを示すフローチャートである。図１７
は、ビットフィールドを圧縮データテーブルに詰め込む
ステップを示すフローチャートである。図１８は、圧縮
データテーブルを用いてスクリーン位置を検索し、補間
するステップを示すフローチャートである。図１９は、
システムの応答をジッタ平滑化するステップを示すフロ
ーチャートである。
【０００６】以下の説明においては、ライトペンを１本
しか用いない場合について例示説明するが、本発明は、
複数のライトペンを使用することも可能であり、その場
合本発明の技術はそれらの各ライトペンに適用される。
【０００７】添付図面において、図１は、コンピュータ
２９によって制御される１００万画素液晶ライトバルブ
・パネル１２よりなる透過型システムの形の大型ディス
プレイ端末１０を示す。パネル１２は、フレネルレンズ
１６によって出力光が集束される高発光投影ランプ１４
と投影レンズ１８との間に配置されている。
【０００８】１本または２本以上（図示例では２本）の
ワイヤレス・ライトペン２２が、ユーザが指示したいと
思うスクリーン２０の前面上の位置に光源からの光ビー
ムを投写する。実際には、ライトペンは何かを書いてい
るスクリーン表面に接触した状態に保たれるか、スクリ
ーンから数フィート離れた位置から光スポットを投写す
るように用いられる。その場合、ライトペンがスクリー
ンから遠くなると、それだけ大きい光スポットが投写さ
れ、スクリーン外に落ちる光が量が過大になるため、正
確に使用することができる有効ゾーンはよりスクリーン
の中心に近くなる。
【０００９】ユーザからのフィードバックは、受光サブ
システム２３が取得した情報に応答して電子系統によっ
て生成され、ディスプレイ・スクリーン上に指示位置イ
ンジケータとして表示される。この位置指示フィードバ
ックは、例えば、画像と共に表示されるライトペンによ
って指示された位置に対応するスクリーン２０上のピク
セル位置（ｘ，ｙ）に現れるカーソルの形を取る。
【００１０】受光サブシステム２３は大きな曲率の縮小
レンズ２４を有し、このレンズはユーザのライトペンか
らスクリーン２０に入射する光スポットの画像を、不要
なスペクトルの光を遮断するフィルタ２６を通してフォ
トダイオードのような積分型検出器２８上に集束するよ
う導く。
【００１１】位置検出フォトダイオード（積分型検出
器）２８は、Ｘ、Ｙ両軸の位置情報を供給する連続型二
軸位置センサである。このセンサは、スポットが能動エ
リアを横切って移動するとき、光スポットの図心を検出
し、連続アナログ信号を出力する。入力ペンを制御する
電子的手段については、本願と同時係属になる本願と同
じ譲受人に譲渡されたエス・エイ・エルロッド(S.A.Elr
od) らの「大型ディスプレイ用の位置及び機能入力シス
テム（POSITION AND FUNCTION INPUT SYSTEM FORA LARG
E AREA DISPLAY)」という名称の米国特許出願第０７／
６０８，４３９号により詳細に記載されている。
【００１２】図２のフローチャートは、本発明の一般的
方法を用いて大型筆記システムにおける入力に対する応
答を改善するための方法のステップを示す。ボックス３
０のステップでは、図１に符号２２で示すようなライト
ペンによって指示された位置を表すデータが入力され
る。ボックス３２のステップでは、この後図３により説
明するように、入力位置のスクリーンの入力データ座標
（Ｘv ，Ｙv ）が求められる。ボックス３４のステップ
では、入力データ座標を調節して、図６により後述する
ように指示された機能に関して正規化すると共に、図７
により後述するように時間に対するドリフトに関して正
規化し、正規化されたデータ座標（Ｘv ′，Ｙv ′）を
得る処理が行われる。
【００１３】ボックス３６のステップでは、正規化され
たデータ座標（Ｘv ′，Ｙv ′）がセンサのエレクトロ
ニクス系によって検出された疑似画像の歪みに関して調
整される。正規化されたデータ座標（Ｘv ′，Ｙv ′）
を取り囲む位置に対応する位置は圧縮較正データテーブ
ルから検索され、図１８により後述するように、これら
の点間の補間によってスクリーン座標（Ｘv ，Ｙv ）が
決定される。次に、ボックス３８のステップでは、図１
９により後述するように動きがジッタ平滑化されて、ボ
ックス４０のステップにおけるシステムの応答のため
に、表示座標（ｘ、ｙ）に修正された指示位置インジケ
ータが生成される。
【００１４】図３の回路は、狭帯域フィルタ９２及び９
３を用いて、一つのライトペンのＸ、Ｙ位置をもう一つ
のライトペンのＸ、Ｙ位置から分離し、それらの各Ｘ、
Ｙ位置を表すディジタル信号を得る技術を具現した回路
のブロック図を示す。図３に示す電子回路については、
本願と同時係属になる本願と同じ譲受人に譲渡されたエ
ス・エイ・エルロッド(S.A.Elrod) らの「大型ディスプ
レイ用の位置及び機能入力システム (POSITION AND FUN
CTION INPUT SYSTEM FOR A LARGE AREA DISPLAY)」とい
う名称の前記米国特許出願第０７／６０８，４３９号に
より詳細に記載されている。
【００１５】位置検出フォトダイオード２８は、４つの
電極（２組対向状の対電極）７６（Ｘ＋）、７８（Ｘ
−）、８０（Ｙ＋）及び８２（Ｙ−）を有し、これらの
各電極は投写された光スポットの図心の光強度及び位置
の関数として電流信号を発生する。
【００１６】Ｘ＋とＸ−の方形波電流信号は、電圧信号
に変換され、増幅器８４及び８６でそれぞれ増幅され
る。次に、これらの両信号は、位置を決定するために普
通の加算増幅器８８及び減算増幅器９０に供給される。
これらの増幅器から出力されるＸsum 及びＸdiff信号
は、特定のライトペン用の周波数クラスタを通過させる
よう非常に狭い所定の周波数範囲に同調されたスイッチ
ト・キャパシタ狭帯域フィルタ９２及び９４に通され
る。これらの出力信号は、その特定のライトペンについ
ての位置情報及び機能情報を表す振幅及び周波数情報を
