JPH07503562A - 光学系補助入力の較正配置とその使用方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 光学系補助入力の較正配置とその使用方法関連出願への相互参照 本出願は、１９９１年２月１４日に提出された「光学コンピュータ人力システム の幾何学的較正のための方法と装置」　と題するＵ、Ｓ、特許出願の一部継続で あり、また１９９０年１１月１１日に提出された「光学コンピュータ人力システ ム較正のための方法と装置」　と題するＵ、Ｓ、特許出願第０７７６１１，４１ ６号の一部を成す、１９９２年ｌＯ月２日に提出の「光学コンピュータ入力シス テム較正のための方法と装置」と題するＵ、Ｓ、特許出願第０７７９５５　、８ ３１号の一部継続出願であり、さらにこの双方とも現在は放棄された１９８９年 １１月７日に提出の「コンピュータ入力システムとその使用方法」　と題するＵ 、Ｓ特許出願第０７７４３３，０２９号の一部継続であって、これらを参照と　 してここに統合するものとする。

技術的分野 本発明は一般的分野の光学系配置と、かかる配置の使用方法に関するものである 。より具体的には、本発明はディスプレイ用にユーザーが生成する光学情報の正 確な通信を容易にするための、光学系補助人力に使用される光学較正技術にかか わるものである。本発明はまた、補助光学的人力をより精密かつ正確に認識する ための補助光学コンピュータ人力システムにかかわるものである。

本発明はさらに、コンピュータで生成される画像を目で見ることのできる投影面 に投影するシステムのための、光補助入力技術にかかわるものである。

背景となる技術 あるタイプの光情報システムでは、コンピュータによる画像がスクリーンに投影 され多数の観衆が同時に見ることができる。こうしたシステムの重要な側面は、 ユーザーが講演中システムに情報を人力し、画像を変更したり追加画像を生成で きることである。有効な配置のひとつに、システムに補助的情報を与えるため、 ユーザーが懐中電灯やレーザー・ポインタなど光を放つ装置で投影された画像を さし示すことがある。かかるシステムは通常、コンピュータなどのビデオ情報源 と、ビデオ情報の画像を投影面に投影するためのオーバーヘッド投影器などディ スプレイ投影用配置を含む。画像処理配置は、投影面から反射された表示画像を 検出し処理する。かかるシステムは、手動の光生成装置から生じる強力な光画像 を検出し、これを背景の周囲光ならびにビデオ情報源がらの光から識別する。こ のように、手で持った光生成装置から生じる光信号は投影面で検出され、さらに 投影されたビデオ情報をシステムが後に変更するため利用される。この光学補助 人力システムの詳細は、上記のＵ、Ｓ、特許出願第０７７４３３゜０２９号で述 べられている。　かかる光学システムとその使用方法は、極めて良好なものであ ったが、このシステムではユーザーが生成する高い強度の光情報を正確に通信す るために較正が必要であった。そうした較正には、画像処理配置に関連する光感 知装置を、投影面と投影された画像に正しく位置合わせする較正配置の使用が含 まれる。かかる較正配置とその使用方法は、同時出願中のＵ、Ｓ、特許出願第０ ７７６１１．４１６号で詳述されている。

こうした較正配置とその較正方法は、光を落とした室内などの低い周囲光の条件 下では極めて良好なものであったが、上記光学システムの較正が明るい周囲光も 含めた多様な周囲光のもとで行うことができればなお望ましい。さらにこうした 較正技術は、さまざまな型と種類の光学システムから生じる、多様な輝度レベル や明暗画像の対照レベルを有した画像でも使用が可能でなくてはならない。かか る較正技術には、コンピュータで生成された投影画像全体を捉えられるよう、シ ステムの光感知装置の視界が正しく位置するシステムの適切な配置を含む。シス テムの投影面やスクリーンが、システムの光感知装置に対しさまざまな距離と角 度に位置しているため、こうした位置づけは望ましい。

また、かかるシステムの較正は感度調節を伴う。さまざまな投影器の光源強度、 従来型オーバーヘッド投影器で使用されている多様な光学的配置、さらにこうし たシステムで使用される液晶ディスプレイの多様な光学的特色などを適合させる ため、しばしば調節が必要となる。

ここで、投影面から反射される諸画像の輝度レベルを識別するためには較正を調 節しなくてはならない。しかし、これらの調節はいくつかの要素により異なる： 　ランプの出力率を含むオーバーヘッド投影器の光学的特色、使用された液晶デ ィスプレイの光学的特色、投影面からオーバーヘッド投影器までの距離、投影面 から反射するユーザーが生成した補助画像の強度。

上記の各要素は、光生成用のポインタ装置による画像か、投影ディスプレイ配置 による画像かに関わらず、反射画像を光感知装置が正しく受け取る能力に直接影 響する。例えば、投影ディスプレイ配置に使用されるオーバーヘッド投影器が投 影面からかなり離れて位置していると、その結果束じる画像は大きいとはいえ全 体の輝度レベルはかなり減少する。同様に、オーバーヘッド投影器がワット数の 低い電球を使うと、投影器で投影された画像は輝度レベルの低いものになる。

それゆえ、新しく改良された較正配置と位置合わせ（アラインメント）を較正す る方法ができ、光学情報システムの光感度が向上すれば極めて望ましい。こうし た新配置と方法は、ユーザーが投影された画像のほぼ全体を捉えるように、シス テムの光感知装置を便宜良く位置合わせすることを可能にしなくてはならない。

この新配置と方法はさらに、異なる液晶ディスプレイ・パネルと投影システムを 持つ、さまざまな型と種類の液晶ディスプレイ投影システムが使えるよう、シス テムの光感度を調節できるようでなくてはならない。

こうした光学入力情報システムに必要な光感度較正の他のかたちとして、背景に なる周囲光、ユーザー制御による光生成装置、そして投影面から反射したビデオ 画像から生じた光を識別するための較正調節がある。これに関連して、背景周囲 光の多様性ならびに、高い強度の補助制御光画像と投影器システムで発生された 光が共に持つさまざまな強度レベルのため、投影面あるいはスクリーン上の補助 光画像をそこから反射するその他の光から適正に識別することは当然型まれると ころである。

本システムが多くの応用場面で極めて有効に操作されてはきたとはいうものの、 いくつかの状況に於いて多様な光源を識別することは困難であった。例えば、荷 電結合カメラなどの光感知装置は、投影面から反射するほぼ全体像を捉えるよう に位置合わせしなくてはならないのは勿論のこと、情報抽出の目的で処理するた めの十分な可能性を持つ信号を発生させるため、投影面から比較的近い位置に合 わせなくてはならない。

それゆえ、光学補助入力情報システムの位置合わせと光感知を較正する新しい改 良された較正配置と方法ができ、システムが情報処理のため十分な光を生成する ため容易に調節できるようになれば極めて望ましい。

従来の荷電結合カメラは、さまざまな光強度に対する高い感度という本来の性格 のため、オーバーヘッド投影器などの投影システムから画像を感知すると「干し 草の山」型をした波形信号を生成することが一般的である。

干し草山信号は、拡散したオーバーヘッド投影器の光源が、通常投影器の台の下 部中央に配置された電球から発散するものであることによる反応である。かかる 反応は反射画像の境界近くで反射される補助光の情報の正確な検出を困難にして いる。

それゆえ、さまざまな条件の元での投影面から反射する多様な光の強度を正確、 かつ確実に識別できる新しい改良された較正配置と方法ができれば極めて望まし い。

かかる配置と方法はまた、一台の補助人力光生成装置がさまざまな距離に於いて 作りだす異なる光線の強度をも識別しなくてはならない。

Ｕ、Ｓ、特許出願第０７７４３３．０２９号で開示された、上記光学システムと その使用方法は極めて良好なものであったが、ユーザーが発する光情報を正確に 通信するためには、かかる光生成装置を動かさないようにしっかりと持たなくて はならない。そうした情報のより正確な通信を可能にするため、光生成装置は通 常その操作に二重光線モードを持つ。これに関連して、補助人力システムに感知 されずに、補助光線を投影面の希望の場所に位置合わせしやすくするよう、強度 の低い光線を生成するためユーザーは手動で光生成装置を起動できる。ひとたび スイッチの作動に反応して強度の低い光線が正しく位置合わせされると、コンピ ュータとの相互作用のため、補助光情報が示す強度の高い光線を生成するよう、 ユーザは手動で光生成装置を起動する。こうして、手で持つ光生成装置からの高 強度の光信号はマウスを模して補助情報を生成できる。かかる二重光線生成装置 とその使用方法は、上記υ、Ｓ特許出願第０７７４３３，０２９号でより詳細に 説明されている。

こうした光生成装置と人力方法は、多くの応用に於いて極めて良好なものであっ たが、より使いやすいマウス装置によるシングルとダブルクリック機能により近 似した、新しくかつ改良された光入力配置と方法ができればなお望ましい。具体 的には、二重光線機能はシングルクリック機能を大いに容易にしたとはいえ、ユ ーザーがそうした装置をダブルクリック用に使うことは困難であった。

光補助人力システムは、従来のコンピュータ用マウス入力装置か行う機能を含め たさまざまな機能を行うことができる。例えば、先人カシステムは「シングルク リック」、「ダブルクリック」さらに当技術で良く知られたトラソクイング操作 などができる。こんにち使われている多くのアプリケーション用コンピュータ・ プログラムが、制御用として通常のマウスとインタフェースできるので、光入力 装置も通常のコンピュータマウスと同様に機能できることが極めて重要である。

このように光入力装置は、通常のアプリケーション用コンピュータ・プログラム とより完全に適合性を持つ必要かある。

ここで、ユーザーは補助光線を続けて点滅する場合、投影面の同じ箇所に光が当 たるよう光生成装置をしっかり持つことが大切である。もし、ダブルクリック中 に光線が投影面の同じ箇所に当たらないと、光システムの信号処理器はある状況 下で補助光情報を誤って解釈することがある。例えば、光のそうした二重作動は スクリーン上の異なる箇所での二重の別個なシングルクリックとして解釈されか ねない。

この問題を解決するひとつの方法は、強度の高い光線があたるスクリーンの面積 を太きくし、たとえ誤って手やユーザー自身が動いてもダブルクリックがそのま ま正確に解釈されるというものである。しかし、これはアプリケーション用コン ピュータ・プログラムに過度で不必要な制約を強いることにつながる。光補助入 力装置が、より完全に既存のコンピュータ・プログラムのフォーマットと適合し ていた方がより望ましい。それゆえ、光学システムに使用できるよう、コンピュ ータ・マウス型の入力装置をより正確に模した新しく改良された光補助入力配置 と入力方法ができることが極めて望ましい。かかる配置と方法は、ダブルクリッ ク操作中補助光情報が投影スクリーンに精密に投影されるよう、ユーザーが補助 光画像をそれほどしっかりと支え続けなくても、マウスの使用を模すことを可能 にする。

この配置と方法はまた、マウス入力装置の機能的特徴をより完全に模すため、速 やかかつ確実にユーザーに反応しなくてはならない。この点、そうした配置は通 常のコンピュータ・マウスであれ光学的補助入力装置（光生成装置）であれ、ユ ーザーが必要とするときいつでも簡単、かつ正確に表示された画像を修正・変更 するため同じｅデオ情報源と通信できるようにするはずである。

過去には、透明紙やオーバーヘッド投影器など、多数の人が同時に見るための投 影用スクリーンあるいはその他の投影面への画像投影は、効果的な情報伝播の方 法を提供してきた。しかし、透明紙は固定メディアなので、透明紙の数を増やす 以外、講演を行うユーザーが講演のかたちを変更することには大きな制約があっ た。

ユーザーが既定の講演のかたちを変更する能力は、大きく拡大してきた。液晶技 術の進展と共に、固定メディアの透明紙はコンピュータやその他のビデオ信号生 成装置の制御下で生成されるダイナミックな画像へと発展してきた。このように 、液晶ディスプレイパネルは固定透明紙に取って替わり、コンピュータ生成によ る画像やビデオ画像がスクリーンやその他の投影面への投影を可能にしてきた。

講演中ユーザーが画像を修正したり、追加画像を生成したりするため、単にユー ザー制御の補助光線を投影画像の特定部分に向けるだけで情報を対話方式でシス テムに入力できる今、講演の可能性もまた拡大した。このように、ユーザーはコ ンピュータのマウスを使うのと同じ要領で、投影画像を作成す名コンピュータや その他の装置と対話できる。

有効に使用されたこの光学補助入力システムの詳細は、上記のＵＳ特許出願第０ ７７９０１，２５３号で述べられている。

ここに説明された光補助入力システムは、システムに補助ｑｊ情報を提供するべ く、ユーザーが懐中電灯やレーザー・ポインタなど光生成装置からの強度の高い 光をスクリーンなど相対的に強度の低い投影画像に向ける配置を含む。

システムは、コンピュータなどのビデオ情報源と、ビデオ情報の画像を投影面に 投影するためのオーバーヘッド投影器などディスプレイ投影用配置を含む。光感 知装置などの画像処理配置は、投影面から反射された表示画像を検出し処理する 。かかるシステムは、手で持った光生成装置から生じる強力な光画像を検出し、 これを背景の周囲光ならびにビデオ情報源からの光から識別する。

このように、手で持った光生成装置から生じる光信号は投影面で検出され、さら に投影されたビデオ情報をシステムが後に変更するため利用される。

投影面に向けられた光学的人力による光は、投影面から反射される光の強度が所 定の基準レベルを超えたと判定されることにより検出される。ここで、高い強度 の補助光源は、投影画像の強度より明るい強度の光を作りだす。こうした技術は ほとんどの応用で良好なものであったが、いくつかの状況下で投影面に照らされ る高い強度の人力光は検出されないことがある。もし人力光が強度の低い投影部 分に向けられるとすると、投影面から反射する光全体は所定の基準に遠さないの で入力光は検出されないことになる。このように、さらに精密で正確な検出技術 で、投影画像と周囲光からの補助入力信号を識別すぎことは極めて望ましい。

正しく機能するため、かかる補助光入力システムは画像処理配置に関連した光学 感知装置をビデオカメラのかたちで含んでおり、カメラは投影画像に正しく位置 合わせされなければならない。この際、画像全体が光学感知装置の感知区域内に なければならない。

それゆえ、ユーザーが速やかにそして簡単に、ビデオカメラなど感知装置と投影 面の投影画像を位置合わせできる新しく改良された技術があれば望ましい。その 点、ユーザーが感知装置を数秒のうちに、これといった努力なしに位置合わせで きれば極めて望ましい。

発明の開示 それゆえ本発明の第一の目的は、さまざまな条件の元での適正な位置合わせと光 感度のため、光学系補助入力配置を較正する新しく改良された配置と方法を提供 することである。

本発明の第二の目的は、かかる配置が情報処理のため十分な光量を得られるよう 、光補助入力配置の位置合わせと光感度を都合よく調節するため、新しくかつ改 良された光学系補助入力配置配ぎと方法を提供することである。

本発明の第三の目的は、光学情報システムに関わるさまざまな光源を正確かつ確 実に識別するための、新しくかつ改良された光学系補助入力較正配置と方法を提 供することである。

端的には、本発明の上記またその他の目的は、位置合わせと光感度の向上を得る ため、新しくかつ改良された補助入力較正配置と方法を提供することにより実現 される。

光学系補助入力較正配置と方法は、ユーザーが生成する画像と、コンピュータな どビデオ源で生成された画像を正確かつ確実に識別する。較正配置には、ビデオ 生成画像を示すビデオ情報信号ならびに補助入力光画像を示すユーザー生成によ る補助入力信号を、偽周囲光信号を増やすことなく強化するための増幅装置が付 いている。

識別回路は、増幅された情報信号が所定の基準レベル信号を超えると検出信号を 出す。マイクロプロセッサは、周囲光の条件、ビデオ画像を示す情報信号の部分 の強度、光学システムの種類、そして投影面から光学システムまでの短離などに 基ついて適切な所定基準値を計算する。

マイクロプロセッサは、ビデオ源生成の光画像とユーザー生成による補助光画像 の間の光感度を増加させるため、光感知装置の露光時間を制御し、感知装置から の出力信号の適切な増幅レベルを選択する。

二重光線生成装置は、ユーザーがビデオ生成画像の希望の場所を決めるための低 い強度のレーザー光線と、低強度レーザー光線が照らした画像のなかの希望の場 所に補助入力光を与える強度の高いレーザー光線の双方を生り正確に模す、新し いかつ改良された光学補助入力配置と方法を提供することである。

本発明の第二の目的は、ユーザーがダブルクリック中に、補助光線をスクリーン の一点を精密に投影しなくてはならない程しっかりと持たなくてもすむように、 マウスのダブルクリック機能をより正確に模す、新しいかつ改良された光学補助 入力配置を提供することである。

本発明の第三の目的は、表示された画像を任意に修正・変更できるようビデオ情 報源と通信するため、より正確かつ簡単に通常のマウスあるいは工夫に富んだ光 生成装置を起動できる、新しい改良された光学系補助入力較正配置と方法を提供 することである。

端的には、本発明の上記またその他の目的は、より正確で簡単にマウス入力装置 の機能を模す、新しくかつ改良された光学人力配置と入力方法を提供することに より実現される。

コンピュータ生成画像を投影する光学システムのための光学補助人力配置は、画 像をマウスのダブルクリック機能として解釈するため、高強度の二つの補助光画 像が投影されたコンピュータ画像の上で光る時の速度を検出する画像処理ユニッ トと通信インタフェースを含む。

光学補助人力配置は、ユーザーが生成したダブルクリック情報を、ユーザーがダ ブルクリック中に補助光線を投影面の正確な場所を照らさなくてはならない程し っかりと°侍つことなく、正確かつ確実に識別する。画像処理装置と通信インタ フェースは、低速度のマウスと高速度の光生成装置がシステムと通信するのを助 けるため連動する。それゆえ、本発明の第一の目的は、投影された画像に投影さ れた光入力信号を検出する、新しいかつ改良された配置と方法を提供することで ある。

本発明の第二の目的は、さらに使いやすい位置合わせ調節のため新しい改良され た光学入力配置と方法　を提供することである。

端的には、本発明の上記またその他の目的は、投影面から反射する強度の高い補 助光入力信号画像のより優れた検出のため、新しくかつ改良された光学人力配置 と人力方法を提供することにより実現される。

光学人力配置と方法は、投影された画像を感知するため、ならびに投影画像全体 と投影面から反射する周囲光を識別することにより強度の高い光学入力信号光の 存在を検出するための光学装置を含む。入力信号画像と投影画像全体をさらに正 確に識別するために、判定は投影面から反射する光の順次測定されたピクセル強 度値の差がいつ正の限界量を超え、その直後負の限界量以上減少したかにより行 われる。投影面から反射する画像全体を捉えるよう配置の位置合わせを容易にす るため、位置合わせ装置からは光信号が発生する。

図面の簡単な説明 本発明の上記ならびにその他の目的と特徴、ならびにこれを達成する方法は以下 に明らかにされるが、発明自体は以下に述べられる発明の詳細な説明と付属図表 を共に参照されたい。図表の説明： 図ＩＡは本発明に従って作成された較正配置の絵図で、光学補助入力システムと の使用場面を示す。

図ＩＢは本発明に従って作成された光学入力配置の絵図で、光学システムとの使 用場面を示す。

図ＩＣは本発明に従って作成された光学入力配置図を示す。

図２Ａは画像処理装置と結合し、図ＩＡの光学補助入力システムの一部を構成す る図ＩＡの較正配置の記号ブロック図を示す。

図２Ｂは図ＩＢの光学入力配置の一部を構成する画像処理配置の記号ブロック図 を示す。

図２０は図ＩＣの光学入力配置の光学感知装置の前面図を示す。

図３Ａは図２Ｂの較正配置の増幅装置の記号ブロック図を示す。

図３Ｂから図１０Ｂは、図２Ｂの画像処理装置を構成するマイクロプロセッサの プログラム流れ図を示す。

図３Ｃは図ＩＣの光学人力配置の位置合わせ装置の略図を示す。

図４Ａは本発明に従って作成された別の較正配置の記号ブロック図を示す。

７４ｃから図５Ｃ１は図ＩＣの信号処理装置のファームウェア・フローチャート 図を示す。

図５Ａは本発明に従って作成されたま　た別の較正配置の記号ブロック図を示す 。

図６Ａは本発明に従って作成されたさらにまた別の較正配置の記号ブロック図を 示す。

図６０から図７０は、図ＩＣの信号処理装置の典型的な検出操作を示した、強度 レベル対時間の図表を示す。

図７Ａは図ＩＡの光感用装置で生成された光情報反射の図表示で、周囲背景ノイ ズを表す。

図８Ａは図ＩＡの反射光情報信号の図表示で、不十分な黒レベル信号電圧設定を 示す。

図９Ａは図７Ａの反射光情報信号の図表示で、適正に調節された黒レベル信号電 圧設定を示す。

図１ＯＡは図７Ａの光感用装置で生成された反射光情報信号の図表示で、主ビデ オ情報画像を示す。

図１１Ａは図ＩＡの光感用装置で生成された反射光情報信号の図表示で、主ビデ オ情報と補助画像情報を示す。

図１１Ｂは図ＩＢの通信インタフ　エースの記号ブロック図を示す。

図１２Ａは図１１Ａの反射光情報信号の図表示で、識別基準レベル電圧を示す。

図１３Ａから図３２Ａは、図２Ａの信号処理装置用プログラムの流れ図を示す。

図３３Ａは、図ＩＡのスクリーンからの距離の関数としての、゛各種ディスプ　 レイ装置での異なる対照レベル用識別基準レベル電圧の図表を示す。

図３４Ａは図ＩＡの光感用装置で生成された反射光情報信号の図表を示す。

図３５Ａは図ＩＡの二重光線生成装置の略図を示す。

本発明実施の最適な方式 図表、特に図Ｉ八と図２Ａを参照すると、本発明に従って作成された光学補助入 力システム（図１ＯＡに概ね示される）較正のための較正配置が図９Ａに概ね表 示されている。

