JPH07230354A

JPH07230354A - 情報入力装置及びそれを用いたプレゼンテーションシステム

Info

Publication number: JPH07230354A
Application number: JP2223494A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Okumura; 晃弘奥村
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1994-02-21
Filing date: 1994-02-21
Publication date: 1995-08-29
Anticipated expiration: 2018-10-14
Also published as: JP3456735B2

Abstract

(57)【要約】【目的】コンピュータを用いたプレゼンテーションを
スムーズに行わせる。【構成】三次元座標算出部１２１は、指示棒１１０の
先端に設けられたセンサ部１１１の三次元座標を算出
し、初期設定部１２２は、その三次元座標に基き、スク
リーン２２０及びＯＨＰ２１０の配置に応じたパラメー
タを記憶する。プレゼンテーションする人が指示棒１１
０で指示したスクリーン上の点は、センサ部１１１の三
次元座標と記憶されたパラメータから、三次元二次元変
換部１２４によりコンピュータ２００の出力画面上の二
次元座標に変換されてコンピュータに伝達される。その
ため、プレゼンテーションする人は、指示棒１１０でス
クリーン上の点を指示することで、コンピュータ出力画
面上の点を指示でき、コンピュータは、例えば、その指
示された点にカーソルを移動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、マルチメデイアプレゼ
ンテーション等に用いられるコンピュータに対する情報
入力装置とそれを用いたプレゼンテーションシステムに
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、プレゼンテーションを行う場合、
オーバーヘッドプロジェクタ（以下、ＯＨＰという）と
ＯＨＰシートを用い、拡大表示したＯＨＰシートの一部
分を指示棒等を使って指し示しながら説明を行うのが、
一般的であった。これに対して、マルチメディアを利用
してプレゼンテーションを行う方法が検討されている。
コンピュータを用いたプレゼンテーションもその一例で
ある。文献１；特開平２−６４７２１号公報文献２；特開平２−２１０５１４号公報文献１，２には、コンピュータの出力画面をＯＨＰを用
いて拡大表示する技術が、開示され、その文献１，２に
示された技術等により、コンピュータを用いたプレゼン
テーションを実現することができる。コンピュータの出
力画面を使ってプレゼンテーションを行うことは、次に
示す（Ａ）〜（Ｃ）に対して非常に効果的である。（Ａ）マルチメディアを使っているので、説得力あるプ
レゼンテーションが行える。（Ｂ）ＯＨＰシートを予め準備している場合と異なり、
例えば、その場で必要な情報を検索および作成して可視
化することができる。そして、可視化した情報に基づい
て解説を継続できる。（Ｃ）コンピュータのソフトウエの解説である場合に、
その場で実行して見せることができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、コンピ
ュータを用いたプレゼンテーションにおいては、次のよ
うな課題があった。コンピュータの出力画面を使ってプ
レゼンテーションを行う場合、コンピュータの操作を行
う必要がある。このコンピュータの操作と指示棒を使っ
た説明とが、スムーズに繋がらないと、全体がぎくしゃ
くしてしまい、効果的プレゼンテーションを行うことが
できないという課題がある。例えを揚げて言うと、プレ
ゼンテーションする人が、プレゼンテーション中にコン
ピュータを操作するために壇上から離れると、プレゼン
テーションが中断したような印象を聴取者に与え、これ
が頻繁に繰り返されるとプレゼンテーション全体の印象
を損ねる。プレゼンテーションにおいては、「いかに相
手を納得させるか」が重要であり、全体の印象が悪くな
ることは、致命的な欠点となる。また、プレゼンテーシ
ョンする人以外に、コンピュータの操作を行うオペレー
タが存在する場合には、プレゼンテーションする人とオ
ペレータとが、事前に打ち合わせを行うことにより、ス
ムーズにプレゼンテーションを行うことができる。しか
しながらこの方法では、事前の詳細な打ち合わせが必要
であり、前述のコンピュータに出力画面を使ってプレゼ
ンテーションを行う時の利点のうち、（Ｂ）を満足する
ことができない。即ち、コンピュータを使用する利点を
十分に生かすことができないことになる。本発明は、従
来のコンピュータを用いたプレゼンテーションにおい
て、プレゼンテーションする人が、壇上から離れる必要
があった点、或いはオペレータとの打ち合わせ必要とす
る点の課題を解決するコンピュータの情報入力装置とそ
れを用いたプレゼンテーションシステムを提供すること
を目的としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、前記課題
を解決するために、指示具によって指示された空間上の
指示点の三次元座標を算出する三次元座標算出部と、コ
ンピュータの出力画面の画像をスクリーンに投影する投
影機、及び該スクリーンの配置位置に応じて変化するパ
ラメータを複数の前記指示点から算出して記憶する初期
設定部とを、情報入力装置に備えている。そして、その
情報入力装置は、前記パラメータと指示点の三次元座標
とを用い、投影機によってスクリーン上にできる指示点
の影に対応するコンピュータの出力画面上の点の二次元
座標を算出して該コンピュータに伝達する三次元二次元
変換部を設けている。第２の発明は、第１の発明におけ
るパラメータを、前記出力画面上の画像に対して相似の
投影像を形成する仮想平面を表す式の係数と該仮想平面
上の所定の位置の三次元座標としている。また、三次元
二次元変換部を、前記指示点の三次元座標と前記パラメ
ータから前記指示点の影に対応する前記仮想平面中の点
の二次元座標を求め、該二次元座標を前記コンピュータ
の出力画面上の二次元座標に変換し前記コンピュータに
伝達する構成にしている。第３の発明は、指示具の位置
の三次元座標と指示具の指す方向を算出する三次元座標
算出部と、コンピュータの出力画面を表示するディスプ
レイの配置状態を前記三次元座標と方向とから求めて記
憶する初期設定部とを、情報入力装置に備えている。そ
して、その情報入力装置は、前記配置状態、前記指示具
の位置の三次元座標、及び前記指示具の指す方向を用
い、該指示具の指示した前記ディスプレイ上の点に対応
するコンピュータの出力画面上の点の二次元座標を求め
て前記コンピュータに伝達する三次元二次元変換部を設
けている。第４の発明は、第１または第３の発明の情報
入力装置と、その情報入力装置から伝達された二次元座
標に対応して画面を出力するコンピュータとを、プレゼ
ンテーションシステムに備えている。

