JP2000207122A

JP2000207122A - プレゼンテ―ションシステム、指示伝達システム、指示伝達方法及び指示具

Info

Publication number: JP2000207122A
Application number: JP1177399A
Authority: JP
Inventors: Kunio Komeno; 邦夫米野
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1999-01-20
Filing date: 1999-01-20
Publication date: 2000-07-28

Abstract

(57)【要約】【課題】パソコンの画面をプロジェクターで拡大投影
して行うプレゼンテーションで、説明者がコンピュータ
の操作を行うのために画面の位置から離れ、聴衆の注意
が散漫になるのを防ぐ。【解決手段】コンピュータ３の映像信号をプロジェク
ター４でスクリーン５に拡大投影し、プレゼンテーショ
ンを行う。説明者６は指示具１によりスクリーン５上を
指し示しながら説明しており、指示具１の先端をスクリ
ーン５上に触れたり、握り部３０に設けたスイッチを押
すことにより、指示具１からは対応するコードで変調さ
れた超音波を送信し、受信部２で受信して、コンピュー
タ４に伝送し、ページ送りやあらかじめ決められた操作
を行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プロジェクターを
使用してコンピュータの画面を拡大投射して行うプレゼ
ンテーション等において、画面のページ送りをしたり、
機能を選択する等、通常マウスのボタンやキーボードで
行う機能をワイヤレス操作する、プレゼンテーションシ
ステム、指示伝達システム、指示伝達方法及び指示具に
関する。

【０００２】

【従来の技術】近年のプレゼンテーションでは、パーソ
ナルコンピュータと液晶プロジェクターの普及により、
プレゼンテーション用に開発された応用ソフトウエアを
使用して、大画面に情報を表示しながら効率的なプレゼ
ンテーションが行われるようになってきた。しかしなが
ら、表示された画面を指し示すのには、コンピュータの
キーボードやマウスなどを操作しなければならず、説明
者が画面の位置から離れたりするために、聴衆の注意が
散漫になる場合があった。また、画面の位置から離れな
いで説明するためには、コンピュータの操作だけのため
に補助者を配置しなければならず、プレゼンテーション
の効率化に逆行するものであった。

【０００３】このような状況を解決するために、マウス
のボタンの機能や、キーボードの特定の機能を無線等で
制御する方式が実用化されている。この方式によれば、
例えば説明者が送信機を手に持ち、スイッチを押すこと
によりページ送りなどを行うことができる。しかしなが
ら、電磁波を使う無線方式では、電界強度等の細かい規
則が電波法等で定められており、製品化にあたっては回
路が複雑になるなど、コストが高くなるおそれがあっ
た。

【０００４】また、別のコードレスの方式としては、赤
外線を用いる方法がある。しかしながら、ＣＣＤカメラ
等で説明者を撮影する装置と組み合わせると、ＣＣＤカ
メラは赤外線領域にも感度を持つため、撮影された映像
信号に対して雑音となってしまう場合があった。

【０００５】さらに別のコードレスの方式としては、超
音波を使う方法がある。

【０００６】その一例として、特開平６−３４８４１２
では、説明者が手に持った指示器から送信した超音波を
スクリーン上に設けた３つの受信機により測距し、三角
法によりスクリーン上の指示位置を特定し、ジェスチャ
パターンによりコンピュータに所定の操作を行わせる方
法が記述されている。しかしこれに記述された方法で
は、例えばページ送り等の簡単な操作でも、超音波が３
つの受信機によって受信されなければならないため、説
明者は送信する超音波が常にスクリーンの中心方向を向
くように指示器を持たなければならず、説明者の動作が
制限されてしまっていた。

【０００７】また別の例として、実開昭５６−１３２８
５１によれば、リモコン部の送信部分のみを回動自在と
して、指向性に応じて向きを調整することにより、リモ
コン部と被制御部の取り付け位置の自由度を増す方式が
記述されている。しかしながら、指向性自体が広がる訳
ではないので、リモコン部を手持ちで使うには適してい
なかった。

【０００８】また別の例として、実公平３−４２７５３
によれば、発信素子を複数個有するリモコン発信器にお
いて、いずれか１つの発信素子のみを順次再クリックに
発信することで、限られた電池電源にて発信出力を増大
し、かつ無指向性能を高める方式が記述されている。し
かしながら、送信する情報は共通の信号として印加して
おき、選択信号で発信させるために、発信出力は限られ
たものであり、かつ駆動回路が複雑になっていた。

【０００９】また、プレゼンテーションに使えるシステ
ムとして、スクリーンに抵抗膜方式などの座標位置検出
機能を設けたものをコンピュータに接続し、その出力を
プロジェクターでスクリーンに投射する構成として、ペ
ンの形状の部材でスクリーン上に書込むと、座標を検出
してその位置に信号が投射され、あたかも実際のペンで
書込んだように表示できるものが実現されている。しか
しながら、消しゴムを選択したりファイル操作を行うと
いうような機能選択のために、書込まずにカーソルの移
動だけを行ったり、画面上の範囲指定を指定するために
ドラッグを行うというような操作も必要になるが、従来
の方式ではスクリーン上を２度連続して叩く等の方法
や、別の位置にコンピュータに接続されたスイッチを設
けるしか操作の方法がなく、使いにくいものであった。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、以下の構成を備えてなる。

【００１１】本発明のプレゼンテーションシステムは、
映像信号を表示させる表示手段と、該表示手段により表
示された画面上を直接指し示すための部材であって複数
種類の操作に対応して変調された超音波を送信する複数
の送信素子を有する指示手段により発生する超音波を受
信し復調する受信手段と、を備えることを特徴とする。
本発明によれば、説明者が画面の位置から離れて、キー
ボードやマウスを操作しなくても画面のページ送りなど
を行うことが可能なプレゼンテーションシステムを実現
できる。

【００１２】また、本発明のプレゼンテーションシステ
ムは、座標位置検出手段を有するスクリーン手段と、映
像信号を前記スクリーン手段に表示させる表示手段と、
該表示手段により表示された画面上を直接指し示すため
の部材であって複数種類の操作に対応して変調された超
音波を送信する複数の送信素子を有する指示手段により
発生する超音波を受信し復調する受信手段と、を備える
ことを特徴とする。本発明によれば、指示具によりスク
リーン上に文字や画などを書込みながら説明する、プレ
ゼンテーションシステムを実現できる。さらに、抵抗膜
に入力する力よりも指示具の先端スイッチが導通する力
を強く設定したので、スクリーン上を指示具で軽く指示
することによりカーソルの移動を行い、強く指示するこ
とで書込みを行うというように、容易に機能の使い分け
ができる。さらに指示具の握り部にスイッチを設けたの
で、スクリーンに触れなくても機能選択のプルダウンメ
ニュー等を表示することができる。

【００１３】また、本発明のプレゼンテーションシステ
ムは、映像信号を伝送する第１の信号処理伝送手段と、
説明者の周辺を撮影し前記信号処理伝送手段に入力する
撮影手段と、該撮影手段の出力をモニターする表示手段
と、前記説明者による複数種類の操作に対応して変調さ
れた超音波を複数の送信素子により送信する指示手段に
より発生する超音波を受信し復調する受信手段と、前記
第１の信号処理伝送手段に接続された第２の信号処理伝
送手段と、該第２の信号処理伝送手段で復元した映像信
号を表示させる表示手段と、を備えることを特徴とす
る。本発明によれば、説明者がホワイトボードなどの近
くに位置したまま、モニターを見ながら指示具を操作す
ることによってカメラの向きやズーミングを操作するこ
とができるので、カメラの操作のための補助者を必要と
しない遠隔プレゼンテーションシステムを実現できる。
さらに、指示具からの操作情報は超音波によって伝送さ
れるので、赤外線ＬＥＤを使った場合のように、カメラ
で撮影した映像信号に妨害として混入することがない。

【００１４】また、本発明の指示伝達システムは、指示
者が直接指し示すための注視手段、スイッチ手段、該ス
イッチ手段の操作に対応して変調した超音波を発生する
送信部を備える指示具と、前記送信部が発生する超音波
を受信して前記スイッチ手段の操作に応じた信号処理を
行うように指示する受信部と、を備えることを特徴とす
る。本発明によれば、指示者（説明者）が離れた位置か
らキーボードやマウスを操作しなくても指示具の操作に
応じた指示を伝達することが可能なシステムを実現でき
る。

【００１５】さらに上記指示伝達システムにおいて、前
記受信部は、発振回路に接続された分周回路と、前記超
音波の受信から一定時間後にパルスを発生させる遅延回
路とを備え、前記パルスにより前記分周回路にリセット
をかけることが好ましい。それにより、説明者が移動し
たり指示具を動かすことにより、指示具と受信部の距離
が変化しても、受信部のシフトレジスタに必要なクロッ
クの位相を、超音波を変調したコードと同期させること
ができる。

