CN104750243A - 图像投影装置 - Google Patents

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CN104750243A CN201410696581.7A CN201410696581A CN104750243A CN 104750243 A CN104750243 A CN 104750243A CN 201410696581 A CN201410696581 A CN 201410696581A CN 104750243 A CN104750243 A CN 104750243A
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Abstract

本发明提供适合于在能够利用姿势进行投影图像的控制或操作的图像投影装置中提高响应性(操作性)和/或使用便利性的技术。本发明的特征在于,在能够利用姿势进行操作的图像投影装置中,包括检测姿势的检测元件(2)和生成用于对根据由检测元件检测到的姿势投影而成的图像进行操作(例如滚动、逐张发送等)的操作信号的信号控制部(24),在检测元件检测到与上述投影图像的投影面平行的方向的第1方向的姿势的情况下,信号控制部生成上述操作信号,在检测元件检测到与上述投影面垂直的方向的第2方向的姿势的情况下,信号控制部停止上述操作信号的生成。

Description

图像投影装置
技术领域
本发明涉及图像投影装置,特别涉及能够通过操作者的身体姿势、手势(姿势,gesture)对图像进行控制或操作地构成的投影装置。
背景技术
作为本技术领域的背景技术,具有下述的专利文献1。在该公报的摘要中,作为课题记载有:“提供不使在投影影像内的人感到不快、并且不使观看影像的人感到不快的投影型影像显示装置”,作为解决方法记载有,该投影型影像显示装置“包括:驱动机构,其通过使人检测单元向特定的方向自如移动地进行驱动来调整上述人检测单元的检测范围;和控制单元,其在上述人检测单元检测到人的存在之际,使正在投影的优选状态发生变化”。
先行技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2011-43834号公报
发明内容
发明要解决的课题
在专利文献1中,即使在使投影仪的投影范围发生变化的情况下,也以成为与检测该投影范围和人的传感器的检测范围为相同范围的方式控制人检测单元,以人的大的动作为对象进行人的检测。但是,由于检测范围广、灵敏度低,所以难以进行人的身体姿势、手势那样的动作(以下,记作姿势)的检测。现在,例如在图像投影装置(以下,有时简称为投影装置)中开发有对投影装置的操作者的姿势进行检测、与该姿势对应地控制投影装置自身或显示图像的功能。例如,考虑如果检测出某个姿势则投影装置的电源被切断、或所显示的图像被滚动或逐张发送(逐张进给)那样的控制。
在采用该利用姿势控制或操作投影装置投影的图像的结构的情况下,要求高的响应性(操作性)和/或高的使用便利性。
本发明例如提供在能够利用人的手势(姿势)控制或操作投影图像的图像投影装置中、适合于提高响应性(操作性)和/或使用便利性的技术。
用于解决课题的方法
为了解决上述课题,本发明例如采用在权利要求的范围内记载的结构。本申请包括多个解决上述课题的构成要素,列举其一例,本发明的第1结构为:在能够利用姿势对投影图像进行控制或操作的图像投影装置中,在检测到第1方向的姿势的情况下生成用于控制(例如滚动、逐张发送等)投影图像的操作信号,在检测到与上述第1方向不同的第2方向的姿势的情况下,停止用于根据上述第1方向的姿势的检测而操作上述投影图像的操作信号的生成。上述第1方向例如为与投影装置投影的图像的投影面平行的方向,上述第2方向例如为与上述投影面垂直的方向。