【０００５】

【作用】第１の発明によれば、以上のように情報入力装
置を構成したので、初期設定時に、投影機及びスクリー
ンの配置状態に応じたパラメータが、指示具によって指
示された指示点に応じて初期設定部に記憶される。即
ち、プレゼンテーションにおける環境が、初期設定部に
記憶される。初期設定の後、例えば、プレゼンテーショ
ンするひとが指示具でスクリーン上の任意の点を指した
場合、スクリーン上には、投影機によってその点に対応
した影が発生する。初期設定部に記憶されたパラメータ
と三次元座標算出部からの三次元座標とに基き、三次元
二次元変換部は、座標投影機によってスクリーン上にで
きる指示点の影に対応するコンピュータの出力画面上の
点の二次元座標を、算出してコンピュータに伝達する。
第２の発明によれば、第１の発明におけるパラメータ
を、コンピュータ出力画面に対して相似投影像を形成す
る仮想平面に対応したパラメータとしている。即ち、ス
クリーン上の投影象がコンピュータに対して相似でない
場合にも、初期設定部は、投影機及びスクリーンの配置
状態に応じて形成される相似投影像からパラメータを求
めて記憶する。三次元二次元変換部は、指示点の三次元
座標とパラメータから前記指示点の影に対応する前記仮
想平面中の点の二次元座標を求め、該二次元座標を前記
コンピュータの出力画面上の二次元座標に変換する。第
３の発明によれば、例えばプレゼンテーションをコンピ
ュータとは別に配置されたディスプレイで行う場合、三
次元座標算出部は指示具の位置の三次元座標と指示具の
指す方向を算出し、初期設定部が、コンピュータの出力
画面を表示するディスプレイの配置状態を、その三次元
座標と方向とから求めて記憶する。そして、三次元二次
元変換部は、ディスプレイ配置状態、指示具の位置の三
次元座標、及び指示具の指す方向を用い、指示具の指示
したディスプレイ上の点に対応するコンピュータの出力
画面上の点の二次元座標を求めてコンピュータに伝達す
る。第４の発明によれば、第１または第３の発明の情報
入力装置は、スクリーン上にできる指示点の影に対応す
る点、または、指示具の指したディスプレイ上の点に対
応したコンピュータ出力画面の点の座標情報を求めてコ
ンピュータに伝達する。コンピュータは、情報入力装置
からの座標情報に応じた画面を出力する。従って、前記
課題を解決できるのである。