より容易に抽出することができるよう、それぞれ増幅器
９６及び９８によってさらに増幅される。
【００１７】次に、Ｘsum 及びＸdiffの正弦波信号は、
Ｘsum の正弦波から分岐させらた信号（Ｃ）図３のａ部
参照）によって制御されるサンプル／ホールド回路１０
０及び１０２へそれぞれ供給される。信号（Ｅ）によっ
て制御されるサンプル／ホールド回路１００及び１０２
の出力信号（Ｆ）は、Ｘsum 及びＸdiff正弦波信号（Ｃ
及びＣ’）の振幅を表す階段波ＤＣ電圧であり、光スポ
ットの位置を表す。ＲＣフィルタ１０８及び１１０は、
ＤＣ信号（Ｆ）からノイズを除去する。
【００１８】ＤＣ信号（Ｆ）はアナログマルチプレクサ
１１２に供給され、マルチプレクサ１１２はこれらのＤ
Ｃ信号を走査して、Ｘsum 、Ｘdiff、Ｙsum 及びＹdiff
信号を利得１のユニティ利得バッファ１１３を通してＡ
／Ｄ変換器１１４に逐次供給し、Ａ／Ｄ変換器１１４は
供給されたこれらの各アナログ電圧信号（Ｆ）を順次１
４ビットのディジタル信号に変換してコントローラ１１
６に供給する。
【００１９】コントローラ１１６からの出力は、１本の
ライトペンについてのデータポイント情報としてＤＳＰ
に供給される。
【００２０】和信号及び差信号は、どちらも光スポット
の強度に関して線形に変化するため、除算ステップを行
うと、下記のように一般化された入力データ座標値（Ｘ
v 及びＹv ）が得られる： Ｘv ＝Ｘdiff／Ｘsum 及び Ｙv ＝Ｙdiff／Ｙsum これらの疑似画像データ座標Ｘv 及びＹv は、バッテリ
の出力変動、ライトペンをスクリーンに関して保持する
角度、及びスクリーンの中心からライトペンまでの距離
による光強度の変動を除去する。Ｘv 及びＹv は、Ｘs
及びＹs スクリーン座標に対して非線形の１対１の対応
関係を有する。
【００２１】図４は、ライトペンが１本の場合に、図３
のフィルタ９２のような狭帯域フィルタが通過させる周
波数帯１３０を示す。この帯域の中心周波数はｆi で、
機能指示周波数は、図３の比較器１２０、１２２、１２
４及び１２６等によって識別される。複数ライトペンに
ついての周波数帯は明確に分離され、各ライトペンの機
能指示周波数はそれらの各周波数帯内に密な間隔で集中
的に配列される。周波数１３２は、ライトペンのフロン
トボタンまたは先端部スイッチ（ティップスイッチ）に
対応した周波数である。また、周波数１３４はライトペ
ンのリヤボタンに対応し、周波数１３６はライトペンの
中間ボタンに、周波数１３８はライトペンのトラッキン
グ信号にそれぞれ対応している。
【００２２】理想的条件の下では、異なる機能状態を指
示する異なる周波数が、入力データ座標（Ｘv ，Ｙv ）
のスクリーン座標（Ｘs ，Ｙs ）へのマッピングにおい
て何らかの誤差を生じさせることはないと考えられる。
しかしながら、現実には、位置指示回路若干の周波数依
存性があり、そのために１つ状態から次の状態への疑似
画像データ座標の検出時の何らかの歪みを生じることが
ある。
【００２３】図５には、正規化ポイント及び較正ポイン
トを入力するために使用することができる較正ペン１４
０がスクリーン１４３上の位置１４４を指示している状
態が示されている。較正ペン１４０は、複数のライトペ
ンの複数の機能を表す複数の周波数で動作する修正可能
な光源を有する。
【００２４】図６のフローチャートは、異なるボタン状
態を表す周波数に関してデータ座標値を正規化するため
の手順を示す。ボックス１４６のステップにおいては、
トラッキング・モードにあるライトペンについてスクリ
ーン２０の４つのコーナーの入力データ座標（Ｘv
track 、Ｙv track ）が検出される。ボックス１４７の
ステップにおいては、フロントボタン・モードまたはテ
ィップスイッチ・モードにあるライトペンについてコー
ナーの入力データ座標（Ｘv front 、Ｙv front ）が検
出される。
【００２５】ボックス１４８のステップにおいては、コ
ーナーで取得されたデータを用いてフロントボタン正規
化係数NormＦｘ及びNormＦｙが計算される。これらの係
数は、次式に示すように、フロントボタン状態における
ペン座標値をトラッキング状態における同じ点のペン座
標値で割り、その結果を４つのコーナーについて平均す
ることにより導出される：
【数１】
【００２６】ボックス１４９のステップでは、中間ボタ
ン・モードにおけるペンについて４つの各コーナーポイ
ントの入力データ座標（Ｘv middle、Ｙv middle）が検
出される。次に、ボックス１５０のステップにおいて、
正規化係数NormＭｘ及びNormＭｙが前記のフロントボタ
ン正規化係数と同様に計算される。ボックス１５１のス
テップでは、リヤボタン・モードにあるライトペンにつ
いて４つのコーナーのデータ座標（Ｘv rear，Ｙv
rear）が検出され、最後にボックス１５２のステップ
において、フロントボタン正規化係数と同様に正規化係
数NormＲｘ及びNormＲｙが計算される。
【００２７】次に、動作時には、システムは、トラッキ
ング・モード以外のモードが指示された場合における入
力のための座標を得るために、入力データ座標指示値
（読取値）をその機能の正規化係数で割る。 Ｘv ′＝Ｘv ／NormＦｘ 及び Ｙv ′＝Ｙv ／NormＦｙ
【００２８】ある程度時間が経過した後では、システム
の応答が最初の測定値からずれることがある。例えば、
図１の回路の抵抗器や増幅器は、温度が上がると、応答
が少し異なって来る場合がある。トラッキング状態の値
さえ最初の値からずれることがある。図７のフローチャ
ートは、初期正規化プロセスの後のある時点で、電子信
号のドリフトなどのように、応答変化に関する調節を行
うためにスクリーンを再正規化するための方法の手順を
示す。
【００２９】ボックス１６０のステップにおいては、ラ
イトペンがフロントボタンまたはティップスイッチ・モ
ードにある時、コーナーの入力データ座標が検出され
る。システムの総合利得差は周波数によってほとんど影
