CN103019014B - 投影装置以及投影控制方法 - Google Patents

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Abstract

投影装置以及投影控制方法，根据用户的活动来可靠地进行远程操作。投影装置具备：光源部(16)；投影系统(14、15、17、18)，使用来自光源部的光形成光像，对形成的光像进行投影；输入系统(11～13)，输入用于由投影系统投影用的图像信号；透镜(23)和红外线传感器(24)，检测投影系统的投影范围内的人体的存在；程序存储器(29)，存储用于将光源部和投影系统用作为照明的照明图形；以及CPU(27)，在检测到人体的存在的情况下，通过光源部和投影系统转移到使用了程序存储器存储的照明图形的投影动作状态，启动摄影图像处理部(22)而解析投影系统的投影范围内的人体动作。

Description

投影装置以及投影控制方法
技术领域
本发明涉及对于例如将半导体发光元件用于光源的投影仪优选的投影装置以及投影控制方法。
背景技术
以往，考虑有如下技术：为了能够不使用遥控器、指示器等而通过远程操作来进行投影仪的各种功能设定，用户进行将手放置在规定区域中等的操作，并对其进行识别的技术(例如JP特开2005-141151号公报)。
在上述的JP特开2005-141151号公报中，公开了如下的技术等：将由投影仪投影的、对手放置位置等进行引导显示的图像，与对该投影范围进行了摄影的图像的内容进行比较，根据用户向投影范围内的手放置的位置来判断操作内容。
由此，例如包含对于开始投影动作以前的投影仪的操作，在未投影成为比较基准的图像的状态下不能够进行操作等，能够操作的要素受到限制。
另外，对于用于良好地实现姿势识别的照明未进行考虑。
从精度方面来说，在较暗的状态下进行姿势识别是不优选的。
发明内容
本发明是鉴于上述那种情况而进行的，其目的在于，提供能够根据用户的活动来可靠地进行远程操作的投影装置和投影控制方法。
本发明第一方案为一种投影装置，具备：光源；投影机构，使用来自上述光源的光形成光像，对形成的光像进行投影；输入机构，输入用于由上述投影机构投影的图像信号；人体检测机构，检测上述投影机构的投影范围内的人体的存在；第一投影控制机构，在由上述人体检测机构检测到人体的存在的情况下，转移到使用了规定的照明图形的投影动作状态；动作解析机构，解析上述投影机构的投影范围内的人体的动作；以及第二投影控制机构，在基于上述第一投影控制机构转移到使用了规定的照明图形的投影动作状态之后，使上述动作解析机构启动。
本发明第二方案为投影装置的投影控制方法，该投影装置具备：光源；投影部，使用来自上述光源的光形成光像，对形成的光像进行投影；以及输入部，输入用于由上述投影部投影的图像信号，该投影控制方法包括：人体检测工序，检测上述投影部的投影范围内的人体的存在；第一投影控制工序，在上述人体检测工序中检测到人体的存在的情况下，通过上述光源以及投影部转移到使用了规定的照明图形的投影动作状态；以及第二投影控制工序，在转移到上述第一投影控制工序的使用了规定的照明图形的投影动作状态之后，转移到对上述投影部的投影范围内的人体的动作进行解析的动作解析工序。
附图说明
图1是表示本发明一个实施方式的照明兼用投影仪装置的功能电路结构的方框图。
图2是表示本实施方式的投影动作的处理内容的流程图。
具体实施方式
以下，参照附图，对将本发明应用于照明兼用投影仪装置(具备照明功能的投影仪装置)(以下称为“照明投影仪”)的情况下的一个实施方式进行说明，该照明兼用投影仪装置是采用了DLP(Digital Light Processing：数字光处理)(注册商标)方式的顶棚安装型。
即，在本实施方式中，将安装在顶棚上的照明投影仪用作为照明器具即投光灯，另一方面，能够根据从外部输入的图像信号，例如将设置在正下方的桌子的顶板作为屏幕来投影图像。