【００１６】さらに上記指示伝達システムにおいて、前
記送信部は、前記スイッチ手段の操作に対応して超音波
を送信する複数の送信素子を備え、該複数の送信素子の
一方の電極には共通の第１の駆動回路を接続し、他方の
電極には前記送信素子ごとに一つの第２の駆動回路を接
続し、前記第１の駆動回路と前記第２の駆動回路には共
通の信号を印加しておき、前記第２の駆動回路に印加す
る前記信号を選択的に反転することが好ましい。それに
より、送信素子は差動ドライブされるために駆動回路の
出力電圧を低くすることができ、かつ回路の数を低減
し、駆動回路全体の構成を簡単にすることができる。さ
らに信号を反転する選択は低電圧で行うことができるの
で、選択回路を容易に構成することができる。また、反
転する選択を１つずつ行い順次切換えることにより、超
音波は同時には１つの送信素子からしか送信しないた
め、空間で干渉して指向性が乱れるようなことがない。

【００１７】さらに上記指示伝達システムにおいて、前
記スイッチ手段は、前記指示具の先端部に設けられ応力
により接点が接続して回路を閉じる第１のスイッチと、
該第１のスイッチの接点が閉じた場合に第１のコードを
送出する第１のコード化手段と、前記接点が閉じた状態
から開いた状態に変化した場合に第２のコードを送出す
る第２のコード化手段とを備え、前記第１のコード化手
段と前記第２のコード化手段により変調した超音波を送
信することが好ましい。それにより、指示具がスクリー
ンに接触しているか否かの情報を送信することができ
る。

【００１８】さらに上記指示伝達システムにおいて、前
記スイッチ手段は、前記指示具の側面に設けられ応力に
より接点が接続して回路を閉じる第２のスイッチと、該
第２のスイッチの接点が閉じた場合に第３のコードを送
出する第３のコード化手段と、前記接点が閉じた状態か
ら開いた状態に変化した場合に第２のコードを送出する
第２のコード化手段とを備え、前記第３のコード化手段
と前記第２のコード化手段により変調した超音波を送信
することが好ましい。それにより、スイッチを押してい
るか否かの情報を送信することができる。

【００１９】さらに上記指示伝達システムにおいて、前
記受信部は、少なくとも１つのフリップフロップ手段を
備え、前記第１のコードまたは前記第３のコードを受信
すると前記フリップフロップ手段をセットし、前記第２
のコードを受信すると前記フリップフロップ手段をリセ
ットすることが好ましい。それにより、少なくとも１度
受信すればスイッチを押したか離した状態を検出するこ
とができ、指示具の位置を動かすことによって、減衰や
反射により正しいデータが連続的に受信できなくても、
コンピュータの処理部への情報が不安定に変化して、所
望しないページ送りが行われるようなことを避けること
ができる。

【００２０】さらに上記指示伝達システムにおいて、前
記スイッチ手段が閉じた場合には前記第１のコードまた
は前記第３のコードにより変調した超音波を送信し続
け、前記スイッチ手段が閉じた状態から開いた状態に変
化した場合には、前記第２のコードにより変調した超音
波を少なくとも前記送信素子の数以上の回数送信するこ
とが好ましい。それにより、送信素子の１つの指向性が
受信素子の方向を向いていれば、受信部で第２のコード
を確実に受信することができる。

【００２１】さらに上記指示伝達システムにおいて、前
記送信素子は、前記指示具内の任意の点を中心として相
互間がほぼ同一の角度をなす放射状の軸に一致して取り
付けられ、前記指示具の握り部分よりも先端側の位置に
設けられることが好ましい。それにより、指示具の向き
にかかわらず指示具の全周に超音波を送信することがで
き、かつ説明者の持ち方によって送信素子がさえぎられ
ることがないので、説明者が指示具の向きや持ち方を気
にすることなく、プレゼンテーションに集中することが
できる。

【００２２】また、本発明の指示伝達方法は、複数のス
イッチ手段を有する指示具を用いた指示伝達方法であっ
て、前記複数のスイッチ手段を操作したことに応じて異
なるコードを発生し、そのコードに応じて超音波を変調
して送信し、前記変調された超音波を受信して前記コー
ドを復調し、該コードに応じた処理を指示してなること
を特徴とする。本発明によれば、指示者（説明者）が離
れた位置からキーボードやマウスを操作しなくても指示
具の操作に応じた指示を伝達することが可能になる。

【００２３】さらに上記指示伝達方法は、前記複数のス
イッチ手段の操作に応じて、表示画面に表示する画像に
異なる処理を行わせることが好ましい。

【００２４】また、本発明の指示具は、棒状の指示具で
あって、その先端部に設けられ応力により接点が接続し
て回路を閉じる第１のスイッチと、その側面に設けられ
応力により接点が接続して回路を閉じる第２のスイッチ
と、前記第１のスイッチ及び前記第２のスイッチの開閉
操作に応じて異なるコードを発生し、該異なるコードに
応じた超音波を送信する送信部とを有することを特徴と
する。本発明によれば、指示者（説明者）が離れた位置
からキーボードやマウスを操作しなくても、指示具に設
けられた異なるスイッチ手段の操作に応じて指示を伝達
することが可能になる。

【００２５】さらに上記指示具において、前記送信部
は、前記第１のスイッチ手段及び前記第２のスイッチ手
段の操作に対応して超音波を送信する複数の送信素子を
備え、該複数の送信素子の一方の電極には共通の第１の
駆動回路を接続し、他方の電極には前記送信素子ごとに
一つの第２の駆動回路を接続し、前記第１の駆動回路と
前記第２の駆動回路には共通の信号を印加しておき、前
記第２の駆動回路に印加する前記信号を選択的に反転す
ることが好ましい。それにより、送信素子は差動ドライ
ブされるために駆動回路の出力電圧を低くすることがで
き、かつ回路の数を低減し、駆動回路全体の構成を簡単
にすることができる。さらに信号を反転する選択は低電
圧で行うことができるので、選択回路を容易に構成する
ことができる。また、反転する選択を１つずつ行い順次
切換えることにより、超音波は同時には１つの送信素子
からしか送信しないため、空間で干渉して指向性が乱れ
るようなことがない。

【００２６】さらに上記指示具において、前記第１のス
イッチ手段の接点が閉じた場合に第１のコードを送出す
る第１のコード化手段と、前記接点が閉じた状態から開
いた状態に変化した場合に第２のコードを送出する第２
のコード化手段とを備え、前記第１のコード化手段と前
記第２のコード化手段により変調した超音波を送信する
ことが好ましい。それにより、指示具がスクリーンに接
触しているか否かの情報を送信することができる。

【００２７】さらに上記指示具において、前記第２のス
イッチ手段の接点が閉じた場合に第３のコードを送出す
る第３のコード化手段と、前記接点が閉じた状態から開
いた状態に変化した場合に第２のコードを送出する第２
のコード化手段とを備え、前記第３のコード化手段と前
記第２のコード化手段により変調した超音波を送信する
ことが好ましい。それにより、スイッチを押しているか
否かの情報を送信することができる。

【００２８】さらに上記指示具において、前記スイッチ
手段が閉じた場合には前記第１のコードまたは前記第３
のコードにより変調した超音波を送信し続け、前記スイ
ッチ手段が閉じた状態から開いた状態に変化した場合に
は、前記第２のコードにより変調した超音波を少なくと
も前記送信素子の数以上の回数送信することが好まし
い。それにより、それにより、送信素子の１つの指向性
が受信素子の方向を向いていれば、受信部で第２のコー
ドを確実に受信することができる。

【００２９】さらに上記指示具において、前記送信素子
は、前記指示具内の任意の点を中心として相互間がほぼ
同一の角度をなす放射状の軸に一致して取り付けられ、
前記指示具の握り部分よりも先端側の位置に設けられる
ことが好ましい。それにより、指示具の向きにかかわら
ず指示具の全周に超音波を送信することができ、かつ説
明者の持ち方によって送信素子がさえぎられることがな
いので、説明者が指示具の向きや持ち方を気にすること
なく、プレゼンテーションに集中することができる。

【００３０】

【発明の実施の形態】（第１の実施形態）本発明に係る
第１の実施の形態を図面にもとづいて説明する。

【００３１】図１は本発明の第１の実施形態を説明する
図である。コンピュータ３の表示データはプロジェクタ
ー４に送られ、投射されてスクリーン５に拡大表示され
る。

【００３２】プロジェクター４の近くには、コンピュー
タ３に接続された受信部２が置いてあり、説明者６が持
つ指示具１から送信される超音波を受信する。

【００３３】プレゼンテーションなどに当たっては、説
明者６がスクリーン５の近くに位置し、指示具１で画面
を指し示しながら説明を行い、指示具１に設けられたス
イッチを操作することにより、画面のページ送りなどを
行うことができる。