響されるないはすであるから、再正規化係数はどのモー
ドに基づいて計算してもかまわない。
【００３０】ボックス１６２のステップでは、フロント
ボタン・モードにおけるコーナーポイントの最初のデー
タが検索される。ボックス１６４のステップでは、最初
のＸv 座標によって新しいＸv 座標を割り、それらの結
果を４つのコーナーについて平均し、かつ最初のＹv 座
標によって新しいＹv 座標を割り、それらの結果を４つ
のコーナーについて平均することにより再正規化係数Re
NormＸ及びReNormＹが計算される。
【００３１】次に、ライトペンがトラッキング・モード
で、システムがある点を検出すると、座標は次式のよう
に正規化される： Ｘv ′＝Ｘv ／ReNormＸ 及び Ｙv ′＝Ｙv ／ReNormＹ また、ライトペンがフロントボタン・モードの場合は、
次式に従って正規化される： Ｘv ′＝Ｘv ／NormＦｘ×ReNormＸ及びＹv ′＝Ｙv ／NormＦｙ×ReNormＹ
【００３２】図８は、スクリーン座標格子１７０を示
し、スクリーン１７８上には一定のピクセル座標の線が
示されている。一定Ｘs 値の線はスクリーンの縦方向に
走っている。また、一定Ｙs 値の線はスクリーンの横方
向に走っている。ユーザが、一定Ｘ値の垂直線１７６上
で、ライトペンにより点１７２を指示したときのＸs 座
標は、ユーザが点１７４を指示したときと同じでなけれ
ばならない。
【００３３】一方、図９は、センサ２６によって検出さ
れた各々一定電圧の線をスクリーン１７８の縦横方向に
プロットした電圧格子１８０を示す。各々一定の電圧読
取値Ｖx はほぼ垂直方向に走っており、また各々一定の
電圧読取値Ｖy はほぼ水平方向に走っている。スクリー
ン上において、電圧は、滑らかではあるが非線形的に変
化する。Ｖx 及びＶy の電圧線は、両方向に僅かに傾斜
するとともに、スクリーンのコーナーの近くで曲がって
おり、また同じ電圧増分がスクリーン上で等間隔に現れ
てはいない。疑似画像の入力データ座標Ｘv 及びＹ
v は、図３により説明したように入力電圧から導出され
るので、一定のＸv またはＹv の線は図示の電圧と同様
に傾斜している。
【００３４】線１７６は、図８に示すような一定Ｘs の
線を示す。線１７６に沿った２つの点１７２及び１７４
は、同じＸs 座標を有する。しかしながら、一定電圧の
線は必ず一定のペン座標の線に追随するわけではなく、
そのためにライトペンが点１７２を指示しているとき検
出される入力データ座標Ｘv1は、ライトペンが点１７４
を指示しているとき検出される入力データ座標Ｘv2と異
なって来る。Ｙv 入力データ座標の読取り値も、同様に
一定Ｙs の水平方向の線に沿って変化する。
【００３５】図１０はスクリーン１７８の一部を示し、
この図には、Ｘv ＝−０．７２１５の一定入力データ座
標の線１８２のようなスクリーン電圧から導出される一
定入力データ座標の線、及びＸs ＝３２の線１８４のよ
うな一定スクリーン座標の線が示されている。点１８６
はスクリーン座標（３２，８４）を有し、点１８８はス
クリーン座標（３５，７８）を有する。しかしながら、
これらの点は、一定入力データ座標Ｘv ＝−０．７８３
５の線上にあるから、これらの各点のＸ入力データ座標
は同じである。
【００３６】図１０に示すように、システムのエレクト
ロニクス系によって検出された入力データ座標（Ｘv 、
Ｙv ）をコンピュータシステムによる応答のために対応
するスクリーン座標（Ｘs 、Ｙs ）に変換する必要があ
る。この変換を行うための本発明の方法は、システム中
の各ライトペンの各トラッキング周波数毎に入力位置の
既知の集合に関してシステムの応答を較正することより
なる。その手順のためのステップを図１１のフローチャ
ートに示す。ボックス２００のステップにおいては、既
知の規則的な（Ｘs 、Ｙs ）の位置に対応する入力デー
タ座標（Ｘv 、Ｙv ）の集合が記録される。そして、ラ
イトペンを各較正位置に保持して各点の入力データ座標
が順次測定される。
【００３７】ボックス２０２のステップにおいては、入
力データ座標から既知のスクリーン座標への変換を行う
関数が決定される。システムのエレクトロニクス系が完
全に線形であれば、センサから供給される入力データか
らペンチップのピクセル位置に対応するスクリーン座標
への変換は、単にスケーリング及びを選別するために報
告された値をするライトことは、シーリング及びトラン
スレーションだけでよい。
【００３８】しかしながら、システムのエレクトロニク
ス系は線形ではないため、より複雑な方法を用いて入力
データ座標をスクリーン座標に変換しなければならな
い。
【００３９】入力データ座標からスクリーン座標への変
換は、簡単な関数によって十分に近似することはできな
い。さらに、有用な情報が捨てられるので、較正によっ
て（Ｘs 、Ｙs ）が（Ｘv 、Ｙv ）に対応するというこ
とが明らかになったとしても、簡単な変換手順によって
必ずしも（Ｘs 、Ｙs ）が（Ｘv 、Ｙv ）にマッピング
されるとは限らない。
【００４０】そのために、最小二乗法あるいはその他の
簡単な技法ではなく、標準的な３次スプライン補間法を
使用する。
【００４１】３次スプラインは較正入力点を通り、それ
らの点は３次スプライン近似関数の結合点になる。較正
手順実行時には、ユーザはライトペンを格子中に当間隔
に取られたｎ×ｍ個の点に当てる。この実施例において
は、通常スクリーンの全面に規則正しく取られた１７×
１２個の点が用いられる。
【００４２】これらの点を結合点として用いると、等間
隔の二次元スプライン関数（テンソルまたはバイキュー
ビック・スプラインと呼ばれることもある）を用いてス
クリーン座標を入力データ座標へ変換することができ
る。これらのスプラインは、情報を全く捨てることがな
く、較正によって（Ｘs 、Ｙs ）が（Ｘv ，Ｙv ）に対
応するということが明らかになった場合、その（Ｘs 、
Ｙs ）は正確に（Ｘv ，Ｙv ）に変換される。