本实施方式的照明投影仪为，在投影透镜系统内部具有变焦透镜，在照明模式时，例如以120°左右的较大的投影视场角对室内进行照射，另一方面，在图像投影模式时，能够将投影视场角缩小到45°左右，进行将光束集中了的较明亮的图像的投影。
图1是对本实施方式的照明投影仪10的主要电子电路的功能结构进行说明的图。
如图1所示那样，从无线LAN天线11经由无线LAN接口(I/F)12输入基于无线的图像信号，并且经由输入部13输入来自有线连接的未图示的外部设备的图像信号。
无线LAN接口12为，例如是符合IEEE802.11a/b/g/n标准的对应Wi-Fi的接口电路，在后述的CPU27的控制下，经由上述无线LAN天线11，控制与作为外部设备的例如个人计算机等之间的基于无线的数据收发。
输入部13例如具有管脚插口(RCA)类型的视频输入端子、D-sub15类型的RGB输入端子、HDMI(High-Definition Multimedia Interface：高清晰度多媒体接口)标准的图像/声音输入端子以及USB(Universal Serial Bus：通用串行总线)连接器。
经由其中任一个从有线连接的外部设备输入图像信号以及声音信号。
从无线LAN接口12或输入部13输入的各种标准的图像信号，在被数字化之后，经由系统总线SB送向投影图像驱动部14。
该投影图像驱动部14根据送来的图像数据，通过乘以了按照规定格式的帧率(例如60[帧/秒])、颜色成分的分割数以及显示灰度数的更高速的分时驱动，来对微镜元件15进行显示驱动。
该微镜元件15为，通过使排列为阵列状的多个、例如WXGA(横1280像素×纵768像素)量的微小镜的各倾斜角度分别高速地进行开启/关闭动作而进行显示动作，由此通过其反射光来形成光像。
另一方面，从光源部16分时地循环射出R、G、B的原色光。
光源部16具有半导体发光元件即LED，并分时地反复射出R、G、B的原色光。
光源部16所具有的LED为广义上的LED，还包括LD(半导体激光)、有机EL元件。
来自该光源部16的原色光，由镜17全反射而照射到上述微镜元件15。
然后，由微镜元件15的反射光形成光像，所形成的光像经由投影透镜部18而向外部投影并显示。
上述投影透镜部18为，在内部的透镜光学系统中，包括用于使焦点位置移动的聚焦透镜以及用于使变焦(投影)视场角可变的变焦透镜。
此外，以与上述投影透镜部18邻接的方式配设摄影透镜部19。
该摄影透镜部19具有覆盖上述投影透镜部18的最广角的投影视场角的摄影视场角。
向摄影透镜部19射入的外部的光像，在固体摄像元件即CMOS图像传感器20上成像。
通过CMOS图像传感器20上的成像而得到的图像信号，在通过A/D变换器21而被数字化之后，送到摄影图像处理部22。
该摄影图像处理部22为，对上述CMOS图像传感器20进行扫描驱动而使其执行连续的摄影动作，并实施通过摄影而得到的时间序列的图像数据各自的轮廓提取和图像之间的活动检测等图像处理，由此提取如后述那样拍摄到图像中的人物的活动。
并且，以与上述投影透镜部18以及摄影透镜部19接近设置、并成为与摄影透镜部19同等的检测范围的方式，分别经由透镜23而设置红外线传感器24、经由透镜25而设置照度传感器26。
红外线传感器24被设置作为人体感应传感器，在投影透镜部18的最广角投影范围内存在人体的情况下，对从该人体放射的红外线进行检测。
检测结果在进行了数字化之后向后述的CPU27输出。
照度传感器26对投影透镜部18的最广角投影范围内的平均照度进行检测，在对其检测结果进行了数字化之后向后述的CPU27输出。
CPU27对上述各电路的全部动作进行控制。
该CPU27与主存储器28以及程序存储器29直接连接。
主存储器28例如由SRAM构成，作为CPU27的工作存储器起作用。
程序存储器29包括能够电重写的非易失性存储器、例如闪存ROM，存储CPU27所执行的动作程序、各种固定数据等。
如图所示，程序存储器29包括照明图形存储部29A和姿势内容存储部29B。