【０００６】

【実施例】第１の実施例図１は、本発明の第１の実施例のプレゼンテーションシ
ステムの構成を説明する図である。このプレゼンテーシ
ョンシステムは、情報を生成する情報入力装置１００
と、情報入力装置１００からの情報に対応した画面を出
力表示するコンピュータ２００と、コンピュータの出力
画面を拡大投影するＯＨＰ２１０と、投影されたコンピ
ュータの出力画面を写すスクリーン２２０とを、備えて
いる。図２は情報入力装置１００の外観斜視図である。
情報入力装置１００は、プレゼンテーションする人がス
クリーン上の点を指示する指示棒１１０と、本体１２０
と、磁場発生部１３０とで、構成されている。指示棒１
１０には、先端に設けられて磁場発生部１３０からの磁
場を検出するセンサ部１１１と、ボタンスイッチ１１２
と、本体１２０と指示棒１１０を繋ぐコード１１３を有
している。本体１２０は、センサ部１１１から転送され
た磁場情報を入力する三次元座標算出部１２１と、初期
設定を行う初期設定部１２２と、初期設定部に対して初
期設定開始を指示する初期設定ボタン１２３と、三次元
二次元変換部１２４で構成されている。

【０００７】三次元座標算出部１２１は磁場発生部１３
０の発生した磁場に対してセンサ部１１１で検出した情
報で、指示棒１１０の先端部分の三次元座標を算出する
ユニットであり、三次元座標算出部１２１は初期設定部
１２２及び三次元二次元変換部１２４にその三次元座標
を送出する。また、三次元座標算出部１２１と磁場発生
部１３０とセンサ部１１１とは、一般の三次元位置検出
に使用する磁気センサを構成するユニットと同等なユニ
ットである。初期設定部１２２はＯＨＰ２１０及びスク
リーン２２０の配置状態によって変化するパラメータ
を、利用開始前に算出して記憶するユニットである。三
次元二次元変換部１２４は初期設定部１２２が記憶して
いるパラメータを用い、指示棒１１０によって指示され
たスクリーン２２０上の点に対応するコンピュータ２０
０の出力画面上の二次元座標を、三次元座標算出部１２
１で得られた三次元座標を変換して求めるユニットであ
る。コンピュータ２００は液晶ディスプレイ２０１を有
し、液晶ディスプレイ２０１を介して出力画面を出力す
る。ＯＨＰ２１０はレンズ２１１とミラー２１２を有
し、液晶ディスプレイ２０１の画面を拡大投影する。本
装置は、利用開始前に初期設定を行う必要がある。図３
は、初期設定用の指定点を説明する図であり、図４は初
期設定時の側面図である。図３，４を参照しつつ、初期
設定の方法とその実際の動作について説明をする。

【０００８】利用者が初期設定ボタン１２３を押すと、
情報入力装置１００は初期設定を開始する。初期設定に
は、予め所定の位置に定められた初期設定用の指定点が
用いられる。例えば図３のように、スクリーン２２０上
に投影されたコンピュータ出力画面上の左上隅の点２２
１及び右下隅の点２２２が、用いられる。初期設定に際
し、まず、利用者はセンサ部１１１の影がスクリーン画
面上の指定点２２１に入り、かつセンサ部１１１がスク
リーン２２０に近い場所と十分離れている場所の２か所
で、ボタンスイッチ１１２を押す。同様にして、利用者
は指定展２２２に対しても、２か所でボタンスイッチ１
１２を押す。つまり図４に示された４点ａ₁，ａ₂，ｂ
₁，ｂ₂の対して、ボタンスイッチ１１２が順に押され
る。初期設定部１２２は、三次元座標算出部１２１から
送られてくるセンサ部１１１の三次元座標のうち、４点
（ａ₁，ａ₂，ｂ₁，ｂ₂）に対応する三次元座標を順
番に記憶する。利用者が４点（ａ₁，ａ₂，ｂ₁，
ｂ₂）の指定を終了すると、初期設定部１２２は以下の
手順で初期設定パラメータを算出して記憶する。２点ａ
₁，ａ₂を通る直線、及び２点ｂ₁，ｂ₂を通る直線の
各式が、初期設定部１２１でそれぞれ算出される。投影
光は図４中の点線となっているので、２直線は交点を持
つ。その２直線の交点の三次元座標が、求められて基準
点Ｏとされる。各４点ａ₁，ａ₂，ｂ₁，ｂ₂の三次元
座標を、それぞれ（ａ_1x，ａ_1y，ａ_1z）（ａ_2x，ａ_2y，
ａ_2z）（ｂ_1x，ｂ_1y，ｂ_1z）（ｂ_2x，ｂ_2y，ｂ_2z）とす
ると、基準点Ｏの三次元座標（Ｏ_x，Ｏ_y，Ｏ_z）は、
（１）式のように求められる。

【数１】次に、初期設定部１２２は、コンピュータの出力画面の
画像に対して相似の投影像を形成する仮想平面Ｓを求め
ると共に、その平面を表す式の係数Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを求
める。図５は、基準点Ｏと仮想平面Ｓとを示す図であ
る。初期設定部１２２は、基準点Ｏから点ａ₁，ａ₂を
通る直線、及び点ｂ₁，ｂ₂を通る直線に沿って一定距
離Ｌだけそれぞれ進んだ２点Ｅ，Ｆの三次元座標を求め
る。２点Ｅ，Ｆの三次元座標（Ｅ_x，Ｅ_y，Ｅ_z）及び
（Ｆ_x，Ｆ_y，Ｆ_z）は、（２）及び（３）式で求めら
れる。