【００４３】スクリーン座標を入力データ座標に変換す
るためにはスプライン関数が用いられる。しかしなが
ら、このシステムを日常的に使用する際には、入力デー
タ座標（Ｘv 、Ｙv ）からスクリーン座標（Ｘs 、
Ｙs ）へ変換することが必要、すなわち、センサからの
入力データ座標を与えられてスクリーン座標を決定しな
ければならない。そのために必要なのは、スプライン関
数の逆である。実際の変換プロセスにおいては、スプラ
イン関数を用いる代わりに、ルックアップテーブルが計
算される。これは、スプライン関数の逆関数を用いて入
力データ座標−スクリーン座標値の変換テーブルを形成
するボックス２０４のステップで行われる。テーブル検
索方式を採用したのは、その速度のメリットを生かすた
めである。オンライン動作においては、変換動作は１秒
間に約１００回実行しなければならないため、変換速度
は重要な考察事項である。ボックス２０２及び２０４の
ステップは、入力データ座標−スクリーン座標マッピン
グのデータを入れたテーブル（通常１１２×７８）を形
成して、オフラインで行うことも可能である。この点、
オンラインで行おうとすると、大まかな格子計算でも相
当の時間が必要になると思われる一方、オフラインでよ
り細かな格子計算を行うのにさらに余分の時間が必要と
なるが、これはシステムの精度の向上によって正当化さ
れる。オンライン動作時、システムはこのテーブルに基
づき線形補間法を用いて入力データ座標をスクリーン座
標に変換する。
【００４４】図１２は較正テーブルを作る際のステップ
を示す。ボックス２１０のステップにおいては、既知の
較正点の入力データ座標が記録される。ボックス２１２
のステップにおいては、３次元スプラインを決定するた
めの標準的な技法を用いて、スクリーン座標（Ｘs 、Ｙ
s ）を取り込んで入力データ座標（Ｘv 、Ｙv ）を生成
するスプライン関数Ｓが計算される。スクリーン座標位
置がボックス２１０のステップの較正に用いた位置の中
の１つであれば、出力は検出された入力データ座標とぴ
ったり一致する。そうでない場合は、検出された入力デ
ータ座標の３次元スプラインに基づく補間値が出力され
る。
【００４５】ボックス２１４のステップにおいては、一
定の密な間隔のメッシュをなす入力データ座標が選択さ
れる。ボックス２１６のステップにおいては、そのメッ
シュ中の各（Ｘv ，Ｙv ）毎に、スプライン関数Ｓを用
いてＳ［（Ｘs ，Ｙs ）］＝（Ｘv ，Ｙv ）という性質
を有する（Ｘs ，Ｙs ）が求められる。言い換えると、
各（Ｘv 、Ｙv ）にスクリーン値（Ｘs 、Ｙs ）を割り
当てるテーブルが生成される。ここで重要なのは、入力
較正点が等間隔に取られるということである。これらの
入力較正点が必ず等間隔となるように取られないのであ
れば、ステップ２１２に示すようなテンソルスプライン
に関する標準的なアルゴリズムは適用できないと考えら
れる。ボックス２１８のステップでは、較正テーブルが
書き込まれる。較正テーブルヘッダには、Ｘv 及びＹv
データ座標の最大及び最小値、行数及び列（カラム）数
等が書き込まれる。各行は一定Ｘv 値を有する。最初の
行は、Ｙv がＹmin からＹmax まで変化する（Ｘmin ，
Ｙv ）に対して（Ｘs ，Ｙs ）値を有する。最後の行
は、Ｘmax に対する（Ｘs ，Ｙs ）値を有する。
【００４６】システム中の各ライトペンは、スクリーン
上の各点のＸs 及びＹs 値を表す別個のテーブル有す
る。較正ペンが使用されるときは、各点で異なる周波数
が発生するのに従って、各ペンのテーブル用のデータは
自動的に分離される。
【００４７】本発明による圧縮技術は、連続したテーブ
ルエントリ間の差またはdelta （デルタ値）を記憶する
ことに基づくものである。
【００４８】圧縮データテーブル中の各行はヘッダを有
し、その後にパック整数からなる不変サイズのビットフ
ィールドの集合が続く。圧縮データテーブルの各行は、
元のテーブルのある行と対応し、次のような構成を有す
る： length, first, mindelta, numBits, delta［１］,...., delta［ｎ］； ここで、lengthはその行の記憶ワードの総数、first は
行中の最初の要素の値である。mindeltaはその行の定数
である。その後に続く値は全て、mindeltaを減じること
により補償されるfirst に対するインクリメント（増
分）値である。これによれば、全てのdelta ［ｊ］値は
必ず正になるので、delta ［ｊ］の符号を表すためにビ
ットを追加する必要は全くない。numBits は、行中の各
delta ［ｊ］を表すために用いられるビット数である。
各delta ［ｊ］は、２４ビットの記憶ワードにパックさ
れたnumBits ビットで記憶される。
【００４９】行中のヘッダに続くデルタエントリは次の
ようにして計算される： delta ［ｉ］＝行［ｉ］−行［ｉ−１］−mindelta この式は、delta ［ｊ］が隣合う行要素間の差になるよ
うになっている。これらのdelta は、プロセッサで用い
られる２４ビットワードに効率的にパックされるように
選択された２、３、４、６、８または１２ビットのビッ
トスライスとして記憶される。これらのビットスライス
のサイズによれば、それぞれ最大４、８、１６、６４、
２５６または４０９６のdelta 値を表すことが可能であ
る。行中の最大のdelta の大きさがその行のビットスラ
イスサイズを決定する。
【００５０】圧縮解除時のテーブル検索は、圧縮時にｘ
とｙ座標のテーブルを結合することによって最適化する
ことが可能である圧縮データテーブルの各行には、Ｘs
またはＹs の値が入っている。検索時の行アドレスの計
算を最適化するために、ＸsとＹs 行は互いにインター
リーブされる。すなわち、これらの行は下記のように記
憶される： Ｘs 行０ Ｙs 行０ Ｘs 行１ Ｙs 行１ 以下同様。
【００５１】図１３のフローチャートは、各ライトペン