照明图形存储部29A存储在照明模式时进行投影的图像(照明用图像)、此时的参数(明亮度等)的数据。
姿势内容存储部29B存储预先设定的、将用户的姿势动作的内容由时间序列的活动矢量进行了表现的数据。
CPU27读出上述程序存储器29所存储的动作程序、固定数据等，并在将其展开而存储到主存储器28中之后执行该程序，由此对该照明投影仪10进行集中控制。
上述CPU27根据来自操作部30的操作信号而执行各种投影动作。
该操作部30为，经由照明投影仪10的主体所具备的红外线受光部，接收从该照明投影仪10专用的未图示的遥控器送来的键操作信号，将与该键操作信号相对应的信号向上述CPU27送出。
上述CPU27还经由上述系统总线SB与声音处理部31连接，并且与电源控制部32直接连接。
声音处理部31具备PCM声源等的声源电路，将在投影动作时所赋予的声音信号进行模拟化，驱动扬声器部33而使其发声、或者根据需要使其产生嘟嘟声等。
电源控制部32在CPU27的控制下，以构成该照明投影仪10的各电路块单位来供给需要的电源。
下面对上述实施方式的动作进行说明。
另外，以下所示的动作，是如上所述CPU27在将从程序存储器29读出的动作程序、固定数据等展开到主存储器28中之后执行的。
程序存储器29所存储的动作程序等，不仅是在该照明投影仪10的工厂出货时存储到程序存储器29中的动作程序等，还包括如下内容：用户在购买了该照明投影仪10之后，经由无线LAN接口12以及无线LAN天线11，从未图示的个人计算机等通过经由互联网下载的版本更新用的程序等而进行了安装的内容。
图2表示CPU27所执行的基本动作的处理内容，CPU27在其最初对是否存在通过操作部30使电源接通的来自遥控器的键操作进行待机(步骤S101)。
此时，除了与CPU27直接连接的电路以外，CPU27通过电源控制部32停止向经由系统总线SB连接的其他全部电路的供电。
在通过遥控器进行了接通电源的键操作的时刻，CPU27在上述步骤S101中对其进行判断，并在执行了规定的初始设定处理之后(步骤S102)，通过电源控制部32开始向作为人体感应传感器的红外线传感器24供电(步骤S103)。
以后，CPU27反复判断来自红外线传感器24的检测输出是否成为预先设定的阈值电平以上，由此对在投影透镜部18的投影范围内探测到人体的情况进行待机(步骤S104)。
在投影透镜部18的最广角投影范围内存在人体，红外线传感器24输出的检测信号成为预先设定的阈值电平以上的情况下，CPU27在上述步骤S104中对其进行判断，并且通过电源控制部32向照度传感器26供电，使其检测投影透镜部18的最广角投影范围内的照度水平(步骤S105)。
然后，根据检测出的照度水平，计算在照明模式下所需要的明亮度(步骤S106)。
关于该需要的明亮度的计算，例如设定为在检测出的照度水平较高、是较明亮的环境下的情况下，作为照明的明亮度不需要那么高，相反在检测出的照度水平较低、是较暗的环境下的情况下，作为照明需要足够的明亮度，而预先将计算式包含在程序存储器29存储的动作程序中。
如此，能够在避免浪费的电力消耗的同时，在为了提高后述的用户姿势的识别率而需要的定时确保明亮度。
CPU27通过电源控制部32开始向光源部16、投影图像驱动部14以及微镜元件15供电，转移到使用了基于计算出的明亮度的照明图形的照明模式下的投影动作(步骤S107)。
接着，CPU27通过电源控制部32开始向构成摄影系统的CMOS图像传感器20、A/D变换器21以及摄影图像处理部22供电，以规定的帧率、例如10(帧/秒)来执行投影透镜部18的最广角投影范围内的图像摄影(步骤S108)。
与此同时，CPU27通过摄影图像处理部22，开始实施所拍摄的时间序列的各图像数据各自的轮廓提取和图像之间的活动检测等图像处理，作为姿势的识别处理(步骤S109)。