根据该第1结构,在检测到与用于控制(例如滚动、逐张发送等)的投影图像的姿势不同的第2方向(例如与投影面垂直的方向)的姿势的情况下,停止根据姿势进行的图像的控制,所以例如能够防止在操作者和/或观察者用手指着投影图像并且要说明图像的内容或进行提问的情况下,由于做出上述第2方向的姿势而对该用手指进行反应、变更投影图像。
此外,本发明的第2结构的特征在于:在能够利用姿势控制或操作投影图像的投影装置中,包括温度传感器,该温度传感器用于检测作为姿势的人的手的活动方向,利用该温度传感器检测背景温度,基于该背景温度控制上述温度传感器的检测灵敏度。
根据该第2结构,例如即使在操作者位于与检测姿势的温度传感器正对的位置、在进行用于在该位置操作投影装置的姿势时操作者的身体成为背景的情况下,也能够良好地检测出作为姿势的人的手的活动,抑制在上述情况下不易检测出姿势的情况。
发明效果
根据本发明,在能够利用姿势控制或操作投影图像地构成的图像投影装置中,具有能够提高响应性(操作性)和/或使用便利性的效果。
附图说明
图1是本发明的实施例1的投影装置1的概略外观图。
图2是表示本发明的实施例1的投影装置1的投影状态的一个例子的概略外观图。
图3是表示本发明的实施例1的投影装置1的内部结构的框图。
图4是表示调整检测元件2的倾斜的机构的图。
图5是表示使用激光扫描的检测范围的调整方法的图。
图6是表示桌上投影时的检测范围设定的例子的图。
图7是表示使用无源型传感器的情况下的检测方法的图。
图8是表示投影装置的图像为多画面的情况下的图。
图9是表示本发明的实施例2的利用使用激光光源的线扫描进行的姿势检测中使用的TOF方式的原理的图。
图10是表示本发明的实施例2的实现使用激光光源的线扫描的结构的概略外观图。
图11是表示本发明的实施例2的检测元件2的激光照射范围的一个例子的图。
图12是表示本发明的实施例3的投影装置1的内部结构和包括该投影装置1的整个系统的图。
图13是表示将检测范围2a设定为与显示图像相同的尺寸的例子的图。
图14是表示将检测范围2a仅设定在显示图像中央的例子的图。
图15是表示将检测元件2的中心轴朝向人体侧的结构的图。
图16是表示操作者进行的基本的活动的图。
图17是表示滑动(slide)翻页等中的操作者的连续动作的图。
图18是表示实施例3的连续动作的检测方法的图。
图19是表示投影装置1的桌上投影时的人的动作的一个例子的图。
图20是表示图19的检测元件2的输出元件2的输出信号电平的图。
图21是表示投影装置1的桌上投影时的用手指动作的一个例子的图。
图22是表示实施例3的用于转变为姿势无效模式的姿势的一个例子的图。
图23是表示实施例3的用于转变为姿势无效模式的姿势的一个例子的图。
图24是表示实施例3的用于转变为姿势无效模式的姿势的检测方法的例子的图。
图25是表示显示出是姿势无效模式中的消息的显示例的图。
图26是表示使利用姿势进行的显示图像旋转的操作的例子的图。
图27是表示利用z轴方向的手的活动进行的投影装置1的电源接通/断开(ON/OFF)的切换的图。
图28是表示由操作者利用右手从+x向-x方向做手势的例子的图。
图29是表示使用温差电堆作为传感器的、检测元件2的电路结构的一个例子的图。
图30是表示利用温差电堆检测具有热的对象物时的放大器262的输出电压的一个例子的图。
图31是表示与温差电堆正对的人体和人的手的检测的一个例子的图。
图32是表示图31的例子中的放大器262的输出电压的图。
图33是表示包括4个温差电堆的检测元件2的正面和检测范围的一个例子的图。
图34是表示与温差电堆的温度相比人体温度非常高的情况下的放大器262的输出电压的一个例子的图。
图35是表示与温差电堆的温度相比人体温度非常低的情况下的放大器262的输出电压的一个例子的图。
图36是表示用于避免或抑制放大器262的输出电压的饱和的、实施例3的检测元件2的电路结构的一个例子的图。
图37是表示包括图36所示的信号检测部36a的详细情况的实施例3的检测元件2的电路结构的一个例子的图。
