JPH09204260A - データ入力方法とその装置、並びにそれを用いた撮像方法とその装置 - Google Patents

データ入力方法とその装置、並びにそれを用いた撮像方法とその装置

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JPH09204260A
JPH09204260A JP8010038A JP1003896A JPH09204260A JP H09204260 A JPH09204260 A JP H09204260A JP 8010038 A JP8010038 A JP 8010038A JP 1003896 A JP1003896 A JP 1003896A JP H09204260 A JPH09204260 A JP H09204260A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 手を使わなくてもカーソル表示を高速にかつ
正確に移動設定できるデータ入力方法とその装置とそれ
を用いた撮像方法とその装置を提供する。 【解決手段】 表示部(103)の一部を見る瞳(10
4)の位置を検出する検出部(101、102、12
2、123、124)と、検出された位置に対応する表
示部(103)での座標を計算する計算部(122、1
23、124)と、表示部(103)の前記座標位置に
カーソルを表示する表示処理部(121、122、12
3、124、103)とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、データ入力方法と
その装置、並びにそれを用いた撮像方法とその装置、特
に、表示装置上の位置を示すカーソル移動のためのデー
タの入力方法とその装置、並びにそれを用いた撮像方法
とその装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のポインティングデバイスは、例え
ば、マウスやタブレットのように、手でポインティング
デバイスを掴み、移動させることによって、その移動方
向や移動量のデータをコンピュータなどに送信し、コン
ピュータ側で、表示画面に対応するカーソルを表示させ
て移動させていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、手でポインティングデバイスを移動させて、
カーソル位置の移動を行うコンピュータシステム構成で
あったため、カーソルを移動させる目的の位置を目で確
認した後、目的位置と異なる位置にあるカーソルをその
目的位置まで移動するようにポインティングデバイスを
操作する必要があった。
【0004】本発明は、上記従来例に鑑みてなされたも
ので、手を使わなくてもカーソル表示を高速にかつ正確
に移動設定できるデータ入力方法とその装置と、それを
用いた撮像方法とその装置を提供することを目的とす
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のデータ入力方法とその装置、並びにそれを
用いた撮像方法とその装置は以下の構成を備える。即
ち、本発明のデータ入力装置は、表示手段の一部を見る
瞳の位置を検出する検出手段と、前記検出された位置に
対応する前記表示部での座標を計算する計算手段と、前
記表示手段の前記座標位置にカーソルを表示する表示手
段とを備える。
【0006】また、別の発明は、上述のデータ入力装置
と、前記データ入力装置で計算された前記データ入力装
置の表示手段での座標に基づき、焦点調整を行う焦点調
整手段とを備える。また、別の発明はデータ入力方法で
あって、表示手段の一部を見る瞳の位置を検出する検出
工程と、前記検出された位置に対応する前記表示部での
座標を計算する計算工程と、前記表示手段の前記座標位
置にカーソルを表示する表示工程とを備える。
【0007】また、別の発明は撮像方法であって、上述
のデータ入力方法の各工程と、前記データ入力方法の工
程で計算された前記表示手段での座標に基づき、焦点調
整を行う焦点調整工程とを備える。また、別の発明は、
表示部の所定の位置に所定の画像を表示する第1の表示
手段と、前記表示部の一部を見る瞳の位置を検出する検
出手段と、前記検出された位置に対応する前記表示部で
の座標を計算する計算手段と、前記計算された前記表示
部での座標が、前記表示部の所定の位置に含まれれば、
前記計算された前記表示部での座標位置にカーソルを表