【０００９】

【数２】さらに、点Ｅ，Ｆを通りかつ基準点Ｏが法線方向となる
平面の（４）式を算出し、仮想平面Ｓとする。

【００１０】

【数３】また、点Ｅを通りＸＹ平面に平行な平面と仮想平面Ｓと
の交線を求め、点Ｆからのその交線にひいた垂線の足を
Ｇとする。同様に、点Ｆを通りＸＹ平面に平行な平面と
仮想平面Ｓとの交線を求め、点Ｅからのその交線にひい
た垂線の足をＨとする。点Ｇ，Ｈの三次元座標（Ｇ_x，
Ｇ_y，Ｇ_z）及び（Ｈ_x，Ｈ_y，Ｈ_z）は、（５）及び
（６）式で求められる。

【００１１】

【数４】以上の計算で求められた仮想平面Ｓの（３）式の４つの
係数Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄと、基準点Ｏの三次元座標（Ｏ_x，
Ｏ_y，Ｏ_z）と、各点Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈの三次元座標（Ｅ
_x，Ｅ_y，Ｅ_z）、（Ｆ_x，Ｆ_y，Ｆ_z）（Ｇ_x，
Ｇ_y，Ｇ_z）（Ｈ_x，Ｈ_y，Ｈ_z）とが、初期設定部１
２２でパラメータとして記憶される。

【００１２】図６は、図１中の情報入力装置の動作を説
明する図であり、図１のプレゼンテーションシステムの
動作を、この図６を参照しつつ説明する。三次元座標算
出部１２１はセンサ部１１１の位置の三次元座標を常に
算出し、三次元二次元変換部１２４に送り続ける。三次
元二次元変換部１２４は、三次元座標算出部１２１から
の受け取ったセンサ部１１１の位置の三次元座標Ｉと初
期設定部１２２にが保持している基準点Ｏの三次元座標
とから、この２点ＯＩを通る直線２２３の式を計算す
る。そして、初期設定部１２２が保持している仮想平面
Ｓと直線２２３から、その交点２２４の三次元座標が求
められる。センサ部１１１の三次元座標を（Ｉ_x，
Ｉ_y，Ｉ_z）とすると交点２２４の三次元座標（Ｊ_x，
Ｊ_y，Ｊ_z）は、（７）式で求めることができる。

【００１３】

【数５】図７は、二次元座標への変換を説明する図である。図７
に示すように、仮想平面Ｓはコンピュータの出力画面、
即ち、液晶ディスプレイの画面に対して相似となる。そ
のため、仮想平面Ｓ上の点が決まれば、対応するコンピ
ュータの出力画面上の点の決めることができる。つま
り、コンピュータ画面上のＸ座標の最大値とＹ座標の最
大値を使えば、交点２２４のＥＧ方向成分の長さ「ＥＳ
_x」と、ＥＨ方向成分の長さ「ＥＳ_y」を、対応するコ
ンピュータ出力画面上の二次元座標の（Ｃ_x，Ｃ_y）に
変換することができる。各長さ「ＥＳ_x」、「ＥＳ_y」
及び座標（Ｃ_x，Ｃ_y）は、次の（８）及び（９）式に
基いて、求められる。

【００１４】

【数６】なお、Ｘ座標及びＹ座標の最大値は、コンピュータによ
って異なるが、種類が限られているので、例えば、スイ
ッチ等の選択手段で選択設定すると、この問題は解消さ
れる。この座標変換において、初期設定の際に基準点Ｏ
の位置、及び仮想平面Ｓの式が正しく設定されていれ
ば、スクリーン２２０の位置や角度に関係なく指示棒１
１０の影の先端部分と、二次元座標（Ｃ_x，Ｃ_y）がス
クリーン２２０に拡大投影される位置とは、一致する。
従って、ボタンスイッチ１１２の操作と二次元座標（Ｃ
_x，Ｃ_y）とを組み合わせて、コンピュータ２００に送
ることにより、指示棒１１０を、マウスやデジタイザ等
の従来の入力装置の代わりとして使用することができ
る。