图38是表示存储在阈值存储部364的阈值的设定的一个例子的图。
图39是表示一部分温差电堆发生故障时的警告显示的一个例子的图。
图40是表示包括控制传感器的温度的结构的、实施例3的检测元件2的其它电路结构的图。
图41是表示控制传感器的温度的情况下的放大器262的输出电压的情形的图。
图42是表示利用图37所示的电路结构的检测元件执行的控制序列(sequence)的一个例子的图。
图43是用于说明实施例4的图,是表示从CH3向CH1方向做出手势的情况下的来自各CH的信号输出的图。
图44是表示取各轴的来自2个CH的检测信号的差而得到的信号的一个例子的图。
图45是表示用于检测姿势信号电平和偏置电平(offset level)的一个结构例的图。
图46是用于防止实施例1的“由操作者进行的姿势的连续动作”导致的误检测的处理的流程图。
图47是用于防止实施例1的“人的身体的活动”导致的误检测的处理的流程图。
图48是用于防止实施例1的“y轴方向的手的动作”导致的误检测的处理的流程图。
具体实施方式
以下,使用附图对用于实施本发明的方式进行说明。
(实施例1)
在本实施例中,记载图像投影装置和检测人的检测部的结构、根据投影方向而不同的最佳的检测范围和控制为最佳的检测范围的检测范围控制部。
首先,对投影装置和检测部的结构进行说明。图1是实施例1的投影装置的概略外观图。本实施例的结构具有投影装置1、检测元件2、屏幕10、投影装置配置台11。投影装置1配置在投影装置配置台11上,利用投影反射镜4e反射来自其内部的图像光,将图像投影到屏幕10。另外,反射镜19以能够折叠的方式构成,在不使用时以使得反射面与投影装置1相对的方式关闭。检测元件2检测作为在检测范围2a做出的姿势的、操作者的手的活动或活动的方向。检测元件2既可以具有用于检测姿势的光源,也可以为不具有光源的无源型的传感器。此外,作为检测元件2,也可以使用检测移动体(即人的手)的温度的温度传感器(例如作为无源型的传感器的热释电型传感器)。
接着,对与投影方向相应的检测范围的最佳化进行说明。图2(a)和图2(b)分别是表示投影装置1的投影状态的第1和第2概略外观图。图2(a)是表示将图像投影到例如为垂直面的屏幕10的情况(以下称为壁面投影时)的图,图2(a)是表示将图像投影到例如为水平面的投影装置配置台11的情况(以下,桌上投影时)的图。
首先对图2(a)进行说明。在图2(a),作出姿势的操作者(以下,操作者)位于靠近屏幕10的位置,观看被投影到屏幕10的图像的观察者从离开屏幕10的位置进行观察。操作者一般避开从投影部1投影的投影图像地站立,以不遮挡投影图像。因此,存在操作者与检测元件2的距离变远的倾向。此外,设想屏幕10根据用户的使用环境而变化、例如以墙壁或某个片状物体为屏幕10的情况。因此,设想操作者在心理上容易位于离开屏幕10的位置、即在离开检测元件2的位置进行姿势。
接着,对图2(b)进行说明。图2(b)设想由于进行桌上投影所以操作者遮挡图像的情况少,位于画面附近进行姿势的情况。
这样,当对图2(a)的壁面投影与图2(b)进行比较时,图2(a)的壁面投影的图像的投影面(此处为屏幕10)与至进行姿势的操作者的指尖为止的距离d1比图2(b)的桌上投影的图像的投影面(此处为投影装置配置台11上的面)与至进行姿势的操作者的指尖为止的距离d2大。即,可以说在壁面投影的情况下,与桌上投影相比姿势的操作范围广。
如上所述,在壁面投影时和桌上投影时需要的操作范围不同,所以检测元件2的检测范围需要以双方的操作范围为前提进行规定。但是,当规定为包含双方的操作范围的检测范围时,与检测范围变广相应地灵敏度变低。此外,就一个投影状态而言,由于包括不需要的范围地进行检测,所以存在产生检测操作者以外的人或物的姿势的误检测的可能性。根据以上说明应该能够得到理解,为了同时实现灵敏度和必要的操作范围的检测而需要与投影状态相应地切换检测范围。