CPU27根据有无从该摄影图像处理部22得到的表示人物活动的数据，来反复判断是否存在某种姿势，由此对由用户进行基于姿势的操作指示的情况进行待机(步骤S110)。
接着，在从摄影图像处理部22得到了表示人物活动的数据的情况下，CPU27在上述步骤S110中将其判断为存在某种姿势。
然后，CPU27将从摄影图像处理部22依次得到的、表示用户的活动的数据，与程序存储器29的姿势内容存储部29B所存储的、与预先设定的各种投影动作的操作相关的姿势内容的数据分别进行比较，而计算出一致度作为识别率。
然后，CPU27根据计算出的识别率是否超过一定的识别率、例如80[％]，来判断识别率是否良好(步骤S111)。
在CPU27判断为在此未得到一定以上的识别率而识别率较差的情况下，CPU27进行如下处理：提高预先设定的照明图形、即阶段性地发出照明光的光源部16的明亮度，或者通过微镜元件15改变各原色光的显示灰度平衡，或者通过半导体光源的开启关闭控制、色轮的停止位置变更等的控制等，而将多个颜色(例如白色、电灯泡色、红色、蓝色、绿色等)中的几种颜色依次切换为照明光的颜色的处理(照明图形变更处理)(步骤S112)，并再次返回到上述步骤S111的处理。
如此，在CPU27判断为未得到一定以上的识别率而识别率较差的情况下，反复执行上述步骤S112的处理，由此例如为了避免用户服装的颜色、明亮度引起的识别率降低，而依次改变照明图形来提高对于姿势的识别率。
在上述步骤S111中，在CPU27判断为得到了一定以上的识别率的情况下，接着CPU27判断基于该判断为良好的姿势的操作的内容，是否指示照明投影仪10的电源的切断(步骤S113)。
此处，在判断为基于姿势的操作的内容不是指示电源切断的情况下，CPU27接着对应于电源切断以外的基于姿势的操作的内容，基于电源控制部32开始适当地向需要的电路供电(步骤S114)。
与此同时，CPU27在执行了按照基于该姿势的操作的内容的处理、例如从照明模式向投影模式的切换、投影模式时的图像信号的输入系统的切换、向前翻页、向后翻页、明亮度、音量的提高/降低等之后(步骤S115)，为了对应基于下一个姿势的操作，而返回到从上述步骤S110起的处理。
此外，在上述步骤S113中，在判断为基于姿势的操作的内容是指示照明投影仪10的电源的切断的情况下，CPU27在通过电源控制部32，除了对从操作部30通过遥控器操作来输入电源接通的操作信号的情况进行判断所需要的电路以外，停止向其他全部电路的供电之后(步骤S116)，再次返回到从上述步骤S101起的处理。
如以上详细说明的那样，根据本实施方式，无论是否实际地进行投影，即使在作为照明使用的模式中，也能够根据用户的活动来可靠地进行远程操作。
此外，在上述实施方式中，在CPU27的控制下，电源控制部32仅适当地向需要的电路供电，因此能够避免包括等待状态在内的浪费的电力消耗。
此外，在上述实施方式中，根据对于基于姿势的操作的识别率，来随时阶段性地变更照明模式下的明亮度、颜色等的照明图形，因此还能够对应于明亮度、用户服装的配色等来进一步提高基于姿势的操作的识别精度。
此外，在上述实施方式中，根据照度来进行照明图形变更，因此能够进一步提高基于姿势的操作的识别精度。
此外，在上述实施方式中，设置了预先存储多个照明图形的存储单元，因此容易进行照明图形的变更。
并且，在上述实施方式中，能够通过基于姿势的操作来进行与投影动作等有关的各种操作指示，因此例如即使是安装在顶棚上使用的本实施方式那样的装置，只要是专用的简单操作，则不通过遥控器，在现场的用户谁都能够进行操作，能够更方便地进行操作。
此外，在上述实施方式中，使用红外线传感器24作为人体感应传感器，因此能够通过更简单的构成来实现在投影环境下是否存在人体的检测。
另外，在上述实施方式中，对将本发明应用于采用了DLP(注册商标)方式的顶棚安装型的照明兼用投影仪装置的情况进行了说明，但本发明不限定投影仪方式、安装场所、光源的发光元件以及各种传感器的结构等。