示する表示手段とを備える。
【0008】また、別の発明は、表示部の所定の位置に
所定の画像を表示する第1の表示工程と、前記表示部の
一部を見る瞳の位置を検出する検出工程と、前記検出さ
れた位置に対応する前記表示部での座標を計算する計算
工程と、前記計算された前記表示部での座標が、前記表
示部の所定の位置に含まれれば、前記計算された前記表
示部での座標位置にカーソルを表示する表示工程とを備
える。
【0009】
【発明の実施の形態】まず、本実施の形態のデータ入力
方法とその装置の構成の一つのポイント要約した後に、
詳細な説明に入る。本実施の形態は、光を検知する媒体
を用意し、その媒体に映像された瞳の画像を検知する機
能を持ち、検知した瞳からその座標を演算し、表示装置
の演算された座標にカーソルを表示する。この構成にお
いて、表示装置を見る目の視線方向に追従してカーソル
を自動的に移動・表示する。
【0010】また、別の実施の形態では、視線方向によ
って、ポインテイングデバイスのボタン動作を指示する
処理構成を有する。 (第1の実施の形態)図1は、本発明の特徴を最も良く
表す図面である。
【0011】同図において、101はハーフミラー、1
02は視線検知用チャージ・カップルド・デバイス(以
下CCD)マトリクス、103は表示装置、104は
目、105は表示装置上の位置を示すカーソル、106
は表示装置103の原点座標、107は視線検知用CC
Dマトリクス102の原点座標である。表示装置103
の原点106から108の方向をX座標方向、109の
方向をY座標方向とし、座標値が増加する。
【0012】視線検知用CCDマトリクスの原点107
から110の方向をX座標方向、111の方向をY座標
方向とし、座標値が増加する。また、表示装置と視線検
知用CCDマトリクスの座標は1対1に対応している。
視線検知用CCDマトリクス102は、光入力により電
荷を発生するCCDを2次元平面に敷き詰めた媒体であ
り、電荷の分布を検知することにより目の位置112を
検知し、視線方向を検出する。
【0013】104の目から表示装置103上の画面を
見る場合、ハーフミラー101から反射された光(目1
04の像を含む)が視線検知用CCDマトリクス102
にぶつかる。そして、その光量の分布に対応して視線検
知用CCDマトリクス102に目104の像に対応した
電荷の分布を発生させる。その分布を解析することによ
って、CCDマトリクス102上での目104に対応す
る位置112が検知され、検知された視線位置に対応す
る表示装置103上での位置にカーソル105を表示す
る。
【0014】視線検知用CCDマトリクス102は、C
CDデータ入力制御部によって制御され、CCDマトリ
クス102からのデータを入力し、CPU122やRA
M124に転送する。表示ドライバ121は、表示装置
103を駆動を行い、CPU122やRAM124から
転送される表示データを表示装置103に表示させる。
【0015】ROMには、後述する各種フローチャート
の処理に対応するプログラムが格納されており、CPU
122によって、逐次読み出され実行される。CPU1
22は、上述の各部の処理全体を制御する。図2は、C
CDにより視線を検知する機構を示した図である。図2
を参照して、102は視線検知用CCDマトリクス、1
12は視線検知用CCDマトリクス上に投影された目の
瞳孔の画像である。
【0016】また、201は瞳のX,Y座標の最小座標
(Xmin,Ymin)であり、202は瞳のX,Y座
標の最大座標(Xmax,Ymax)である。瞳の最小
座標201と最大座標202から、瞳の中心の座標: (Xmax−Xmin,Ymax−Ymin) を求める。求められた瞳の中心の座標に対応する表示装
置103上の位置にカーソル105を移動/表示する。
【0017】図3は、本実施の形態のカーソル移動表示
処理のアルゴリズムを示す。まず、ステップS301で
電源投入されると、ステップS302で、視線検知用C
CDマトリクスに投影された瞳の最小座標及び最大座標
を検知する。ステップS303では、ステップS302
で検知された座標より、瞳の中心座標を算出する。
【0018】ステップS304では、瞳の中心座標に対
応する表示装置上の位置にカーソルを移動する。ステッ
プS305では、電源がオフにされたかどうかチェック
し、オフでなければ、ステップS302に戻り、同様の
処理を繰り返す。オフであれば、処理を終了する。