此处的投影状态仅以壁面、桌上为例列举,但是投影方向、设置场所、投影装置1与屏幕10的距离是各种各样的。例如投影方向并不限定于桌上、壁面,也可以设想为屋顶,设置之处也可以设想为壁面或屋顶。因此,需要根据配置和投影状态设定最佳的检测范围2a。
接着,对控制为最佳的检测范围的检测范围控制部进行说明。图3是表示本实施例的投影装置1的内部结构的框图。投影装置1具有姿势检测部14和投影部4。
首先对姿势检测部14进行说明。姿势检测部14具有检测信号运算部3和检测范围切换部5。检测信号运算部3具有信号检测部3a、姿势判定部3b和操作信号生成部3c。在检测信号运算部3中,信号检测部3a对从检测元件2供给的包含操作者的姿势信息的信号进行检测,输出至姿势判定部3b。接着,姿势判定部3b基于从信号检测部3a输出的信号,进行判别各种各样的姿势的活动的信号处理。进一步,操作信号生成部3c生成与姿势判定部3b的输出信号相应的、用于对图像进行控制或操作的操作信号,输出至PC(Personal Computer:个人计算机)、智能手机等外部设备6。外部设备6根据来自操作信号生成部3c的操作信号、控制供给至投影装置1的图像信号。
由此,根据基于操作者的姿势生成的操作信号,控制从投影装置1投影至屏幕10的图像。例如,根据操作者活动手的方向进行将所显示的图像滚动地、逐张发送地或者切换滑动(slide)那样的控制。另外,外部设备6只要是向投影装置1供给图像信号的装置,就可以为任何设备。例如也可以为插入至设置于投影装置1的卡接口的卡片状的存储介质。
接着,对投影部4进行说明。投影部4具有图像控制部4a、光源部4b、光控制部4c、投影透镜4d和投影反射镜4e。图像控制部4a与从外部设备6供给的图像信号相应地向光源部4b、光控制部4c输出控制信号。光源部4b包括卤素灯、LED、激光器等出射光的光源,与图像控制部4a的输出信号相应地调整光量。在光源部4b包括R、G、B三色的情况下,也可以与图像信号相应地、各自独立地进行光量的控制。光控制部4c具有反射镜、透镜、棱镜、成像装置(例如液晶面板和微反射镜器件那样的显示器件)等光学系统构成要素,使用从光源部4b出射的光,生成基于从外部设备6供给的图像信号的光学图像。投影透镜4d将从光控制部4c输出的光学图像放大。投影反射镜4e将从投影透镜4d射出的光反射,将图像例如投影到前面的屏幕10。投影反射镜4e使用非球面反射镜,在对相同尺寸的图像进行投影的情况下,与一般的投影装置相比较能够缩短投影距离。在本实施例中,说明使用投影反射镜4e的投影部4的一个例子,但是并不限定于该结构,只要能够实现图像投影,也可以为其它结构。另外,在以下的说明中,有时也将投影透镜4d和投影反射镜4e合称为投影光学部。
接着,对检测范围切换部5进行说明。此处说明检测范围切换部5的结构,特别说明检测范围的切换部、检测灵敏度的设定。
首先,对检测范围切换部5的结构进行说明。检测范围切换部5具有检测范围切换信号生成部5a和检测元件控制部5b。检测范围切换信号生成部5a检测投影装置1的设置状态,输出与该设置状态相应的信号。检测范围切换信号生成部5a具有检测至设置场所、屏幕10位置的投影距离等投影状态(桌上投影、壁面投影等)的传感器。作为传感器,能够使用操作者进行切换的机械开关、检测投影装置1的倾斜的陀螺仪传感器和用于检测与投影装置配置台11的接触的压力传感器。此外,也可以使用照度传感器,在这种情况下,在壁面投影时或桌上投影时,如果以照度传感器的检测面朝向投影装置配置台11侧的方式配置,则能够从检测到的光的照度进行状态检测。此外,也可以为如下方式:操作者利用电遥控器等向检测范围切换信号生成部5a发送信号,操作者手动地输入投影装置1的设置状态。