毎に較正テーブルからの値をＸs 行及びＹs 行からなる
単一のテーブルに圧縮するステップを示す。ボックス２
２０のステップでは、較正テーブルのヘッダから
Ｘmin 、Ｘmax 及び numＸの値が読み出される。ここで
Ｘmin はテーブル中のＸの最小値であり、Ｘmax はテー
ブル中のＸの最大値、 numＸはテーブル中のＸ値の総数
である。ボックス２２２のステップでは、較正テーブル
からＹmin 、Ｙmax 及び numＹの値が読み出される。ボ
ックス２２３のステップでは、次式により隣合う行間及
び列間のインクリメント値が計算される： Ｘinc ＝（Ｘmax −Ｘmin ）／ numＸ 及び Ｙinc ＝（Ｙmax −Ｙmin ）／ numＹ ボックス２２４のステップでは、圧縮データテーブルの
ヘッダに次の値が書き込まれる： （Ｘmin ，Ｘmax ，Ｘinc ，Ｙmin ，Ｙmax ，Ｙinc ， numＸ， numＹ） ボックス２２６のステップにおいては、カウンタｉが０
にセットされる。ボックス２２８のステップでは、全て
の行が完了しているかどうかがチェックされる。まだ行
が残っている場合はボックス２３０のステップでカウン
タｊがリセットされる。ボックス２３２のステップで
は、所与の行の全てのカラムが読み出されたかどうかが
チェックされる。まだ読み出すべき値があれば、ボック
ス２３４のステップで、現在の行i のｊ番目の要素が行
arrayＸ［ｊ］または arrayＹ［ｊ］中に読み込まれ
る。ボックス２３６のステップでは、カウンタｊが更新
される。
【００５２】現在行の全ての値が入れられたならば、ボ
ックス２３８のステップで、 arrayＸに記憶された行i
が圧縮される。ボックス２４０のステップでは、 array
Ｙに記憶された値の行i を圧縮する。２３８と２４０の
ステップは入れ換えてもよい。。ボックス２４２のステ
ップでは、カウンタｉが更新され、その後ボックス２２
８のステップに戻って、全ての行が圧縮が完了したかど
うかがチェックされる。そのライトペンについて全ての
行が圧縮されたならば、ボックス２４４のステップで、
拡張ボード上のメモリに圧縮データテーブルが記憶され
る。
【００５３】図１４のフローチャートは、図１３のボッ
クス２３８及び２４０で説明した行i を圧縮するステッ
プを詳細に示す。ボックス２５２のステップでは、maxd
elta、すなわち行i 中の隣合ういずれかの２点間の最大
差が求められる。ボックス２５４のステップでは、mind
elta、すなわち行i 中の隣合ういずれかの２点間の最小
差が求められる。ボックス２５６のステップでは、行i
のヘッダにmindeltaが書き込まれる。ボックス２５８の
ステップでは、delta ［０］の位置に（mindelta）が書
き込まれる。これは、各要素を、 ［前の要素＋delta ［ｉ］−mindelta］ によって計算するとき、delta ［０］の場合のdelta ＝
mindeltaならば、最初の要素が次式で与えられるように
なっている： ［first ＋delta ［０］＋mindelta］、又は単にfirst ボックス２６０のステップでは、行i の最大delta を表
すのに必要なビット数numBits が決定される。ボックス
２６２のステップでは、行i を記憶するために使用され
るワードの総数が求められ、ボックス２６４のステップ
では、この全長lengthが行i のヘッダに書き込まれる。
ボックス２６６のステップでは、行i のヘッダにnumBit
s が書き込まれる。
【００５４】ボックス２６８のステップでは、delta
［０］の最初のdelta ビットフィールドが圧縮行記憶装
置にパックされる。ボックス２７０のステップでは、カ
ウンタｊが１にセットされ、ボックス２７２チェックの
ステップでは行i の全ての値が圧縮されたかどうかがチ
ェックされる。まだ圧縮すべき値がある場合は、ボック
ス２７４のステップで、次の値に対するdelta ［ｊ］が
求められ、その場合結果が必ず正の値になるようmindel
taが減じられる。ボックス２７６のステップでは、新し
いdelta ［ｊ］フィールドが圧縮された行にパックされ
る。ボックス２７７のステップでは、カウンタが更新さ
れた後、ボックス２７２に戻って行i に値が残っている
かどうかがチェックされる。行中の全ての値が圧縮され
たならば、圧縮された行i が元に戻される。
【００５５】図１５のフローチャートは、図１４のボッ
クス２５２で説明したような行i ののmaxdeltaを見つけ
るステップを詳細に示す。ボックス２８８のステップで
は、仮値としてmaxdelta＝−１０００がセットされる。
ボックス２９０のステップでは、カウンタｉが１にセッ
トされる。ボックス２９２のステップでは、行i の全て
の値がチェックされたかどうかが確認される。まだチェ
ックすべき値がある場合は、ボックス２９４のステップ
で次の値に対するdelta が計算される。ボックス２９６
のステップでは、そのdelta が現maxdeltaより大きいか
どうかがチェックされる。delta が現maxdeltaより大き
ければ、その新しいdelta がボックス２９８のステップ
においてmaxdeltaとして記憶される。そして、カウンタ
がボックス３００のステップにおいて更新される。行i
中の全ての値がチェックされたならば、ボックス２９２
のステップによりmaxdeltaが戻される。
【００５６】図１４のボックス２５４に示すように、ma
xdeltaを求めるのに用いた図１５の同じステップを用い
てmindeltaを求めることができる。これらのステップを
用いるためには、ボックス２８８のステップでセットmi
ndelta＝１０００がセットされる。ボックス２８４のス
テップにおいてdelta が計算された後、ボックス２９６
チェックのステップで、新しいdelta が現在のmindelta
より小さいかどうかがチェックされる。新しいdelta が
現在のmindeltaより小さい場合は、その新しいdelta が