光学補助入力システムＩＯＡは、上記のＵ、Ｓ、特許出願箱０７７４３３．０２ ９号で詳述され、パーソナルコンピュータ１２Ａなどのビデオ情報源と、コンピ ュータ１２Ａで生成された主画像情報を表す主画像２４Ａを表示する液晶ディス プレイ装置１３Ａを含む。表示された主画像情報がスクリーン２２へのような投 影面に投影できるように、オーバーヘッド投影器２ＯＡなどの液晶ディスプレイ 　装置１３Ａが投影台の上に置かれる。

光学補助人力システムＩＯＡはまた、画像処理装置１４Ａと、反射光スポット２ ７Ａなどの補助光情報を発生する二重光線生成装置２６Ａを含み、液晶ディスプ レイ装置１３Ａに表示された主画像情報の修正や変更を容易にする。　画像処理 装置１４Ａは、表示された主画像情報を修正・変更できるよう、装置ｌ　Ｚ６Ａ で生成された補助光情報を座標情報に変換するために、通常以下の装置を含む： 　ビデオ画像の輝度レベルを表す反射光情報信号３５Ａやスクリーン２２Ａから のその他の反射光生成のためのラスク走査荷電結合素子またはカメラ３４Ａとい った光感知装置、ならびに光感知装置３４Ａとコンピユータ１２Ａ間を結合する （手段は不表示）信号処理装置２８Ａ（図２Ａ）。　図ＩＡで示される光感知装 置３４Ａは、主画像２４Ａより　かなり大きい視界（２５Ａで概ね示される）を 持つ。較正配置９Ａは、装置３４Ａの視界２５Ａがスクリーン２２Ａから反射す る表示主画像２４Ａの全体を捉えることができるよう、ユーザー３２Ａが光感知 装置３４Ａを投影面２２Ａに位置合わせし易くする。較正配置はまた、コンピュ ータ１２Ａが使用できるよう信号処理装置２８Ａが正確で確実に補助光情報を処 理するため、画像処理装置１４Ａの光感度調節をしやすくする。

図２Ａで示されるように、較正配置９Ａは光感知装置３４Ａで生成される反射光 情報信号３５Ａの強度を増強する信号増幅回路（３９Ａに概ね示されると、補助 光情報を反射光情報信号３５Ａのその他の情報要素から識別する信号識別配置（ ４０Ａに概ね示される）を含む。

信号識別配置４０Ａは、投影面２２Ａから反射したさまざまな光源を表す各種信 号を識別し易くするコンパレータ（比較器）４６Ａと、識別のためコンパレータ ４６Ａが使用する基準レベル信号４８Ａを制御するマイクロプロセ　ッサ４２Ａ （図２Ａ）を含む。識別の目的として、投影面２２Ａからの反射光は通常、背景 周囲光、主画像情報を示す画像２４Ａな　どの主画像光、さらに光スポット２７ Ａなど補助光情報を表すユーザー３２Ａ生成による補助画像光などの複数の輝度 レベルかあることをつけ加えておく。

マイクロプロセッサ４２Ａはまた、光感知装置３４Ａの露光時間、増幅器配置３ ９Ａのゲイン選択、そして以下に詳述されるオフセット黒レベル信号４３を制御 する。

較正配置９Ａはさらに、視界２５Ａが投影面２２Ａから反射した画像２４Ａ全体 を捉えられるようユーザー３２Ａが装置３４Ａを位置合わせしやすくするため、 発光ダイオードのセット７０Ａ−７３Ａを持つ対話型位置装置４４Ａを含む。位 置決め装置４４Ａは、同時出願中のＵ、Ｓ、特許出願筒０７７６１１．４１６号 でより詳しく説明されており、ここでは詳述しない。

較正と位置合わせのため、マイクロプロセッサ４２Ａのファームウェアは、光感 知装置３４Ａの光学補助人力システムＩＯＡに対する位置を合わせ易くするため の一連の較正アルゴリズムを含む。較正アルゴリズムは、通常周囲光ならびに強 烈周囲光状況下に於ける、光感知装置３４Ａのユーザ一対話型位置合わせに関わ る視界位置合わせアルゴリズム１００Ａ、ならびに補助光画像の検出と追跡を容 易にするよう、信号識別配置４０Ａの光感度を調節するだめの光感度アルゴリズ ム３００Ａを含む。上記各アルゴリズムは、以下に詳述される。

較正配置９Ａの操作を考慮すると、コンピュータ１２Ａがビデオ情報を作り始め ると、液晶ディスプレイ装置１３Ａは、制御ケーブル３７Ａを通じ較正配置９Ａ と結合される開始信号を生成する。較正配置９Ａは、開始信号に応えここでは示 されていない手段で可聴音を発生し、ユーザー３２人に較正過程を開始して良い 旨を知らせる。

ユーザー３２Ａは、較正過程を開始するため位置決め装置１［４４Ａにある較正 ボタン４５Ａを押す。ユーザー３２Ａが較正ボタン４５Ａを押すと、位置決め装 置４４Ａはそのプログラムにより発光ダイオード７０Ａ−７３Ａを通じた可視メ ツセージで、ユーザー３２Ａに荷電結合素子の視界２５Ａが投影面２２Ａからの 反射画像２４Ａ全体を捉えるためには、装置４４Ａをどのように位置決めすれば 良いかを自動的に命令する。これに関して、視界位置合わせアルゴリズム１００ Ａは以下の二つを含む；　装置３４Ａの位置合わせのため反射ビデオ画像の端部 分を使用する通常位置合わせサブルーチン１５０Ａ、ならびに背景周囲光の条件 が強烈過ぎる場合、あるいは反射ビデオ画像の輝度レベルが減衰し過ぎ、通常位 置合わせサブルーチン１５０Ａによる装置３４Ａの効果的位置合わせを妨げてい る場合のための代替サブルーチン２０ＯＡ。

通常位置合わせサブルーチン１５０Ａで装置３４Ａが位置合わせできない場合、 較正配置９Ａは特徴的な可聴音を出し、代替位置合わせ方法を使−うようユーザ ー３２Ａに知らせる。その際ユーザー３２Ａは、投影画像の中心から反射される べく光スポット２７Ａなどの高強度補助光画像を起こすため、再度ボタン４５Ａ を押し光生成装置Ｚ６Ａを起動しなければならない。較正配置９Ａは、光感知装 置３４Ａの位置合わせのため、補助光画像２７Ａを使って代替の視界位置合わせ サブルーチン２００Ａを通じユーザー３２Ａに応える。

サブルーチン１５０Ａあるいはサブルーチン２００Ａのどちらが使用されたとし ても、双方のサブルーチン　とも、位置決め装置４４Ａで光感知装置３４Ａを位 置決めするようユーザー３２Ａに可視メツセージを出すため、発光ダイオード７ ０Ａ−７３Ａをさまざまな構成下で点滅させる。ひとたび装置３４Ａかビデオ画 像２４Ａの中心部を捉えるよう正しく位置決めされると、全てのダイオードは装 置３４Ａが正しく位置合わせされたことをユーザー３２Ａに知らせるため無励磁 される。

ひとたび装置３４Ａがビデオ画像２４Ａの全体を捉えるよう正しく位置決めされ ると、プログラムは配置４０Ａのため内部光感度因子を設定するよう光感度処理 手順を開始する。内部光感度因子には、黒レベル信号４３Ａ電圧電位により決定 される黒レベル因子、基準レベル信号４８Ａにより決定される基準レベル因子、 ゲイン選択信号４７Ａの電圧電位により決定される　ゲイン因子などがある（図 ３Ａ）。これら各因子については以下に詳述する。

感度因子がひとたび設定されたら、装置２６Ａで生成された先スポットの検出に 対応して光学補助人力シス　テムＩＯＡが正確で確実に座標情報を作りだせるよ うに、ユーザー３２Ａは光スポットが画像２４Ａの名句とその外側で反射される ようにする。前文の前半の過程は、同時出願中のυ、Ｓ、特許出願第０’１７６ １１，４１６号で詳述されている。

ただし、上記の技術が、投影された画像の角の各座標位置と対応する荷電結合素 子３４Ａのラスタ走査座標位置をマイクロプロセッサ４２Ａに知らせることを可 能にすることを理解されたい。次に、マイクロプロセラ　サ４２Ａは得られたこ の情報を使い、荷電結合座標位置情報を投影画像２４Ａのピクセル位置と対応す る表示画像座標情報へと変換計算する。この計算方法は、同時出願中のＵＳ特許 出願第０７７６５６，８０３号で詳述されている。

上述の説明で、本技術に熟達した者はひとたび処理装置２８Ａが上記較正情報を 得ると、光学補助入力シス　テム１０Ａがユーザー生成の補助光画像を通じ、補 助ビデオ情報をコンピュータ１２Ａに供給し、そこで補助光画像の正確な位置と 対応する主ビデオ情報を生成できるということにお気づきであろう。こうして、 ディスプレイ装置１３Ａがコンピュータ生成のビデオ情報を通じビデオ画像を表 示する以前に、光学補助入力システムＩＯＡは独立した補助　ビデオ情報を完全 に非同期で生成できる。

視界が主画像２４Ａ全体を捉えられるよう荷電結合素子３４Ａを位置合わせする ために、マイクロプロセッサ４２Ａは、荷電結合素子３４Ａか反射光情報信号３ ５Ａを生じさせる露光率あるいは時間信号３１Ａを生成する。もしこの際、荷電 結合素子３４Ａ用に選択された露光時間が、素子３４Ａが十分な大きさの出力信 号を生成させるのに不十分だった場合、マイクロプロセッサ４２Ａは露光時間に 対する信号増幅回路３’９Ａのゲインを増やす。マイクロプロセッサ４２Ａは、 正しいゲインと露光時間レベルが決定されるまで、この調節を繰り返す。

マイクロプロセッサ４２Ａはまた、荷電結合素子３４Ａからの出力信号がコンパ レータ４６Ａにより通ることがで　きるよう、基準レベル信号がゼロ近くに設定 されるようにする。コンパレータ４６Ａにより通ずる信号は、前置て保存され予 期された最大最小の座標値に対する補足画像の大きさをマイクロプロセッサ４２ Ａが決定できるよう、座標情報のかたちでマイクロプロセッサ４２Ａと結合され る。

座標情報を最大最小値と比較した後、マイクロプロセッサ４２Ａは装置３４Ａの 視界２５Ａが画像２４Ａ全体を捉えられるよう、必要な方向調節を決定する。修 正因子の決定後、マイクロプロセッサ４２Ａは発光ダイオード７〇八−７３Ａが 特定な構成で点滅する一連の信号を出し、ユーザー３２Ａに視界２５Ａが画像２ ４Ａの大部分を捉えるにはどうして位置決め装置４４Ａを調節したら良いかの可 視命令を与える。

この過程は、画像２４Ａ全体が装置３４Ａの視界２５Ａ内に捉えられるまで繰り 返し、繰り返し行われる。

視界２５Ａが適正に調節された後、マイクロプロセッサ４２Ａは光感度を調節す る。この際、マイクロプロセッサ４２Ａは、コンパレータ４６Ａが低強度補助光 情報を通すのを防ぐのに十分な大きさだが、コンパレータ４６Ａが高強度補助光 情報を通すのを妨げるほどの大きさではない基準レベル電圧を計算する。

適切な基準レベル電圧を計算するため、マイクロプロセッサ４２Ａはディスプレ イ装置１３Ａが明るくはつきりした白い画像を作りだすような明信号を生成し、 その結果荷電結合素子３４Ａは四面像情報信号６０Ａ（図３４Ａ）を生じる。

マイ　クロプロセッサ４２Ａは次に、コンパレータ４６Ａが四面像情報信号６０ Ａを通すのを防ぐため、基準レベル信号４８Ａを適切なレベルに調節する。四面 像基準レベル電圧は図３４Ａで　′ｂ”として示される。

次にマイクロプロセッサ４２Ａは、ディスプレイ装置１３Ａが暗（無色の画像を 作りだす暗画像信号を生成し、その結果荷電結合素子３４Ａは暗画像情報信号６ １Ａ　（図３４Ａ）を生じる。マイクロプロセッサ４２Ａは次に、コンパレータ ４６Ａが暗画像情報信号６１Ａを通すのを防ぐため、基準レベル信号４８Ａを適 切なレベルに調節する。暗画像基準レベル電圧は図３４Ａで　”ｄ”として示さ れる。

次にマイクロプロセッサ４２Ａは、モデル番号情報を得るためディスプレイ装置 １３Ａと通信して、ディスプレイ装置１３Ａのモデルを決定する。マイクロプロ セッサ４２Ａはモデル番号情報を使い、以下の式に従って適切な基準レベル電圧 を計算するために使用される一連の調節因子を取り出す： Ｙ　＝　ｍｘ　＋　ｂ　＝適正基準レベル電圧Ｘ・　（四面像側基準しベル電圧 −暗画像用基準しベ上記方程式は、二重強度補助光線から生じる情報信号を、コ ンパレータ４６Ａで識別可能にさせる、ある種のディスプレイ装置と投影装置で の画像情報信号６０Ａと６１Ａの関係を表す。

前述より、補助光情報を作りだすことな（、低強度補助光線が投影画像２４Ａの どの位置にでも表示できる　ことがお分かりであろう。かかる低強度光線は、こ うしてユーザーか画像２４Ａ上の正確な地点を高強度光や補助光情報でその場所 を照らす前に見つげる手助けをする。表ＩＩＩＡは、カリフォルニア州すンディ エゴ市のプロキシマ・コーポレーションで製造販売されているディスプレイ装置 のいくつかに関連のある各種因子を挙げている。

次に、図２Ａと３Ａに関わる信号増幅回路３９Ａをより詳しく考慮すると、信号 増幅回路３９Ａは光感知装置３４Ａとコンパレータ４６Ａの間で結合されている 。配置３９Ａは通常、直流復元ならびに、導体３５ＢＡを通じ荷電結合素子３４ Ａで生成された反射光情報信号３５Ａをその人力ポートに結合するノツチフィル ター７５Ａから構成される。フィルター７５Ａは、反射光情報信号３５Ａが増幅 されコンパレータ４６Ａに送られる前に、信号から無関係なノイズを取り除く。

増幅配置３９Ａもまた、７６Ａに概ね示される４ステ一ジ多重ゲイン回路を持つ 。４ステ一ジ多重ゲイン回路７６Ａは、反射光情報信号３５Ａが５０．１００． ３ＱＱ、４００という４つの別個のレベルの増幅部となることを可能にする。こ こで回路７６Ａは通常、入力ステージまたはフィルター７５Ａの出力ポートに結 合した５０多重増幅部７７ＡＡ、ならびに二つの増幅ステージ７８Ａ、７９Ａ、 　８０Ａにそれぞれ多重結合された一連のセットを含む？？コ。増幅配置３９Ａ は　また、増幅ステージ７７Ａから８ＯＡまでの各出力ポートに結合し、？７Ａ ないし８０Ａから選択されたステージをコンパレータ４６Ａに結合させるアナロ グ伝送制御装置８１Ａを含む。多重ゲイン回路７６Ａのどのステージがコンパレ ータ４６Ａに結合されるかを制御するため、伝送制御装置８１Ａは導体４７ＡＡ を通じ、マイクロプロセッサ４２Ａで生成されたゲイン選択信号４７ＡＡに結合 される。アナログ伝送制御装置８１Ａの出力ポートは、導体８１ＡＡを通じビデ オ信号入力ポート、３５ＡＡ。

コンパレータ４６Ａに結合される。

反射光情報信号３５Ａに対する反射信号増幅回路３９Ａの出力信号をオフセット するため、５０Ａ増幅器７７Ａによる多重への人力ポートは導体４３ＡＡを通じ 、マイクロプロセッサ４２Ａで生成された黒レベル信号４３Ａに結合される。黒 レベル信号４３Ａは、図６Ａから図８Ａでみられるように、反射光情報信号３５ Ａがゼロ電圧基準レベルに対し上下するようにする。

ここで図２Ａに関する信号識別配置４０Ａをより詳しく　考慮すると、マイクロ ブロセ・ノサ４２Ａは荷電結合素子３４Ａの露光時間、コンパレータ４６Ａのた めの基準レベル信号４８Ａ１そして信号増幅回路３９Ａ、の黒レベルとゲイン選 択を制御する。マイクロプロセッサ４２Ａで生成されたディジタル制御信号をア ナログ電圧に転換するため、信号識別配置４０Ａには以下が含まれる；　コンパ レータ４６Ａのプラス入力端子に結合された基準レベル信号変換器８２Ａなどを 含むディジタル・アナログ変換器セット、ならびに増幅配置３９Ａの人力ポート に結合された黒レベル信号変換器８３Ａ０露光時間信号３１Ａは、導体８４Ａを 通じマイクロプロセッサ４２Ａのタイミング生成プログラム８８Ａに直接結合さ れる。図２Ａで見られるように、信号識別配置４０Ａもまたカウンタ配置８６Ａ とタイミング生成プログラム８８Ａを含む。

カウンタ配置８６Ａは、水平カウンタとラッチ（掛は金）配置８９Ａと垂直カウ ンタ配置９０Ａを含む。カウンタ配置８６Ａは、タイミング生成プログラム８８ Ａで生成されたピクセル時計を通して、荷電結合素子３４Ａのラスタ　走査シー ケンスと同期している。ここで、マイクロプロセッサ４２Ａとタイミング生成プ ログラム８８Ａは、協同して荷電結合素子３４Ａの露光時間とラスタ走査シーケ ンスを制御する。

より具体的には、この二つは装置３４Ａが光検出に反応して十分な大きさの出力 信号を生成するよう協同する。

ここで図ＩＡと図３５Ａに関する光生成装置２６Ａをより　詳しく考慮すると、 光生成装置２６Ａは電池８６Ａで作動するレーザー８５Ａを含む。レーザー８５ Ａは、補助光画像２７Ａを照らしユーザー３２Ａが画像の希望の部分を位置決め するのを助けるための低強度光線８７Ａ１ならびに補助光画像２７Ａを生成する ための高強度光線８９Ａを生成する。

装置２６Ａのハンドル９２Ａに配置された、９０Ａで概ね示される二重位置切り 替えアクチュエータは、ユーザー３２Ａが光線強度を切り替えできるようにす　 る。スイッチ９ＯＡは、低強度光スィッチ９３Ａと高強度光スイッチ９５Ａを含 む。

ユーザー３２Ａが、アクチュエータ９０Ａを一番目ないしは低強度光線の位置に 押すと、スイッチ９３Ａが起動され装置２６Ａが低い強度の光線８９Ａを生成さ せる。ユーザー２６Ａ（３２Ａ？）か、アクチュエータ９０Ａを二番目ないしは 高強度光線の位置まで完全に押すと、スイッチ９５Ａが起動され装置２６Ａが高 い強度の光線８９Ａを生成させる。

前述より、生成補助光情報を起こすことなく、低光線の操作モートでユーザー３ ２Ａが画像２４Ａの希望の部分を簡単かつ速やかに見つけられることがお分かり であろう。

こうして、ひとたび希望の部分の位置か決定されると、ユーザー３２Ａは補助光 画像を生成するため単にアクチュエータ９０Ａを押すだけでよい。

ここで図１３Ａに関する視界位置合わせアルゴリズム１００Ａをより詳しく考慮 すると、ユーザー３２Ａが較正ボタン４５Ａを押すことに応え、命令１０２Ａで アルゴリズム１０２Ａが開始される。命令１０２Ａは、マイクロブロセ・ノサ４ ２Ａが開始信号を生成するようにし、その結果発光ダイオード７０Ａ−７３Ａが 全て点灯される。全ダイオードが点灯された構成は、装置３４Ａを視界に位置合 わせするため、通常位置合わせサブルーチン１５０Ａ、あるいは代替位置合わせ ３００Ａのどちらが使用されるかをユーザー３２Ａに知らせる。