另外,投影状态并不限定于壁面投影、桌上投影时,通过使用上述的传感器,在投影装置1倾斜地配置的情况下也能够进行检测。此外,在检测元件2作为姿势检测用的光源具有激光光源的情况下,通过使该激光光源朝向屏幕10进行投影,能够基于投影光与反射光的时间差对至屏幕10的投影距离进行测定。与由检测元件2检测到距离信息相应的信号,从信号检测部3a输出至检测范围切换信号生成部5a。
检测元件2作为检测用的元件例如具有以用于检测激光的光电二极管或用于检测人体产生的红外线的热释电型传感器为代表的传感元件。与作为检测用的电磁波使用哪一种电磁波相应地,使用的传感器当然要改变,检测元件2是否具有光源也要改变。
检测元件控制部5b根据从检测范围切换信号生成部5a供给的信号控制检测元件2的检测范围2a。
接着,对检测范围的切换部进行说明。图4是表示对检测元件2的倾斜进行调整的机构的图。检测元件2配置在投影装置1具有的旋转台12上。旋转台12根据检测元件控制部5b的信号控制检测元件2的设定角度。这样,能够对检测范围2a的位置或朝向进行切换。
为了放大或缩小检测范围2a,也可以在检测元件2上设置可动透镜。可动透镜根据投影装置1的投影方向变更与检测元件2的距离,调整检测范围2a。在检测元件2为对例如以红外线为代表的电磁波的强度的变化进行检测的热释电型传感器的情况下,还能够通过使热释电型传感器上部的孔或菲涅耳透镜的位置活动来放大缩小检测范围。
图5是表示使用激光扫描的检测范围的调整方法的图。检测元件2具有激光光源7、角度可变反射镜8、受光元件9。检测元件控制部5b向激光光源7、角度可变反射镜8输出控制信号。角度可变反射镜8接收检测元件控制部5b的信号,其角度被控制为设定角度。此外,当然也能够通过将激光光源7设置在图4中所示那样的旋转台12上,进行检测范围2a的控制。
接着,对进行姿势时的检测范围的设定进行说明。图6是表示桌上投影时的检测范围设定的例子的图,表示检测元件2的检测范围(角度)2θ、投影装置1的法线方向与检测元件2的检测中心线所成的角度φ(以下,称为“检测中心角度”)、从检测元件2至姿势位置为止的距离Lg(此处,为检测元件2的检测面与中指的中心之间的距离,以下称为“姿势位置”)、从投影装置配置台11至检测元件2的中心为止的铅垂方向的距离hs、操作区域H的关系。检测范围2θ、检测中心角度φ与各参数的关系以以下的式1和式2表示。
2θ=Arc Tan((H-hs)/Lg)+Arc Tan(hs/Lg)  (式1)
φ=(1/2)(Arc Tan((H-hs)/Lg)-Arc Tan(hs/Lg))  (式2)
如上式所示,检测范围2θ和检测中心角度φ根据姿势位置Lg、检测元件2的高度hs、操作区域H确定。操作范围H根据投影部1的投影状态变化。在图2的说明中,在之前进行了说明,在壁面投影时操作范围H大,在桌上投影时操作区域H小。当设想实际使用环境时,桌上投影时的操作区域H被设想为几cm~10cm左右,壁面投影时被设想为几cm~几十cm。姿势位置Lg例如也可以采用离投影装置1最远的画面尺寸端部的距离。此外,在检测元件2使用激光光源的情况下,考虑到安全性,也可以在照射不到人的眼睛的区域设置操作范围H。桌上投影时,也可以使得在投影装置1的正面坐着人时、激光不照射到人的眼睛地设定检测范围2θ、检测中心角度φ。
接着,对检测灵敏度的设定进行说明。在检测元件2使用不具有姿势检测用的光源的无源型的传感器(例如热释电型传感器)的情况下,为了实现高精度的姿势检测,如以下所述那样设定成使得检测范围与桌上或壁面不重叠是有效的。
图7(a)和图7(b)分别是表示使用无源型的传感器的情况下的检测方法的图。在列举热释电型传感器作为无源型的传感器的例子时,热释电型传感器的检测量根据占据检测范围的热源的比例和热量确定。即,在姿势(人的手势的宽度或范围)在检测范围所占的比例越大检测量就越大。另一方面,在检测范围如图7(a)所示那样重叠于投影装置配置台11上的情况下,存在不能做出姿势的区域。因此,在这样的情况下难以获得大的检测量。为了使检测量大,例如如图7(b)所示那样在检测范围下侧设置非灵敏带hg,以将不能做出姿势的区域除外的方式使检测范围变窄而最佳化。由此,能够获得大的检测量。