【００１５】以上のように本実施例のプレゼンテーショ
ンシステムでは、以下のような利点がある。（ａ）スクリーンからの距離に関係なく、コンピュータ
の操作ができ、プレゼンテーションする人が、いちいち
壇上を離れなくてもよい。（ｂ）プレゼンテーションする人以外のオペレーターが
不要である。（ｃ）一つの指示棒１１０でコンピュータ２００の操作
とプレゼンテーションの解説とができるようになり、コ
ンピュータを用いたマルチメディアプレゼンテーション
をスムーズに行うことができる。（ｄ）一般のコンピュータ、ＯＨＰ及びスクリーン等
に、本実施例で用いた情報入力装置１００を加えるだけ
で、簡単にマルチメディアプレゼンテーションシステム
を構築することができる。（ｅ）ＯＨＰ２１０等のように、使用の度に投影機とス
クリーンの配置の変化する場合でも、簡単に初期設定を
行うことが可能である。（ｆ）スクリーン側に、例えば、影の位置を読み取る装
置等の特殊な装置を必要とせず、また、ＯＨＰ２１０に
対するスクリーン２２０の配置位置や角度に関しても制
限がないので、扱いが楽である。（ｇ）ＯＨＰ２１０に対するスクリーン２２０の配置や
角度の関係で、投影された画像がコンピュータの出力画
像に対して歪んでいる場合でも、問題無く使用できる。（ｈ）マウスやデジタイザ等のコンピュータの入力装置
の代わりに、情報入力装置１００を使用できるので、ソ
フトウエアの変更の必要がない。（ｉ）例えば、指示棒１１０の先端部分の影の指示する
点に、カーソルが来るように設定できるので、カーソル
を探しやすい。

【００１６】第２の実施例図８は、本発明の第１の実施例のプレゼンテーションシ
ステムの構成を説明する図である。このプレゼンテーシ
ョンシステムは、情報を生成する情報入力装置３００
と、情報入力装置３００からの情報に対応した画面を表
示するコンピュータ４００と、コンピュータの出力画面
を表示する大型ディスプレイ４１０とを、備えている。
図９は図８中の情報入力装置３００の外観斜視図であ
る。情報入力装置３００は、プレゼンテーションする人
が大型ディスプレイ４１０上の点を指示する指示具３１
０と、本体３２０と、磁場発生部３３０とで、構成され
ている。指示具３１０には、磁場発生部３３０からの磁
場を検出するセンサ部３１１と、ボタンスイッチ３１２
と、レーザー発振部３１３と、本体３２０と指示具３１
０を繋ぐコード３１４とを、有している。本体３２０
は、センサ部３１１から転送された磁場情報を入力する
三次元座標算出部３２１と、三次元座標を用いて初期設
定を行う初期設定部３２２と、初期設定部に対して初期
設定開始を指示する初期設定ボタン３２３と、三次元二
次元変換部３２４で構成されている。三次元座標算出部
３２１は、磁場発生部３３０の発生した磁場に対してセ
ンサ部３１１で検出した情報から指示具３１０の三次元
座標とその指示方向を算出するユニットであり、初期設
定部３２２及び三次元二次元変換部３２４にその三次元
座標と指示方向を送出する。ここで、指示方向とはレー
ザ発振部３１３によって出力されるレーザー光ＬＢの方
向である。三次元座標算出部３２１と磁場発生部３３０
とセンサ部３１１とは、一般の三次元位置検出に使用す
る磁気センサを構成するユニットと同等なユニットであ
る。初期設定部３２２は大型ディスプレイ４１０の配置
状態によってパラメータを算出して記憶するユニットで
ある。三次元二次元変換部３２４は初期設定部３２２が
記憶しているパラメータと三次元座標算出部３２１で得
られた三次元座標と指示方向とを用い、指示具３１０に
よって指示された大型ディスプレイ４１０上の点に対応
するコンピュータ４００内の二次元座標を求めるユニッ
トである。大型ディスプレイ４１０は、コンピュータ４
００の出力画面を拡大する構成である。