此外，上述实施方式使用姿势识别率和照度的结果来变更照明图形，但也可以仅根据某一方来变更照明图形。
此外，本发明不限定于上述的实施方式，在实施阶段在不脱离其主旨的范围内能够进行各种变形。
此外，在上述实施方式中执行的功能，也可以尽可能适当组合而实施。
在上述实施方式中包括各种阶段，能够根据所公开的多个构成要件的适当组合来提取各种发明。
例如，即使从实施方式所示的全部构成要件中删除几个构成要件，只要能够得到效果，则该删除了构成要件的构成也能够被提取为发明。

Claims (11)

1.一种投影装置，具备：
光源；
投影机构，使用来自上述光源的光形成光像，对形成的光像进行投影；
输入机构，输入用于由上述投影机构投影的图像信号；
人体检测机构，检测上述投影机构的投影范围内的人体的存在；
第一投影控制机构，在由上述人体检测机构检测到人体的存在的情况下，转移到使用了规定的照明图形的投影动作状态；
动作解析机构，解析上述投影机构的投影范围内的人体的动作；
第二投影控制机构，在基于上述第一投影控制机构转移到使用了规定的照明图形的投影动作状态之后，使上述动作解析机构启动；以及
电源控制机构，在基于上述第一投影控制机构转移到使用了规定的照明图形的投影动作状态之后，从上述第二投影控制机构使上述动作解析机构启动起到得到规定的解析结果为止，限制向包括上述输入机构在内的一部分电路的供电。
2.一种投影装置，具备：
光源；
投影机构，使用来自上述光源的光形成光像，对形成的光像进行投影；
输入机构，输入用于由上述投影机构投影的图像信号；
人体检测机构，检测上述投影机构的投影范围内的人体的存在；
第一投影控制机构，在由上述人体检测机构检测到人体的存在的情况下，转移到使用了规定的照明图形的投影动作状态；
动作解析机构，解析上述投影机构的投影范围内的人体的动作；
第二投影控制机构，在基于上述第一投影控制机构转移到使用了规定的照明图形的投影动作状态之后，使上述动作解析机构启动；
第三投影控制机构，根据上述动作解析机构中的识别率，来变更上述光源以及投影机构的使用了照明图形的投影动作状态；以及
存储机构，预先存储多个用于将上述光源以及投影机构用作为照明的照明图形，
上述第三投影控制机构从上述存储机构存储的多个照明图形中选择规定的照明图形，来变更投影动作状态。
3.一种投影装置，具备：
光源；
投影机构，使用来自上述光源的光形成光像，对形成的光像进行投影；
输入机构，输入用于由上述投影机构投影的图像信号；
人体检测机构，检测上述投影机构的投影范围内的人体的存在；
第一投影控制机构，在由上述人体检测机构检测到人体的存在的情况下，转移到使用了规定的照明图形的投影动作状态；
动作解析机构，解析上述投影机构的投影范围内的人体的动作；以及
第二投影控制机构，在基于上述第一投影控制机构转移到使用了规定的照明图形的投影动作状态之后，使上述动作解析机构启动，
上述人体检测机构包括红外线传感器。
4.一种投影装置，具备：
光源；
投影机构，使用来自上述光源的光形成光像，对形成的光像进行投影；
输入机构，输入用于由上述投影机构投影的图像信号；
人体检测机构，检测上述投影机构的投影范围内的人体的存在；
第一投影控制机构，在由上述人体检测机构检测到人体的存在的情况下，转移到使用了规定的照明图形的投影动作状态；
动作解析机构，解析上述投影机构的投影范围内的人体的动作；
第二投影控制机构，在基于上述第一投影控制机构转移到使用了规定的照明图形的投影动作状态之后，使上述动作解析机构启动；
照度检测机构，检测上述投影机构的投影范围的照度；以及
第四投影控制机构，根据由上述照度检测机构检测出的照度，来变更上述光源以及投影机构的使用了照明图形的投影动作状态。
5.根据权利要求1～3任一项所述的投影装置，其中，
还具备：
照度检测机构，检测上述投影机构的投影范围的照度；以及
第四投影控制机构，根据由上述照度检测机构检测出的照度，来变更上述光源以及投影机构的使用了照明图形的投影动作状态。