此外,不仅如上述那样根据投影装置1的设置状态、而且也可以根据操作者和操作者或投影装置1的周围环境调整灵敏度。例如,在考虑热释电型传感器的检测量的情况下、以相同条件做出姿势的情况下,也根据操作者的不同而手的温度不同,所以检测量也不同。另外,即使是同一个操作者也会因环境温度而检测量不同。此外,在利用激光进行检测的情况下,检测量也根据操作者的手的反射率的不同而不同。因此,也可以根据操作者和环境而调整检测区域,提高灵敏度。例如,在使用热释电型传感器的情况下,在人的手的温度低的情况下也可以提高热释电型传感器的灵敏度。此外,例如在使用具有激光光源的传感器的情况下,在操作者的手的反射率低的情况下也可以使激光的强度变强或将利用激光的扫描范围限定,部分地提高灵敏度。
图8是表示投影装置1的图像为多画面的情况的图。在图8中,映射3个画面,1个是主画面,其它2个是子画面。在观看主画面并且通过对在子画面显示的例如图标(icon)做出姿势进行操作的情况下,不需要将主画面设定于检测范围,所以将检测范围缩小于仅2个子画面。当检测范围被缩小时,检测元件2的检测量变大,检测灵敏度变高。此外,在子画面彼此中也可以设置激光强度、检测范围之差。
此外,关于传感器的灵敏度,操作者侧也可以设定或调整。此外,也可以在投影装置1侧准备测试模式,在该测试模式中保持某种条件下的检测结果,参照该检测结果自动地进行灵敏度调整。进一步,例如在检测元件2为具有光源的传感器的情况下,根据操作者的手的反射率进行检测的反射光的量不同,检测灵敏度发生变化。为了应对这一点,也可以在测试模式中采用如下方式:光源产生规定的亮度的光,检测来自操作者的手的反射光,根据该反射光量决定适合于操作者的传感器的光源的亮度。
这样,在本实施例中,利用检测范围切换信号生成部5a检测投影装置1的设置状态(是壁面投影还是桌上投影),检测元件控制部5b根据所检测到的设置状态,控制检测元件2的作为能够检测姿势的范围的检测范围,所以能够赋予与投影装置1的设置状态相应的检测范围。例如在壁面投影的情况下,使检测元件2的检测范围广,在桌上投影的情况下使检测范围窄。因此,根据本实施例,能够提高利用姿势对投影装置的投影图像进行控制多操作时的操作性。
(实施例2)
在本实施例中,对在检测元件2使用激光光源、利用线扫描检测姿势的方法进行说明。在以下的说明中,首先说明利用激光的线扫描进行的姿势检测中使用的Time-Of-Flight方式(以下,TOF方式)的原理和使用激光光源的线扫描的结构,并且对检测区域2的控制进行说明。
首先对TOF方式的原理进行说明。图9是表示TOF方式的原理的图。TOF方式是使用激光光源7的光的出射时间与利用受光元件9接收屏幕10的反射光的时间之差的距离测定方式。当令该时间差为t[s]时,距离L[m]根据光速3.0×10^8[m/s]如下述式3那样表示。
L[m]=3.0×10^8×t/2  (式3)
接着,对使用激光的线扫描的结构进行说明。
图10是表示实现使用激光光源的线扫描的结构的概略外观图。线扫描使用激光光源7、角度可变反射镜8、受光元件9、柱面透镜13实现。
首先,从激光光源7出射的光通过在一定方向(x方向)上往复可动的角度可变反射镜8向任意的角度反射。被角度可变反射镜8反射的光,入射到柱面透镜13,成为在Z方向上具有宽度的线光源。通过将该线光源向X方向上进行扫描,能够实现在Z方向上具有扩展且能够进行X方向的活动检测的线扫描。而且,当被进行线扫描的激光照射至人的手时,激光从人的手被反射,该反射光被受光元件9接收。通过使用此时的受光时刻和利用上述TOF进行的距离的计算,能够检测姿势。