【００１７】本実施例においても、第１の実施例と同様
に、利用開始前に初期設定を行う必要がある。図１０
は、初期設定用の指定点を説明する図であり、図１１は
初期設定パラメータの算出方法を示す図である。図１
０，１１を参照しつつ、初期設定の方法とその実際の動
作について説明をする。利用者が初期設定ボタン３２３
を押すと、情報入力装置３００は、初期設定を開始す
る。初期設定には、予め大型ディスプレイ４１０の所定
の位置に定められた初期設定用の指定点が用いられる。
例えば、図１０のように、大型ディスプレイ４１０に写
し出されたコンピュータ出力画面上の左上隅の点４１
１、右上隅の点４１２、及び左下隅の点４１３が、用い
られる。初期設定に際し、まず利用者は任意の位置に立
ち、図１１のように、各３つの指示点４１１，４１２，
４１３にレーザー光ＬＢを順に当てながらボタンスイッ
チ３１２を３回押す。次に、利用者は、別の位置に移動
して、同様に指示点にレーザー光ＬＢを当てながらボタ
ンスイッチ３１２を３回押す。初期設定部３２２は、三
次元座標部３２１から送られてくる三次元座標のうち、
利用者がボタンスイッチ３１２を押したときの三次元座
標とその指示方向とから、直線の式を算出する。そのた
め、初期設定部３２２は図１１に示す６本の直線Ｌ₁₁〜
Ｌ₂₃の式を得る。次に、初期設定部３２２は、２直線Ｌ
11とＬ21とから点４１１の三次元座標を算出しＫとす
る。同様に、２直線Ｌ12とＬ22、２直線Ｌ13とＬ23から
各点４１２，４１３の三次元座標をそれぞれ求め、それ
らをＭ，Ｎとする。さらに、初期設定部３２２は、各三
次元座標Ｋ，Ｍ，Ｎから座標Ｋ、Ｍ、Ｎを通る平面の式
を求め、ディスプレイ平面Ｐとする。利用者の指定した
６点に三次元座標を（ｘ₁₁，ｙ₁₁，ｚ₁₁）…（ｘ₂₃，ｙ
₂₃，ｚ₂₃）とし、それぞれの方向（単位ベクトル）を
（ｕ₁₁，ｖ₁₁，ｗ₁₁）…（ｕ₂₃，ｖ₂₃，ｗ₂₃）とする
と、各三次元座標（Ｋ_x，Ｋ_y，Ｋ_z）（Ｍ_x，Ｍ_y，
Ｍ_z）（Ｎ_x，Ｎ_y，Ｎ_z）は、次の（１０）〜（１
２）式となる。また、ディスプレイ平面Ｐは、（１３）
式となる。

【００１８】

【数７】また、ディスプレイ平面Ｓの式は以下のようになる。

【数８】以上の計算で求められたディスプレイ平面Ｐの式の４つ
の係数Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄと、三次元座標（Ｋ_x，Ｋ_y，Ｋ
_z）（Ｍ_x，Ｍ_y，Ｍ_z）（Ｎ_x，Ｎ_y，Ｎ_z）は、初
期設定部３２２で、パラメータとして記憶される。

【００１９】図１２は、図８中の情報入力装置の動作を
説明する図である。次に、図８のプレゼンテーションシ
ステムの動作を、図１２を参照しつつ説明する。三次元
座標算出部３２１はセンサ部３１１の位置の三次元座標
と指示方向を常に算出し、三次元二次元変換部３２４に
送り続ける。三次元二次元変換部３２４は、三次元座標
算出部３２１からの受け取ったセンサ部３１１の位置の
三次元座標と指示方向からレーザー光ＬＢの直線の式を
算出し、次に、この直線とディスプレイ平面Ｐの交点４
１４の三次元座標Ｑを算出する。この三次元座標ＱのＫ
Ｍ方向成分の長さ「ＫＰ_x」とＫＮ方向成分の長さ「Ｋ
Ｐ_y」とが求められ、さらに、それらはコンピュータの
Ｘ座標の最大値とＹ座標の最大値とを用いて、コンピュ
ータ出力画面上の二次元座標（Ｃ_x，Ｃ_y）に変換され
る。ここで、センサ部３１１の三次元座標を（ｘ_r，ｙ
_r，ｚ_r）、及び方向（単位ベクトル）を（ｕ_r，
ｖ_r，ｗ_r）とすると、交点４１４の三次元座標
（Ｑ_x，Ｑ_y，Ｑ_z）、長さ「ＫＰ_x」，「ＫＰ_y」、
及びＣ_x，Ｃ_yは、次の（１４）〜（１６）式で求めら
れる。

【００２０】

【数９】なお、Ｘ座標及びＹ座標の最大値は、コンピュータによ
って異なるが、種類が限られているので、例えばスイッ
チ等の選択手段で選択設定すると、この問題は解消され
る。この座標変換において、初期設定の際にディスプレ
イ平面Ｐの式が正しく設定されていれば、レーザー光Ｌ
Ｂが指す場所（点４１４）と大型ディスプレイ４１０が
二次元座標（Ｃ_x，Ｃ_y）に対応して表示する場所と
は、一致する。そのため、ボタンスイッチ３１２の操作
と二次元座標（Ｃ_x，Ｃ_y）とを組み合わせて、コンピ
ュータ４００に送ることにより、指示具３１０を、マウ
スやデジタイザ等の従来の入力装置の代わりとして使用
することができる。