【００３４】図２に指示具１の一例を示す。

【００３５】図２（Ａ）は外観を示すものである。握り
部３０にはＡスイッチ１０２、Ｂスイッチ１０３が設け
られ、その先には円柱状の送信素子取付部４０があり、
送信素子Ａ１３１、送信素子Ｂ１３２、送信素子Ｃ１３
３（図示せず）が設けられている。さらにその先には中
空の延長部５０を介して先端部材６０が設けられてい
る。なお、Ａスイッチ１０２、Ｂスイッチ１０３は握り
部３０でなく、握り部３０の近傍に配置されて、指で操
作できるようになっていればよい。

【００３６】図２（Ｂ）は送信素子取付部４０の断面を
示す。送信素子Ａ１３１、送信素子Ｂ１３２、送信素子
Ｃ１３３はそれぞれの中心線がほぼ１２０度の間隔で設
けられており、それぞれの送信素子は円柱の外側の方向
に指向性を持っている。

【００３７】図２（Ｃ）は、指示具１の先端付近の透視
図である。延長部５０の先端には、中空の円盤状の固定
電極５２が設けられており、この中心を固定部材５１に
よって片端を固定された可動電極５３が貫通しており、
可動電極５３の反対端には先端部材６０が設けられてい
る。また、固定電極５２と可動電極５３はそれぞれに接
続された線材５４により、延長部５０の内部を通して握
り部３０内部に設けられた回路に電気的に接続されてい
る。先端部材６０に一定以上の横方向の力が加わること
により、先端部材６０が横方向に動くとそれに応じて可
動電極５３も横方向にずれて固定電極５２と可動電極５
３が接触して導通状態（オン）となり、力を除くことに
よって接触が離れて非導通状態（オフ）となる先端スイ
ッチ１０１を構成している。

【００３８】説明者６は、これらのＡスイッチ１０２、
Ｂスイッチ１０３、先端スイッチ１０１の操作により、
投射面であるスクリーン５に投射表示している画面のペ
ージを先送りしたり戻したりして、プレゼンテーション
を行うことができる。

【００３９】次に、図３に指示具１の回路のブロック
図を示す。

【００４０】先端スイッチ１０１はＡスイッチ１０２と
並列に接続されており、いずれかをオンすると、Ａコー
ド生成回路１１２により、所定の８ビットのシリアルデ
ータであるＡコードを間欠的に連続発生する。また、Ｂ
スイッチ１０３をオンすると、Ｂコード生成回路１１３
により、所定の８ビットのシリアルデータであるＢコー
ドを間欠的に連続発生する。また、いずれかのスイッチ
がオン状態からオフ状態になると、リリース検出回路１
１４で検出し、Ｒコード生成回路１１５により、所定の
８ビットのシリアルデータであるＲコードを間欠的に６
回連続して発生する。

【００４１】搬送波発振器１１１は搬送波となる４０ｋ
Ｈｚの矩形波を発生しており、Ａコード、Ｂコード、Ｒ
コードに対応して変調回路１１６により変調がかけられ
る。

【００４２】ここで、搬送波発振器１１１の出力を変調
出力１１６により変調する動作を図５に基づいて説明す
る。

【００４３】図５（Ａ）に示すように、Ａスイッチ３１
０がオンの場合にはＡコード生成回路１１２によって変
調されたＡコードが間欠的に連続して現れ、Ａスイッチ
３１０をオフすると、Ｒコード生成回路１１５により変
調されたＲコードが間欠的に６回現れる。

【００４４】図５（Ｂ）にはＡコードとＲコードの時間
軸を拡大した様子を示し、図５（Ｃ）にはさらに拡大し
た様子を示す。また図５（Ｄ）は搬送波発振器１１１の
出力である搬送波３１１を示しており、４０ｋＨｚの矩
形波である。図５（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）に示すよう
に、「１」は搬送波のパルスが６４発存在する期間とパ
ルス６４発分の無信号の期間で構成し、「０」は搬送波
のパルス１２８発分の無信号の期間で構成している。ま
た、Ａコードは「１００１００１０」であり、Ｒコード
は「１００００１０１」としている。

【００４５】このようにして変調された変調出力３０１
は、図３の駆動回路１２２のドライバＹ１２１ａにより
増幅され、送信素子Ａ１３１、送信素子Ｂ１３２、送信
素子Ｃ１３３の片側の端子に印加される。また、搬送波
３１１は分周回路１１７により２０４８分周してリング
カウンタ１１８に印加される。リングカウンタ１１８の
出力は排他的論論理和回路（ＥＸＯＲ）１１９ａ、１１
９ｂ、１１９ｃに接続されており、またそれぞれの他方
の入力には変調出力３０１が接続されており、これらに
より選択回路１２０を構成している。また、ＥＸＯＲ１
１９ａ、１１９ｂ、１１９ｃの各出力はドライバＡ１２
１ｂ、ドライバＢ１２１ｃ、ドライバＣ１２１ｄに接続
されており、それぞれの出力は送信素子Ａ１３１、送信
素子Ｂ１３２、送信素子Ｃ１３３の他方の端子に接続さ
れている。

【００４６】図６にこれらのタイミングチャートを示
す。

【００４７】リングカウンタ１１８の出力３０３ａ、３
０３ｂ、３０３ｃは図６（Ａ）に示すタイミングで出力
する。ＥＸＯＲ１１９ａ、１１９ｂ、１１９ｃのもう一
方の端子には変調出力３０１が接続されているため、ド
ライバＡ出力、Ｂ出力、Ｃ出力にはそれぞれ図６（Ａ）
の３０４ａ、３０４ｂ、３０４ｃに示すように、リング
カウンタ１１８の出力がハイレベルの間でのみ、変調出
力３０１が反転して出力され、リングカウンタ１１８の
出力がローレベルの間は変調出力３０１がそのままの同
極性レベルで出力されている。これらの関係がわかりや
すいように、図６（Ｂ）に時間軸を拡大した様子を示
す。区間（ア）ではドライバＡ出力３０４ａは変調出力
３０１に対して反転しており、送信素子Ａ１３１には３
０５に示すように両者の電位差である２倍の振幅の信号
が印加される。また、区間（イ）ではドライバＡ出力３
０４ａは変調出力３０１と同じ波形となるため、送信素
子Ａ３０５には信号が印加されない。このようにして、
リングカウンタ１１８の出力がハイレベルの期間での
み、対応する送信素子に信号が印加されるため、送信素
子Ａ１３１、送信素子Ｂ１３２、送信素子Ｃ１３３は順
番に切換わりながら、変調出力３０１の波形を超音波に
変換して空間に送信することになる。

【００４８】また、コードレスで送信するために、図３
に示すように、電源としては電池１２３が設けられてお
り、ＤＣ−ＤＣコンバータ１２４により各部で必要な電
圧に変換して供給している。

【００４９】次に、図１にて説明した超音波の受信部２
の回路のブロック図を図４に示す。

【００５０】受信素子２０１は、指示具１の送信素子Ａ
１３１、送信素子Ｂ１３２、送信素子Ｃ１３３から空間
に送信された超音波を受信する素子であり、受信した超
音波を電気信号に変換する。変換された信号は増幅器２
０２で増幅され、復調器２０３で包絡線検波を行い変調
前のコード信号に戻され、２値化回路２０４で波形整形
した後、シフトレジスタ２０５と遅延パルス生成回路２
０６に送られる。

【００５１】ここで、図７のタイミングチャートを参照
して、受信部２の動作を説明する。図７には、指示具１
側に設けられた送信素子Ａ１３１を駆動するドライバＹ
１２１ａの出力３２１と、図４に示した受信部２の２値
化回路２０４の２値化出力３２２のタイミングチャート
を示す。

【００５２】図７に図示したように、超音波は常温での
空間の伝達速度が毎秒約３４６ｍと遅いために、ドライ
バＹ出力３２１と２値化出力３２２の間には距離に比例
した遅れが生じている。

【００５３】また、２値化出力３２２を入力する図４の
シフトレジスタ２０５では、受信したコードの各ビット
周期に対応したクロック３２４が必要である。図４の発
振回路２０８では、指示具の搬送波発振器１１１とほぼ
同じ周波数の矩形波を発振しており、カウンタ２０９で
は１２８分周して、クロック３２４を生成し、シフトレ
ジスタ２０５に供給している。従って、クロック３２４
は受信したコードの各ビットの周期とほぼ同じ周期の矩
形波となる。

【００５４】遅延パルス生成回路２０６では、２値化出
力３２２がハイレベルになると、時間ｔだけ遅延したリ
セットパルス３２３を生成し、カウンタ２０９をリセッ
トする。リセットがかかると、クロック３２４は立上
り、次のリセットがかかるまで、同じ周期で動作する。
このようにして、クロック３２４として、受信したコー
ドの各ビット周期で、位相がロックした矩形波が得られ
る。なお、２値化出力３２２のハイレベルの期間は発振
器２０８のほぼ６４発の長さに相当するため、時間ｔは
半分の３２発程度に設定しておけばよい。