プログラムは命令１０２Ａから命令１０４Ａへと進む。命令１０４Ａはマイクロ プロセッサ４２Ａに、増幅配置３９Ａと荷電結合素子３４Ａへとそれぞれ結合さ れた、最低ゲイン制御信号と最低露光時間信号を生成させる。増幅配置３９Ａの ゲインを最低値に設定すること、また最低露光時間設定により、較正配置９Ａは 荷電結合素子３４Ａで生成さ　れた反射画像情報信号のピーク部を検出すること ができるよう、ピーク部は、コンピュータ生成の画像２４Ａから生じる主情報ピ ーク部と、ユーザー３２Ａ生成の投影面２２Ａから反射する補助光画像２７Ａか ら生じる補助情報　ピーク部を含む。

プログラムは次に、マイクロプロセッサ４２Ａ内の内部線幅レジスタ（ここには 示されない）をゼロに設定する命令１０６Ａへと進む。線幅レジスタは、投影光 の最大幅の区域を示す反射光情報信号３５ＡＡ部分を、較正配置９Ａが検出可能 にするため使用される。

プログラムは次に、マイクロプロセツサ４２Ａが基準レベル信号４８Ａをゼロに 設定する命令１０８Ａへと進む。基準レベル信号４８Ａをゼロ近くに設定するこ とにより、増幅配置３９Ａを通じて生成されたほぼ全てのビデオ信号がコンパレ ータ４６Ａを通らせる。このように、ゼロ基準レベルは黒ビデオ画像にとり望ま しいことである。

プログラムは、次に命令１１０Ａを実施させることにより続行する。ここでマイ クロプロセッサ４２Ａは、最低ゲイン設定のもとて増幅配置３９Ａを通じ増幅さ れた開始黒レベル信号を生成する。命令１１０Ａ（７４目的は、較正のための経 過時間を少なく保つことにある。このように、黒　レベル開始と黒レベルが増加 する増分はゲイ　ン従属となっている。黒レベル調節範囲は０から２５５で、２ ５５では黒レベルが最低の設定になっている。表ＩＡはゲインと黒レベルの関係 を示す。

表ＩＡ ゲイン設定　黒レベル設定開始　増分 第一最低設定　１１８　１６ 第二最低設定　１５９８ 第三最低設定　１７７４ 最高設定　１８６２ プログラムは約６０ミリ秒遅れて、荷電結合素子３４Ａによる走査シープ　ンス を開始するため命令１１２Ａへと進む。

６０ミリ秒は黒レベル、露光時間あるいは基準レベル信号の電圧電位での大きな 変化の後、システム・ハードウェアが適切に安定する時間を考慮している。

次に、戻り位ｆｆ１ｌ１６Ａへ戻りアドレス表示を設定するため命令１１３Ａが 実行される。命令１１３Ａの実行後、システムは黒レベルセット・サブルーチン ５００Ａ　（図３２人）を呼び出す呼出し命令１１４Ａへと進む。サブルーチン ５００Ａについては、下に説明される。

黒レベルセット・サブルーチン５００Ａが実行されると、はじめに黒レベルを高 く設定し、次に最大幅ビデオ信号がみつかるまで黒レベル信号４３Ａを減少させ ることにより、黒レベル信号４３Ａはゼロボルト近くに調節される。

図７Ａは、コンパレータ４６Ａが受けた反射光情報信号３５ＡＡを表示するが、 ここでは開始黒レベル電圧設定が基準レベルよりかなり高くなっている。図９Ａ は調節された黒レベル信号とそれと対応する最大幅ビデオ信号３５ＡＡを示す。

図８Ａはコンパレータ４６Ａか受けた情報信号３５ＡＡを表示するが、ここでは 黒レベル電圧設定が基準レベルよりかなり低くなっている。

黒レベルセット・サブルーチン５００Ａの実行後、プログラムは戻り位置１１６ Ａまで戻り、命令１１８Ａへと進む。マイクロプロセッサ４２Ａは、命令１１８ Ａで補助光情報の存在の検索を開始するため基準レベル信号４８Ａをその最大値 近くで設定する。より具体的には、ユーザー３２Ａが光生成装置２６Ａを起動し て、代替視界較正処理を開始したか否かをプログラムは決定しようとする。

基準レベル信号４８Ａがその最大値近くで設定された後、プログラムは荷電結合 素子３４Ａが走査を完了したか決定するため判断命令１２０Ａへと進む。走査が 未完了だと、完了するまでプログラムは命令１２０Ａで待つ。

走査シーケンスか完了すると、走査中に光が捕捉されたか否かを決定するためプ ログラムは判断命令１２２Ａへと進む。光が検出されないと、プログラムは基準 レベル信号４８Ａの電圧を約０５ボルト、即ちひとつの大きな増分値だけ下げる 判断命令１２４Ａへと進む。次にプログラムは、基準レベル信号４８Ａが所定の 最低値以下に下がったかを決定する判断命令１２６Ａへと進む。

もし基準レベル信号４８Ａが所定の最低値以下に設定されていると、プログラム は通常視界位置合わせサブルーチン１５０Ａへと進む。もし基準レベル信号４８ Ａが所定の最低値以下に設定されていなければ、プログラムは光感知装置３４Ａ がもう一度走査シーケンスを開始さ　せる命令１２８Ａへと進む。走査シーケン スの開始後、プログラムは判断命令１２０Ａへ戻り上述のごとくに続行する。

判断命令１２２Ａで、もし基準レベル信号４８Ａの現在の電圧電位で光が検出さ れると、プログラムは命令１３０Ａへ進む。命令１３ＱＡで、基準レベル信号４ ８Ａの電圧は約０．５ボルト増加する。即ち、基準レベル信号４８Ａの電圧は、 光か検出されないレベルに設定される。

基準レベル信号４８Ａの電圧を上げた後、プログラムは光感知装置３４Ａにまた 走査シーケンスを開始させる命令Ｌ３ＺＡへ進む。次にプログラムは判断命令１ ３４Ａへ進む。

判断命令１３４Ａで、プログラムは最も最近開始された走査シーケンスか完了し たかを決定する。もしまだシーケンスが未完了だと、プログラムは命令１３４Ａ で待つ。

走査シーケンスが完了していると、現在の基準レベル電圧で光か検出されたかを 決定するため、プログラムは判断命令１３６Ａへ進む。命令１３０Ａが既に光の 検出を防ぐため、基準レベル信号４８Ａの電圧を十分高いレベ゛ルに設定してい るので、この走査シーケンス中光は見つからない。プログラムはこうして命令１ ３８Ａへ進む。

命令１３８Ａで、マイクロプロセッサ４２Ａは現在の基準レベル電圧値を、使用 可能性のある補助光画像のピークを示す基準レベル電圧として保存させる。基準 レベル電圧値が保存された後、プログラムは命令１４０Ａへ進む。命令１４０Ａ でマイクロプロセッサ４２Ａは、基準レベル信号電圧を約０１ボルト、即ちひと つの小さな増分だけ減少させる。

基準レベル電圧値が下げられた後、基準レベル信号４８八が所定最低値以下であ るかを決定するため、プログラムは判断命令１４２Ａへ進む。もし値が所定最低 値以下でないと、プログラムは命令１３２Ａへ戻り上述のごと（に続行する。

もし基準レベル信号４８Ａが所定最低値以下だと、プログラムは補助光画像が検 出されたかを決定するため判断命令１４４Ａへ進む。ここで、マイクロプロセッ サ４２Ａは、前に保存された基準レベル電圧から現在の基準レベル電圧を差　し 引いた差が、所定の定数より大きいかを決定する。もし補助光画像が検出されな いと、プログラムは通常位置合わせサブルーチン１５０Ａへと進む。

もし判断命令１４４Ａが補助光画像が検出されたと決定すると、プログラムは命 令１４６Ａへと進み、以下の式に従って補助光画像の強度を計算する。

補助光画像の強度が計算された後、プログラムは命令１４８Ａへと進む。命令１ ４８Ａは、コンピュータ生成のビデオ画像よりディスプレイ装置１３Ａを優先さ せる。この際、投影画像はブランク画像になり、次にコンピュータ生成の画像に 戻る。この「フラッシング」シーケンスは、補助光画像が検出され、代替位置合 わせサブルーチン２００Ａを使い荷電結合素子３４Ａの位置合わせが行われるこ とをユーザー３２Ａに知らせる。

ここで図１６Ａと図１７Ａに関する代替位置合わせサブルーチ　ン２００Ａをよ り詳しく考慮すると、代替位置合わせサブルーチン２００Ａは、走査シーケンス が開始されるようにする命令ＺＱＺＡで始まる。プログラムは次に判断命令２０ ４Ａへと進み、走査シーケンスの完了を待つ。

走査シーケンスが完了すると、補助光画像２７Ａが検出されたかを決定するため 、プログラムは判断命令２０６Ａへ進む。補助光画像２７Ａが検出されないと、 プログラムは発光ダイオード？０Ａ−７３Ａを全て点灯する命令２０８Ａへと進 む。ダイオードの点灯という構成は、ユーザー３２Ａに補助光画像が検出されな かった　ことを知らせる。プログラムは次に、また走査シーケンスを始めるため 命令２０２Ａへと戻る。

ここで、プログラムは補助光画像が検出されるまで、上記プログラム・シーケン ス２０２Ａ、　２０４Ａ、　２０６Ａ、　２０８Ａ。

２０２Ａ、、、、と繰り返し進み、ユーザー３２Ａにエラー状況が発生し訂正措 置が必要なことを知らせることを理解されたい。

判断命令２０６Ａを今一度参照すると、もし補助光画像が検出されると、プログ ラムは補助光画像２７Ａが荷電結合素子３４Ａの視界２５Ａの中央に検出された かを決定するため判断命令２１０Ａへ進む。

もし検出された画像が視界２５Ａの中央に無いと、プログラムは発光ダイオード ？０Ａ−７３Ａの内適切なものを点灯、消灯する命令２１２Ａへと進む。

従ってダイオード？０Ａ−７３Ａは、検出された補助光画像２７Ａを装置３４Ａ の視界の中央に至らせるために、位置付は装置４４Ａをどのように動かせばよい か、ユーザー３２Ａに視覚的徴候を与える。この場合、校正配置９Ａにとっては 検出された補助光画像２７Ａが装置３４Ａの視界の中央に想像的な小さい長方形 の中に位置付けられた方が望ましい。

ユーザー３２Ａに電荷結合素子３４Ａの位置りけのための視覚的徴候を与えた後 、プログラムはマイクロプロセッサ−４２Ａにある内部タイマー（記載なし）を 所定の経過時間に設定するために、命令２１４Ａに進む。後に説明を述べるが、 装置４４Ａは特定の時間、位置合わせ完了状態に固定されなければならない。

タイマーかセットされたら、ブウログラムはスキャニングシーケースを再び始め るために命令２０２Ａに戻る。このこの場合、ユーザー３２Ａが装置３４Ａを正 確に位置合わせするまでは、前述のようにプログラムが進む。光感知装置３４Ａ が位置合わされたら、全ての発光ダイオード７０Ａ−７３Ａ５４消灯する。それ により、ユーザー３２Ａに中央位置づけが完了されたという視覚的徴候か与えら れる。中央位置づけが完了された時、内部タイマーがタイマーシーケンスの完了 を判明するために、プログラムが決定命令２１０Ａから決定命令２１６Ａに進む 。タイマーが完了していない場合、プログラムは命令２０２Ａに戻り、２０２Ａ 、２０４Ａ、２０６Ａ、２０８Ａ、２１６Ａ、２０２Ａのシーケンスを、タイマ ーシーケンスが完了するまで繰り返えす。

タイマーシーケンスが完了されたらプログラムが決定命令２１６Ａから２１８Ａ へ進む。決定命令２１８Ａの実行によりディスプレー用装置１３Ａがコンピュー タ生成画像情報をオーバーライドし、暗画像をディスプレーする。そしてプログ ラムは決定命令２２０Ａに進み、その命令によって　較正配置９Ａが「さえずり 」を生成し、ユーザー３２Ａに光生成装置２６Ａを消灯するべきことを知らせる 。

プログラムは再びスキャニングシーケンスを始めるために、命令２２０Ａから　 命令２２２Ａへ進む。プログラム　は次にスキャニングシーケンスの完了を待つ ために、決定命令２２４Ａへ進む。

スキャニングシーケンスか完了したら、ユーザー３２Ａが光生成装置２６Ａを不 活性に　したことを実証するために、プログラムは決定命令２２４Ａから決定命 令２２６Ａへ進む、即ち例えば、補助光画像２７Ａがもはや検出されない。補助 光画像２７Ａがまだ検出されれば、プログラムは再びスキャニングシーケンスを 始めるために、命令２２２Ａへ戻る。前述から、上記で説明されているプログラ ムシーケンス２２２Ａ、　２２４Ａ、　２２６Ａ、　２２２Ａ、　１１、は、ユ ーザー３２Ａが光生成装置２６Ａを不活性にするまで繰り返されることが理解で きる。

通常位置合わせサブルーチン１５０Ａを図１８Ａから２６Ａと関連してより詳細 に考えると、通常位置合わせサブルーチン１５０Ａは、装置３４Ａの位置合わせ を助けるために、ユニット１３Ａによってデスプレイされる鮮明な白い画像を利 用する。更に詳しく述べれば、通常位置合わせプロセスの間、較正配置９Ａは、 投影された画像の輝度レベルの激しい変化を認識するため探索し、そのような変 化が、投影された画像の周囲の境界を限定する四辺の部分の一組のうちの一つで はないかと推測する。辺部分は、上辺部む。

辺部分を検出するために、電荷結合素子３４Ａは、くっきりとした明るい画像と 、暗い十分に無色の画像によって限定される、大幅に違う対照レベルの検出を可 能にするための十分に大きな振幅を持つ、反射光画像信号３５Ａを生成しなけれ ばならない。この場合、プログラムは、マイクロプロセッサ−４ＺＡに、以下の ことを可能にさせる。１）その出力信号３５Ａが対照検出目的のための十分な強 度を持つように光感知装置３４Ａの露出時間を制御する。２）コンパレータ４６ Ａが異なる対照を識別できるように、コンパレータ４６Ａまでのビデオの経路の ゲインを制御する。３）反射光信号３５ＡＡの電圧レベルがコンパレータ４６Ａ の電圧範囲内に留まることを確実にするため、黒レベル信号４３Ａの電圧電位を 制御する。通常位置合わせサブルーチン１５０Ａは装置３４Ａの適切な露出時間 設定のため、命令３０２Ａにて開始される。この場合、露出時間が不明であるこ とを示すフラッグがセットされる。プログラムはつぎに、命令３０４Ａに進むこ とでマイ　クロプロセッサー４２Ａに信号を生成させる、それによっ　て、デス プレイ装置１３Ａはコンピュータで生成されたビデオ情報をオーバーライ　ドし 、明るい十分に無色の画像をデスプレイする。

明るい画像が生成された後、プログラムは命令３０６Ａへ進む、これにより、装 置３４Ａの露出時間が、その最低露出時間に設定される。命令３０６Ａから、プ ログラムは命令３０８Ａへ進む。プログラムが３０８Ａへ行くと、マイクロプロ セッサ−４２Ａは、全ての発光ダイオード？０Ａ−７３Ａを点灯させる。プログ ラムはつぎに、命令３１０Ａに進む、ここでは、マイクロ　プロセッサー４２Ａ が増幅器配置３９Ａのゲインを最大に設定する。較正配置９Ａは前述に基づき、 最短露出時間と最大ゲイン設定で位置合わせを開始する。

ゲインか最大レベルに設定された後、プログラムは命令３１２Ａに進み、これに より、マイクロプロセッサ−４２人は内部ライン幅登録をゼロに設定する。内部 ライン幅登録をゼロに設定した後、プログラムは、命令３１４Ａへ進み、これに より、基準レベル信号４８Ａがゼロボルト近くに設定される。

基準レベル電圧が設定されると、プログラムは命令３１６Ａへ進み、これにより 、初期あ　るいは開始の黒レベルが現在のゲイン設定（最大レベルに設定されで ある）に関連して設定される。前述のように、表ＩＡは、ゲイン設定と開始黒レ ベルの関係を示している。黒レベルには合計２５５のレベル設定があるが、最大 黒レベル設定１８６Ａ以下が最初に選択された。なぜなら、最大レベル２５５Ａ で最初に設定されると、較正プロセス完了に時間がかかりすぎるからである。

プログラムは次に、命令３１８Ａに進み、較正配置９Ａの回路が安定するため、 スキャニングシーケンスを６０ミリセカンド遅らせて開始する。スキャニングシ ーケンスが開始されている間、プログラムは命令３２０Ａへ進み、復帰点３２４ Ａへ、復帰アドレスを設定する。

プログラムは次に、黒レベル設定ルーチン５００Ａを呼び出すコール命令３２２ Ａを実行し、これにより、黒レベルがゼロボルト近くに調節される。黒レベル設 定ルーチン５００Ａが完了すると、プログラムは、先設定の復帰アドレスに復帰 し、これにより、プログラムは復帰点３２４Ａに復帰する。

プログラムは次に、位置合わせ手順の露出時間フラッグが既知であるか否かを判 明するために決定命令３２６Ａに進む。ここで認識すべきは、命令３０２Ａでの 初期位置合わせステップの一つが、露出フラッグを不明設定に設定させたことで ある。

露出時間が不明ならば、プログラムは基準レベル信号４８Ａの電圧電位をその最 高値に近い約１０ボルトに設定する命令３３０Ａへ行く。露出時間が既知であれ ば、プログラムは命令３２８Ａへ行き、黒レベル設定をゲイン設定に基づく固定 量だけ落とす。表ＩＩＡは前述のように、ゲイン設定と黒レベル設定に適応した 減少値の関係を示す。黒レベル設定が減少した後、プログラムは命令３３０Ａに 進み、基準レベル信号をその最高電圧に近い約１０ボルトに設定する。命令３３ ０Ａからプログラムは命令３３２Ａに進み、再びスキャニングシーケンスを６０ ミリセカンド遅らせて開始する。プログラムは次に、スキャニングシーケンスか 完了したかいなかを判明するため、決定命令３３４Ａを実行する。スキャニング シーケンスが完了していなかったら、プログラムは決定命令３３４Ａにて待機す る。スキャニングシーケンスが完了していたら、プログラムは決定命令３３６Ａ へ行き、再び露出時間が既知であるか否か判明する。

露出時間が不明であれば、プログラムは、反射光画像信号３５ＡＡが基準レベル 信号４８Ａより大きいか否か判明するために決定命令３３８Ａへ進む。この場合 、ゲインが最大に設定され、基準レベル信号４８Ａが最大に設定されてあ　る状 態で、コンパレータ４６Ａは反射光画像信号３５ＡＡが基準レベル信号４８Ａよ り大きい時、出力信号を生成する。コンパレータ４６Ａからの出力信号は、従っ て、現在の露出時間設定において、ビデオ画像が検出されつることを示す。露出 時間はしたがって既知であり、プログラムは命令３４０Ａへ進み、これによりマ イクロプロセッサ−４２Ａの内部フラッグは露出時間が既知であることを表示す るよう設定される。後述のように、露出時間が既知の反射光画像信号３５Ａをと らえるのに十分ならば、信号３５ＡＡをコンパレータ４６Ａの電圧範囲内で最大 に活用するために、黒レベル信号４３Ａは反射光画像信号３５Ａの電圧電位を調 節するために減少する。この場合、プログラムは命令３４０Ａから命令３２８Ａ へ進み、これにより表１１Ａにあるように、黒レベル設定は所定の固定量だけ減 少される。プログラムは次に、命令３２８Ａから前述のように進行する。

再び、決定命令３３８Ａに関してであるが、反射光画像信号３５ＡＡの電位値が 、基準レベル信号４８Ａの電位値よりも大きく　ない場合、プログラムは命令３ ３８Ａから決定命令３４２Ａへ進む。決定命令３４２Ａにてより長い露出時間が 利用可能か否かの判明がなされる。より長い露出時間が利用不可能な場合、プロ グラムは後述のように命令３８０Ａへ進む。

より長い露出時間が利用可能な場合、プログラムは命令３４４Ａへ行き、露出時 間をもう一つ高いレベルに設定する。プログラムは、次に命令３１２Ａへ復帰し 、前述のように進むが、露出時間はより長い。この場合、より長い露出時間によ り、光感知装置３４Ａからの出力信号の電圧電位が上昇することが理解されなけ ればならない。

通常位置合わせサブルーチン１５０Ａは前述の方法によって命令３１２Ａから命 令３４４Ａまでの繰り返しを継続する。しかし、出力信号が生成される迄、各シ ーケンスの度に、露出時間は長くなる。かかる出力信号は反射画像信号３５ＡＡ が基準レベル信号４８Ａより大きいこ　とを示す。増幅器配置３９Ａのゲインが 出力信号を生成せずに最大に設定されている状態で、全ての露出時間が試みられ た場合、プログラムは、以後説明のあるように、命令３８０Ａに進む。