6.根据权利要求5所述的投影装置，其中，
还具备存储机构，该存储机构预先存储多个用于将上述光源以及投影机构用作为照明的照明图形，
上述第四投影控制机构从上述存储机构存储的多个照明图形中选择规定的照明图形，来变更投影动作状态。
7.根据权利要求1～4任一项所述的投影装置，其中，
还具备第五投影控制机构，该第五投影控制机构根据上述动作解析机构中的解析结果，从上述第一投影控制机构的使用了规定的照明图形的投影动作状态转移到下一个投影动作状态。
8.一种投影装置的投影控制方法，该投影装置具备：光源；投影部，使用来自上述光源的光形成光像，对形成的光像进行投影；以及输入部，输入用于由上述投影部投影的图像信号，该投影控制方法包括：
人体检测工序，检测上述投影部的投影范围内的人体的存在；
第一投影控制工序，在上述人体检测工序中检测到人体的存在的情况下，转移到通过上述光源以及投影部使用了规定的照明图形的投影动作状态；
第二投影控制工序，在转移到上述第一投影控制工序的使用了规定的照明图形的投影动作状态之后，转移到对上述投影部的投影范围内的人体的动作进行解析的动作解析工序；以及
电源控制工序，在转移到上述第一投影控制工序的使用了规定的照明图形的投影动作状态之后，从在上述第二投影控制工序中使上述动作解析工序启动起到得到规定的解析结果为止，限制向包括上述输入部在内的一部分电路的供电。
9.一种投影装置的投影控制方法，该投影装置具备：光源；投影部，使用来自上述光源的光形成光像，对形成的光像进行投影；以及输入部，输入用于由上述投影部投影的图像信号，该投影控制方法包括：
人体检测工序，检测上述投影部的投影范围内的人体的存在；
第一投影控制工序，在上述人体检测工序中检测到人体的存在的情况下，转移到通过上述光源以及投影部使用了规定的照明图形的投影动作状态；
第二投影控制工序，在转移到上述第一投影控制工序的使用了规定的照明图形的投影动作状态之后，转移到对上述投影部的投影范围内的人体的动作进行解析的动作解析工序；
第三投影控制工序，根据上述动作解析工序中的识别率，来变更上述光源以及投影部的使用了照明图形的投影动作状态；以及
存储工序，预先存储多个用于将上述光源以及投影部用作为照明的照明图形，
上述第三投影控制工序从在上述存储工序中存储的多个照明图形中选择规定的照明图形，来变更投影动作状态。
10.一种投影装置的投影控制方法，该投影装置具备：光源；投影部，使用来自上述光源的光形成光像，对形成的光像进行投影；以及输入部，输入用于由上述投影部投影的图像信号，该投影控制方法包括：
人体检测工序，检测上述投影部的投影范围内的人体的存在；
第一投影控制工序，在上述人体检测工序中检测到人体的存在的情况下，转移到通过上述光源以及投影部使用了规定的照明图形的投影动作状态；以及
第二投影控制工序，在转移到上述第一投影控制工序的使用了规定的照明图形的投影动作状态之后，转移到对上述投影部的投影范围内的人体的动作进行解析的动作解析工序；
上述人体检测工序使用红外线传感器。
11.一种投影装置的投影控制方法，该投影装置具备：光源；投影部，使用来自上述光源的光形成光像，对形成的光像进行投影；以及输入部，输入用于由上述投影部投影的图像信号，该投影控制方法包括：
人体检测工序，检测上述投影部的投影范围内的人体的存在；
第一投影控制工序，在上述人体检测工序中检测到人体的存在的情况下，转移到通过上述光源以及投影部使用了规定的照明图形的投影动作状态；
第二投影控制工序，在转移到上述第一投影控制工序的使用了规定的照明图形的投影动作状态之后，转移到对上述投影部的投影范围内的人体的动作进行解析的动作解析工序；
照度检测工序，检测上述投影部的投影范围的照度；以及
第四投影控制工序，根据在上述照度检测工序中检测出的照度，来变更上述光源以及投影部的使用了照明图形的投影动作状态。
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