【００５５】このようにして、シフトレジスタ２０５の
出力３２５は、図７に示すようにドライバＹ出力３２１
の「１」の期間が対応してハイレベルで出力され、
「０」の期間が対応してローレベルで出力される。

【００５６】シフトレジスタ出力３２５はＡコード検出
回路２１０、Ｂコード検出回路２１１、Ｒコード検出回
路２１２に接続されている。Ａコード検出回路２１０、
Ｂコード検出回路２１１、Ｒコード検出回路２１２に
は、それぞれ指示具１のＡコード生成回路１１２、Ｂコ
ード設定回路１１３、Ｒコード設定回路１１５と同じコ
ードが設定してあり、受信素子２０１から受信・復調し
たコードがＡ，Ｂ、Ｒのいずれかのコードに一致すると
それぞれがハイレベルを出力する。Ａコード検出回路２
１０の出力はフリップフロップＡ２１３のセット端子、
Ｂコード検出回路２１１の出力はフリップフロップＢ２
１４のセット端子に接続してあり、Ｒコード検出回路２
１２の出力はフリップフロップＡ２１３とフリップフロ
ップＢ２１３のリセット端子に接続してあるので、Ａコ
ードが検出されるとフリップフロップＡ２１３の出力が
ハイレベルになり、Ｒコードが検出されるとローレベル
になる。同様に、Ｂコードが検出されるとフリップフロ
ップＢ２１４の出力がハイレベルになり、Ｒコードが検
出されるとローレベルになる。これらのフリップフロッ
プＡ，Ｂの出力は、コンピュータ３に送信され、スイッ
チ操作に応じた投射する画面に関する処理が行われる。

【００５７】また、説明者６が、マウス２１６を使用し
て画面の操作をする場合にはマウスドライバ回路２１５
に接続し、フリップフロップＡ２１３とフリップフロッ
プＢ２１４の出力は、マウス２１６のボタンと並列また
は切り換えてコンピュータ３に接続される。

【００５８】なお、コンピュータ３は、プロジェクター
４に対して投射する画像信号を供給すると共に、指示具
１のスイッチやマウス２１６やコンピュータ４のキーボ
ードやプロジェクター４のリモコンなどの操作入力を受
けて、その入力指示に応じてプロジェクター４に供給す
る画像信号の画像を種々に処理する画像処理回路を有し
ている。

【００５９】このようにして、指示具のスイッチに対応
して行わせる動作をあらかじめコンピュータに設定して
おくことにより、説明者がプロジェクターにより投射さ
れた画面を説明するプレゼンテーションなどの場合に、
説明者はスクリーンの近くに立ったまま、手に持った指
示具の先端をある程度の力でスクリーンに触れたり、Ａ
スイッチを押すことで、例えばページ送りを行うことが
でき、またＢスイッチを押すことで例えば前のページに
戻すことができる。

【００６０】なお、Ａスイッチ、Ｂスイッチ、先端スイ
ッチの３つのスイッチによりどのような機能を割り付け
るかは、上記説明に限らず種々に設定するればよい。ま
た、先端スイッチはＢスイッチと同じ機能を割り付けて
設定しても、ＡスイッチやＢスイッチと異なる機能を割
り付けて設定してもよい。

【００６１】本発明によれば、指示具からは広い範囲に
わたって超音波信号を送信するので、説明者が指示具の
向きを意識する必要がない。

【００６２】なお上記説明では、説明を平易にするため
に、スイッチの機能が２つの場合を説明したが、別のス
イッチを設けて別のコードを使うことにより、他の機能
を操作することができるのは明らかである。

【００６３】また、受信部２はプロジェクター４と分離
して図示したが、プロジェクター４に内蔵してもよい。
また、コンピュータ-４，プロジェクター４及び受信部
２を一体化した装置として構成してもよい。

【００６４】なお、本実施形態においては、画像を生成
して画面を表示する手段としてプロジェクターを用いた
が、表示するための手段はこれに限られるものではな
い。スクリーン５はＣＲＴやプラズマディスプレイ（Ｐ
ＤＰ）やエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）や電界放出
素子（ＦＥＤ）などの自発光型表示装置の表示画面のス
クリーンとして構成しても構わなし、大型液晶表示装置
のスクリーンとしても構わない。

【００６５】（第２の実施形態）本発明に係る第２の実
施の形態を図面にもとづいて説明する。

【００６６】図８は本発明の第２の実施形態を説明する
図である。筐体１２の内部には、プロジェクター４、ミ
ラー１１、スクリーン１０が備えられており、プロジェ
クター４で投射する画面はミラー１１で折り返され、ス
クリーン１０の背面から投射し、結像した画面を前面か
ら観察するリアプロジェクターを構成している。

【００６７】また、プロジェクター４にはコンピュータ
９が接続されており、コンピュータ９で生成する画面を
投射している。また、スクリーン１０は、抵抗膜方式の
座標入力部を兼ねており、表面に触れるとその位置に応
じた情報をコンピュータ９に送り、コンピュータ９で座
標を求める演算を行うように構成している。従って、あ
らかじめ較正しておくことにより、スクリーン１０の表
面に触れると、その位置にコンピュータ９のカーソルを
移動することができる。また、スクリーン前面の一部或
いは筐体の前面の一部には、受信部８が設けられてお
り、説明者６が持つ指示具７から送信される超音波を受
信する。

【００６８】また、コンピュータ９は必ずしも筐体１２
の内部に位置する必要はなく、外部に設けてもよい。

【００６９】プレゼンテーションなどに当たっては、説
明者６がスクリーン１０の近くに位置し、指示具７で画
面を指し示しながら説明を行い、指示具７のスイッチを
操作したり、指示具７をスクリーン１０上にある程度の
力で接触させることにより、書込みなどを行うことがで
きる。

【００７０】図９に指示具７の一例を示す。

【００７１】図９（Ａ）は外観を示すものである。握り
部７０にはＡスイッチ１０２、Ｂスイッチ１０３が設け
られ、その先には六角柱状の送信素子取付部８０があ
り、送信素子Ａ１３１、送信素子Ｂ１３２、送信素子Ｃ
１３３（図示せず）が設けられている。さらにその先に
は先端部材９０が設けられている。

【００７２】図９（Ｂ）は送信素子取付部８０の断面を
示す。送信素子Ａ１３１、送信素子Ｂ１３２、送信素子
Ｃ１３３はそれぞれの中心線がほぼ１２０度の間隔で設
けられており、それぞれの送信素子は六角柱の外側の方
向に指向性を持っている。

【００７３】図９（Ｃ）は、指示具７の先端付近の透視
図である。送信素子取付部８０には中空の円盤状の固定
電極８２が設けられており、この中心を固定部材８１に
よって片端を固定された可動電極８３が貫通しており、
可動電極８３の反対端には先端部材９０が設けられてい
る。また、固定電極８２と可動電極８３は握り部７０内
部に設けられたプリント基板８４に、必要に応じて線材
を介するなどして電気的に接続されており、先端部材９
０に一定以上の横方向の力が加わることにより、先端部
材９０が横方向に動き、これに応じて可動電極８３も横
方向にずれて固定電極８２と可動電極８３が接触して導
通状態（オン）となり、力を除くことによって接触が離
れて非導通状態（オフ）となる先端スイッチ１０１を構
成している。なお導通状態になる力は、スクリーン１０
の抵抗膜が導通するのに必要な力よりも強い力に設定し
てある。

【００７４】図３に指示具７の回路のブロック図を示
す。

【００７５】先端スイッチ１０１はＡスイッチ１０２と
並列に接続されており、いずれかをオンすると、Ａコー
ド生成回路１１２により、所定の８ビットのシリアルデ
ータであるＡコードを間欠的に連続発生する。また、Ｂ
スイッチ１０３をオンすると、Ｂコード生成回路１１３
により、所定の８ビットのシリアルデータであるＢコー
ドを間欠的に連続発生する。また、いずれかのスイッチ
がオン状態からオフ状態になると、リリース検出回路１
１４で検出し、Ｒコード生成回路１１５により、所定の
８ビットのシリアルデータであるＲコードを間欠的に６
回連続して発生する。

【００７６】搬送波発振器１１１は搬送波となる４０ｋ
Ｈｚの矩形波を発生しており、Ａコード、Ｂコード、Ｒ
コードに対応して変調回路１１６により変調がかけられ
る。

【００７７】ここで、搬送波発振器１１１の出力を変調
出力１１６により変調する動作を図５に基づいて説明す
る。

【００７８】図５（Ａ）に示すように、Ａスイッチ３１
０がオンの場合にはＡコード生成回路１１２によって変
調されたＡコードが間欠的に連続して現れ、Ａスイッチ
３１０をオフすると、Ｒコード生成回路１１５により変
調されたＲコードが間欠的に６回現れる。