とにかく、プログラムは光が検出されるか否かを判明する。光が検出されない場 合は、プログラムは可聴アラームを起動させ、ユーザー３２Ａに対策を取らなけ ればならないことを知らせる。再び、決定命令３３６Ａに関してであるが、露出 時間か既知である場合、プログラムは、反射光画像信号３５ＡＡか基準レベル信 号４８Ａより大きいか否かを判明するため、決定命令３５０Ａへ進む。この場合 、コンパレータ４６Ａが出力信号を生成すれば、反射光画像信号３５ＡＡは基準 レベル信号４８Ａより大きい。「クリップドビデオ信号」判明に反応　して、プ ログラムは決定命令３５２Ａへ進み、増幅器配置３９Ａのゲインがその最低レベ ルに設定された状態で、最終完了スキャニングシーケンスが実行されたか否かを 判明する。

ゲインが最低レベルに設定されてなかった場合、プログラムは命令３５４Ａへ進 み、これによりマイクロプロセッサ−４２Ａがもう一つ低いゲインレベルの選択 を強いりながら、ゲイン選択信号を生成する。プログラムは次に、命令３１２Ａ へ復帰し、前述のように進む。

スキャンされたばかりの画像が、ゲイン設定がその最低レベルに設定された状態 で、光感知装置３４Ａによって観察された場合、プログラムは命令３８０Ａへ行 く。

前述の内容について理解すべきなのは、既知の最短露出時間でもって、較正配置 ９Ａは、増幅器配置３９Ａのデータ設定３９Ａを、反射光画像信号３５ＡＡが基 準レベル信号４８Ａの最高設定より低くな　るまで繰り返し減少さ　せてゆく、 ということである。

再び決定命令３５０Ａに関してであ　るが、コンパレータ４６Ａが出力信号の生 成に失敗した場合、反射光画像信号３５ＡＡは基準レベル信号４８Ａ低いのであ る。この判明に応じて、プログラムはデータが最高レベルに設定さ、れているか 否かを判明ために決定命令３６０Ａに進む。

データが最高レベルに設定されている場合、プログラムは命令３８０Ａに進む。

データが最高レベルに設定されていない場合、プログラムは次に命令３６２人の 実行により基準レベル信号４８Ａを約６ボルト　の所定の電圧に設定する。

これは位置合わせを目的に　した場合の許容範囲の最低の基準レベル電圧設定で ある（どんなデータレベル設定でも）。言い直せば、位置合わせを目的にした反 射光画像信号３５ＡＡは常に６ボルトよりかなり高くなければならない。

プログラムは次に命令３６４Ａに進み、これにより再びスキャニングシーケンス を始める。次のスキャニングシーケンスが開始したら、プログラムは決定命令３ ６６Ａを実行することによりスキャニングシーケンスの完了を待期する。

スキャニングシーケンスが完了したら、プログラムは反射光画像信号３５ＡＡが 基準レベル信号４８Ａより大きいか否かを判明するために決定命令３６８Ａを実 行する。反射光画像信号３５ＡＡが過小でない場合、プログラムは命令３８０Ａ に進む。反射光画像信号３５ＡＡが過小である場合、プログラムは命令３７０Ａ に進み、これによりもう一つ高いデータのレベルが選択される。

もう一つ高いゲインレベルが設定されたら、プログラムは命令３７１Ａに進み、 これによりビデオ線幅のレジスターが０に設定される。そこでプログラムは命令 ３７２Ａを実行することにより基準レベル信号４８Ａを約Ｏボルト　に設定する 。

プログラムは次に命令３７３Ａを実行することにより開始黒レベルを表ＩＡに表 されているデータ設定に基づいて設定する。開始黒レベル信号４３Ａの電圧電位 が設定されたら、プロ　グラムは命令３７４Ａに進むことによって再度スキャニ ングシーケンスを開始させる。次にプログラムは命令３７５Ａを実行することに より、プログラムが復帰点３７７Ａに戻るために、復帰アドレスを設定する。復 帰点を設置した後、プログラムはコール命令３７６Ａに進むことにより黒レベル 設定サブルーチン５００Ａが呼び出される。

前述の内容から理解すべきこととしては、プログラムは反射光画像信号３５ＡＡ のステップ変化を検索する前に、もう一つの黒レベル調整を行っている、という こと。

黒レベル設定サブルーチン５００Ａが実行された後、プログラムは命令３７７Ａ に戻る。そこでプログラムは命令３７８Ａに進むことにより黒レベルを、表ＩＩ Ａに表されてい　る現在のデータ設定に基づいて、減少させる。

そこでプログラムは命令３８０Ａに進むことにより、ステップレジスターの中間 点として示されている内部レジスターのセット（記載なし）と、ステップサイズ レジスターと、ステップレジスターの底を初期化する。以降、これについてより 詳しく説明するが、これらのレジスターには反射画像の輝度レベルのステップ変 化の徴候であるデータが入っている。

プログラムは次に命令３８２Ａを実行することによって基準レベル信号４８Ａを ０ボルト近く設定する。そこでプログラムはスキャニングシーケンスが完了する まで待つために決定命令３８６Ａに進む。スキャニングシーケンスが完了された ら、現在の基準レベル信号設定で光が検出されたか否かを判明するために、決定 命令３８８Ａに進んだ（つまり、出力信号かコンパレータ４６Ａによって生成さ れた場合、その出力信号は、現在の基準レベル信号４８Ａより、反射光画像信号 ３５ＡＡの方が大きいということの徴候である）。

現存の基準レベル電圧にて光が検出されなければ、プログラムは決定命令４２０ Ａに進む。以降、この決定命令についてより詳しく説明する。現存の基準レベル 電圧にて、光が検出された場合、プログラムは決定命令４００Ａに進み、これに より水平カウンター８９Ａと垂直カウンター９０Ａに保存されている最高値と最 低値を判明する。この最高値と最低値は、装置１３Ａによって生成された鮮明画 像から生じた輝度レベルステップの上、下、左、と右の徴候である。

そこでプログラムは、保存されている値が、前期スキャンと粗同−であるか否か を判明するために、決定命令４０２Ａを実行する。この値は以前保存されたこと はないので、相同−値にはならないはずである。

現存の値が以前保存された値と粗同−であるという判明に反応し、プログラムは 、以降説明されるように、命令４１６Ａに進む。

値が粗同−でない場合、プログラムはステップサイズを下記の方程式に基づいて 演算するために命令４０３Ａに進むニ ステップサイズ−現在基準レベル信号の電圧電位−保存されたステップ底のため の基準レベル信号の電圧電位ステップサイズを算出した後、プログラムは光のス テップが検出されたか否かを判明するために決定命令４０４Ａに進む。ここで光 ステップの定義を認識する必要があるか、光ステップとは投影された光画像の全 ての４辺が、定数を足し・引きし、相同−値であって、そしてステップサイズが Ｖに等しいか■より大きいのであるか、そのＶは３１４ミリボルトである。

もし、光ステップが検出されなかっ　た場合、プログラムは、現在基準レベルの 信号４８Ａの電圧電位の徴候であるをデジタル値を保存させるために命令４１４ Ａに進む。

現在の基準レベルを保存した後、プログラムは基準レベル電圧を所定の約７８ミ リボルト分増加させるために命令４１６Ａに進む。ここで認識するべきなのは、 保存された基準レベル電圧は、投影画像辺の輝度変化の徴候である可能性かある こと（即ち、光ステップの底である場合）。

決定命令４０４Ａについて述べるが、光ステップか検出された場合、プログラム は現在の光ステップの投影画像のサイズが所定された最高と最低レベルの範囲内 にあるか否かを判明するために決定命令４０６Ａに進む。言い直せば、マイクロ プロセッサ−４２Ａは上、下、右、と左のレベルが所定された最高と最低レベル の範囲内にあるか否かを判明する。これに関して、水平カウンタ８９Ａと垂直カ ウンタ９０Ａに保存された極値は下記の最高値と最低値と比較される： 水平極値　垂直極値 最高値　１３３　１８８ 最低値　４２６０ サイズが最高・最低値の範囲内にない場合は、プログラムは命令４１４Ａに進み 、前述のように現在の基準レベル信号４８Ａの電位の徴候であるデジタル値の保 存を行う。

サイズが最高・最低値の範囲内にある場合は、プログラムは現在のステップに、 以前保存されたステップと相同−値があるか否かを判明するために決定命令４０ ８Ａに進む（命令３８０Ａが最初にステップサイズ値を０に設定した）ステップ が粗同じサイズを持っている場合、プログラムは命令４１４Ａに進み、前述のよ うに進む。ステップが粗同じサイズでない場合、プログラムは、現在のステップ サイズが以前保存されたステップサイズより大きいか否かを判明するために、決 定命令４１０Ａに進む（前に述べたように、命令３８０Ａが最初にステップサイ ズ値をＯに設定した）。

ステップサイズか以前保存されたステップサイズより大きくない場合、プログラ ムは命令４１４Ａに進み、前述のように進む。ステップサイズが以前保存された ステップサイズより大きい場合、次にプログラムは命令４１２Ａを実行すること によりステップサイズの徴候であるデジタル値とステップ中間点にある基準レベ ル信号４８Ａの電位値の徴候であるデジタル値が保存される。

次にプログラムは命令４１４Ａに進むことにやり、ステップ底としてあり　うる 、現在の基準レベル信号４８Ａの電位の徴候であるデジタル値を保存させる。

命令４１４Ａを実行した後、プログラムは命令４１６Ａに進むことにやり、基準 レベル信号４８Ａの電圧電位を専決された量だけ増加させる。基準レベル信号が 増加された後、プログラムは基準レベル信号４８Ａが約１０ボルトになっている か、コンパレータ４６Ａの最高許容参照電圧電位範囲内であるかを判明するため に決定命令４１８Ａに進む。

基準レベル信号４８Ａがコンパレータ４６Ａの最高範囲内にセットされていない 場合、プログラムはスキャニングシーケンスを繰り返すために命令３６４Ａに戻 る。前述のように、プログラムは命令３６４Ａから進む。

基準レベル信号４８Ａがコンパレータ４６Ａの最高範囲内にセットされている場 合、プログラムは決定命令４２０Ａに進む。決定命令４２０Ａは輝度レベルのス テップが検出されたか否かを判明する。ステップが検出されながった場合１プロ グラムは４２２Ａに進むことにより、較正配置９Ａがブザーを鳴らすことにやり ユーザー３４Ａに位置合わせが不可能であったことを知らせる。

アラームが鳴　った後、プログラムは再び位置合わせを試みる　ために命令３０ ２Ａに戻る。ここでは、ブザーが鳴ったとき、ユーザー３２Ａが部屋を暗くした り、０ＨＰ２ＯＡを投影面２２Ａに近付けるなどの対処をとらなければならない 。

光ステップが命令４２０Ａで見つかった場合、プログラムは次に命令４２４Ａを 実行し、これにより継続して位置合わせをするためにタイマーがセットされる。

ｐａｇｅ　４８タイマーがセットされた後、プロ　グラムは命令４２６Ａに進む ことにより、聞こえる程度の「さえずり」音が鳴らされ、これによりユーザー３ ２Ａにステップが検出されたこと　とこれからカメラ位置合わせが始まることを 知らせる。

次にプログラムは命令４２７Ａを実行することにより基準レベル信号４８Ａの電 圧電位を前に保存された、検出された光ステップに対しての中間点に合わせる。

そこでプロ　グラムは命令４２８Ａに進むことによりスキャニングシー　ケンス を再び始める。そこでプログラムはスキャニングシーケンスが完了するのを待つ ために決定命令４３０Ａに進む。

スキャニングシーケンスが完了されたら、プログラムは光を検出するために決定 命令４３２Ａに進む。光が検出されなかったら、プログラムは命令４４０Ａに進 み、これにより全ての発光ダイオード７０Ａ−７３Ａが点灯する。光が検出され た場合、プログラムは決定命令４３３Ａに進む。

決定命令４３３Ａでは、コンピュータ生成画像２４Ａの中心が光感知装置３４Ａ の視界の想像的な小さい長方形の範囲内にあるか否かが判明される。画像が中心 にあれば、プログラムは命令４３６Ａに進み、これにより全ての発光ダ置合わせ 完了であることがユーザー３２Ａに知らされる。

画像が中心に位置付けられていない場合、プログラムは命令４３４Ａに進み、こ れにより発光ダイオード？０Ａ−７３Ａの内、ユーザーに位置づけ装置４４Ａの 動かす所定された方向を命令する（つまり、上、下、左、右、やその組み合わせ ）表示に必要なダイオードを点灯させる。次にプログラムは命令４３５Ａを実行 し、これにより位置合わせタイムアオウトタイマー（記載なし）がセットされる 。

位置合わせタイムアオウトタイマーが設定された後、プログラムは命令４４１Ａ に進み、これによりプログラムが所定の期間だけ一時停止させられる。プログラ ムは命令４２８Ａにに戻り、前述のように進む。

前述の内容について理解すべきなのは、命令４２８Ａがら命令４４１Ａまでの命 令ループは、光感知装置３４Ａの視界の想像的な小さい長方形と投影画像の位置 が一致するように、ユーザー３２Ａが装置４４Ａを位置づけられるように可能に する。

命令４３６Ａについてであるが、全ての発光ダイオード７゜Ａ−７３Ａが消灯さ れた後、プログラムは位置合わせタイムアウトタイマーがシーケンスを完了した が否がを判明するために、決定命令４３８Ａに進む。タイマーがシーケンスを完 了していながったら、プログラムは命令４４１Ａに進んで、前述のように進む。

タイマーがシーケンスを完了した場合、プログラムは命令４４２Ａに進み、これ によりディスプレー装置１３にある画像を明るく鮮明な画像にする。

ユニで感度サブルーチン３−ＣＩＯＡを図２７Ａ〜３１Ａを参照し、より詳しく 考慮する。感度サブルーチンは命令４４３Ａで始まり、これにより全ての発光ダ イオード７０Ａ−７３Ａが消灯される。ここでプログラムは命令４４４Ａに進み 、これにより装置３４Ａの露出時間を最低レベルに設定する。最低露出時間は感 度位置合わせに、確実なスポット検出とトラキング演算のために必要である。

命令４４４Ａより、プログラムは命令４４５Ａを実行することによりゲインレベ ルを最大レベルに設定する。ガーンレベルか最大レベルになった後、プログラム は命令４４６Ａに進むことにより線幅レジスターをＯにリセットする。ｐａｇｅ 　５０次に命令４４７Ａが実行されることにより基準レベル信号４８Ａを０ボル ト近くに設定する。基準レベル信号４８Ａの電圧電位が設定された後、プログラ ムは命令４４８Ａに進み、これにより表ＩＡのゲージ設定に基づいて初期黒レベ ルが設定される。そこでプログラムは命令４４９Ａに進み、これにより、較正配 置回路の安定を待つために約６０ミリ秒の時期後、再度スキャニングシーケンス を始める。

スキャニングシーケンスが始められたら、プログラムは命令４４９Ａから命令４ ５０Ａに進むことにより、光補助入力システムＩＯＡが位置合わせ完了であるこ とを示すために装置９Ａが聞こえる大きさで「さえずり」音を生成する。

次に、プログラムは位置点４５３Ａへ位置復帰をする。プログラムは命令４５１ Ａより進んで命令４５２Ａを呼び出すことにより黒レベルサブルーチン５００Ａ を呼び出す。黒レベルサブルーチン５００Ａが実行された後、復帰位置４５３Ａ へ位置復帰し、そこから命令４５４Ａに進む。命令４５４Ａは基準レベル信号４ ８Ａの電圧電位を、補助光情報を持っている反射光画像信号３５ＡＡを検出する ために、約４．０ボルトに設定する。希望の特殊効果を得るためにゲージを調整 するが、このために基準レベル信号４８Ａをこの所定の電位レベルに合わせる必 要がある。

基準レベル信号４８Ａを希望の電位に設定した後、プログラムは命令４５５Ａに 進むことにより再度スキャニングシーケンスを始める。そこでプログラムはスキ ャニングシ　−ケンス完了を待つために決定命令４５６Ａに進む。スキャニング シーケンスが完了されたら、プログラムは選択されたゲインレベルが大きすぎる か否かを判明するために決定命令４５７Ａに進む。ここでは、過大なゲイン設定 は、補助光情報の徴候である反射光情報信号３５Ａの一部分の検出を過ごしてし まうことになる。ここで注目すべきなのは、判明は、以前保存された定数より大 きい水平カウンターに保存された最高値と最低値の差分に基づいたものである。

ゲインが大きすぎた場合、プログラムは、より低いゲイン設定が利用できるか否 かを判明するために決定命令４５８Ａに進む。より低いゲイン設定が利用できる 場合、プログラムはそこで命令４５９Ａに進むことによりもう一つ低いゲイン設 定を選択させる。もう一つ低いゲインレベルを選択した後、プログラムは命令４ ５１Ａに戻って、前述のように進む。

命令４５７Ａにてゲインが大きすぎないと判明された場合、プログラムは以降説 明される命令４６１Ａに進む。再び命令４５８Ａについてであるが、より低いゲ インが利用できない場合、プログラムは命令４６０Ａに進み、これにより基準レ ベル信号４８Ａを最高値に設定される。プログラムは命令４６１Ａに進むことに より再度スキャニングシーケンスを始める。

次にプログラムはスキャニングシーケンスがいつ完了したか判明するために、決 定命令４６２人を実行する。スキャニングシーケンスが完了したら、プログラム は、決定命令４６３Ａへ行き反射光画像信号３５ＡＡの最大レベルが検出された か否かを判明する。反射光画像信号３５ＡＡの最大値が検出された場合、以下に 説明のあるように、プログラムは命令４６６Ａへ進む。反射光画像信号３５ＡＡ の最大値が検出されなかった場合、プログラムは命令４６４Ａへ進み、基準レベ ル信号４８Ａの電位値を、所定の量だけ下げる。

プログラムは次に、基準レベル信号４８Ａの電位が最小値に設定されであるかど 　うかを判明するために、決定命令４６５Ａへ進む。信号４８Ａの電位が最小値 に設定されてない場合、プログラムは命令４６１人へ復帰し、再びスキャニング シーケンスを始め、前述のように進む。基準レベル信号４８Ａの電位が最小値に 設定されである場合、プログラムは命令４６６Ａへ進む。

命令４６６Ａにおいて、マイクロプロセッサ−４２Ａは信号を生成する、これに より、デスプレイ装置１３Ａによってデスプレイされた画像を暗いレベルにする 。プログラムは次に、命令４６７Ａへ進み、デスプレイ１３Ａが鮮明な画像を生 成している間、反射光画像信号３５ＡＡの最大電位値の可能性として、現在の基 準レベル信号４８Ａの電圧電位を示すデジタル値を保存する。

プログラムは次に、再びスキャニングシーケンスを開始させるため命令４６８Ａ を実行する。プログラムは次に、決定命令４６９Ａへ進み、スキャニングシーケ ンスが完了するまで待機する。

スキャニングシーケンスが完了したら、プログラムは決定命令４７０Ａへ進み、 これにより、暗い反射画像の反射画像信号３５ＡＡの最大レベルが判明したか否 かを判明する。

反射画像信号３５ＡＡの最大レベルが確立していない場合、プログラムは命令４ ７１Ａへ進む、これにより基準レベル信号４８Ａの電位は所定の量だけ減少され る。プログラムは次に、決定命令４７２Ａにて、基準レベル信号４８Ａの電位が 最低レベルであるか否か判明する。

基準レベル信号４８Ａの電位が最低レベルでない場合、プロ　グラムは命令４６ ８Ａに復帰し、反射画像信号３５ＡＡの最大レベルを検出するために、再びスキ ャニングシーケンスを開始する。基準レベル信号４８Ａの電位が最低レベルであ る場合、プログラムは命令４７３Ａへ進み、これにより、デスプレイ装置１３Ａ が暗い画像の代わりに通常コンピュータ生成画像２４Ａをデスプレイする。

再び決定命令４７０Ａに関してであるが、暗い画像の最大垂直カウントが検出さ れた場合、プログラムは命令４７３Ａへ行き前述のように進む。即ち、デスプレ イ装置１３Ａが、暗い画像の代わりに通常コンピュータ生成画像２４Ａをデスプ レイするのを可能にする。

プログラムは、デスプレイ装置１３Ａが既知の型のモデルであるか否か判明する ために、命令４７３Ａから決定命令４７４Ａへ進む。装置１３Ａか既知のモデル である場合、プログラムは命令４７５Ａへ進み、これにより、一対の光学補正フ ァクターがルックアツプ表から構成される装置１３Ａが既知のモデルでない場合 、プログラムは命令４７６Ａへ進み、これにより、デスプレイの特徴を示す補正 ファクターを受け取る目的のため、較正配置９Ａがデスプレイ装置１３Ａと通信 する。表［ＩＩＡでは、カリフォルニア州すンディエゴ市のプロクンマ　コーポ レーションで生産販売されている、三種類の液晶デスプレイ装置用光学補正ファ クターが、図解されている。