【0019】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、従来の手動のポインテイングデバイスを用いること
なく、所要の位置に視線を移動させるだけで、カーソル
の位置を設定することができる。 (第2の実施の形態)次に、第2の実施の形態のデータ
入力方法とその装置は、特に、手が不自由等の身体障害
者向きの装置であって、カーソルの移動設定を容易に行
うことができる。
【0020】図4は、第2の実施の形態の特徴を最も良
く表しており、401は第1の実施の形態(図1参照)
と同じ構成の装置、402はスイッチ、403は防水カ
バーである。第1の実施の形態の装置により移動したカ
ーソル位置において、402のスイッチを押すことで、
ポインテイングデバイスのボタンのエミュレーション、
即ち、ボタンのオンオフに対応してカーソル移動処理を
行うかどうかの指示を行う。
【0021】このスイッチには、防水カバー403また
は、スイッチに防水機構が装備されており、人間は口の
中でそのスイッチのオンオフを容易に制御できる。図5
は、第2の実施の形態の処理アルゴリズムを示す。ま
ず、ステップS501で電源投入されると、ステップS
502で、スイッチのオン・オフを検知する。そして、
スイッチがオンの場合は、ステップS503へ進み、視
線の移動に対応したカーソルの移動処理である、上述し
たステップS302からステップS304と同じ処理を
行う。
【0022】ステップS504では、電源がオフにされ
たかどうかチェックし、オフでなければ、ステップS5
02に戻り、同様の処理を繰り返す。オフであれば、処
理を終了する。本実施の形態によれば、ポインテイング
デバイスのクリックボタンに対応するスイッチを備え、
視線の移動によるカーソルの移動の実行、非実行の指示
を容易に行うことができる。また特に、そのスイッチ
は、人間は口の中でオンオフを容易に制御できるため、
身体障害者等にとっても、容易にカーソルの移動を操作
することができる。 (第3の実施の形態)図6は、第3の実施の形態の特徴
を最も良く表しており、601は第1の実施の形態のデ
ータ入力装置であり、602は、視線の移動によりカー
ソルの移動処理を行うか否かを制御するスイッチであ
る。
【0023】第3の実施の形態のデータ入力装置は、第
2の実施の形態で説明したデータ処理を同じ処理を行
う。 (第4の実施の形態)第4の実施の形態は、第1の実施
の形態のデータ入力装置を、撮像装置に適用した応用例
である。
【0024】図7は、第4の実施の形態の特徴を最も良
く表しており、701は、第1の実施の形態のデータ入
力装置の機能を内蔵した撮像装置(以下スチルビデオカ
メラ)、702はポインテイングデバイスのクリックボ
タンに対応するスイッチ、703はそのデータ入力装置
の機能とスチルビデオカメラの機能を切り替えるスイッ
チである。
【0025】本実施の形態での視点の移動に対するカー
ソルの移動設定処理結果に基づいて、スチルビデオカメ
ラ701はフォーカシングの調整等を行ことができる。
視線の移動だけで撮像対象にたいするフォーカシングが
可能なため、ユーザの別の手段による調整を不要とする
ことができ便利である。図8は第4の実施の形態の処理
アルゴリズムを示しており、ステップS801で電源投
入されると、ステップS802で機能切り替えスイッチ
703のオンオフの状態を検出する。
【0026】即ち、ユーザが、機能切り替えスイッチ7
03のオンオフを設定することにより、本発明に係る一
実施の形態の視線移動によるカーソル移動処理モードを
選択するか、または、設定されたカーソル一に基づきフ
ォーカシングなどの処理を行って、通常の撮像処理を行
うモードを選択する。ステップS803で、この検出結
果を判定し、オンであれば、ステップS805へ進み、
オフであれば、ステップS804へ進む。
【0027】ステップS805では、視線によるカーソ
ル移動処理、即ち、上述したステップS302からステ
ップS304と同じ処理を行う。ステップS806で
は、電源がオフにされたかどうかチェックし、オフでな
ければ、ステップS802に戻り、同様の処理を繰り返
す。オフであれば、処理を終了する。
【0028】ステップS804では、ステップS805
で設定されたカーソル位置に基づき、撮像対象に対する
フォーカシングを行う。そして、実際の撮像に関する諸
々の処理を行う。この処理は、通常のカメラでの処理と