【００７９】図５（Ｂ）にはＡコードとＲコードの時間
軸を拡大した様子を示し、図５（Ｃ）にはさらに拡大し
た様子を示す。また図５（Ｄ）は搬送波発振器１１１の
出力である搬送波３１１を示しており、４０ｋＨｚの矩
形波である。図５（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）に示すよう
に、「１」は搬送波のパルスが６４発存在する期間とパ
ルス６４発分の無信号の期間で構成し、「０」は搬送波
のパルス１２８発分の無信号の期間で構成している。ま
た、Ａコードは「１００１００１０」であり、Ｒコード
は「１００００１０１」としている。

【００８０】このようにして変調された変調出力３０１
は、図３の駆動回路１２２のドライバＹ１２１ａにより
増幅され、送信素子Ａ１３１、送信素子Ｂ１３２、送信
素子Ｃ１３３の片側の端子に印加される。また、搬送波
３１１は分周回路１１７により２０４８分周してリング
カウンタ１１８に印加される。リングカウンタ１１８の
出力は排他的論理和回路（ＥＸＯＲ）１１９ａ、１１９
ｂ、１１９ｃに接続されており、またそれぞれの他方の
入力には変調出力３０１が接続されており、これらによ
り選択回路１２０を構成している。また、ＥＸＯＲ１１
９ａ、１１９ｂ、１１９ｃの各出力はドライバＡ１２１
ｂ、ドライバＢ１２１ｃ、ドライバＣ１２１ｄに接続さ
れており、それぞれの出力は送信素子Ａ１３１、送信素
子Ｂ１３２、送信素子Ｃ１３３の他方の端子に接続され
ている。

【００８１】図６にこれらのタイミングチャートを示
す。

【００８２】リングカウンタ１１８の出力３０３ａ、３
０３ｂ、３０３ｃは図６（Ａ）に示すタイミングで出力
する。ＥＸＯＲ１１９ａ、１１９ｂ、１１９ｃのもう一
方の端子には変調出力３０１が接続されているため、ド
ライバＡ出力、Ｂ出力、Ｃ出力にはそれぞれ図６（Ａ）
の３０４ａ、３０４ｂ、３０４ｃに示すように、リング
カウンタ１１８の出力がハイレベルの間でのみ、変調出
力３０１が反転して出力され、リングカウンタ１１８の
出力がローレベルの間は変調出力３０１がそのまま同極
性レベルで出力されている。これらの関係がわかりやす
いように、図６（Ｂ）に時間軸を拡大した様子を示す。
区間（ア）ではドライバＡ出力３０４ａは変調出力３０
１に対して反転しており、送信素子Ａ１３１には３０５
に示すように両者の電位差である２倍の振幅の信号が印
加される。また、区間（イ）ではドライバＡ出力３０４
ａは変調出力３０１と同じ波形となるため、送信素子Ａ
３０５には信号が印加されない。このようにして、リン
グカウンタ１１８の出力がハイレベルの期間でのみ、対
応する送信素子に信号が印加されるため、送信素子Ａ１
３１、送信素子Ｂ１３２、送信素子Ｃ１３３は順番に切
換わりながら、変調出力３０１の波形を超音波に変換し
て空間に送信することになる。

【００８３】また、コードレスで送信するために、図３
に示すように、電源としては電池１２３が設けられてお
り、ＤＣ−ＤＣコンバータ１２４により各部で必要な電
圧に変換して供給している。

【００８４】次に、図１に説明した超音波の受信部８の
回路のブロック図を図４に示す。

【００８５】受信素子２０１は、指示具７の送信素子Ａ
１３１、送信素子Ｂ１３２、送信素子Ｃ１３３から空間
に送信された超音波を受信する素子であり、受信した超
音波を電気信号に変換する。変換された信号は増幅器２
０２で増幅され、復調器２０３で包絡線検波を行い変調
前のコード信号に戻され、２値化回路２０４で波形整形
した後、シフトレジスタ２０５と遅延パルス生成回路２
０６に送られる。

【００８６】ここで、図７のタイミングチャートを参照
して、受信部２の動作を説明する。図７には、指示具７
のドライバＹ１２１ａの出力３２１と、受信部２の２値
化回路２０４の２値化出力３２２のタイミングチャート
を示す。

【００８７】図７に示すように、超音波は常温での空間
の伝達速度が毎秒約３４６ｍと遅いために、図示するよ
うにドライバＹ出力３２１と２値化出力３２２の間には
距離に比例した遅れが生じている。

【００８８】また、２値化出力３２２を入力する図４の
シフトレジスタ２０５では、受信したコードの各ビット
周期に対応したクロック３２４が必要である。図４の発
振回路２０８では、指示具の搬送波発振器１１１とほぼ
同じ周波数の矩形波を発振しており、カウンタ２０９で
は１２８分周して、クロック３２４を生成し、シフトレ
ジスタ２０５に供給している。従って、クロック３２４
は受信したコードの各ビットの周期とほぼ同じ周期の矩
形波となる。

【００８９】遅延パルス生成回路２０６では、２値化出
力３２２がハイレベルになると、時間ｔだけ遅延したリ
セットパルス３２３を生成し、カウンタ２０９をリセッ
トする。リセットがかかると、クロック３２４は立上
り、次のリセットがかかるまで、同じ周期で動作する。
このようにして、クロック３２４として、受信したコー
ドの各ビット周期で、位相がロックした矩形波が得られ
る。なお、２値化出力３２２のハイレベルの期間は発振
器２０８のほぼ６４発の長さに相当するため、時間ｔは
半分の３２発程度に設定しておけばよい。

【００９０】このようにして、シフトレジスタ２０５の
出力３２５は、図７に示すようにドライバＹ出力３２１
の「１」の期間が対応してハイレベルで出力され、
「０」の期間が対応してローレベルで出力される。

【００９１】シフトレジスタ出力３２５はＡコード検出
回路２１０、Ｂコード検出回路２１１、Ｒコード検出回
路２１２に接続されている。Ａコード検出回路２１０、
Ｂコード検出回路２１１、Ｒコード検出回路２１２に
は、それぞれ指示具７のＡコード生成回路１１２、Ｂコ
ード設定回路１１３、Ｒコード設定回路１１５と同じコ
ードが設定してあり、受信素子２０１から受信・復調し
たコードがＡ，Ｂ、Ｒのいずれかのコードに一致すると
それぞれがハイレベルを出力する。Ａコード検出回路２
１０の出力はフリップフロップＡ２１３のセット端子、
Ｂコード検出回路２１１の出力はフリップフロップＢ２
１４のセット端子に接続してあり、Ｒコード検出回路２
１２の出力はフリップフロップＡ２１３とフリップフロ
ップＢ２１３のリセット端子に接続してあるので、Ａコ
ードが検出されるとフリップフロップＡ２１３の出力が
ハイレベルになり、Ｒコードが検出されるとローレベル
になる。同様に、Ｂコードが検出されるとフリップフロ
ップＢ２１４の出力がハイレベルになり、Ｒコードが検
出されるとローレベルになる。これらのフリップフロッ
プＡ，Ｂの出力は、コンピュータ９に送信され、スイッ
チ操作に応じた投射する画面に関する処理が行われる。

【００９２】また、説明者６が、マウス２１６を使用し
て画面の操作をする場合にはマウスドライバ回路２１５
に接続し、フリップフロップＡ２１３とフリップフロッ
プＢ２１４の出力は、マウス２１６のボタンと並列また
は切り換えてコンピュータ９に接続される。

【００９３】なお、コンピュータ９は、プロジェクター
４に対して投射する画像信号を供給すると共に、指示具
７のスイッチやマウス２１６やリアプロジェクターのキ
ーボードやリアプロジェクター操作用リモコンなどの操
作入力を受けて、その入力指示に応じてプロジェクター
に供給する画像信号の画像を種々に処理する画像処理回
路を有している。

【００９４】このようにして、指示具のスイッチに対応
して行わせる動作をあらかじめコンピュータに設定して
おくことにより、説明者がプロジェクターにより投射さ
れた画面を説明するプレゼンテーションで、スクリーン
上でコンピュータを操作することができる。また抵抗膜
に入力する力よりも指示具の先端スイッチが導通する力
を強く設定したので、スクリーン上を指示具で軽く指示
することによりカーソルの移動を行い、強く指示するこ
とで書込みを行うというように、容易に機能の使い分け
ができる。さらに指示具の握り部にスイッチを設けたの
で、スクリーンに触れなくても機能選択のプルダウンメ
ニュー等を表示することができる。

【００９５】なお、Ａスイッチ、Ｂスイッチ、先端スイ
ッチの３つのスイッチによりどのような機能を割り付け
るかは、第１の実施形態と同様な機能を割り付けてもよ
いし、これに限らず種々に設定するればよい。また、先
端スイッチはＢスイッチと同じ機能を割り付けて設定し
ても、ＡスイッチやＢスイッチと異なる機能を割り付け
て設定してもよい。