表ＩＩＩＡ 液晶テ′スフ°レイ装置のモチ゛ル　ファクター１（定数）　ファクター２（定 数）前述にあるが、認識されるべきであるのは、種々の反射光画像信号３５Ａ即 ち、鮮明な画像、暗い画像、白熱光源及び強度の低いレーザー光源及び強度の高 いレーザー光源から生じた補助光情報を示す、対応する反射光画像信号３５Ａの 部分との間に、既知の関係があ　るということだ。関係はまた反射光画像の投影 方向にも及ぶ。つまり前方投影あるいは後方投影かということ。この場合、輝度 の違う白熱及びレーザー光源から生じる、暗い画像、明るいまたはくっきりとし た画像と補助光画像かをデスプレイする間、表ＩＩＩＡに示されているような異 なる型のデスプレイのための以下の公式が試験的に判明されている。

３基準レベル電圧の電圧電位＝（ファクター１）（くっき　りとした光の反射画 像信号の最大電圧電位暗い光の反射画像信号の最大電圧電位）　＋　ファクター ２　＋　くっきりとした光の反射画像信号の最大電圧電位） 上記の公式は、明るい画像がデスプレイされた場合と暗い画像がデスプレイされ た場合の基準レベルの電圧電位の違い対応する、高強度補助光情報光線と低強度 補助光情報光線を識別するために、基準レベル信号４８Ａの最低電圧電位をプロ ットすることにより引き出された。図３３Ａは、表１１１Ａに挙げられているデ スプレイ装置のうち２つの図式表示である。更に詳しくは、Ａ７２２はグラフ９ ８Ａにより、Ａ３２２はグラフ９９Ａにより表示されている。図３３Ａを参照に 、より詳細な基準レベル電圧の計算を考えると、ファクター１イコール１で、フ ァクター２イコール０の時、前述の方程式は以下の基本公式に整理される。

ｂ・明るい画像情報信号６０Ａに対応する基準レベル電圧ｙ　＝　ｂ　＋　ｃ　 ＝　ｂ　＋　（ｂ　−ｄ’　）　＝　２ｂ　−ｄＣ・明るい画像情報信号６０Ａ に対応する基準レベル電圧と暗い画像情報６１Ａに比例する基準レベル電圧の差 ｄ・暗い画像情報信号６１Ａに対応する基準レベル電圧基本方程式（ｙ　＝　ｂ 　＋　ｃ　）から、６８Ａにて概して示されている低強度補助光情報は、基準レ ベル電圧がｙボルトに設定されているとき、コンパレーター４６Ａによって過ご されるのを避けるため、Ｃより小さくなくてはならないことが簡単に判明される 。それと似たように、６９Ａにて概して示されている高強度補助光情報は、基準 レベル電圧がｙボルトに設定されているとき、コンパレーター４６Ａによって過 ごされるために、ｙより大きくなければならないことか簡単に判明される。この ように、低強度補助光情報６８Ａ　（Ｂ　ＬＯＷ　／　ＭＡＸ）と高強度補助光 情報６９Ａ（Ｂ　ＨＩＧＨ／　ＭＩＮ　）の電圧レベルは以下のように表すこと ができる。

高強度光線の最低電圧　・ｙ　−ｄ　＝　Ｂ　ＨＩＧＨ／　ＭＩＮ低光線強度の 最大電圧　・ｃ＝ＢＬＯＷ／ＭＡＸ前述から、理解されるべきは、Ｂ　ＬＯＷ　 ／　ＭＡＸは常にＣまたは既知のパネルの対照によって明示される電圧差より小 さくなければならない。相似して、ＢＨＩＧＨ／ＭＩＮは常に、ｂ＋ｃより大き くなくてはならないことが理解されるべきである。

異なる種類のデスプレイ装置に合わせるため、ファクター１と　ファクター２が 上記の基本公式に、後述のようｙ＝（ファクター２＋ｂ）＋ファクター１（Ｃ） 算出された基準電圧の方程式はこのようになる、前述から、低光線補助光情報の 信号情報は、コンパレ　−ク−４６Ａによって過ごされることはありえないこと が理解されるべきである。ファクター情報を得た後、プログラムは命令４７７Ａ へ進み、これにより、前記の公式によって、基準レベル電圧を算出する。

プロ　グラムは次に、決定命令４７８Ａへ進み、算出された基準レベル電圧が最 高許容電位基準レベル信号４８Ａを超越するか否か判明する。

電位が高すぎない場合、プログラムは命令４８３Ａへ行き、これにより、基準レ ベル信号４８Ａが算出された電圧電位に設定される。基準レベル信号４８Ａの電 圧電位が設定された後、プログラムは命令４８４Ａへ行き、これにより、連続し た可聴音、「さえずり音」、短い「ピーラという音」、「さえずり音」そして次 に短い「ピーラという音」を鳴らし、システムがコーナー位置較正の準備ができ たことをユーザー３２Ａに伝える。プログラムは次に、コール命令４８５へ行き 、コーナー較正ルーチン（同時申請中のＵＳ特許出願第０７７６１１．４１６号 にてより十分な説明がある）をコールする。

基準レベル信号４８Ａの電位か過大な場合、プログラムは命令４７８Ａから４７ ９Ａへ進み、デスプレイ画像を明るいくっきりとした画像にさせる。プログラム は次により低いゲインが利用可能か否か判明するため、決定命令４８０Ａを実行 する。

決定命令４８０Ａにて、より低いゲインが利用不可能な場合、プログラムは命令 ４８２Ａへ行き、これにより、基準レベル信号４８Ａの電位値を最大電位にさせ る。

決定命令４８０Ａにて、より低いゲインが利用可能な場合、プログラムは命令４ ８１人へ進み、これにより、ゲインはもう一つ低いレベルに設定される。ゲイン がより低いレベルに設定された後、プログラムは命令４５１Ａへ復帰し前述のよ うに進む。再び命令４８２Ａに関してであるが、命令４８２Ａ実行の後、プログ ラムは命令４８４Ａへ行き、前述のように進む。

前述から、この分野で熟練した人にとっては理解できるはずであるが、算出され た基準レベル電圧がコンパレーター４６Ａの範囲よりも大きい場合、プログラム は、命令４７８Ａ、　４７９Ａ、　４８０Ａと４８１Ａにて説明されているステ ップを経て、これにより、基準レベル信号４８Ａの適当な電位を再度算出するた め、増幅器配置３９Ａのゲインを減少させる。

図３２Ａを参照に、黒レベル設定ルーチン５００Ａを詳細に考慮すれば、コンパ レーター４６Ａの演算範囲に調節されるように、反射光画像信号３５ＡＡをオフ セットするため、マイクロプロセッサ−４２Ａが取るステップが表示されている 。電荷結合素子３４Ａがそのスキャンを完了したか否かを判明するために、黒レ ベル設定ルーチン５００Ａは開始命令５０２Ａを始め、命令５０４Ａへ進む。

スキャンが完了してない場合、プログラムはスキャンが完了するまで、決定５０ ４Ａにて待機する。スキャンが完了すると、最後のスキャンの期間において検出 された最も幅広の線が、最後に保存ぎれた最も幅広の線より大きいか否かを判明 するために、プログラムは決定命令５０６Ａへ進む。この場合、コンピュータ生 成画像２４Ａの部分がいくらかでも検出　されると、スキャン線がゼロより大き いという結果になる。

検出された線の幅が、最後に保存された線の幅より大きい場合、プログラムは命 令５０８Ａに進み、これにより、マイクロプロセッサ−４２Ａが、新しいより　 幅広の線の情報と、現在の黒レベル設定を保存する。プログラムは次に、命令５ １４Ａへ進み、これにより、黒レベル信号４３Ａの電圧電位が、現在のゲイン設 定に基づく所定の量だけ落とされる。表ＩＩＡは、ゲインと黒　レベル設定の関 係を示す。

再び、決定命令５０６Ａを考慮すると、最後に行なわれたスキャンの最も幅広の 線が、最後に保存された線よりも大きくない場合、現在の最も幅広の線が、定数 Ｋを引いた最後に保存された線より、小さいか否か判明するため、プロ　グラム は決定命令５１２Ａへ進む。現在の最も幅広の線がそうでなければ、プログラム は命令５１４Ａへ進み、これにより、黒レベルがゲイン設定に基づく所定の量だ け落とされる。この初回のゲイン設定がその最低レベルに設定されているとき、 黒レベルは１６レベルだけ落とされる。

決定５１２Ａを再び考慮すると、保存された現在の最も幅広の線が、所定定数Ｋ を引いた保存された線よりも小さい場合、プログラムは命令５１３Ａへ進む。命 令５１３Ａにて、黒レベル出力は最も幅広の線のために保存される。プログラム は、次に復帰命令５１５Ａへ行き、これにより、プログラムは所定の位置へ復帰 する。

再び命令５１４Ａに関してであるが、命令５１４Ａが実行された後、黒レベルが 所定の最低値より低く設定されているか否か判明するため、プログラムは決定命 令５１６Ａへ行く。

黒レベルが所定の最低値より低くない場合、プログラムは命令５１８Ａへ進み、 これにより、マイクロプロセッサ−４２Ａは黒レベル信号を出力する。黒レベル 信号４３′Ａが生成された後、プログラムは、約６０ミリセカン　ド遅れて、再 びスキャンシーケンスを開始するため、命令５２０Ａへ進む。プログラムは次に 、開始命令５０２Ａへ復帰し、前述の説明のように進む。

命令５１６Ａにおいて、黒レベル信号４３Ａが最低値より下に設定されている場 合、保存された最も幅広の黒線がゼロより大きいか否か判明するために、プログ ラムは決定５２２Ａへ進む。最も幅広の黒線がゼロより大きい場合、プログラム は命令５１３Ａへ行き、前述の説明のように進む。最も幅広の黒線がゼロより大 きくな゛い場合、黒レベルを減少する定数が２より小さいか否か判明するために 、プログラムは決定５２４Ａへ行く。定数が２より小さい場合、プログラムは命 令５２６Ａへ進む。命令５２６Ａにて、黒レベル出力は最低値に設定される。命 令５２６Ａからプログラムは命令５１３Ａへ進み、前述の説明のように進む。

再び決定命令５２４Ａに関して、定数が２より小さくない場合、プログラムは命 令５２８Ａへ行き、これにより、定数が減少され、黒レベル信号４８Ａがその最 高電位にリセット　させる。命令５２８Ａが実行された後、プログラムは命令５ １８Ａ行き、前述の説明のように進む。

今度は、図面、特に図４Ａを参照にするが、現発明にしたがって制作された、光 学補助入力システム１１０Ａの較正のための較正配置１０９Ａが示されている。

光学補助入力システム１１０Ａは光学補助入力システムＩＯＡと良く　類似して おり、説明のための記載はない。

図４Ａを参照に、較正配置１０９Ａをより詳細に考慮すると、較正配置１０９Ａ は、信号増幅器回路１３９Ａと信号識別配置１４０Ａを含む。識別配置１４０Ａ は配置４０Ａと類似しており、説明のための記載はない。

図４Ａを参照に、信号増幅回路１３９Ａをより詳しく考慮するが、信号増幅回路 １３９Ａは一般的に演算増幅器１７６Ａを含むもので、演算増幅器１７６Ａには 二つの入力端子１７８Ａと１７９Ａと調整可能フィードバック素子１８１Ａがる 。調整可能フィードバック素子１８１Ａは演算増幅器１７６Ａの入力端子１７８ Ａと出力端子１８２Ａの間に結合され、信号識別配置１４０Ａの一部を形成する マイクロプロセッサ−１４２人によって制御される。ここでは、マイクロプロセ ッサ−１４２人は、調整可能フィードバック素子１８１人を通して演算増幅器１ ７６Ａのゲージを選択するゲイン制御信号１３５Ａを生成する。調整可能フィー ドバック素子１８１Ａは、４つまでのゲージファクターが個別に選択可能なディ ジタル式電位計である。

この発明の最も理想的な形では、調整可能フィードバック素子１８１Ａはディジ タル式電位計であるが、この分野で熟練された人が理解できるように、ディジタ ルゲーンチソブやディジタル／アナログ変換器のような調整可能フィードバック 素子も使用できる。尚、中間ゲージレベルを生成するために追加増幅器段階を加 えることもできる、ということも理解できるはずである。図４Ａで示されている ように、入力端子１７９Ａは、マイクロプロセッサ−１４２Ａにより生成される 黒レベル信号１４３Ａと結合されている。黒レベル信号１４３Ａは演算増幅器１ ７６Ａの出力信号をオフセット可能にする。

図面、特に図５Ａを参照にするが、そこに光補助入力システム２１０Ａの較正の ための較正配置２０９Ａが示されているが、これは現発明に合わせて設計された ものである。光補助人力システム２１０Ａは光補助入力システムＩＯＡと基本釣 に類似しているものであり、説明のために記載していない。

図５Ａを参照に、較正配置２０９Ａのより詳い説明に入るが、較正配置２０９Ａ は信号増幅回路２３９Ａと信号識別配置２４０Ａを含む。信号識別配置２４０Ａ は配置４０Ａと基本的に類似しているものであり、説明のために記載していない 。

図５Ａを参照に、信号増幅回路２３９Ａのより詳しい説明に入るが、信号増幅回 路２３９Ａは一般的に二つの入力端子２７８Ａと２７９Ａ、と電圧による制御装 置２８１Ａを持つ演算増幅器２７６Ａを含む。電圧による制御装置２８１Ａは演 算増幅器２７６Ａ入力端子２７８Ａと出力端子２８２人の間に結合されていて、 信号識別配置２４０Ａの一部を形成するマイクロプロセッサ−２４２Ａによって 制御される。ここで、マイクロプロセッサ−２４２Ａはマイクロプロセッサ−４ ２Ａと類似しており、電圧制御装置２８１Ａを通して演算増幅器２７６Ａのゲー ジを選択するゲージ制御信号２３５Ａを生成する。電圧による制御装置２８１人 は多数のゲージファクターを選択可能にする電圧によって制御されたインピーダ ンス装置。

図５Ａでより明らかに示されているが、演算増幅器２７６Ａの人ツｊ端子２７９ Ａはマイクロプロセッサ−２４２人により生成された黒レベル信号２４３Ａと結 合されている。黒レベル信号２４３Ａは演算増幅器２７６Ａの出ツノ信号のオフ セットを可能にする。

ここで図面、特に図６Ａを参照にし説明に入るか、現発明に合わせて設計された 、光補助入力システム３１０Ａの較正のための較正配置３０９Ａが示されている 。光補助入力システム３１０Ａは基本的に光補助人力システムＩＯＡに類似する もで、説明のために記載していない。

ここで図６Ａを参照に、較正配置３０９Ａについて詳しく説明に入るが、較正配 置３０９Ａは信号増幅回路３３９Ａとと信号でおり、説明のたまに記載していな い。ここで図６Ａを参照に、より詳しく信号増幅回路３３９Ａについて説明に入 るが、信号増幅回路３３９Ａは一般的に、高ゲイン演算のためのフィードバック 抵抗器３５４Ａと、二つの入力端子３５２Ａと３５３Ａを持つ演算増幅器３５１ Ａを含む。フィードバック抵抗器３４３Ａは入力端子３５２Ａより演算増幅器３ ５１Ａの出力端子３５６Ａに結合されている。一つの入力端子３５２Ａは導体３ ５５Ａを通して、信号識別配置３４０Ａの一部を形成するマイクロプロセッサ− ３４２Ａによって生成された黒レベル信号３４３Ａに結合されている。黒レベル 信号３４２Ａは増幅器３５１Ａのためのオフセット電圧の役割をする。

もう一つの入力端子３５３Ａは、演算増幅器３５１Ａのゲイン制御に貢献する、 電圧による制御されたインピーダンス装置３６２Ａに結合されている。

電圧による制御されたインピーダンス装置３６２Ａは二つの入力端子３６２Ａと ３６３Ａを持つ。一つの入力端子３６２Ａは、マイクロプロセッサ−３４２人に より生成されるゲイン選択信号３４７Ａに接続されている。以降説明するように 、増幅器３５１Ａの入力信号を減衰させるために、ゲイン選択信号３４７Ａは装 置３６２Ａのインピーダンスを高く、もうしくは低くさせる。

もう一つの入力端子３６４Ａは、光補助入力システム３１０Ａを通して生成され た反射された光情報信号３３５Ａに接続されている。

演算中、フィードバック抵抗器３５４Ａは、演算増幅器３５１Ａが最大ゲイン特 性を持つように所定されたインピーダンスを持つ。電圧による制御されたインピ ーダンス装置３６２人は演算増幅器３５１Ａの入力経路で接続されていて、減衰 器の役割をする。ここで、装置３６２Ａのインピーダンスが低い場合、増幅器３ ５１Ａへの入力信号は減衰されないし、増幅器３５１Ａの出ツノ信号は最大電位 を持っている。逆に、装置３６２Ａのインピーダンスが高いとき、増幅器３５１ Ａへの人力信号は減衰され、これにより増幅器３５１Ａの出力信号は最低の電位 を持たせる。

ここで図面、特に図ＩＢと２Ｂを参照にするが、９Ｂでは光補助入力配列の概要 が示され、そしてＩＩＢでは光学系システムに使われるマウスＩＯＢを模すだめ の　システムの概要か示され、これらは現発明に合わせて設計されたものである 。

光学系システムＩＩＢは前述のＵ、Ｓ特許申請配列番号Ｎ。

、　０７７４３３，０２９でより詳しく説明されているが、このシステムは、パ ーソナルコンピュータ１２Ｂのよう　なビデオ情報元や、コンピュータ１２Ｂが 生成する主要画像情報の徴候である主要画像２４Ｂを表示するための液晶ディス プレー装置１３Ｂを含む。画面２２Ｂのように、投影面に主要画像情報を投影す ることを可能にするために、液晶ディスプレー装置１３Ｂが０ＨＰ２０Ｂの台に 位置される。

光学系システムＩＩＢは、画面２２Ｂの表面より反射され。

ているビデオ画像やその他の光の輝度の徴候となる反射光情報信号３５Ｂを生成 するためのカメラ３４Ｂかラスタースキャン電荷結合装置のような光感知装置を 含む。

図ＩＢと２Ｂで最もよく示されているように、光補助入力配置９Ｂは一般的に、 補助光情報（例えば液晶ディスプレー装置１３Ｂによ、って展示される主要画像 情報の変更などを助けるためのような、マウスＩＯＢを模すための反射光点２７ Ｂのような情報）を生成するための、ユーザーによって作動された二重強度レー ザー光線生成装置２６Ｂを含む。

光補助入力配置９Ｂは、光感知装置３４Ｂとコンピュータ１２Ｂの間に結合され ている、装置３４Ｂが生成する補助光情報ををマウスＩＯＢを模すための座標情 報に変換する、信号処理装置２８Ｂも含む。この信号処理装置２８Ｂは基本的に 信号処理装置２８Ａに類似しているので、これ以上詳しく説明しない。

尚、光補助入力配置９Ｂは通信インターフェースを含み、その概要は４５Ｂにて 示さ　れており、これにより大幅に異なっている通信速度やデーター形式で信号 処理装置２８Ｂを通して低速度のマウスＩＯＢと高速度の光生成装置２６Ｂがコ ンピュータ１２Ｂとの通信を可能にする。ちなみに、マウスはコンピュータ１２ Ｂとの通信を通常１秒につき１２００字の通信速度で行われるが、光生成装置２ ６Ｂは、コンピュータ１２Ｂとの通信を、通信インターフェース４５Ｂを通して 、１秒につき９６００字の通信速度で行われる。この加速された通信速度は、光 生成装置２６Ｂを通してユーザーによって人力された補助光情報のトラキングを 助ける。

光生成装置２６Ｂがマウスを模すことを可能にする目的で、光補助人力配＠９Ｂ は、光生成装置２６Ｂによるマウスの２　度クリック演算の真似を可能にする直 接画像２度クリ　ツクアルゴリズム１５０Ｂと画面下２度クリックアルゴリズム ５００Ｂと、通信インターフェース４５Ｂの通信速度を制御する通信速度アルゴ リズム３００Ｂを含む。

通信速度やアルゴリズム３００Ｂのデータ　−形式のためのファームウェアの、 一部分は光補助入力配置９Ｂにあり、もう一部分はコンピュータ１２Ｂにある。

ここで光補助人力配置９Ｂの演算の説明に入るが、コン　ピユータ１２Ｂがビデ オ情報を生成し始めるとき、液晶ディスプレー装置１３Ｂが信号処理装置２８Ｂ に結合されている開始信号を生成し、これにより　信号処理装置２８Ｂが音を発 声し、これによりユーザーが、以降もっと詳しく説明される位置合わせ手順の開 始が可能であることを知らされる。