【００２１】以上のように本実施例のプレゼンテーショ
ンシステムでは、以下のような利点を発揮する。（ｊ）一つの指示具３１０でコンピュータ４００の操作
とプレゼンテーションの解説とができるようになり、コ
ンピュータを用いたマルチメディアプレゼンテーション
をスムーズに行うことができる。（ｋ）一般のコンピュータ、大型ディスプレイ等に、本
実施例で用いた情報入力装置３００を加えるだけで、簡
単にマルチメディアプレゼンテーションシステムを構築
することができる。（ｌ）マウスやデジタイザ等のコンピュータの入力装置
の代わりに、情報入力装置３００を使用できるので、ソ
フトウエアの変更の必要がない。（ｍ）大型ディスプレイからの距離に関係なく、コンピ
ュータの操作ができ、プレゼンテーションする人が、い
ちいち壇上を離れなくてもよい。

【００２２】なお、本発明は、上記実施例に限定されず
種々の変形が可能である。その変形例としては、例えば
次のようなものがある。第１，第２の実施例で用いられた各コンピュータ２
００，４００は、パソコンレベルのものでもよいし、ま
た、ワークステーション等に用いられるコンピュータと
しても第１，第２の実施例は実現できる。第１の実施例において、指示棒１１０の先端部の影
に対応する点の二次元座標のＹ座標の値を少し減じてお
いてもよく、こうすることによってスクリーンに現れる
カーソルが、指示棒１１０の先端の上に表示され、使い
易くなる。第１の実施例において、ＯＨＰ２１０と液晶ディス
プレイ２０１を用いたが、本発明はこれらに限定され
ず、コンピュータの出力画面をスクリーンの前面から拡
大投影する装置及びシステムであれば、本発明と同様の
効果を奏す。第１の実施例で、パラメータの設定方法について説
明したが、このパラメータ設定方法については、第１の
実施例に限定されない。例えば、初期設定用の画面を用
意し、その初期設定用画面上の所定の位置に設定された
指定位置を用いて仮想平面Ｓを算出する方法等でも、良
好なプレゼンテーションシステムを構築できる。第１，第２の実施例においては、指示棒１１０，指
示具３１０から三次元座標を求めるのに、磁気センサを
用いたが、空間中の三次元座標を得ることができる装置
であれば、本発明に適応できる。例えば、超音波や光を
利用した三次元位置検出装置等が、代用可能である。第２の実施例では、レーザー光ＬＢを利用して大型
ディスプレイ４１０を指すようにしているが、レーザー
光に限定されない。第２の実施例では、利用の度に初期設定を行うよう
にしているが、三次元座標検出のための座標系での、大
型ディスプレイ４１０の位置が同じ場合、初期設定にお
けるパラメータを記憶し、次回からの初期設定を省略し
てもよい。

【００２３】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、第１の発明
によれば、三次元座標算出部と初期設定時に投影機及び
スクリーンの配置状況に応じたパラメータを、記憶する
初期設定部と、初期設定部に記憶されたパラメータと三
次元座標算出部からの三次元座標とに基き、指示点の影
に対応するコンピュータの出力画面上の点の二次元座標
を求める三次元二次元変換部とを、備えているので、例
えば、コンピュータに対してマウスやデジタイザ等の従
来の入力装置の代わりとして使用する情報入力装置を構
成できる。第２の発明によれば、第１の発明の情報入力
装置において、パラメータをコンピュータ出力画面に対
して相似投影像を形成する仮想平面に対応したパラメー
タとしている。即ち、スクリーン上の投影象がコンピュ
ータに対して相似でない場合にも、初期設定部は、投影
機及びスクリーンの配置状況に応じて形成される相似投
影像からパラメータを求めて記憶する。また、三次元二
次元変換部は、指示点の三次元座標とパラメータから前
記指示点の影に対応する前記仮想平面中の点の二次元座
標を求め、該二次元座標を前記コンピュータの出力画面
上の二次元座標に変換する。そのため、投影機及びスク
リーンの配置状態に関わらず、コンピュータの出力画面
上の二次元座標を求めることができる。第１の発明の情
報入力装置を用いた第４の発明のプレゼンテーションシ
ステムは、次の（Ａ）から（Ｅ）のような効果を発揮す
る。（Ａ）スクリーンからの距離に関係なく、コンピュータ
の操作ができ、プレゼンテーションする人が、いちいち
壇上を離れなくてもよい。（Ｂ）プレゼンテーションする人以外のオペレーターが
不要である。（Ｃ）一つの指示棒でコンピュータの操作とプレゼンテ
ーションの解説とができるようになり、コンピュータを
用いたマルチメディアプレゼンテーションをスムーズに
行うことができる。（Ｄ）例えば、ＯＨＰ等のように、使用の度に投影機と
スクリーンの配置の変化する場合でも、簡単に初期設定
を行うことが可能である。（Ｅ）スクリーン側に、例えば、影の位置を読み取る装
置等の特殊な装置を必要とせず、スクリーンの配置位置
や角度に関しても制限がないので、扱いが楽である。