【００９６】本発明によれば、指示具からは広い範囲に
わたって超音波信号を送信するので、説明者が指示具の
向きを意識する必要がない。

【００９７】なお上記説明では、説明を平易にするため
に、スイッチの機能が２つの場合を説明したが、別のス
イッチを設けて別のコードを使うことにより、他の機能
を操作することができるのは明らかである。

【００９８】なお、本実施形態においては、画像を生成
して画面を表示する手段としてプロジェクターを用いた
が、表示するための手段はこれに限られるものではな
い。スクリーン１０はＣＲＴやプラズマディスプレイ
（ＰＤＰ）やエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）や電界
放出素子（ＦＥＤ）などの自発光型表示装置の表示画面
のスクリーンとして構成しても構わなし、大型液晶表示
装置のスクリーンとしても構わない。

【００９９】（第３の実施形態）本発明に係る第３の実
施の形態を図面にもとづいて説明する。

【０１００】図１０は本発明の第３の実施形態を説明す
る図である。ホワイトボード１５には文字や図が描かれ
たり、あらかじめ用意した紙が貼られたりしており、説
明者６はこれをもとに指示具１で指し示しながらプレゼ
ンテーションや授業などを行っている。この様子はカメ
ラ１６で撮影しており、撮影した映像情報はモニター１
７に表示されるとともに、図示しない音声情報とともに
伝送装置１８によってコーディングされ、ネットワーク
ケーブル１９によって別の場所に伝送される。

【０１０１】図１１は別の場所を示しており、伝送装置
２１から出力された映像信号はプロジェクター４に入力
され、スクリーン２２に拡大投影される。伝送装置２１
には、ネットワークケーブル２０が接続されており、回
線を通じてネットワークケーブル１９の情報が伝えられ
ている。このようにして、スクリーン２２上には、カメ
ラ１６で撮影した映像が表示されており、図示しない音
声情報も再現され、別の場所で行われているプレゼンテ
ーションや授業がその場で行われているのと同時に再現
でき、遠隔プレゼンテーションや遠隔授業が実現でき
る。

【０１０２】また、カメラ１６の近くには、伝送装置１
８に接続された受信部２が置いてあり、説明者６が持つ
指示具１から発振される超音波を受信する。

【０１０３】プレゼンテーションなどに当たっては、説
明者６がホワイトボード１５の近くに位置し、指示具１
でホワイトボード１５を指し示しながら説明を行い、モ
ニター１７によりカメラ１６で撮影している画面を見な
がら、指示具１のスイッチを操作することにより、カメ
ラの向きやズーミングなどの操作を行うことができる。

【０１０４】図２に指示具１の一例を示す。

【０１０５】図２（Ａ）は外観を示すものである。握り
部３０にはＡスイッチ１０２、Ｂスイッチ１０３が設け
られ、その先には円柱状の送信素子取付部４０があり、
送信素子Ａ１３１、送信素子Ｂ１３２、送信素子Ｃ１３
３（図示せず）が設けられている。さらにその先には中
空の延長部５０を介して先端部材６０が設けられてい
る。なお、Ａスイッチ１０２、Ｂスイッチ１０３は握り
部３０でなく、握り部３０の近傍に配置されて、指で操
作できるようになっていればよい。

【０１０６】図２（Ｂ）は送信素子取付部３０の断面を
示す。送信素子Ａ１３１、送信素子Ｂ１３２、送信素子
Ｃ１３３はそれぞれの中心線がほぼ１２０度の間隔で設
けられており、それぞれの送信素子は円柱の外側の方向
に指向性を持っている。

【０１０７】図２（Ｃ）は、指示具１の先端付近の透視
図である。延長部５０の先端には、中空の円盤状の固定
電極５２が設けられており、この中心を固定部材５１に
よって片端を固定された可動電極５３が貫通しており、
可動電極５３の反対端には先端部材６０が設けられてい
る。また、固定電極５２と可動電極５３はそれぞれに接
続された線材５４により、延長部５０の内部を通して握
り部３０内部に設けられた回路に電気的に接続されてい
る。先端部材６０に一定以上の横方向の力が加わること
により、固定電極５２と可動電極５３が接触して導通状
態（オン）となり、力を除くことによって接触が離れて
非導通状態（オフ）となる先端スイッチ１０１を構成し
ている。

【０１０８】説明者６は、これらのＡスイッチ１０２、
Ｂスイッチ１０３、先端スイッチ１０１の操作により、
スクリーン１５に投射表示している画面のページを先送
りしたり戻したりして、プレゼンテーションを行うこと
ができる。

【０１０９】次に、図３に指示具１の回路のブロック図
を示す。

【０１１０】先端スイッチ１０１はＡスイッチ１０２と
並列に接続されており、いずれかをオンすると、Ａコー
ド生成回路１１２により、所定の８ビットのシリアルデ
ータであるＡコードを間欠的に連続発生する。また、Ｂ
スイッチ１０３をオンすると、Ｂコード生成回路１１３
により、所定の８ビットのシリアルデータであるＢコー
ドを間欠的に連続発生する。また、いずれかのスイッチ
がオン状態からオフ状態になると、リリース検出回路１
１４で検出し、Ｒコード生成回路１１５により、所定の
８ビットのシリアルデータであるＲコードを間欠的に６
回連続して発生する。

【０１１１】搬送波発振器１１１は搬送波となる４０ｋ
Ｈｚの矩形波を発生しており、Ａコード、Ｂコード、Ｒ
コードに対応して変調回路１１６により変調がかけられ
る。

【０１１２】ここで、搬送波発振器１１１の出力を変調
出力１１６により変調する動作を図５に基づいて説明す
る。

【０１１３】図５（Ａ）に示すように、Ａスイッチ３１
０がオンの場合にはＡコード生成回路１１２によって変
調されたＡコードが間欠的に連続して現れ、Ａスイッチ
３１０をオフすると、Ｒコード生成回路１１５により変
調されたＲコードが間欠的に６回現れる。

【０１１４】図５（Ｂ）にはＡコードとＲコードの時間
軸を拡大した様子を示し、図５（Ｃ）にはさらに拡大し
た様子を示す。また図５（Ｄ）は搬送波発振器１１１の
出力である搬送波３１１を示しており、４０ｋＨｚの矩
形波である。図５（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）に示すよう
に、「１」は搬送波のパルスが６４発存在する期間とパ
ルス６４発分の無信号の期間で構成し、「０」は搬送波
のパルス１２８発分の無信号の期間で構成している。ま
た、Ａコードは「１００１００１０」であり、Ｒコード
は「１００００１０１」としている。

【０１１５】このようにして変調された変調出力３０１
は、図３の駆動回路１２２のドライバＹ１２１ａにより
増幅され、送信素子Ａ１３１、送信素子Ｂ１３２、送信
素子Ｃ１３３の片側の端子に印加される。また、搬送波
３１１は分周回路１１７により２０４８分周してリング
カウンタ１１８に印加される。リングカウンタ１１８の
出力は排他的論理和回路（ＥＸＯＲ）１１９ａ、１１９
ｂ、１１９ｃに接続されており、またそれぞれの他方の
入力には変調出力３０１が接続されており、これらによ
り選択回路１２０を構成している。また、ＥＸＯＲ１１
９ａ、１１９ｂ、１１９ｃの出力はドライバＡ１２１
ｂ、ドライバＢ１２１ｃ、ドライバＣ１２１ｄに接続さ
れており、それぞれの出力は送信素子Ａ１３１、送信素
子Ｂ１３２、送信素子Ｃ１３３の他方の端子に接続され
ている。

【０１１６】図６にこれらのタイミングチャートを示
す。

【０１１７】リングカウンタ１１８の出力３０３ａ、３
０３ｂ、３０３ｃは図６（Ａ）に示すタイミングで出力
する。ＥＸＯＲ１１９ａ、１１９ｂ、１１９ｃのもう一
方の端子には変調出力３０１が接続されているため、ド
ライバＡ出力、Ｂ出力、Ｃ出力にはそれぞれ図６（Ａ）
の３０４ａ、３０４ｂ、３０４ｃに示すように、リング
カウンタ１１８の出力がハイレベルの間でのみ、変調出
力３０１が反転して出力され、リングカウンタ１１８の
出力がローレベルの間は変調出力３０１がそのままの同
極性レベルで出力されている。これらの関係がわかりや
すいように、図６（Ｂ）に時間軸を拡大した様子を示
す。区間（ア）ではドライバＡ出力３０４ａは変調出力
３０１に対して反転しており、送信素子Ａ１３１には３
０５に示すように両者の電位差である２倍の振幅の信号
が印加される。また、区間（イ）ではドライバＡ出力３
０４ａは変調出力３０１と同じ波形となるため、送信素
子Ａ３０５には信号が印加されない。このようにして、
リングカウンタ１１８の出力がハイレベルの期間での
み、対応する送信素子に信号が印加されるため、送信素
子Ａ１３１、送信素子Ｂ１３２、送信素子Ｃ１３３は順
番に切換わりながら、変調出力３０１の波形を超音波に
変換して空間に送信することになる。