ここで、ユーザーは位置合わせボタン５５Ｂを押すことにより、投影画像２４Ｂ の全体を含めるように、どのように光感知装置３４Ｂの位置を合わせればよいか をユーザーに指示するための可視的プロフプ　ト　のシリーズが生成される。ユ ーザーが装置３４Ｂを合わせたら、ユーザーは、光生成装置２６Ｂを使って画像 ２４Ｂの角の位置を認識することにより信号処理装置２８Ｂを較正する。ここで 、ユーザーは画像２４Ｂのそれぞれの角に光の点を反射させ、こ　れにより信号 処理装置２８Ｂは、装置２６Ｂによって生成された光の点の検出に反　応して、 正確で確実な座標情報を生成できる。この較正プロセスは、同時に申請に提出さ れているＵ、Ｓ特許申請番号０７／６１１，４１６の書類にてより詳しく説明さ れており、ここでは、これ以上詳しく説明しない。

この分野で熟練された人には理解ぞきるはずであるが、装置３４Ｂの視界２５Ｂ が画像２４Ｂよりかなり広いため、装置３４Ｂの視界の　ラスター座標のいくつ かは、画像２４Ｂの外に位置をおいている。以降より詳しく説明するが、これら の余分なラスタースキャン座標は、画面下２度クリッ　クアルゴ　リズム２００ Ｂを通して、マウスの２度クリック機能を助けるように使われる。

較正プロセスの終わりには、信号処理装置２８Ｂは、光生成装置２６Ｂがマ　ウ スを模すのに助けるために、初期化信号を生成する。

図ＩＢと２Ｂを参照に、信号処理装置２８Ｂについてより詳しく説明するが、信 号処理装置２８Ｂは一般的に、信号増幅回路３９Ｂを含むが、これは反射光画像 信号３５Ｂ強度を大きくするためのもので、この信号は光感知装置３４Ｂと４０ Ｂでその概要が示された信号識別装置により生成されたもので、そして識別装置 は反射された光情報信号３５Ｂのその他の要素より　補助光情報を識別するため のものでもある。

信号識別装置４０Ｂは、投影面２２Ｂより反射されるあらニル光ノ元の徴候であ る信号の識別を助けるためのコンパレータ４６Ｂ１　と識別目的でコンパレータ ４６Ｂにより使用される基準レベル信号４８Ｂを制御するためのマイクロプロセ ッサ−４２Ｂ（図２Ｂ参照）を含む。ここでは、識別のために理解しておくべき なのは、投影面２２Ｂより反射される光には多重の輝度レベルを持っている。こ れらの輝度レベルには、背景／周囲光、主要画像情報の徴候である、画像２４Ｂ のような主要画像光、補助光情報の徴候である、光の点２７Ｂのようなユーザー ３２Ｂにより生成された補助画像光を含む。

マイクロプロセッサ−４２Ｂは光感知装置３４Ｂの露出率と、増幅配置３９Ｂの ゲイン選択と、以降より詳しく説明されルオフセット黒レベル信号４３Ｂを制御 するものである。

ここで図２Ｂを参照に、信号識別装置４０Ｂをより詳しく説明するが、信号識別 装置４０Ｂは、電荷結合装置３４Ｂの露出率と、コンパレータ４６Ｂのための基 準レベル信号４８Ｂと、信号増幅配置３９Ｂのための黒レベル選択とゲイン選択 を制御する。ここで、マイクロプロセラ　サー４２Ｂか生成するディジタル制御 信号をアナログ電圧に変換するために、信号識別装置４０Ｂは、増幅配置３９Ｂ の入力に結合されている黒レベル信号変換器８３Ｂと、コ　ンバレータ４６Ｂの ÷側入力端子に接続されている基準レベル信号変換器８２Ｂを含むＤ／Ａ変換器 のセットを含む。図２Ｂで最もよく示されているように、信号識別装置４０Ｂは 、カウンター配置８６Ｂとタイミング発生器８８Ｂを含む。マイクロプロ　セッ サー４２Ｂはタイミング発生器８８Ｂを通して露出時間を制御する。

カウンター配置８６Ｂは、水平カウンター・鎖錠配置８９Ｂと垂直カウンター配 置９０Ｂ０カウンター配置８６Ｂは、電荷結合装置のラスタースキャンシーケン スと、タイミング発生器により生成されたピクセル時計により同期されている。

ここで、マイクロ　プロセッサー４２Ｂとタイミング発生器８８Ｂは、露出率や 電荷結合装置３４Ｂのスキャニング　シーケンスを制御するために一緒に協力す る。もっと厳密に言えば、装置３４Ｂが、光検出に反応した、十分な規模をもっ た出力信号を生成するように協力する。

図３Ｂ〜５Ｂを参照に、２度クリックアルゴリズム１５０Ｂについてより詳しく 説明するが、２度クリックアルゴリズム１５０Ｂは開始命令１５２Ｂ　（図４Ｂ ）で始まり、この命令は、画像２４Ｂのピクセル座標情報に対応するラスタース キャン情報を生成するためのマイクロプロセッサ−４２Ｂが較正されたときにエ ンターされる。

プログラムは命令１５２Ｂから命令１５４Ｂに進むことにより、補助光情報の位 置の座標を保存するために初期化される、マイクロプロ　セッサー４２Ｂの内部 メモリーのある位置を「保存スポット」として指定する。次にプログラムは命令 １５６Ｂに進むことにより、内部スポットタイマー６４Ｂをクリアさせ、スポッ ト０Ｎ１０ＦＦフラツグをＯＦＦにリセットする。ここで、スポット０Ｎ１０Ｆ ＦフラツグがＯＮに設定されてい　るとき、フラッグは、スポット２７Ｂのよう な以前の補助光のスポットが、装置３４Ｂによって検出され、そしてマイクロプ ロセッサ−４２Ｂによって処理されたことを示している。スポット０Ｎ１０ＦＦ フラツグがＯＦＦに設定されているとき、フラッグは、補助光のスポットが、装 置３４Ｂによって検出さなかったことを示している。

命令１５６Ｂが実行された後、プロ　グラムは命令１５８Ｂに進むことにより、 マイクロプロセッサ−４２Ｂのスキャニングシーケンスにより、データーを電荷 結合装置３４Ｂからスキャンされるようにする。そこでプログラムは、スキャニ ングシーケンスが完了されているが否がを判明するために決定命令１６０Ｂに進 む。スキャニングシーケンスはまだ完了されていない場合、プログラムは命令１ ０６Ｂで時期する。

スキャニングシーケンスが完了されたとき、プログラムは、補助光のスポットが 検出されたが否がを判明するために、決定命令１６２Ｂに進む。補助光のスポッ トが検出されなかった場合、プログラムは、スポット０Ｎ１０ＦＦフラツグがＯ ＦＦになっていたか否がを判明するために決定命令１６４Ｂに進む。補助光のス ポットが検出された場合、プログラムは、スポット０Ｎ１０ＦＦフラツグがＯＮ になってぃたか否かを判明するために決定命令１７２Ｂに進む。

スポット０Ｎ１０ＦＦフラツ　グか決定命令１６４ＢにてＯＦＦであった場合、 プログラムは命令１６８Ｂに進むことにより、内部スポットタイマーを１増分を 進ませる。そこでプログラムは、約０５秒と１秒の間にある、所定時間　ｔより 長く、光生成装置２６Ｂが失活状態でいるが否がを判明するために決定命令１６ ８Ｂ　（図５Ｂ参照）に進む。を時間としてもっと望ましいのは０．６秒と０． ９秒の間であり、最も望ましいｔ時間は０７５秒である。

光生成装置２６Ｂはｔ時間より長く失活している場合、プロ　グラムは命令１７ ０Ｂに進むことにより、マイク　ロプロセッサー４２Ｂか内部移動フラッグが設 定され、それが、２度クリックを真似る目的で、区域２９Ｂのような、ラスター スキャンビクセル位置ｍ対ｎで形成される想像的長方型区域の中に、補助光のス ポット２７Ｂの位置を、ユーザーによって動かされることをさせる。

光生成装置２６Ｂはｔ時間より長く失活していない場合、プロゲラ　ム　は、ス キャニングシーケンスを再度始めるために命令１５８Ｂに戻る。そして、前述の 用に、プログラムは命令１５８Ｂより進む。

再び決定命令１７２Ｂについてであるが、スポット０Ｎ１０ＦＦフラツグがＯＮ の場合、プログラムは命令１７４Ｂに進むことにより内部スポットタイマー６４ Ｂがクリア　される。そしてプログラムは命令１７６Ｂに進む。

スポット０Ｎ１０ＦＦフラツグが命令１７２ＢにてＯＦＦになっている場合、プ ログラムは命令１７６Ｂに進むことにより内部タイマー６４Ｂを１度増分させる 。そしてプロ　グラムは命令１７８Ｂに進むことにより、スポット０Ｎ１０ＦＦ フラツグをＯＮ状態に設定する。

命令１７８Ｂか実行された後、プログラムは、タイマー６４Ｂか、約０．５秒と １秒の間にある、所定時間Ｔ　を過ぎたか否かを判明するために決定命令１８０ Ｂに進む。１時間としてもっと望ましいのは０．６秒と０．９秒の間であり、最 も望ましい１時間は０．７５秒である。

タイマー６４Ｂか所定時間Ｔを過ぎていない場合、プログラムは決定　命令１８ ４Ｂに進む。タイマー６４Ｂが所定時間Ｔを過ぎてい　る場合、プログラムは、 　２度クリックを真似る目的で、区域２７Ｂのよ　うな、想像的長方型区域の中 に、補助光のスポット２７Ｂの位置を、ユーザーによって動かされる　ことをさ せる、移動フラッグを設定する決定命令１８２Ｂに進む。ここで、前述のように 、想像的長方型区域の幅はｍビ　クセルで、高さはｎピクセルであり、ここでは ｍは約１２ピクセルで、ｎは約６ピクセルである。より望　まれる寸法としては 、ｍは約８ピクセルで、ｎは約４ピクセルである。

前述の内容より、この分野で熟練された人に理解できるように、ユーザーが光の スポットを、初期検出位置を囲む想像的長方型区域の中に入れられる限り、マイ クロプロセッサ−４２Ｂは、ユーザーが２度クリック演算を実行しようとしてい るか否かを判明しようとする。

ここで決定命令１８４Ｂについて説明に入るが、移動フラッグが設定されていな ければ、プログラムは、以前保存された補助スポット位置が現在の補助スポット 位置に近いか否かを判明するために決定命令１８６Ｂに進む（つまり、現在の補 助光スポットは、以前検出された補助光スポットが検出された想像的長方型区域 内にあるか否か）。

現在の補助光スポットは、想像的区域内にある場合、プログラムは命令１８８Ｂ 　（図５Ｂ参照）に進む。現在の補助光スポットは、想像的区域内にない場合、 プログラムは命令１８７Ｂ　（図５Ｂ参照）に進む。

よりわかりやすく説明するが、理解すべきことであるが、２度クリックという機 能というのは、ユーザーが、区域２９Ｂのような想像的長方型区域内に補助光線 が残るようにしながら、光生成装置２６Ｂを活性・失活・活性・失活しなければ 、機能しないものである。

再び決定命令１８６Ｂについてであるが、命令１５４Ｂにて保存された位置が初 期化されたので、プログラムは決定命令１８６Ｂより、移動フラッグを設定させ る命令１８７Ｂに進む。

命令１８７Ｂは、マイクロプロセッサ−４２Ｂに、保存されたスポット位置とし て、現在の補助スポットのラスタースキャン位置を保存させる。そこでプログラ ムは、画像座標に対応する座標情報にラスタースキャン位置を変換する命令１９ １Ｂに進む。

ラスタースキャン位置が座標情報に変換された後、プログラムは、通信インター フェース４５Ｂからコンビュ−夕１２Ｂに座標情報を送信させる命令１９３Ｂに 進む。

再び決定命令１８４Ｂについてであるが、現在の補助光のスポットがＴ秒より長 く点灯していなくて、そしてスポット０Ｎ１０ＦＦフラツグがＯＮになっている 場合、命令１８２Ｂにて移動フラッグか設定されたので、プログラムは命令１８ ９Ｂに進む。命令１８９Ｂはマイクロプロセッサ−４２Ｂに現在のスポット位置 を保存された位置として保存さ　せ、そして命令１９１Ｂに進む。前述のように 、プロゲラ　ムは命令１９１Ｂより進む。

再び命令１８４Ｂについてであるが、現在の補助光のスポットがＴ秒よ　り短く 点灯していて、そしてスポット０Ｎ１０ＦＦフラツグがＯＦＦになっている場合 、命令１８２Ｂにて移動フラッグが設定されなかったので、プログラムは命令１ ８６Ｂに進む。命令１８６Ｂはマイクロプロセ　ッサー４２Ｂに現在の保存さ　 れた補助光スポット位置が以前保存された補助光スポ　ット位置に近いか否かを 判明する。例えば、スポットが区域２９Ｂにあった場合、プログラムは命令１８ ８Ｂに進むことにより、保存された補助光位置を座標情報に変換させる。そこで プログラムは命令１９０Ｂに進むことにより、通信インターフェース４５Ｂを通 してコンピュータ１２Ｂに座標情報を送信させる。コンピュータ１２Ｂに座標情 報を送信した後、プロゲラは命令１５８Ｂに戻り、前述のように進む。

前述の内容より理解すべきことであるが、区域２９Ｂのような関連された想像的 長方型区域の枠内に補助光スポット２７Ｂを残　し、ユーザーが所定のｔ時間と Ｔ時間内に２度りリッ　り演算を実行する限り、同様の座標情報がコンピュータ に送信される。

再び決定命令１６４Ｂ　（図４Ｂ参照）についてであるが、スポット０Ｎ１０Ｆ ＦフラツグがＯＦＦ状態でない場合、プログラムは命令１６５Ｂ　Ｃ図５Ｂ参照 ）　に進むことに　よりマイクロプロセッサ−４２Ｂにスポット０Ｎ１０ＦＦフ ラツグをＯＦＦに設定させる。そこでプログラムは命令１６７Ｂに進むことによ りタイマー６４Ｂをクリアさせる。

命令１６７Ｂにてタイマー６４Ｂがクリアされた後、プロゲラ　ムは命令１５８ Ｂに戻り、前述のよう　に進む。

図６Ｂ〜８ＢとＩＯＢを参照に、通信アルゴリズム３００Ｂについてより詳しく 説明に入るが、通信アルゴリ　ズム３００Ｂは開始命令３０２Ｂ　（図１０Ｂ参 照）にて始まり、そして電荷結合装置３４Ｂの較正が完了されているか否かを判 明するために決定命令３０３Ｂに進む。

較正がまだ完了されていない場合、プログラムは命令３０３Ｂで待期する。較正 が完了されたら、プログラムはマイクロプロセッサ−４２Ｂによって補助光情報 が受信されているか否かを判明するために命令３０４Ｂに進む。

補助光情報が受信されていない場合、プログラムは補助光情報が受信されるまで 命令３０４Ｂにて待期する。

補助光情報が受信されたら、プログラムはｄｍｕｘ信号やｓｍｕｘ信号が主張さ れたか否かを判明するために命令３０５Ｂに進む。これらの信号か主張されなか った場合、プログラムはｄｍｕｘとｓｍｕｘ信号か主張されるようにする命令３ ０７Ｂに進む。ｓｍｕｘ信号はコンピュータ１２Ｂに通信速度を通信速度９６０ ０ボーに替える必要を通知する。

ｄｍｕｘとｓｍｕｘ信号が既に主張された場合、プログラムは、補助光画像が新 しいのか、それとも以前の位置から動いたのか、を判明するために命令３０６Ｂ に進む。

再び命令３０７Ｂについてであるが、ｄｍｕＸとｓｍｕｘ信号が主張されたら、 プログラムは決定命令３０６Ｂに進む。尚、プログラムは、以降より詳しく説明 される割り込みサブルチーン３２５Ｂを呼び出すコール命令３０９Ｂをを実行す る。

よって通信レジスタは、ボーレート、データビット・パケット、パリティ、およ びストップビットを含む光学人力装置のパラメータをロードされる。通信レジス タをロードした後、プログラムは命令３５４Ｂに行き、前述通りに進む。

シリアルポートで受け取ったデータが命令３４０Ｂで保存された後、プログラム は決定命令３４２Ｂに進み、完全なパケット、あるいは記録が受信されたかどう かを見極める。

記録が完全でない場合、プログラムは決定命令３４６Ｂに進み、これによって割 込み終了信号が割込みサブンステムに送られる。割込み終了信号が送られると、 プログラムは命令３６０Ｂに行き、前述通りに進む。

パケットが完全であるとの決定が決定命令３４２Ｂで行われた場合、プログラム は命令３４１Ｂに行き、マウスＩＯＢ、ある　いは光学人力装置３４Ｂのいずれ から受け取った座標情報を処理する。データ処理を行った後、プログラムは命令 ３４６Ｂに行き、前述通りに進む。

ここで通信インタフェース４５Ｂを、図１１Ｂと照らし合は、５０Ｂ、　５１Ｂ 、及び５２Ｂの３つのスイッチよりなる一群のスイッチ４９Ｂを備えており、１ ２００ボー等の低ボーレート装置と９６００ボー等の高ボーレート装置の間をダ イナミックに切り替える。通信インタフェースはまた、プルアップ抵抗８２Ｂを 備え、（光学補助入力装置７８Ｂがコネクタ６１Ｂに接続されていない時、）シ ステムオペレーションの状態を容易にするよ　う助け、マウスＩＯＢか使用され ているときはｄｍｕｘ信号は論理的低レベルである。

通信インタフェース４５Ｂはさらに３つのＤＢ９ビンコネクタを一組、備えてい る。これに関してさらに述べると、・コネクタセットは、コンピュータ１２Ｂ用 のホストコンピュータ・コネクタ６０Ｂ１マイクロプロセツサ４２Ｂ用の光学入 力装置コネク　タロ１Ｂ１及びマウスＩＯＢ用マウスコネクタ６２Ｂを含んでい る。

コンピュータ１２Ｂと、光学補助入力配列９ＢやマウスＪＯＢのような入力装置 との間の接続信号名は、１８Ｍコーポレーションによっ　て９ビンコネクタにマ ツプされた外部モデムへと接続する、ＩＥＥＥ　Ｒ３−２３２Ｃ仕様シリアルポ ートによって定義される。

ここで図１１Ｂに照らし合わせてホストコン　ピユータ・コネクタ６０Ｂを詳細 に検討することにする。表ＩＢはコネクタピン・す　ンバーと各ピンによって運 ばれる信号について説明している。

表ＩＢ 光学人力装置コネクタ６１Ｂを図１１Ｂに照らし合わせてより詳細に検討するこ とにする。表ＩＩＢは通信インタフ　エース４５Ｂに使用されている　ように、 コネクタピン・ナンバーと各対応ピンによって生じる信号を説明している。

表ＩＩＢ ここでマウスコネクタ６２Ｂを図１１Ｂに照らし合わせてより詳細に検討するこ とにする。表１１１Ｂは各対応ビンによる信号キャリアを示している。

表ＩＩＩＢ ここで図１１Ｂに照らし合わせて通信インタフェース４５Ｂの操作に関して検討 することにする。マイク　ロプロセッサ４２Ｂによって信号ｄｍｕｘが発信され る際、ス　イッチ５０Ｂは閉じたポジションになり、マイクロプロセッサ４２Ｂ とコンピユータ１２Ｂ間のデータ伝達を確立する。また、ｄｍｕｘ信号によって スイッチ５１Ｂは開いたポジショ　ンにもなり、マ　ウスＩＯＢとコンピユータ １２Ｂ間のデータ通信経路を終了させる。

さらにｄｍｕｘ信号によってスイッチ５２Ｂは、開いたポジションになり、マウ スＩＯＢかコンピュータ１２Ｂからデータ受信するのを抑止する。前述に　より ｄｍｕｘ信号によってホストコンピュータ１２Ｂからの通信経路が、光生成装置 ２６Ｂ用の光学補助入力ポート、あるいはマウスＩＯＢ用のマウスポートのいず れかへ切り替わることは理解される　べきである。

ここで図９Ｂに照らし合わせて下部スクリーンクリ　ツク・アルゴリズム５００ Ｂをより詳細に検討することにする。下部スクリーンクリック・アルゴリズム５ ００Ｂは、開始命令５０１Ｂで開始し、命令５０２Ｂに進み、これによってマイ クロプロセッサ４２Ｂは保存していた位置レジス　タをゼロにし、ダブルクリッ クフラグを設定し下部スクリーンダブルクリック機能を不能状態にする。

プログラムは次に命令５０４Ｂを実行し、これによって電荷結合素子３４Ｂは別 の走査シーケンスを実行する。

プログラムはその後、決定命令５０８Ｂに行き、走査完了を確定する。走査が完 了していない場合、プログラムは決定命令５０６Ｂで待機する。　走査が完了す ると、プログラムは決定命令５０８Ｂに行き、補助光画像が検出されたかどうか を確定する。画像が検出されなかった場合、プログラムは５０４Ｂに戻り、前述 通りに進む。