mindeltaとして記憶される。
【００５７】図１６のフローチャートは、図１４のボッ
クス２６０で説明したように、行i中のdelta 値を表す
ために必要なビット数numbits を求めるステップを示
す。ボックス３１０のステップでは、カウンタが０にセ
ットされる。ボックス３１２のステップでは、行i にお
けるmaxdeltaとmindeltaとの差が求められ、一時記憶領
域ｎに記憶される。ボックス３１４のステップでは、ｎ
がゼロより大きいかどうかがチェックされる。ｎがゼロ
より大きい場合は、ボックス３１６のステップでｎを２
で割り、その結果の非整数部分は捨てられる。そして、
ボックス３１８のステップにおいてカウンタが更新され
る。ｎの値がゼロより大きくなければ、行i 中のdelta
を表すのに必要なビット数numBits を指定するカウンタ
の値が戻される。
【００５８】図１７のフローチャートは、図１４のボッ
クス２６８及びボックス２７６で説明したような圧縮デ
ータテーブルにビットフィールドをパックするステップ
を詳細に示す。ボックス３２０のステップでは、ビット
フィールドの完全な行を保持するための一時記憶領域の
numBytesが割当てられる。このパックステップの目的
は、行i のビットフィールドを一時記憶領域のnumBytes
中の適切な位置に入れることである。一時記憶領域のバ
イト数は次式に従って計算される： numBytes＝（numBits ×（ numＹ＋１）＋７）／８ そして、ボックス３２２のステップでカウンタがｂ＝０
にセットされる。ボックス３２１のステップでは、次式
によりビットフィールドの値value が求められる： value＝delta ［ｉ］ ボックス３２４のステップでは、全てのビットがパック
されたかどうかがチェックされる。ビットが残っている
場合は、ボックス３２６のステップで、ビットｂのビッ
トポジションpositionが次式により求められる： position＝ｉ×numBits ＋ｂ ボックス３２８のステップでは、ビットポジションが一
時記憶領域中のバイトポジションに変換される。ボック
ス３３０のステップでは、value 中のビットをずらすこ
とによって処理すべきフィールド中の現在ビットbitOff
set が求められる。byteIndex 及びbitOffset は、互い
に、一時記憶領域中のどのビットを現在のビットフィー
ルドのビットと同じ値にセットすべきであるかを示す。
bitOffsetは、例えばあるフィールドのビット０を最上
位バイトであるバイトのビット７に入れられるように、
補数７が加えられる。これによって、ビットフィールド
は、左から右へ走査すれば、バイト境界を横切る場合で
も、正しく読み取られる。最後に、ボックス３３１のス
テップにおいて、現在のビットｂの値bitvalが求められ
る。ボックス３３２のステップでは、現在ビットbitval
が１であるかどうかがチェックされる。そして、現在ビ
ットbitvalが１であれば、ボックス３３４のステップ
で、現在ビットがパックアレイにセットされる。現在ビ
ットbitvalが１でなければ、ボックス３３６のステップ
で、アレイ中の現在ビット値がクリアされる。ボックス
３３８のステップでは、カウンタ値が更新された後、ボ
ックス３２４へ戻って、全てのビットについてのチェッ
クが行われる。
【００５９】正常動作時には、最初の行のアドレスをア
ドレスレジスタに入れた後、適切な行が見付かるまで各
行ヘッダ中のlength値をインクリメントすることによっ
て特定のテーブル行を見付けることが可能である。長さ
フィールドをまず行ヘッダに入れると、この動作はさら
に容易になる。
【００６０】Ｘs 座標の計算では、４つのテーブル要
素、すなわちテーブル［ｉ，ｊ］、テーブル［ｉ＋１，
ｊ］、テーブル［ｉ，ｊ＋１］、及び、テーブル［ｉ＋
１，ｊ＋１］が使用される。Ｙs 座標の計算も、同様の
４つのテーブル要素が使用され、合計８つのテーブル要
素が検索されることになる。テーブル［ｉ，ｊ］はテー
ブル［ｉ，ｊ＋１］を計算する際、その前に計算された
値であるから、テーブル［ｉ，ｊ］、及び、テーブル
［ｉ，ｊ＋１］をいっしょに計算することは容易であ
る。最初の行アドレスＩはセーブされて、Ｙs の行Ｉ、
次にＸs の行Ｉ＋１、最後にＹs の行Ｉ＋１へ進むのに
用いられる。
【００６１】図１８は、最適化された圧縮データテーブ
ルにおけるテーブル検索手順のステップを示す。ボック
ス３４０のステップでは、各テーブルライン（行または
列）は一定のＸv またはＹv 入力データ座標からなる線
を表し、各ライン間のインクリメント値は一定であるか
ら、正規化された入力データ座標（Ｘv ′，Ｙv ′）を
テーブルのインクリメント値で割ることよってテーブル
インデックスＩ及びＪが計算される。Ｏ及びＶは、それ
ぞれＩ及びＪを得るためにＸv ′及びＹv ′の正規化さ
れたデータ座標を割ることによって生じる剰余である。
ボックス３４２のステップでは、Ｘs の行Ｉのアドレス
が計算される。ボックス３４４のステップでは、Ｘs の
行ＩのＪ番目及びＪ＋１番目の要素が計算される。ボッ
クス３４６のステップでは、Ｙs の行Ｉのアドレスとな
るように行アドレスがインクリメントされる。ボックス
３４８のステップでは、Ｙs の行ＩのＪ番目及びＪ＋１
番目の要素が計算される。ボックス３５０のステップで
は、Ｘs の行Ｉ＋１のアドレスとなるように行アドレス
がインクリメントされる。ボックス３５２のステップで
は、Ｘs の行Ｉ＋１のＪ番目及びＪ＋１番目の要素が計
算される。ボックス３５４のステップでは、Ｙs の行Ｉ
＋１となるように行アドレスがインクリメントされる。
ボックス３５６のステップでは、Ｙs の行Ｉ＋１のＪ番
目及びＪ＋１番目の要素が計算される。ボックス３５８
のステップでは、剰余Ｏ及びＶを用いて、これらの８つ
の要素から加重平均法によってスクリーン座標（Ｘs 、
Ｙs ）が計算される。これらのスクリーン座標は、指示
位置インジケータの位置を決定するために使用すること