【０１１８】また、コードレスで送信するために、図３
に示すように、電源としては電池１２３が設けられてお
り、ＤＣ−ＤＣコンバータ１２４により各部で必要な電
圧に変換して供給している。

【０１１９】次に、図１０にて説明した超音波の受信部
２の回路のブロック図を図４に示す。

【０１２０】受信素子２０１は、指示具１の送信素子Ａ
１３１、送信素子Ｂ１３２、送信素子Ｃ１３３から空間
に送信された超音波を受信する素子であり、受信した超
音波を電気信号に変換する。変換された信号は増幅器２
０２で増幅され、復調器２０３で包絡線検波を行い変調
前のコード信号に戻され、２値化回路２０４で波形整形
した後、シフトレジスタ２０５と遅延パルス生成回路２
０６に送られる。

【０１２１】ここで、図７のタイミングチャートを参照
して、受信部２の動作を説明する。図７には、指示具１
側に設けられた送信素子Ａ１３１を駆動するドライバＹ
１２１ａの出力３２１と、図４に支援した受信部２の２
値化回路２０４の２値化出力３２２のタイミングチャー
トを示す。

【０１２２】図７に図示したおゆに、超音波は常温での
空間の伝達速度が毎秒約３４６ｍと遅いために、ドライ
バＹ出力３２１と２値化出力３２２の間には距離に比例
した遅れが生じている。

【０１２３】また、２値化出力３２２を入力する図４の
シフトレジスタ２０５では、受信したコードの各ビット
周期に対応したクロック３２４が必要である。図４の発
振回路２０８では、指示具の搬送波発振器１１１とほぼ
同じ周波数の矩形波を発振しており、カウンタ２０９で
は１２８分周して、クロック３２４を生成し、シフトレ
ジスタ２０５に供給している。従って、クロック３２４
は受信したコードの各ビットの周期とほぼ同じ周期の矩
形波となる。

【０１２４】遅延パルス生成回路２０６では、２値化出
力３２２がハイレベルになると、時間ｔだけ遅延したリ
セットパルス３２３を生成し、カウンタ２０９をリセッ
トする。リセットがかかると、クロック３２４は立上
り、次のリセットがかかるまで、同じ周期で動作する。
このようにして、クロック３２４として、受信したコー
ドの各ビット周期で、位相がロックした矩形波が得られ
る。なお、２値化出力３２２のハイレベルの期間は発振
器２０８のほぼ６４発の長さに相当するため、時間ｔは
半分の３２発程度に設定しておけばよい。

【０１２５】このようにして、シフトレジスタ２０５の
出力３２５は、図７に示すようにドライバＹ出力３２１
の「１」の期間が対応してハイレベルで出力され、
「０」の期間が対応してローレベルで出力される。

【０１２６】シフトレジスタ出力３２５はＡコード検出
回路２１０、Ｂコード検出回路２１１、Ｒコード検出回
路２１２に接続されている。Ａコード検出回路２１０、
Ｂコード検出回路２１１、Ｒコード検出回路２１２に
は、それぞれ指示具１のＡコード生成回路１１２、Ｂコ
ード設定回路１１３、Ｒコード設定回路１１５と同じコ
ードが設定してあり、受信素子２０１から受信・復調し
たコードがＡ，Ｂ、Ｒのいずれかのコードに一致すると
それぞれがハイレベルを出力する。Ａコード検出回路２
１０の出力はフリップフロップＡ２１３のセット端子、
Ｂコード検出回路２１１の出力はフリップフロップＢ２
１４のセット端子に接続してあり、Ｒコード検出回路２
１２の出力はフリップフロップＡ２１３とフリップフロ
ップＢ２１３のリセット端子に接続してあるので、Ａコ
ードが検出されるとフリップフロップＡ２１３の出力が
ハイレベルになり、Ｒコードが検出されるとローレベル
になる。同様に、Ｂコードが検出されるとフリップフロ
ップＢ２１４の出力がハイレベルになり、Ｒコードが検
出されるとローレベルになる。これらのフリップフロッ
プＡ，Ｂの出力は、伝送装置１８からカメラ１６に伝送
され、カメラの向きやズーム等の撮像状態の操作を行う
ことができる。

【０１２７】また、図４ではマウス２１６を使用する場
合を想定して、マウスドライバ回路２１５により、フリ
ップフロップＡ２１３とフリップフロップＢ２１４の出
力と並列または切り換えて伝送装置１８に接続する場合
を示したが、マウスを使わない場合にはこれらの回路は
不要である。

【０１２８】このようにして、指示具のスイッチに対応
して行わせる動作をあらかじめ設定しておくことによ
り、遠隔プレゼンテーションや遠隔授業の場合に、手に
持った指示具の先端をある程度の力でスクリーンに触れ
たり、Ａスイッチを押すことで、例えばズームアップす
ることができ、またＢスイッチを押すことで例えばズー
ムアウトすることができ、カメラ操作のための補助者が
不要になる。また、操作は超音波によって行うので、カ
メラで撮影した映像信号に雑音として妨害を与えること
がない。さらに、指示具からは広い範囲にわたって超音
波信号を送信するので、説明者が指示具の向きを意識す
る必要がない。

【０１２９】なお、Ａスイッチ、Ｂスイッチ、先端スイ
ッチの３つのスイッチによりどのような機能を割り付け
るかは、上記説明に限らず種々に設定するればよい。ま
た、先端スイッチはＢスイッチと同じ機能を割り付けて
設定しても、ＡスイッチやＢスイッチと異なる機能を割
り付けて設定してもよい。

【０１３０】なお上記説明では、説明を平易にするため
に、スイッチの機能が２つの場合を説明したが、別のス
イッチを設けて別のコードを使うことにより、例えばカ
メラの向きを変えたりするなど、他の機能を操作するこ
とができるのは明らかである。

【０１３１】また、受信部２はカメラ１６と分離して図
示したが、カメラ１６に内蔵してもよい。また、カメラ
１６，伝送装置１８及び受信部２を一体化した装置とし
て構成してもよい。

【０１３２】なお、本実施形態においては、画像を生成
して画面を表示する手段としてプロジェクター４を用い
たが、表示するための手段はこれに限られるものではな
い。スクリーン５はＣＲＴやプラズマディスプレイ（Ｐ
ＤＰ）やエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）や電界放出
素子（ＦＥＤ）などの自発光型表示装置の表示画面のス
クリーンとして構成しても構わなし、大型液晶表示装置
のスクリーンとしても構わない。

【０１３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
説明者が画面の位置から離れて、キーボードやマウスを
操作しなくてもページ送りなどを行うことが可能なプレ
ゼンテーションシステムを実現できる。

【０１３４】また、指示具によりスクリーン上に文字や
画などを書込みながら説明する、プレゼンテーションシ
ステムを実現できる。さらに、抵抗膜に入力する力より
も指示具の先端スイッチが導通する力を強く設定したの
で、スクリーン上を指示具で軽く指示することによりカ
ーソルの移動を行い、強く指示することで書込みを行う
というように、容易に機能の使い分けができる。さらに
指示具の握り部にスイッチを設けたので、スクリーンに
触れなくても機能選択のプルダウンメニュー等を表示す
ることができる。

【０１３５】また、説明者がホワイトボードなどの近く
に位置したまま、モニターを見ながら指示具を操作する
ことによってカメラの向きやズーミングを操作すること
ができるので、カメラの操作のための補助者を必要とし
ない遠隔プレゼンテーションシステムを実現できる。さ
らに、指示具からの操作情報は超音波によって伝送され
るので、赤外線ＬＥＤを使った場合のように、カメラで
撮影した映像信号に妨害として混入することがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態を示す図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態の指示具の一例を示
す図である。