補助光画像が検出された場合、プログラムは決定命令５１０Ｂに行き、補助光画 像が画像２４Ｂの外側下部に検出されたかどうかを確定する。補助光画像が画像 ２４Ｂの外側に検出されなかった場合、プログラムは５２０Ｂに行き、これによ り補助光画像のラスタキャン座標は保存される。

次にプログラムは命令５２２Ｂを実行し、これにより下部スクリーン抑止フラグ が設定される。プログラムはその後、命令５２４Ｂに進み、これがラスタキャン 座標を画像座標情報に変換し、その後その座標情報をコンピュータ１２Ｂに送る 。プログラムは命令５０４Ｂに戻り、前述通りに進む。

再び決定命令５１０Ｂに言及するが、検出された補助光画像が画像２４Ｂの外側 下部にあった場合、プログラムは決定命令５１２Ｂに進み、下部スクリーン　ダ ブルク　リック可能フラグが設定されたかどうかを確定する。そのフラグが設定 されていない場合、プログラムは命令５０４Ｂに戻り、前述通りに進む。

可能フラグが設定されていた場合、プログラムは命令５１４Ｂに行き、ダブルク リックフラグを設定し下部スクリーンダブルクリック機能を不能状態にする。プ ログラムは命令５１６Ｂに進み、これによってダブルクリックコマンドは保存さ れたポジションからコンピュータ１２Ｂへと送られる。プログラムはその後、命 令５０４Ｂに戻り、前述通りに進む。

上記アルゴリズムは、補助光画像が画像２４Ｂ下部で生成されたこ　とを確定す るが、アルゴリズムが投影面の画像２４Ｂ上における補助光をも検出する可能性 のあることは、この分野に精通している技術者であるなら、理解されるところで ある。

図、特に図ＩＣに言及すると、そこには本発明で構築され、概要は１２Ｃに示さ れている光学補助入力システムの光学制御を可能にした、概要がＩＯＣに示され ている光学入力配置が図示されている。

光学入力システム１２Ｃは上記Ｕ、Ｓ、特許出願第０７７９０１，２５３の中で より詳細に説明され、ホストコンピュータ１４Ｃ１及び、ホス　トコンピュータ １４Ｃによって生成された画像情報を示す主画像２４Ｃ１表示のための液晶ディ スプレイユニット１６Ｃ等のビデオ情報源を含んでいる。液晶ディスプレイユニ ット１６Ｃは、オーバーヘッド投影器（図示されていない）のステージ上に位置 し、コンピュータ１４Ｃによって生成された画像情報が、投影画像２４ＡＣとし てスクリーン２２Ｃ等の投影面へ投射されることを可能にする。

光学入力配置１０Ｃは、３４Ｃに示されるように、ＣＣＤラスクスキャン電荷結 合素子源　ビデオカメラ装備の画像処理装置を、ユニット１６Ｃにマウントされ た検出画像を示す信号を生成する目的で、また、画像処理装置３０Ｃと対になっ た信号処理装置５０Ｃを、ホストコンピュータ１４Ｃによる信号処理の目的で備 えている。このようにして、光学入力配置１０Ｃは、画像２４ＡＣに向けられる 反射光２７Ｃのスポットのよ　うな高い強度の補助光情報を生成する光生成装置 と協力して、液晶ディスプレイ・ユニット１６Ｃか表示する主画像情報２４Ｃの 修正や変更を容易にする。

配置１０Ｃはまた、投影画像２４ＡＣに対する画像処理装置３０Ｃの位置合わせ を容易にする目的で、位置合わせスポット４６Ｃをつ　く　りだす画像処理装置 、前部にマウントされた位置合わせ光源４０Ｃ（図ＩＣと３Ｃ）を含んでいる。

この点に関　して　さらに述べると、位置合わせ光源４０Ｃによってユーザーは 、投影画像２４ＡＣに対する光学感知装置１３４ｃの位置合わせがしやすくなり 、その結果、装置３４Ｃの視野２５Ｃはスクリーン２２Ｃから反射する完全な表 示投影画像２４ＡＣを含むことができるのである。

装置あるいはカメラ３４Ｃ（図２Ｃ）は、スクリーン２２Ｃからの反射光を感知 し、スクリーン２２Ｃ面から　の他の反射光を含む反射画像の輝度を示す、反射 光情報信号を生成する。図ＩＣに詳細が図示される光学感知装置３４Ｃは、主画 像２４ＡＣよりかなり大きい視野（概要は２５Ｃに図示）を備えている。

装置３４Ｃのレンズ（図示されていない）上に配置された帯域通過フィルタ３６ Ｃ（図２Ｃ）は、装置３４Ｃ（図２Ｃ）よって感知された入光の波長範囲を限定 する。光学フィルタ３６Ｃは帯域通過型で限られた範囲内の波長のみがそこを通 過できる。フィルタ３６Ｃを通過する波長の範囲としては、約６６０ナノメータ ーから約６８０ナノメーターで、中心は約６７０ナノメーターが望ましい。この 点に関してさらに述べると、光学フィルタ３６Ｃは指定範囲外の光源をカメラ３ ４Ｃの感知から排除する。

光生成装置２６Ｃは、Ｕ、Ｓ、特許出願第０７７９０１．２５３に記載があるよ うに補助光学入力、あるいはコマンド信号スポット２７Ｃを生成し、その光の波 長は帯域通過フ　ィルタ３６Ｃの、指定範囲にある。この点に関してさらに述べ ると、補助光学コマンド信号スポット２７Ｃは装置３４Ｃによって感知され、一 方、投影画像２４ＡＣの周辺反射光はその波長が指定範囲外であるのでカメラ３ ４Ｃには感知されない。

操作する上で、画像処理装置３０Ｃがスクリーン２２Ｃ側に向けられた後、ユー ザーは光学補助入力システム１２Ｃを動作させて、スクリーン２２Ｃに投影画像 ２４ＡＣをつくる。

画像処理装置３０Ｃは、おおまかにスクリーン２２Ｃの方を向いているため、装 置３０Ｃは投影画像２４ＡＣの反射光を感知できる。この点に関してさらに述べ ると、主画像２４ＡＣの反射光は一般的に光の全波長スペクトルから実質成り立 っ　ている。　したがって装置３４Ｃ感知の波長スペクトルを限定するため、反 射光はまず初めに光フィルタ３６Ｃによって光学的にろ波される。このようにカ メラ３４Ｃに届く反射光の波長は限定され、補助光学入力信号スポ　ット２７Ｃ の検出を容易にしている。このスポットはフィルタ３６Ｃからカメラ３４Ｃへ通 過可能な光の波長域にある非常に狭い波長を特徴としている。

前記から、フィルタ３６Ｃが、補助光学入力信号スポット２７Ｃ検出のため感知 される外部からの入光量を減しることは、こ　の分野に精゛通している技術者で あるなら、理解されるところである。　画像処理装置３０Ｃは、水平、垂直、双 方に回転できるよ　うな形で液晶ディスプレイ・　ユニ　ット１６Ｃに接続され ている。この回転過程は、Ｕ、Ｓ、特許出願筒０７７９５５，８３１の中で、よ り詳しく説明されており、ここでは詳細に触れないこととする。

画像処理装置３０Ｃは、スクリーン２２Ｃからの反射光を示すビデオ信号を生成 する。この点に関して言及すると、信号は画像２４ＡＣと同様、光スポット４６ Ｃを示すものでもある。この信号は信号処理システム５０Ｃとつながっている。

信号処理システム５０Ｃは、装置３４Ｃからビデオ信号を受信すると、その信号 をス　クリーン２２Ｃ上に位置する、画像２４ＡＣの輝度を示すディジタル信号 へと変換する。この点に関してさらに述べると、装置３４Ｃの視野は画像２４Ａ Ｃの投影面より大きいため、装置３４Ｃは位置合わせが適切になされていれば、 画像２４ＡＣを検出する。

ここで図３Ｃに照らし合わせて、位置合わせ光源４０Ｃをより詳細に検討するこ とにする。光源４０Ｃは、電池４１Ｃ。

ボタン４２Ｃ１及び発行ダイオード４４Ｃといった電力源の直列配置を含んでお り、この中ではボタン４２Ｃは電源４１Ｃとダイオード４４Ｃの間に配置され、 ボタンを押したり、放したりすることでダイオードの活性化、及び不活性化を可 能としている。電源とダイオード４４Ｃ間の回路か接続されるとダイオ　−ドは 電気的に活性化さ　れ、位置合わせスポット４６Ｃを生成する。

操作上、位置合わせ光源４０Ｃは、画像処理装置３０Ｃをスクリーン２２Ｃに位 置合わせする方法を容易にしている。

この点に関して言及すると、コンピュータ１４Ｃが画像２４Ｃを開始すると画像 ２４Ｃは、スフ　リーン２２Ｃに投影画像として写し出されるか、オーバーヘッ ド投影器（図示されていない）によって主画像２４ＡＣとして投影される。ユー ザーはその際、主画像２４ＡＣが、カメラの視界２５Ｃ以内に収まるよう、画像 処理装置３０Ｃの位置合わせを行うべきである。

装置３ＯＣ上のボタン４２Ｃを押すことにより、位置合わせスポット４６Ｃが生 成される。ユーザーはその際、ボタン４２Ｃを同時に押し続けながら、位置合わ せスポット４６Ｃが、実際に主画像２４ＡＣの中心部に　くるまで、装置３０Ｃ とディスプレイ１６Ｃを手で調節して装置３４の視界の位置付けをする。このよ うに、主画像２４ＡＣは、実際にカメラ　“の視界２５Ｃ内に収まる。スポット ４６Ｃの位置付けが行われると、ユーザーはボタンを放し、位置合わせスポット ４６Ｃを消す。この位置合わせ操作が、信号システム５０Ｃやホ　ストコンピュ ータ１４Ｃを使用せずに行われることは理解されるべきである。

ここで図ＩＣに照らし合わせて信号システム５０Ｃをより詳細に検討することに する。信号システム５０Ｃは画像光学コマンド信号スポット２７Ｃを検出し、ホ ストコンピュータ１４Ｃに検出情報を伝達する。信号処理システム５０Ｃはケー ブル５２Ｃによって画像処理装置３０Ｃと接続されている。

ケーブル５２ＣはＶＳＹＮＣ信号６１Ｃ，Ｈ３ＹＮＣ信号６３Ｃ，ＶＩＤＥＯ信 号６５Ｃ１及びクロック信号６７Ｃを含む様々な信号を供給する。クロック信号 ６７Ｃは画像処理装置３０Ｃと信号処理システム５０Ｃの同期を行う。信号処理 システム５０Ｃは普通、　ビデオ信号６５Ｃをどんな輝度をも示すディジタル信 号６９Ｃに変換するため、アナログ−ディジタル変換器５４Ｃを、スクリーン２ ２上の補助光学コマンド信号スポット２７Ｃを示す輝度を検出するため、高速デ ィジタルプロ　セッサ５６Ｃを、クロック信号６７Ｃを生成するため、タロツク ・ジェネレータを、それぞれ　備えている。システム５０Ｃはまた、システム５ ０Ｃとホス　トロンピユータ１４Ｃ間の通信を容易にするため、ホストコンピュ ータ・インタフェース６０Ｃと人力／出力プロセッサ５８Ｃを内蔵してここで図 ＩＣに照らし合わせてディジタ　小信号プロセッサ５６Ｃをより詳細に検討する ことにする。プロセッサ５６Ｃは、ケーブル５３Ｃによっ　て入力／出力プロセ ッサ５８Ｃと連結している。プロセッサ５６Ｃは、Ａｎａｌｏｇ　Ｄｅｖｉｃｅ ｓ　Ｉｎｃ、製造のモデルＡＤＳＰ２１０５で、１９９０年２月発行、ＡＤＳＰ ２１０２／ＡＤＳＰ２１０５ユーザーの手引きに、様々な高速操作性能に関する 詳細な説明かされている。プロセッサ５６Ｃによる操作は、この後、詳細に述べ るアルゴリズム７０ＡＣと８０Ａ、Ｃの一セッ　トの制御のもと　で行われる。

ここで図４Ｃ−７Ｃに照らし合わせてディジ　タル信号プロセッサ５６Ｃの操作 を検討することにする。ディジタル信号プロセッサ５６Ｃは、アルゴリズム７０ ＡＣと８０ＡＣによって制御される。これらのアルゴリズムは、ビデオデータを 得るべき時期を決定し、処理のための光強度値の違いを確定し、光強度値の違い を処理して補助光学コマンド信号スポット２７Ｃの存在を検出する。

ここで図４Ｃに照らし合わせて増分アルゴリズム７０ＡＣをより詳細に検討する ことにする。アルゴリズム７０ＡＣによってディジタル信号プロセッサ５６Ｃは 、装置３０Ｃからのビデオデータを受信する準備が可能となる。本発明では、得 られたビデオデータは、アナ口　グーディジタル変換器からの水平線Ｎに対応す る。水平線Ｎ値はスキャンされた水平線の総数による。

増分アルゴリズム７０ＡＣの初期化は命令ボックス７０Ｃで開始し、そこでは可 変ＬＩＮＥ−ＣＴが０となり、可変ＬＩＮＥがＮと同等であると設定される。つ ぎにディジタルプロセッサ５６Ｃは決定ボックス？ＩＣで新しい走査シーケンス の開始を待つ。新しい走査シーケンスの開始はＶＳＹＮＣ信号６１Ｃの表明で示 される。

ＶＳＹＮＣ信号６１Ｃか表明されない場合、制御は決定ボックス７１Ｃに戻る。

　ＶＳＹＮＣ信号６１Ｃが表明されると、ディジタルプロセッサ５６Ｃは決定ボ ックス７２ＣでＨＳＹＮＣ信号６３Ｃの表明を待つ。Ｈ５ＹＮＣ信号６３Ｃの表 明は新しい水平線が装置３４Ｃによって獲得されつつあることを示す。ＨＳＹＮ Ｃ信号６３Ｃが表明されない場合、制御は決定ボックス７２Ｃに戻る。

だが、Ｈ３ＹＮＣ信号６３Ｃが表明されるとプログラムは命令ボックス７３Ｃに 進み、これによってＬＩＮＩ、、ＣＴが１、増分する。９次に決定ボックス７４ Ｃは、ＬＩＮＥ−ＣＴがＮと等しいかどうかを決定するが、これは望まれる水平 線ｎ（Ｎ？）が受信したことを示す。ＬＩＮＥ　ＣＴがＮと等しくない場合、制 御は決定ボックス７２Ｃに戻り、そこでは別の）ＩＳＹＮＣ信号６３Ｃの表明を 待機される。決定ボックス７４Ｃから決定ボッ　クス７２Ｃへの復帰操作は望ま れる水平線Ｎが到着するまで続けられる。

望まれる水平線Ｎが到着すると、この後に詳細に説明されるＡＣＱＵＩＳＩＴＩ ＯＮルーチン、あるいはＧＥＴ　ＰＩＸＥＬルーチン８ＱＡＣかボックス７５Ｃ で呼び出される。獲得か完結した後、制御は獲得ルーチン８０ＡＣから増分アル ボ　リズム７０ＡＣに戻る。その後、増分アルゴリズム７０ＡＣはボックス７０ Ｃ＋＋：進み、’ｃ　コＴ：　ｆ’！　ＡＣＱＬＩＩＳＴ７１ＯＮルー　＋　ン ８０ＡＣから得られた値を用い、微分強度値りを決定し、微分強度値りをしきい 値と比較する。

ここで図５Ｃに照らし合わせてＡＣＱｔＪＩＳＩＴＩＯＮルーチン８０ＡＣをよ り詳細に検討することにする。ＡＣＱＵ　Ｉｓ　ＩＴ　ＩＯＮルーチン８０ＡＣ によっ　て、ディジタル信号プロセッサ５６Ｃは水平線Ｎを獲得し、微分強度値 りを保存するこ　とができる。

獲得ルーチン８０ＡＣは、ボックス７５Ｃにおいて、増分アルゴリズム７０ＡＣ から入る５ＴＡＲＴ’：ｌマント７５ＡＣで、開始する。

その後、プログラムはコマンド命令ボックス８０Ｃに進み、これはサンプル力　 ラントＳＡＭＰＬＩ、ＣＴ、前回ピクセル値Ｙ１及びメモリプリンタＰＴＲを初 期化する。さ　らにメモリプリンタＰＴＲは記憶位置ＢＵＦＦを設定されるが、 これはバ　ッファとして使用されるランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）の自由域 を示す。

ルーチン８０ＡＣはその後、決定ボックス８１Ｃに進み、ここで装置３４Ｃから のピクセルデータ送信が開始したかどうかの決定がなされる。送信がまだ開始さ れない場合、制御は送信開始までの間、ボックス８１Ｃに戻っている。

送信が開始されると、プログラムはボ　ックス８２Ｃの命令コマンドに進むが、 これはピクセル強度値Ｘが、アナログ−ディ　ンタル変換器５４Ｃによってディ ジタル化され、そして保存されることを示す。その際、現在のピクセル値Ｘは前 回ピ　クセル値から減算され、ボックス８３Ｃで微分強度値りを決定する。Ｄは その後、命令ボックス１１４ｃで示されるように、保存され、メモリプリンタＰ ＴＲは１、増分され、記憶割り当てを容易にする。

次にプログラムは命令ボックス８５Ｃに進むが、ここではＹと保存された値を、 Ｘと保存された値に置き換え、ボックス８３Ｃに示　されているように現在の値 を前回の値にして次の強度値比較に備える。ＳＡＭＰＬ３ＣＴは、制御が決定ボ ックス８７Ｃに進む前にボックス８７Ｃで１、増分される。ボックス８７Ｃでは 、ＳＡＭＰＬＪＣＴは、サンプリングされた水平線Ｎ上の全ビクセルが得られた 　どうかについてテストされる。全ビクセルが得　られていない場合は、ルーチ ンはボックス８２Ｃに戻り、そこでは別のビクセル強度値Ｘがディンタル化され る。全ビクセルが得られたら、獲得ルーチン８０ＡＣは、制御をＣＡＬＬ命令７ ６Ｃで増分アルゴリズム７０ＡＣに戻す。

ここで図６０と７０に照らし合わせて、微分強度値りの処理をより詳細に検討す ることにする。図６Ｃでは、典型的な水平線Ｎに対する個々　のビクセル強度値 、ｌ０ＩＣ−１１０Ｃがグラフに示されている。補助光学コマンド信号スポット ２７Ｃは、信号処理システム５０Ｃによって得られるので、個々のピクセル強度 値１０１Ｃ−１１０Ｃは、強度増加の後に、強度減少が続く　ことを示している 。スポット２７Ｃの獲得は、図６Ｃでピクセル強度値１０４Ｃ−１０８Ｃとして 示されている。

図７０は、水平線Ｎ用に得られたピクセル強度値１０１Ｃ−１１００のため、獲 得ルーチン８０ＡＣによって決定される微分強度値りを示している。各データ　 ポイントｌｌＩＣ−１１９Ｃは、それぞれ前回のサンプルと現在のサンプルの微 分強度値を示している。例えば、強度値１０４Ｃと１０５Ｃ（図６Ｃ）は＋５ユ ニツトの差がある。対応するデータポイント１１４Ｃ（図７Ｃ）は微分強度値り を表わしており、５Ｃに示されている。

同様に強度値１０７Ｃと１０８Ｃ（図６Ｃ）は−６ユニツトの差があり、対応す るデータポイント１１７Ｃ（図７Ｃ）は−６となっている。

したがって、図７Ｃは、信号処理システム５０Ｃが、得ら“　れた強度値１０１ Ｃ−１１０Ｃを表わす線１００Ｃ（図６Ｃ）　の勾配における変化を示すインデ ィケータであることを示唆している。勾配特性におけるある変化が計算されると 、システム５０Ｃはスポット２７Ｃを検出し、その後この検出をホストぞンビュ ータべの通信のために、ｌ０Ｐ５８Ｃへ送信できる。

図７Ｃに言及するが、操作において正のしきい値１２０Ｃと負のしきい値１２１ Ｃが確立し、そこではしきい値１２１Ｃはしきい値１２０Ｃの負の値となってい る。データポイント１１１Ｃ−１１９Ｃのよう　な微分強度値は、前述の処理に よって計算されるが、微分強度値がデータポイント１１４Ｃと１１５Ｃのような 正のしきい値１３０Ｃ（１２０Ｃ？　）を超え、そのあとを、データポイント１ １６Ｃのような負のしきい値１２ＩＣより低い微分強度値が続くまで、スポット 検出目的は考慮されない。この点で、信号処理システム５０Ｃは周囲反射光から スポット２７Ｃを検出　し、その後、この情報をＩＯＰ　５８Ｃに送信し、そこ でその情報はホストコンピュータ１４Ｃとインタフェースするための互換性ある 形に翻訳される。