同様であるので説明を省略する。以上説明したように、
本実施の形態によれば、本発明に係る一実施の形態のデ
ータ入力方法とその装置を撮像装置に適用することによ
り、人間の物理的操作が最小で、対象被写体の特定がで
き、また、その結果を元に、フォーカシング等の処理を
自動的に行うことができる。 (第5の実施の形態)第5の実施の形態は、第4の実施
の形態の撮像装置に対してさらに、内蔵する表示装置の
一角に、第4の実施の形態で説明した視線によるカーソ
ル移動処理かその他の撮像機能の処理を行うかの判定
を、表示装置103の領域に”機能切り換え指定領域”
を設け、ユーザの目がその領域を向くことにより、その
領域のオンオフを検出することにより、さらにユーザの
物理的操作を軽減した撮像方法とその装置に関する。
【0029】図9は、第5の実施の形態の特徴を最も良
く表しており、901は基本的に第4の実施の形態に示
した機能と同じ機能を有する撮像装置(スチルビデオカ
メラ)であり、902はカーソル移動処理を実行するか
否かを指定するスイッチである。また、表示装置103
は、スチルビデオカメラ901に内蔵されている表示装
置の様子を説明するために、外に引き出して拡大した様
子を示す。
【0030】903は、上述した機能切り換え指示領域
である。また、105は、ユーザの視線が向いている位
置を示すカーソルを意味する。次に、図10は、第5の
実施の形態の処理アルゴリズムを示す。以下、図10を
参照して、本実施の形態の撮像装置の処理手順を説明す
る。まず、ステップS1001で電源投入されると、ス
テップS1002は、機能切り換え指示領域903に視
線があるかどうかを検出する。
【0031】ステップS1003では、ステップS10
01での検出結果、機能切り換え指示領域903に視線
があれば、ステップS1004へ進む。逆に、なければ
ステップS1006へ進む。ステップS1004では、
視線によるカーソル移動処理を行う。その詳細を図11
に示す。まず、ステップS1101では、スイッチ90
2がオンかどうかチェックし、オンであれば、ステップ
S1102へ進み、視線方向によるカーソル移動を行
う。この処理は、上述したステップS302からステッ
プS304と同じ処理であるので説明を割愛する。他
方、スイッチ902がオフであれば、何の処理も行わ
ず、ステップS805の処理を終了する。
【0032】ステップS1005では、電源がオフにさ
れたかどうかチェックし、オフでなければ、ステップS
1002に戻り、同様の処理を繰り返す。オフであれ
ば、処理を終了する。ステップS1006では、ステッ
プS1004で設定されたカーソル位置に基づき、撮像
対象に対するフォーカシングを行う。そして、実際の撮
像に関する諸々の処理を行う。この処理は、通常のカメ
ラでの処理と同様であるので説明を省略する。
【0033】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、表示装置内に表示した機能切り替え指示領域をユー
ザの視線が向くかどうかを判定することにより、さらに
ユーザの物理的操作を軽減することができる。尚、本発
明は、複数の機器から構成されるシステムに適用して
も、1つの機器から成る装置に適用しても良い。また、
本発明はシステム或は装置にプログラムを供給すること
によって達成される場合にも適用できることはいうまで
もない。
【0034】以上説明したように、以上説明した各実施
の形態によれば、視線を移動するだけでカーソルを移動
させることができ、また、視線の方向が所定の領域上に
あるかどうかを判定することにより、従来のポインテイ
ングデバイスのクリックボタンからの入力と同等の入力
情報が得られるため、 ・手を使わなくてもカーソルが移動できる ・高速にカーソルが移動できる ・正確にカーソルが移動できる ・ポインテイングデバイスのクリックボタンのエミュレ
ーションが可能 ・処理の種類の選択等を物理的操作なしで実現できる 等の顕著な効果がある。
【0035】尚、上述した表示装置103の領域に”機
能切り換え指定領域”を設け、ユーザの目がその領域を
向くことにより、その領域のオンオフを検出することに
より、さらにユーザの物理的操作を軽減した撮像方法と
その装置では、カーソルの移動処理かその他の撮像処理
を実行するかの選択スイッチとして用いることを説明し
たが、その領域のスイッチとしての用途は上述の用途に
限られるものではなく、他の撮像処理のどの工程にでも