【図３】本発明の第１、第２および第３の実施の形態の
指示具の回路の一例を示すブロック図である。

【図４】本発明の第１、第２および第３の実施の形態の
受信部の一例を示すブロック図である。

【図５】本発明の第１、第２および第３の実施の形態の
指示具の動作を説明するタイミングチャートである。

【図６】本発明の第１、第２および第３の実施の形態の
駆動回路の動作を説明するタイミングチャートである。

【図７】本発明の第１、第２および第３の実施の形態の
送受信の動作を説明するタイミングチャートである。

【図８】本発明の第２の実施の形態を示す図である。

【図９】本発明の第２の実施の形態の指示具の一例を示
す図である。

【図１０】本発明の第３の実施の形態を示す図である。

【図１１】本発明の第３の実施の形態を示す図である。

【符号の説明】

１指示具２受信部３コンピュータ４プロジェクター５スクリーン６説明者７指示具８受信部９コンピュータ１０スクリーン１１ミラー１２筐体１５ホワイトボード１６カメラ１７モニター１８伝送装置１９ネットワークケーブル２０ネットワークケーブル２１伝送装置２２スクリーン３０握り部４０送信素子取付部５０延長部５１固定部材５２固定電極５３可動電極５４線材６０先端部材７０握り部８０送信素子取付部８１固定部材８２固定電極８３可動電極８４プリント基板９０先端部材１０１先端スイッチ１０２Ａスイッチ１０３Ｂスイッチ１１１搬送波発振器１１２Ａコード生成回路１１３Ｂコード生成回路１１４リリース検出回路１１５Ｒコード生成回路１１６変調回路１１７分周回路１１８リングカウンタ１１９ａ、１１９ｂ、１１９ｃＥＸＯＲ１２０選択回路１２１ａドライバＹ１２１ｂドライバＡ１２１ｃドライバＢ１２１ｄドライバＣ１２２駆動回路１２３電池１２４ＤＣ−ＤＣコンバータ１３１送信素子Ａ１３２送信素子Ｂ１３３送信素子Ｃ２０１受信素子２０２増幅回路２０３復調回路２０４２値化回路２０５シフトレジスタ２０６遅延パルス生成回路２０８発振回路２０９カウンタ２１０Ａコード検出回路２１１Ｂコード検出回路２１２Ｒコード検出回路２１３フリップフロップＡ２１４フリップフロップＢ２１５マウスドライバ回路２１６マウス３０１変調出力３０２分周出力３０３ａ、３０３ｂ、３０３ｃリングカウンタ出力３０４ａ、３０４ｂ、３０４ｃドライバ出力３０５送信素子Ａ入力３１１搬送波３２１ドライバＹ出力３２２２値化出力３２３リセットパルス３２４クロック３２５シフトレジスタ出力

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】映像信号を表示させる表示手段と、該表
示手段により表示された画面上を直接指し示すための部
材であって複数種類の操作に対応して変調された超音波
を送信する複数の送信素子を有する指示手段により発生
する超音波を受信し復調する受信手段と、を備えること
を特徴とするプレゼンテーションシステム。
【請求項２】座標位置検出手段を有するスクリーン手
段と、映像信号を前記スクリーン手段に表示させる表示
手段と、該表示手段により表示された画面上を直接指し
示すための部材であって複数種類の操作に対応して変調
された超音波を送信する複数の送信素子を有する指示手
段により発生する超音波を受信し復調する受信手段と、
を備えることを特徴とするプレゼンテーションシステ
ム。
【請求項３】映像信号を伝送する第１の信号処理伝送
手段と、説明者の周辺を撮影し前記信号処理伝送手段に
入力する撮影手段と、該撮影手段の出力をモニターする
表示手段と、前記説明者による複数種類の操作に対応し
て変調された超音波を複数の送信素子により送信する指
示手段により発生する超音波を受信し復調する受信手段
と、前記第１の信号処理伝送手段に接続された第２の信
号処理伝送手段と、該第２の信号処理伝送手段で復元し
た映像信号を表示させる表示手段と、を備えることを特
徴とするプレゼンテーションシステム。
【請求項４】指示者が直接指し示すための注視手段、
スイッチ手段、該スイッチ手段の操作に対応して変調し
た超音波を発生する送信部を備える指示具と、前記送信
部が発生する超音波を受信して前記スイッチ手段の操作
に応じた信号処理を行うように指示する受信部と、を備
えることを特徴とする指示伝達システム。
【請求項５】前記受信部は、発振回路に接続された分
周回路と、前記超音波の受信から一定時間後にパルスを
発生させる遅延回路とを備え、前記パルスにより前記分
周回路にリセットをかけることを特徴とする請求項４記
載の指示伝達システム。
【請求項６】前記送信部は、前記スイッチ手段の操作
に対応して超音波を送信する複数の送信素子を備え、該
複数の送信素子の一方の電極には共通の第１の駆動回路
を接続し、他方の電極には前記送信素子ごとに一つの第
２の駆動回路を接続し、前記第１の駆動回路と前記第２
の駆動回路には共通の信号を印加しておき、前記第２の
駆動回路に印加する前記信号を選択的に反転することを
特徴とする請求項４記載の指示伝達システム。
【請求項７】前記スイッチ手段は、前記指示具の先端
部に設けられ応力により接点が接続して回路を閉じる第
１のスイッチと、該第１のスイッチの接点が閉じた場合
に第１のコードを送出する第１のコード化手段と、前記
接点が閉じた状態から開いた状態に変化した場合に第２
のコードを送出する第２のコード化手段とを備え、前記
第１のコード化手段と前記第２のコード化手段により変
調した超音波を送信することを特徴とする請求項４記載
の指示伝達システム。
【請求項８】前記スイッチ手段は、前記指示具の側面
に設けられ応力により接点が接続して回路を閉じる第２
のスイッチと、該第２のスイッチの接点が閉じた場合に
第３のコードを送出する第３のコード化手段と、前記接
点が閉じた状態から開いた状態に変化した場合に第２の
コードを送出する第２のコード化手段とを備え、前記第
３のコード化手段と前記第２のコード化手段により変調
した超音波を送信することを特徴とする請求項４又は７
記載の指示伝達システム。
【請求項９】前記受信部は、少なくとも１つのフリッ
プフロップ手段を備え、前記第１のコードまたは前記第
３のコードを受信すると前記フリップフロップ手段をセ
ットし、前記第２のコードを受信すると前記フリップフ
ロップ手段をリセットすることを特徴とする請求項７又
は請求項８記載の指示伝達システム。
【請求項１０】前記スイッチ手段が閉じた場合には前
記第１のコードまたは前記第３のコードにより変調した
超音波を送信し続け、前記スイッチ手段が閉じた状態か
ら開いた状態に変化した場合には、前記第２のコードに
より変調した超音波を少なくとも前記送信素子の数以上
の回数送信することを特徴とする請求項６乃至請求項８
のいずれかに記載の指示伝達システム。
【請求項１１】前記送信素子は、前記指示具内の任意
の点を中心として相互間がほぼ同一の角度をなす放射状
の軸に一致して取り付けられ、前記指示具の握り部分よ
りも先端側の位置に設けられることを特徴とする請求項
４記載の指示伝達システム。
【請求項１２】複数のスイッチ手段を有する指示具を
用いた指示伝達方法であって、前記複数のスイッチ手段を操作したことに応じて異なる
コードを発生し、そのコードに応じて超音波を変調して
送信し、前記変調された超音波を受信して前記コードを復調し、
該コードに応じた処理を指示してなることを特徴とする
指示伝達方法。
【請求項１３】前記複数のスイッチ手段の操作に応じ
て、表示画面に表示する画像に異なる処理を行わせるこ
とを特徴とする請求項１２記載の指示伝達方法。
【請求項１４】棒状の指示具であって、その先端部に
設けられ応力により接点が接続して回路を閉じる第１の
スイッチ手段と、その側面に設けられ応力により接点が
接続して回路を閉じる第２のスイッチ手段と、前記第１
のスイッチ手段及び前記第２のスイッチ手段の開閉操作
に応じて異なるコードを発生し、該異なるコードに応じ
た超音波を送信する送信部とを有することを特徴とする
指示具。
【請求項１５】前記送信部は、前記第１のスイッチ手
段及び前記第２のスイッチ手段の操作に対応して超音波
を送信する複数の送信素子を備え、該複数の送信素子の
一方の電極には共通の第１の駆動回路を接続し、他方の
電極には前記送信素子ごとに一つの第２の駆動回路を接
続し、前記第１の駆動回路と前記第２の駆動回路には共
通の信号を印加しておき、前記第２の駆動回路に印加す
る前記信号を選択的に反転することを特徴とする請求項
１４記載の指示具。
【請求項１６】前記第１のスイッチ手段の接点が閉じ
た場合に第１のコードを送出する第１のコード化手段
と、前記接点が閉じた状態から開いた状態に変化した場
合に第２のコードを送出する第２のコード化手段とを備
え、前記第１のコード化手段と前記第２のコード化手段
により変調した超音波を送信することを特徴とする請求
項１４記載の指示具。
【請求項１７】前記第２のスイッチ手段の接点が閉じ
た場合に第３のコードを送出する第３のコード化手段
と、前記接点が閉じた状態から開いた状態に変化した場
合に第２のコードを送出する第２のコード化手段とを備
え、前記第３のコード化手段と前記第２のコード化手段
により変調した超音波を送信することを特徴とする請求
項１４又は１６記載の指示具。
【請求項１８】前記スイッチ手段が閉じた場合には前
記第１のコードまたは前記第３のコードにより変調した
超音波を送信し続け、前記スイッチ手段が閉じた状態か
ら開いた状態に変化した場合には、前記第２のコードに
より変調した超音波を少なくとも前記送信素子の数以上
の回数送信することを特徴とする請求項１６又は１７記
載の指示具。
【請求項１９】前記送信素子は、前記指示具内の任意
の点を中心として相互間がほぼ同一の角度をなす放射状
の軸に一致して取り付けられ、前記指示具の握り部分よ
りも先端側の位置に設けられることを特徴とする請求項
１４記載の指示具。