もできる。
【００６２】図１９のフローチャートは、検出されたラ
イトペン位置における通常エレクトロニクス系の残留ノ
イズによって引き起こされるような「ジッタ」を平滑化
するのに必要なステップを示す。ジッタ平滑化は基本的
にはソフトウェア・フィルタリングである。従来の時間
ベースの平均平滑化関数は、応答に緩慢性を持ち込み、
振幅ベースのフィルタ回路は、システムのハードウェア
をさらに複雑にすることがある。本発明においては、こ
のような問題は、ライトペンに対する応答性を保つため
に、距離の変化に、運動が小さい場合はゼロに近く、距
離変化が大きくなるに従って１．０に近付く指数関数に
基づいた平滑関数を掛けることによって回避される。こ
の平滑関数は、入力が変化した距離の大きさに基づいて
応答の運動を調節する。この平滑関数は、電子回路にお
ける信号ノイズやライトペンを持つユーザの手の意図し
ない僅かな動きによって引き起こされるような非常に小
さい運動の影響を小さくする方向に作用すると共に、意
図した小さな運動が「がたついて」見えるの防ぐよう作
用する。小さい運動に対しては、より大きなフィルタリ
ングをかけてジッタを減少させ、大きい運動に対して
は、フィルタリングをほとんどかけないので、ライトペ
ンの大きい動きに対するシステムの応答性が維持され
る。このような平滑関数によるマッピングの一例を表１
に示す。ｘ及びｙ座標の位置変化はどちらも同じ様に、
単独でもあるいは両者を組み合わせた形でも平滑化する
ことができる。
【００６３】
【表１】
【００６４】ボックス３９０のステップでは、新しいス
クリーン座標Ｘs が取り込まれる。ボックス３９２のス
テップにおいては、メモリからlastx の位置が取り出さ
れる。ボックス３９４のステップでは、位置 deltax の
lastx からＸs への変化の大きさが計算される。ボック
ス３９６のステップでは、 deltax がテーブルサイズよ
り小さいかどうかがチェックされる。 deltax がテーブ
ルより大きい場合は、ボックス４００のステップにおい
て、smoothdelta に同じ値 deltax が与えられる。 del
tax がテーブルサイズより小さい場合、ボックス３８９
のステップで、表１に示すようなペン位置平滑化マップ
からの deltax に対応する smoothdeltax 値が求められ
る。ボックス４０２のステップでは、Ｘs 値がlastx の
位置より大きいかどうかがチェックされる。Ｘs 値がla
stx の位置より大きい場合は、ボックス４０４のステッ
プにおいて、次の位置ｘがｘ＝lastx ＋ smoothdeltax
として計算される。Ｘs がlastx より小さい場合は、ボ
ックス４０６のステップで、ｘ＝lastx − smoothdelta
x が求められる。ボックス４０８のステップでは、この
新しい値がその後の位置変化を予想してlastx として記
憶される。ボックス４１０のステップにおいては、指示
位置インジケータの平滑化された表示座標ｘがコンピュ
ータに戻され、応答に反映される。計算開始時にlastx
の位置にあるカーソルは、例えば、トラッキングに応答
してｘ位置に移動される。
【００６５】ここで留意しなければならないのは、 del
tax は入力系統から供給されるlastx 値及び新しい値 n
ewx によって求められるということである。従って、平
滑化によって入り込む誤差が、システムの応答に加わっ
たり、応答を遅らせたりすることはない。
【００６６】表１に示すような本発明によるペン位置平
滑化マッピングの値は次のような指数関数から得られ
る： next＝last＋delta ×Ｆ（delta ） すなわち、本発明においては、： ｘ＝lastx ＋ deltax ×（１−ｅ-0.02deltax ）
【００６７】前記関数に基づいて得られるsmoothdelta
値は、９ピクセル及び１８ピクセルに位置変化のスレッ
ショルドがある。smoothdelta の値は、１〜８ピクセル
までは実際のデルタより２ピクセル後に、また９〜１７
ピクセルの間は１ピクセル後に現れる。入力が１８ピク
セル以上の差がある場合は、smoothdelta はdelta に一
致する。
【００６８】表２は、動くライトペンに追随する指示位
置インジケータのｘ座標に対する平滑化動作の効果を一
例を示す。平滑化動作は、ｘ及びｙ座標の両方について
実行することができる。位置０から位置２への最初の運
動は、２の deltax を生じさせ、表１のマップから smo
othdeltax は１であるから、ｘ位置は１となる。従っ
て、例えば、手元が不安定なため２ピクセルの変化が起
こったとしても、指示位置インジケータはほとんど影響
されない。次の位置４への運動においては、 deltax ＝
３であり、平滑化されたｘ位置は［lastx ＋ smoothdel
tax ］、すなわち［１＋１］＝２となる。ライトペンが
位置７へ移動したとすると、出力のｘ位置は５となる。
この例から明らかなように、指示位置インジケータは常
に入力の正確な位置と一致するとはかぎらない。例え
ば、入力が静止した状態を保つと、 deltax は０の smo
othdeltax に対応する１のままであり、全く移動を生じ
ない。入力点と指示位置インジケータとの間の１ピクセ
ルの差は、ライトペンの動きはおそらく緩慢あるいはジ
ッタ状であると思われるが、ユーザには識別不可能であ
る。
【００６９】
【表２】
【００７０】本発明の他の実施例においては、圧縮較正
テーブルまたはこのテーブルの部分は、新しい較正デー
タを入力しスプライン関数を調整すると共に、それに応
じてテーブルの修正を行うことにより、後で改正するこ
とも可能である。
【００７１】本発明のもう一つの修正態様としては、平
均周波数に合わせて較正テーブル及び圧縮テーブルを形
成するよう、各ライトペン用の帯域の平均周波数を生じ
るように較正ペンを調節することも考えられる。この場
合、較正は、端の方の周波数よりむしろ平均周波数で行