適用できることは言うまでもない。
【0036】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、手
を使わなくてもカーソル表示を高速にかつ正確に移動設
定できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施の形態のデータ入力装置の構成図であ
る。
【図2】本実施の形態のデータ入力装置でのCCDマト
リクスで検出された瞳の電荷分布の様子を説明する図で
ある。
【図3】本実施の形態のデータ入力装置のカーソル移動
処理手順を示すフローチャートである。
【図4】口の中で操作可能なスイッチをさらに備えるデ
ータ入力装置を説明する図である。
【図5】図4で示した実施の形態のデータ入力装置での
カーソル移動処理手順を示すフローチャートである。
【図6】本発明に係る他の実施の形態のデータ入力装置
を説明する図である。
【図7】カーソル移動処理か撮像処理を選択するかを選
択するスイッチを備えた本実施の形態の撮像装置を説明
する図である。
【図8】図7で示した実施の形態のデータ入力装置での
撮像処理手順を示すフローチャートである。
【図9】スイッチの機能を、表示装置の一部に所定の画
像を表示して、視線がその領域上にあつことを検出する
ことにより実現した撮像装置の構成を説明する図であ
る。
【図10】図9で示した実施の形態のデータ入力装置で
の撮像処理手順を示すフローチャートである。
【図11】図10で示した実施の形態のデータ入力装置
での撮像処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
101 ハーフミラー 102 視線検知用CCDマトリクス 103 表示装置 104 目 105 カーソル 402 スイッチ 403 防水カバー

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 表示部の一部を見る瞳の位置を検出する
    検出手段と、 前記検出された位置に対応する前記表示部での座標を計
    算する計算手段と、 前記表示手段の前記座標位置にカーソルを表示する表示
    手段とを備えることを特徴とするデータ入力装置。
  2. 【請求項2】 前記検出手段は、 前記瞳と前記表示部間の所定の位置に配置されたハーフ
    ミラーと、 前記瞳からの光が前記ハーフミラーで反射された反射光
    を受ける所定の位置に配置されたCCDマトリクスを含
    み、 前記瞳の像とその位置を、前記CCDマトリクスに前記
    反射光に反応して充電された電荷パタンと前記瞳を代表
    する所定の電荷パタンとの一致に基づき、検出すること
    を特徴とする請求項1に記載のデータ入力装置。
  3. 【請求項3】 前記CCDマトリクスの各CCDは、入
    力する光エネルギーを電荷量に変換する素子であり、 前記CCDマトリクスは、前記素子をマトリクス状に配
    列させ、広い面積で入力する光を検出することを特徴と
    する請求項1に記載のデータ入力装置。
  4. 【請求項4】 前記計算手段は、前記表示部と前記ハー
    フミラーと前記CCDマトリクスの各位置関係に基づい
    て、前記検出された位置に対応する前記表示部での座標
    を計算することを特徴とする請求項2に記載のデータ入
    力装置。
  5. 【請求項5】 前記検出された瞳の座標は、前記検出さ
    れた瞳の像の最大座標と最小座標に基づき求められた前
    記瞳の像の中心座標であることを特徴とする請求項2に
    記載のデータ入力装置。
  6. 【請求項6】 前記検出手段と前記計算手段と前記表示
    手段とでの処理を活性化するか否かを指示するスイッチ
    をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載のデー
    タ入力装置。
  7. 【請求項7】 前記スイッチは、防水膜に保護されてい
    ることを特徴とする請求項6に記載のデータ入力装置。
  8. 【請求項8】 前記スイッチは、口の中に含んで前記ス
    イッチのオンオフを口中で制御できるものであることを
    特徴とする請求項7に記載のデータ入力装置。
  9. 【請求項9】 請求項1から請求項8に記載のいずれか
    1つに記載のデータ入力装置と、 前記データ入力装置で計算された前記表示部での座標に