【００２４】第３の発明によれば、情報入力装置に指示
具の位置の三次元座標と指示具の指す方向を算出する三
次元座標算出部と、ディスプレイの配置状態を前記三次
元座標と方向とから求めて記憶する初期設定部と、指示
具の指示したディスプレイ上の点に対応するコンピュー
タの出力画面上の点の二次元座標を求めてコンピュータ
に伝達する三次元二次元変換部とを、備えているので、
マウスやデジタイザ等のコンピュータの入力装置の代わ
りに使用できる。また、ディスプレイからの距離に関係
なく、コンピュータの操作ができ、プレゼンテーション
する人が、いちいち壇上を離れなくてもよい。第３の発
明の情報入力装置を用いた第４の発明のプレゼンテーシ
ョンシステムによれば、次の（Ｆ）から（Ｊ）のような
効果を発揮する。（Ｆ）ディスプレイからの距離に関係なく、コンピュー
タの操作ができ、プレゼンテーションする人が、いちい
ち壇上を離れなくてもよい。（Ｇ）プレゼンテーションする人以外のオペレーターが
不要である。（Ｈ）一つの指示具でコンピュータの操作とプレゼンテ
ーションの解説とができるようになり、コンピュータを
用いたマルチメディアプレゼンテーションをスムーズに
行うことができる。（Ｉ）ディスプレイの配置位置や角度に関しても制限が
ないので、扱いが楽である。（Ｊ）マウスやデジタイザ等のコンピュータの入力装置
の代わりに、情報入力装置を使用できるので、ソフトウ
エアの変更の必要がない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例のプレゼンテーションシ
ステムの構成を示す図である。

【図２】情報入力装置１００の外観斜視図である。

【図３】初期設定用の指定点を説明する図である。

【図４】初期設定時の側面図である。

【図５】基準点Ｏと仮想平面Ｓを示す図である。

【図６】図１中の情報入力装置の動作を説明する図であ
る。

【図７】二次元座標への変換を説明する図である。

【図８】本発明の第２の実施例のプレゼンテーションシ
ステムの構成を示す図である。

【図９】情報入力装置３００の外観斜視図である。

【図１０】初期設定用の指定点を説明する図である。

【図１１】初期設定パラメータの算出方法を示す図であ
る。

【図１２】図８中の情報入力装置の動作を説明する図で
ある。

【符号の説明】

１００，３００情報入力装置１１０指示棒１２１，３２１三次元座標算出部１２２，３２２初期設定部１２４，３２４三次元二次元変換部２００，４００コンピュータ２０１液晶ディスプレイ２１０ＯＨＰ２２０スクリーン４１０ディスプレイＳ仮想平面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】指示具によって指示された空間上の指示
点の三次元座標を算出する三次元座標算出部と、コンピュータの出力画面の画像をスクリーンに投影する
投影機、及び該スクリーンの配置位置に応じて変化する
パラメータを複数の前記指示点から算出して記憶する初
期設定部と、前記パラメータと前記指示点の三次元座標とを用い、前
記投影機によって前記スクリーン上にできる前記指示点
の影に対応する前記コンピュータの出力画面上の点の二
次元座標を算出して該コンピュータに伝達する三次元二
次元変換部とを、備えたことを特徴とする情報入力装置。
【請求項２】前記パラメータは、前記出力画面上の画
像に対して相似の投影像を形成する仮想平面を表す式の
係数と該仮想平面上の所定の位置の三次元座標とし、前記三次元二次元変換部は、前記指示点の三次元座標と
前記パラメータから前記指示点の影に対応する前記仮想
平面中の点の二次元座標を求め、該二次元座標を前記コ
ンピュータの出力画面上の二次元座標に変換して前記コ
ンピュータに伝達する構成にしたことを特徴とする請求
項１記載の情報入力装置。
【請求項３】指示具の位置の三次元座標と指示具の指
す方向を算出する三次元座標算出部と、コンピュータの出力画面を表示するディスプレイの配置
状態を前記三次元座標と方向とから求めて記憶する初期
設定部と、前記配置状態、前記指示具の位置の三次元座標、及び前
記指示具の指す方向を用い、該指示具の指示した前記デ
ィスプレイ上の点に対応するコンピュータの出力画面上
の点の二次元座標を求めて前記コンピュータに伝達する
三次元二次元変換部とを、備えたことを特徴とする情報入力装置。
【請求項４】請求項１または３記載の情報入力装置
と、前記情報入力装置から伝達された二次元座標に対応
して画面を出力するコンピュータとを、備えたことを特
徴とするプレゼンテーションシステム。