い、図６により説明したの同様の方法によって求めた乗
数（正規化係数）を用いて異なる機能の周波数応答を識
別することも可能であろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】 大型ディスプレイ端末の説明図である。
【図２】 大型筆記システムにおいて本発明の一般的方
法を使用する手順を示すフローチャートである。
【図３】 ライトペン１本についての検出電子回路／指
示位置インジケータ制御電子回路の概略ブロックであ
る。同図のａ部は、サンプリング回路の動作を説明する
ためのタイミング図である。
【図４】 ライトペン１本についての狭帯域フィルタに
よる通過周波数帯域を示すグラフである。
【図５】 正規化ポイント及び較正ポイントを入力する
のに用いることができる較正ペンの一例の側面図であ
る。
【図６】 異なる機能入力を表す周波数に関して出力値
を正規化するための方法の手順を示すフローチャートで
ある。
【図７】 初期正規化プロセスの後のある時点でスクリ
ーンを再正規化するための方法の手順を示すフローチャ
ートである。
【図８】 各々一定のピクセル座標の線からなるスクリ
ーン座標格子を示す説明図である。
【図９】 疑似画像においてセンサにより検出される各
々一定電圧の線からなる電圧格子を示す説明図である。
【図１０】 本発明のシステムにおける２組の次元間の
関係を示す説明図である。
【図１１】 入力点の既知の集合セットに関してシステ
ムに対する応答を較正することによって電圧格子からス
クリーン座標格子に変換するための方法の手順を示すフ
ローチャートである。
【図１２】 較正データテーブルを構築する形成するス
テップを示すフローチャートである。
【図１３】 較正データテーブルの値をライトペン用の
Ｘ行×Ｙ列の１つのテーブルに圧縮するステップを示す
フローチャートである。
【図１４】 圧縮較正データテーブルを得るために行を
圧縮するステップを示すフローチャートである。
【図１５】 行のmaxdeltaを求めるステップを示すフロ
ーチャートである。
【図１６】 行中の一列のdelta を表すのに必要なビッ
ト数を求めるステップを示すフローチャートである。
【図１７】 ビットフィールドを圧縮データテーブルに
詰め込むステップを示すフローチャートである。
【図１８】 圧縮データテーブルを用いてスクリーン位
置を検索し、補間するステップを示すフローチャートで
ある。
【図１９】 システムの応答をジッタ平滑化するステッ
プを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０ 大型ディスプレイ端末、１２ パネル、１４ 投
影ランプ、１６ フレネルレンズ、１８ 投影レンズ、
２０ スクリーン、２２ ワイヤレス・ライトペン、２
３ 受光サブシステム、２４ 縮小レンズ、２６ フィ
ルタ、２８ フォトダイオード、２９ コンピュータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ブレント・ビー・ウェルシュ アメリカ合衆国 カリフォルニア州 94043 マウンテンビュー デルアベニュ ー 2540 (72)発明者 デイビッド・ゴールドバーグ アメリカ合衆国 カリフォルニア州 94301 パロアルト チャニングアベニュ ー 619

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 コンピュータ生成情報が一方の面に投写
    され、ユーザが反対側の面の入力位置に修正可能な光像
    を投写することによりコンピュータとの間で対話形式で
    入出力を行い、その入力位置を表す指示位置インジケー
    タが前記一方の面に前記コンピュータによって投写され
    るスクリーン、及び入力位置の疑似画像座標を前記コン
    ピュータに供給する光検出器を有する透過型ディスプレ
    イシステムで前記疑似画像座標の位置を訂正すると共に
    前記指示位置インジケータを前記入力位置に密接に追随
    させる方法において：前記疑似画像座標を検出するステ
    ップと；前記疑似画像座標を周波数依存性による検出器
    歪みに関して正規化するために調節するステップと；前
    記疑似画像座標を電子信号ドリフトによる検出器歪みに
    関して正規化するために調節するステップと；前記疑似
    画像座標をスクリーンの電圧格子歪みによる検出器歪み
    に関して正規化するために調節するステップと；からな
    り、前記指示位置インジケータ座標を決定する前記方
    法。
  2. 【請求項２】 コンピュータ生成情報が一方の面に投写
    され、ユーザが反対側の面の第２の入力位置に修正可能
    な光像を投写することによりコンピュータとの間で対話
    形式で入出力を行い、第１の入力位置を表す指示位置イ
    ンジケータが前記一方の面に投写されるスクリーン、及
    び入力位置の疑似画像座標を前記コンピュータに供給す
    る光検出器を有する透過型ディスプレイシステムで前記
    疑似画像座標の位置を訂正すると共に前記指示位置イン
    ジケータを前記入力位置に密接に追随させる方法におい
    て：指示位置インジケータの前記第１の位置を表すデー
    タを入力するステップと；疑似画像座標を検出するステ
    ップと；前記第１の位置と前記疑似画像座標との間の位
    置の差の大きさを求めるステップと；前記の差の大きさ
    に応じて指示位置インジケータの位置の変化を決定する
    ステップと；からなり、前記位置の変化を、この変化の
    大きさが変化スレッショルドより小さい場合は、前記差
    の大きさより小さくし、前記位置の変化を、この変化の
    大きさが前記変化スレッショルドより大きい場合は、前
    記差の大きさに等しくする前記方法。
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