    基づき、焦点調整を行う焦点調整手段とを備えることを
    特徴とする撮像装置。
  10. 【請求項10】 請求項1から請求項8に記載のいずれ
    か1つに記載のデータ入力装置での処理を実行させる
    か、前記焦点調整手段での処理を実行させるかを選択す
    るスイッチをさらに備えることを特徴とする請求項9に
    記載の撮像装置。
  11. 【請求項11】 表示部の一部を見る瞳の位置を検出す
    る検出工程と、 前記検出された位置に対応する前記表示部での座標を計
    算する計算工程と、 前記表示部の前記座標位置にカーソルを表示する表示工
    程とを備えることを特徴とするデータ入力方法。
  12. 【請求項12】 前記検出工程は、 前記瞳と前記表示部間の所定の位置に配置されたハーフ
    ミラーで反射された前記瞳からの光を入力する所定の位
    置に配置されたCCDマトリクスで生成される電荷パタ
    ンと、前記瞳を代表する所定の電荷パタンとの一致に基
    づき、前記瞳の像とその位置を検出することを特徴とす
    る請求項11に記載のデータ入力方法。
  13. 【請求項13】 前記CCDマトリクスの各CCDは、
    入力する光エネルギーを電荷量に変換する素子であり、 前記CCDマトリクスは、前記素子をマトリクス状に配
    列させ、広い面積で入力する光を検出することを特徴と
    する請求項12に記載のデータ入力方法。
  14. 【請求項14】 前記計算工程は、前記表示部と前記ハ
    ーフミラーと前記CCDマトリクスの各位置関係に基づ
    いて、前記検出された位置に対応する前記表示部での座
    標を計算することを特徴とする請求項12に記載のデー
    タ入力方法。
  15. 【請求項15】 前記検出された瞳の座標は、前記検出
    された瞳の像の最大座標と最小座標に基づき求められた
    前記瞳の像の中心座標であることを特徴とする請求項1
    2に記載のデータ入力方法。
  16. 【請求項16】 前記検出工程と前記計算工程と前記表
    示工程とでの処理を活性化するか否かを指示する指示工
    程をさらに備えることを特徴とする請求項11に記載の
    データ入力方法。
  17. 【請求項17】 請求項11から請求項16に記載のい
    ずれか1つに記載のデータ入力方法の各工程と、 前記データ入力方法の各工程で計算された前記表示部で
    の座標に基づき、焦点調整を行う焦点調整工程とを備え
    ることを特徴とする撮像方法。
  18. 【請求項18】 請求項11から請求項16に記載のい
    ずれか1つに記載のデータ入力方法の各工程での処理を
    実行させるか、前記焦点調整工程での処理を実行させる
    かを選択するスイッチをさらに備えることを特徴とする
    請求項17に記載の撮像方法。
  19. 【請求項19】 表示部の所定の位置に所定の画像を表
    示する第1の表示手段と、 前記表示部の一部を見る瞳の位置を検出する検出手段
    と、 前記検出された位置に対応する前記表示部での座標を計
    算する計算手段と、 前記計算された前記表示部での座標が、前記表示部の所
    定の位置に含まれれば、 前記計算された前記表示部での座標位置にカーソルを表
    示する第2の表示手段とを備えることを特徴とするデー
    タ入力装置。
  20. 【請求項20】 表示部の所定の位置に所定の画像を表
    示する第1の表示工程と、 前記表示部の一部を見る瞳の位置を検出する検出工程
    と、 前記検出された位置に対応する前記表示部での座標を計
    算する計算工程と、 前記計算された前記表示部での座標が、前記表示部の所
    定の位置に含まれれば、 前記計算された前記表示部での座標位置にカーソルを表
    示する第2の表示工程とを備えることを特徴とするデー
    タ入力方法。
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KR100749033B1 (ko) * 2004-03-03 2007-08-13 학교법인 한국정보통신학원 두 눈에서 반사되는 빛을 추적하여 단말기를 조작하는방법, 및 그 장치
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