ディジタル信号プロセッサ５６Ｃの出力は、５ＩＧＮＥＴＩＣＳ　８７Ｃ６５２ のような入力／出力プロセッサ５８Ｃに接続され、ホストコンピュータ１４Ｃと の、信号処理システム５ＱＣによって処理された情報の通信を容易にする。ホス トコンピュータ・インタ　フェース６０ＣはＩＯＰ　５８Ｃと連結され、信号処 理システム５０Ｃからホストコンピュタ１４Ｃへのデータ送信をホストコンピュ ータ１４Ｃに互換性のある形で可能にする。ＩＯＰ　５８Ｃとホストコンピユー 　タインタフエース６０Ｃの組合せによって送られたデータ　にはＤＡＴＡ　Ｄ ＩＳＰＬＡＹ信号、ＡＤＢ信号、及びＲ５２３２信号か含まれる。

本発明の特定の具体化が公開されたが、様々な異なる修正が可能であり、それは 発明者の意志と添付された特許請求範囲内で考慮されるということを理解される べきある。したがって、ここに示された正確な記述、あるいは公開に対して制約 を設けるものではない。

Ｆｉｇ、　２Ａ Ｆｉｇ、　２Ｂ Ｆｉｇ、　２Ｃ Ｆｉｇ、　３Ｃ Ｆｉｇ、　４Ｂ Ｆｉｇ、　５Ｂ Ｆｉｇ、　５Ｃ Ｆｉｇ、　６Ｂ Ｆｉｇ、６Ｃ Ｆｉｇ、　７Ａ Ｆｉｇ、　８Ａ Ｆｉｇ、　７Ｂ Ｆｉｇ、　８Ｂ Ｆｉｇ、　９Ａ Ｆｉｇ、　９Ｂ Ｆｉｇ、　１０Ｂ Ｆｉｇ、１１Ａ Ｆｉｇ、　１２Ａ Ｆｉｇ、１１Ｂ Ｆｉｇ、　１３Ａ Ｆｉｇ、　１５Ａ Ｆｉｇ、　１４Ａ ＠ｌυ−ｌ−＋１ Ｆｉｇ、　１７Ａ 口ｉｎ　１ＱΔ Ｆｉｇ、　１８Ａ 「虱ソ、−コｈ ｒ１９．ｔ％ＪＭ Ｆｉｇ、２１Ａ Ｆｉｇ、　２３Ａ Ｆｉｇ、　２２Ａ ｒ：＃　リＡ八 Ｆｉｇ、　２５Ａ Ｆｉｇ、　２７Ａ Ｆｉｇ、　２６Ａ Ｆｉｇ、　２９Ａ 口；＾　リ４＾ Ｆｉｇ、　３０Ａ ｒ：＋　＾＾＾ ｒＨｇ、　３１Ａ 易−；＝−嘗−Ｊ＆Ｊ”−瓢 手続補正書く自発）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ビュー表面から反射された複数の輝度レベルを表示し、バックグラウンド周 辺光情報部分および主要光情報部分を有する情報信号を発生するための光検出装 置を含む、光学システム用補助入力較正装置であって、光検出装置の露光時間を 制御するためのタイミング信号を発生するためのマイクロプロセッサ手段と、 光検出装置の露光時間に対する情報信号の主要光情報部分の強度を増加するため のマルチ利得手段と、 情報信号のうちの主要光情報部分の強度に対する情報信号のうちのバックグラウ ンド周辺光情報部分の強度を減少するための減衰手段と、複数のバックグラウン ド周辺光条件に対して光検出装置の露光時間を調節して、光検出装置がビュー表 面から反射されたビデオ像を検出できるように、情報信号のうちのバックグラウ ンド周辺表面情報部分と主要光情報部分とを区別するための弁別手段とを備えた 較正装置。 ２．ビュー表面から反射された周辺光を表示する周辺光情報部分およびビュー表 面から反射されたビデオ像を表示する主要光情報部分を有する情報信号を発生す る光検出装置が、ビュー表面から反射されたビデオ像を検出できるように、光検 出装置の光感度を調節するための方法であって、光検出装置の露光時間を制御す るためのタイミング信号を発生し、光検出装置の露光時間に対する情報信号の主 要光情報部分の強度を増加し、情報信号のうちの主要光情報部分の強度に対する 情報信号のうちのバックグラウンド周辺光情報部分の強度を減少し、複数のバッ クグラウンド周辺光条件に対して光検出装置の露光時間を調節して、光検出装置 がビュー表面から反射されたビデオ像を検出できるように、情報信号のうちのバ ックグラウンド周辺表面情報部分と主要光情報部分とを区別することを備えた光 検出装置の光感度を調節するための方法。 ３．複数の輝度レベルを有する像をディスブレイするための液晶ディスブレイユ ニットを有する像投影システム、ビュー表面上に像をディスブレイさせる投影装 置、ビュー表面から反射される複数の輝度レベルを表示する情報信号を発生する ための光検出装置を備え、前記情報信号は、ビュー表面から反射される周辺光を 表示するバックグラウンド周辺光情報部分、ビユー表面にディスブレイされる液 晶ディスブレイユニット像を表示する主要光情報部分および液晶ディスブレイユ ニットによりディスブレイされる像を変更するようビュー表面から反射されるユ ーザーが発生した補助光像を表示する補助光情報部分を有する、光学システムの ための補助光較正装置であって、 光検出装置のための所定露光時間に対する、情報信号のうちの主要光情報部分お よび補助光情報部分の強度を増加するためのマルチ利得手段と、情報信号が所定 の基準レベル信号よりも大きい場合は検出信号を発生するよう、前記マルチ利得 手段に結合された比較手段と情報信号の主要光情報部分の強度および所定の較正 基準レベル信号の強度に対して情報信号のうちのバックグラウンド周辺光情報部 分の強度を制御するための減衰手段を含み、情報信号に対する前記比較手段の感 度を制御するための感度制御手段と、 前記検出信号が情報信号のうちの主要光情報部分のみを表示するのに十分な量だ け、情報信号のうちの主要光情報部分の強度を増減させるよう、選択利得信号を 発生するための手段と、 前記比較手段が情報信号のうちの主要情報部分と補助情報部分とを区別でき、か つ高強度補助光源から生じた情報信号の補助光情報部分と、高強度の補助光源か ら生じた情報信号の補助光情報部分とを区別できるよう、十分な電気強度を有す る所定の基準レベル信号を発生するための基準レベル選択手段とを備えた較正装 置。 ４．前記基準光選択手段は、液晶ディスブレイユニットが一対のコントラスト像 を選択的にディスブレイするよう、液晶ディスブレイユニットに結合されたコン トラスト手段を含み、前記コントラスト像の対の一方は実質的に白い像であり、 対の他方は暗い、実質的に無カラーの像である、請求項３記載の較正装置。 ５．前記基準レベル選択手段は、前記所定の基準レベル信号の電気強度を計算す るためのアルゴリズム手段を更に含む請求項４記載の較正装置。 ６．前記アルゴリズム手段は、式 ｙ＝ｍｘ＋ｂ （ここで、ｙは、前記比較手段が前記高強度の補助光源と前記高強度の補助光源 とを区別できるようにするための最小電位の値であり、ｘは、明るい像の基準レ ベル信号と、暗い像の基準レベル信号との電位差であり、 ｂは、前記明るい像の基準レベル信号の電位の値であり、ｍは、像投影システム のうちの複数の異なる種類の一つのための輝度レベルを示す定数である）を含む 請求項５記載の較正装置。 ７．複数の輝度レベルを有する像をディスブレイするための液晶ディスブレイユ ニットを有する像投影システム、ビュー表面上に像をディスブレイさせる投影装 置、ビュー表面から反射される複数の輝度レベルを表示する情報信号を発生する ための光検出装置を備え、前記情報信号は、ビュー表面から反射される周辺光を 表示するバックグラウンド周辺光情報部分、ビュー表面にディスブレイされる液 晶ディスブレイユニット像を表示する主要光情報部分および液晶ディスブレイユ ニットによりディスブレイされる像を変更するようビュー表面から反射されるユ ーザーが発生した補助光像を表示する補助光情報部分を有する、補助光像の検出 を可能とするよう、光学補助入力システムの光感度を調節するための方法であっ て、 比較手段を用い、 光検出装置のための所定露光時間に対する、情報信号のうちの主要光情報部分お よび補助光情報部分の強度を増加し、情報信号が所定の基準レベル信号よりも大 きい場合は検出信号を発生し、情報信号に対する前記比較手段の感度を制御し、 情報信号の主要光情報部分の強度および所定の較正基準レベル信号の強度に対し て情報信号のうちのバツクグラウンド周辺光情報部分の強度を制御し、前記検出 信号が情報信号のうちの主要光情報部分のみを表示するのに十分な量だけ、情報 信号のうちの主要光情報部分の強度を増減させるよう、選択利得信号を発生し、 前記比較手段が情報信号のうちの主要情報部分と補助情報部分とを区別でき、か つ高強度補助光源から生じた情報信号の補助光情報部分と、高強度の補助光源か ら生じた情報信号の補助光情報部分とを区別できるよう、十分な電気強度を有す る所定の基準レベル信号を発生することを備えた、光補助入力システムの光感度 を調節するための方法。 ８．一対のコントラスト像のうちの一方を選択的にディスブレイすることを更に 含み、像の前記対の一方は明るい、実質的に白い像であり、対の他方は暗い、実 質的に無カラーの像である、請求項７記載の較正方法。 ９．前記所定基準レベル信号の電気強度を計算することを更に含む請求項８記載 の較正方法。 １０．計算工程は、式 ｙ＝ｍｘ＋ｂ （ここで、ｙは、前記比較手段が前記高強度の補助光源と前記高強度の補助光源 とを区別できるようにするための最小電位の値であり、ｘは、明るい像の基準レ ベル信号と、暗い像の基準レベル信号との電位差であり、 ｂは、前記明るい像の基準レベル信号の電位の値であり、ｍは、像投影システム のうちの複数の異なる種類の一つのための輝度レベルを示す定数である）を解く ことを含む請求項９記載の較正方法。１１．投影されたビデオ像を像情報で証明 するように、高強度のレーザービームを発生するための高強度光手段と、 前記投影されたビデオ像情報を補助光情報で照明するように、高強度のレーザー ビームを発生するための高強度光手段と、ユーザーの作動に応答して前記高強度 のビームまたは前記高強度のビームのいずれかを選択的に発生させるためのスイ ッチ手段とを備えた光発生装置。 １２．バックグラウンド周辺光、主要ビデオ像光、補助像光およびスブリアス像 光を表示する輝度レベル情報を含み、ビュー表面から反射される複数の輝度レベ ルを表示する情報信号を発生するための光検出装置を含む光学システムにおいて 、 所定の黒レベル電圧に対して前記情報信号を調節させるための利得手段と、前記 情報信号の補助像光情報を前記情報信号の主要ビデオ像光情報から区別できるよ うに十分な量だけ、前記情報信号の強度を増加するよう、前記利得手段に応答自 在な増幅手段と、 前記情報信号のうちの補助像光情報と前記情報信号のスブリアス像光情報とを区 別し、更に前記情報信号の補助像光情報と前記情報信号の主要ビデオ像光情報と を区別するための弁別手段と、 前記弁別手段に応答自在であり、補助像光に照明されるかスブリアス像光には照 明されない主要ビデオ像光を座標位置を表示する像座標情報を発生するための信 号処理手段とを備えた像処理ユニット。 １３．マウスのエミュレートを容易にするよう、ビュー表面から反射される主要 像を表示するビデオ像情報を含むビデオ情報信号を主要像座標情報に変換し、前 記ビデオ情報信号がマウスのダブルクリックを表示するコード化された補助像情 報シーケンスを含むかどうかを判断し、前記コード化された補助光情報シーケン スが前記ビュー表面の所定領域内で検出されたかどうかを判断し、 前記コード化された表面情報シーケンスが前記ビュー表面の前記所定領域内で検 出された際に所定時間内にダブルクリック座標位置を２回送信することを備えた マウスを光学的にエミュレートするための方法。 １４．前記ビユー表面の前記所定領域は、前記主要像の下方にある請求項１３記 載の、マウスを光学的にエミュレートするための方法。 １５．前記所定領域は前記ビュー表面から反射される主要像の小さい仮想正方形 領域内にある請求項１３記載の、マウスを光学的にエミュレートするための方法 。 １６．前記小さい仮想正方形領域は前記主要像の周辺内のｍ×ｎのビクセル位置 として画定される請求項１５記載の、マウスを光学的にエミュレートするための 方法。 １７．ｍ×ｎは４×２のビクセルである請求項１６記載の、マウスを光学的にエ ミュレートするための方法。 １８．マウスのエミュレートを容易にするよう、ビュー表面から反射される主要 像を表示するビデオ像情報を含むビデオ情報信号を主要像座標情報に変換するた めの像処理手段と、 前記ビデオ情報信号がマウスのダブルクリックを表示するコード化された補助像 情報シーケンスを含むかどうかを判断するための手段と、前記コード化された補 助光情報シーケンスが前記ビュー表面の所定領域内で検出されたかどうかを判断 するための手段と、前記コード化された表面情報シーケンスが前記ビュー表面の 前記所定領域内で検出された際に所定時間内にダブルクリック座標位置を２回送 信する通信手段とを備えた、マウスをエミュレートするための光学的入力装置。 １９．前記コード化された補助光情報シーケンスが、前記ビュースクリーンの所 定領域内で検出されたかどうかを判断する前記手段は、下方の主要像アルゴリズ ム手段を含む請求項１８記載の、マウスをエミュレートするための光学的入力装 置。 ２０．前記下方の主要像アルゴリズム手段は、前記コード化された補助光情報シ ーケンスが前記主要像の周辺を越えた指定領域より反射した補助光像から生じた ものかどうかを判断する、請求項１９記載の光学的入力装置。 ２１．前記指定領域は前記主要像の下方にある請求項１９記載の光学的入力装置 。 ２２．前記第２の判断手段は、直接主要像アルゴリズム手段を含む請求項１８記 載の光学的入力装置。 ２３．前記直接主要像アルゴリズム手段は、前記コード化された補助光情報シー ケンスが前記主要像の周辺内の指定領域から反射された補助光像から生じたもの かどうかを判断する請求項１８記載の光学的入力装置。 ２４．前記指定領域は前記主要像の周辺内のｍ×ｎのビクセルの所定の一つとし て画定された小さい仮想正方形領域である請求項２３記載の光学的入力装置。 ２５．ｍ×ｎのビクセルのうちの前記所定の一つは、前記主要像の周辺内を約ｘ ×ｙのビクセルの大きさを有し、ｔ秒以下の長さを有する補助光像を検出するこ とにより判断される、請求項２４記載の光学的入力装置。 ２６．ｍ×ｎのビクセルのりちの前記所定の一つは、１２×６のビクセルである 請求項２４記載の光学的入力装置。 ２７．より好ましいｍ×ｎのビクセルは８×４のビクセルである、請求項２６記 載の光学的入力装置。 ２８．最も好ましいｍ×ｎのビクセルは４×２のビクセルである、請求項２７記 載の光学的入力装置。 ２９．前記コード化された補助光情報シーケンスは、ｔ秒以下に分離された２つ の連続する補助光パルスによって構成され、２つの光パルスのいずれもｔ秒より 長くない、請求項１３記載の方法。 ３０．Ｔは約０．７５秒であり、ｔは約０．７５秒である、請求項２９記載の方 法。 ３１．入力ユニットからの情報を受けるための少なくとも２つの別の通信速度を 有するホストコンピュータに、実質的に異なる通信レートを有する複数の入力ユ ニットを接続するためのコネクタ手段と、ホストコンピュータと前記複数の入力 ユニットのうちのｎ個の別々のユニットとの間に、指定された通信バスを選択的 に確立するための前記コネクタ手段に結合されたスイッチング手段と、 前記スイッチング手段が、前記ホストコンピュータと前記複数の入力ユニットの うちの一つとの間にデータ通信バスを確立するように選択信号を発生するための プロセッサ手段と、 一部が前記プロセッサ手段に配置され、一部が前記ホストコンピュータ内に配置 されており、前記ホストコンピュータが通信レートのうちの所定の一つで受信す るようにさせるアルゴリズム手段を備えた通信インターフェース装置。 ３２．投影された像を光学的に検出するための手段と、狭い波長バンドを有する 補助光学的コマンド信号と、投影された像とを電気的に弁別するための手段と、 前記補助光学的コマンド信号の電気的な弁別を容易にするよう、表面から狭いバ ンドへ受信された入進光をフィルタ処理し、光波長の前記狭いバンドのみを通過 させる光学的手段とを備えた、表面に像を投影するための液晶ディスブレイシス テム用光学的入力装置。 ３３．前記光学的手段は、前記光学的波長を約６００ナノメータと約７４０ナノ メータとの間に制限する、請求項３２記載の補助光学的コマンド装置。 ３４．前記光学的手段は、前記光学的波長を約６３５ナノメータと約７０５ナノ メータとの間に制限する、請求項３２記載の補助光学的コマンド装置。 ３５．前記光学的手段は、前記光学的波長を約６６０ナノメータと約６８０ナノ メータとの間に制限する、請求項３２記載の補助光学的コマンド装置。 ３６．前記光学的手段は、前記光学的波長を約６６５ナノメータと約６７５ナノ メータとの間に制限する、請求項３２記載の補助光学的コマンド装置。 ３７．前記補助光学的コマンド信号の波長バンドは約６７０ナノメータを中心と する請求項３６記載の補助光学的コマンド装置。 ３８．投影された像を光学的に検出し、補助光学的コマンド信号と、投影された 像とを電気的に弁別し、前記補助光学的コマンド信号の電気的な弁別を容易にす るよう、表面から狭いバンドへ受信された入射光をフィルタ処理し、光波長の前 記狭いバンドのみを通過させることを備えた、表面に像を投影するための液晶デ ィスブレイシステム用補助光学的コマンド装置を用いる方法。 ３９．関連するビユー領域を有する投影像を光学的に検出するための手段と、ア ライメント光スポツトが前記ビュー領域のはば中心に位置するように調節すると 、前記ビュー領域は投影された像のすべてを含むようになっている、前記ビュー 領域にアライメント光スポツトを発生し、前記検出手段の調節を容易にするよう 、前記検出手段に結合された、アライメント光信号を発生するための手段と、補 助光入力信号と投影像とを弁別するための手段を備えた、表面に像を投影するた めの液晶ディスブレイシステムのための光学的入力装置。 ４０．前記検出手段は直接入射光に対する光学的中心を有するレンズ手段を含む 、請求項３９記載の補助光学的コマンド装置。 ４１．前記発生手段は、前記光学的中心の近くにて前記レンズ手段の水平光学軸 線にほぼ取り付けられた、高強度光源を含む請求項４０記載の補助光学的コマン ド装置。 ４２．前記高強度光源は発光ダィオードである請求項４０記載の補助光学的コマ ンド装置。 ４３．前記高強度光源はレーザーである請求項４０記載の補助光学的コマンド装 置。 ４４．関連するビュー領域を有する投影像を光学的に検出し、前記ビュー領域に アライメント光スポットを発生するように、アライメント光信号を発生し、 前記アライメント光スポットを前記ビュー領域のほぼ中心に位置するよう調節し 、 補助光入力信号と投影像とを弁別することを備えた、表面に像を投影するための 液晶ディスブレイシステムのための光学的入力装置を用いる方法。 ４５．ビュー表面から反射される光を光学的に検出するための手段と、投影像よ りも実質的に強い強度を有する、ユーザーにより制御された光学的入力像と投影 像とを弁別するための手段を備え、前記弁別手段は、可視表面から反射される光 の強度差の値を測定するための手段を含み、 前記弁別手段は、更に前記強度差の値が正のスレッショルド値を越え、そのほぼ 直後に負のスレッショルド値だけ減少したことを検出し、よって、前記投影像か らの前記光学的入力信号の検出を表示する手段を更に含む、ビュー表面に像を投 影するための液晶ディスブレイシステムのための光学的入力装置。 ４６．光学的に検出するための前記手段はビデオカメラを含む、請求項４５記載 の光学的入力装置。 ４７．前記弁別手段はデジタル信号プロセッサを更に含む、請求項４５記載の補 助光学的コマンド装置。 ４８．ビュー表面からの反射光を光学的に検出し、前記反射光の強度の表示を容 易にするよう、検出された反射光をデジタル信号に変換し、 前記反射光の強度差の値を測定し、 前記強度差の値が正のスレッショルド量よりも多く増加し、そのほぼ直後、負の スレッショルド量だけ多く減少すると、投影像の強度よりもほぼ強い強度を有す る、ユーザーにより制御された光学的入力信号の検出を表示することを備えた、 ビュー表面に像を投影するための液晶ディスブレイシステムのための光学的入力 装置を用いる方法。