角度可变反射镜8使用仅在图10中所示的X方向进行扫描的反射镜。在实施例1的使用激光的检测元件2中,由于使用二维地进行扫描的反射镜所以成本变高,但是能够检测三轴方向的信息。另一方面,本实施例的一维地进行扫描的反射镜与实施例1相比较成为仅二轴方向的检测,但是成本变低。本实施例展示通过使用一维地进行扫描的反射镜8和柱面透镜13、成本变低并且获得与使用二维地进行扫描的反射镜的情况相同的功能的方法。
接着,参照图11对检测区域2的控制进行说明。图11(a)和图11(b)分别是表示从+y轴方向看时的检测元件2的激光照射范围的图。另外,xyz轴用之前的图10表示。图11(a)是表示从某个xz平面上看时的激光照射范围的情形的图。以检测元件2的正上部和线扫描范围的两端部的x坐标分别为x0(=0)、x+n和x-n。即,从坐标x+n至x-n为止成为线扫描的范围。图中的在横方向(z方向)上长的长方形,其长边的长度表示照射范围,短边的长度表示光的强度。在坐标x0,从检测元件2至xz平面的距离短,所以激光照射范围窄。另一方面,在坐标x+n和x-n,从检测元件2至xz平面为止的距离长,所以激光照射范围广。因此,在线扫描范围的检测元件2的正上部和端部,激光的强度不同,随着线扫描范围的从检测元件2的正上部向端部离去而检测灵敏度降低。即,有可能在屏幕10的端部即使做出姿势也不能获得充分的灵敏度。因此,需要不依赖于场所地令激光强度为一定,以使得在屏幕10的任何位置做出姿势均能够获得同等的灵敏度。
图11(b)是表示为了在线扫描范围的任何位置均令光强度为一定而将线扫描范围的各位置的激光照射范围控制为一定的例子的图。在本实施例中,为了令线扫描范围的各位置的激光照射范围为一定,在柱面透镜13(参照图10)的检测元件2正上部和端部变更透镜面的曲率。例如,使柱面透镜13的与检测元件2正上部对应的位置的透镜面的曲率小,随着从检测元件2正上部向柱面透镜13的端部去而逐渐变大。此外,为了进一步使光强度均匀,令线扫描范围端部的激光照射范围比检测元件2正上部小是有效的。在某个xz平面,在x方向的端部来自检测元件的激光倾斜地进行照射,即使激光的强度为一定,从受光元件9看时的估计角也比检测元件2的正上部小。因此,在线扫描范围的端部,受光强度相对变小,灵敏度降低。与此相对,只要使线扫描范围的端部的照射范围小,在屏幕10的任何位置做出姿势均能够获得同等的灵敏度。
另外,此处对在激光照射范围内调整强度的结构进行了说明,也可以根据是将在激光光源7产生的光强度照射至检测元件2的正上方还是照射至线扫描范围端部进行调整。只要为能够实现同样的功能的方法,也可以为其它方法。
此外,激光光源7、受光元件9优选使用红外波段,以使得投影装置1的出射光不影响到姿势的检测。通过使用红外波段,即使在外部光下也能够进行高灵敏度的姿势的检测。
(实施例3)
本实施例包括用于使得在桌上投影时、不易在进行姿势检测时产生误检测的方法。首先对本实施例的整个系统进行说明。
图12是表示包括投影装置1的整个系统的图。该系统包括投影装置1、无线设备20、PC21。投影装置1包括:检测元件2、检测信号运算部3、投影部4、检测范围切换部5、无线通信部22、图像转换部23、和信号控制部24。无线设备20例如是智能手机、平板设备和/或例如能够利用无线LAN等进行无线通信的PC等。在投影装置1投影的图像,通过无线传送从有线连接的PC21或无线设备20供给至投影装置1。
来自PC21的图像信号通过有线被输入到信号控制部24,将与图像信号相应的控制信号输出至投影部4。此外,与信号控制部24所检测到的姿势相应地生成操作信号并发送至PC21。根据该操作信号控制从PC21供给至投影装置1的图像信号和/或在PC21的监视器显示的图像信号。
无线设备20将图像信号调制、编码化,利用WiFi(注册商标)和BlueTooth(注册商标)等通过无线发送至投影装置1的无线通信部22。无线通信部22将所接收到图像信号输出至图像转换部23。图像转换部23将被无线传送的图像信号例如通过调制、解码转换为能够进行图像输出的信号,输出至信号控制部24。信号控制部24根据被输入的图像信号,进行由投影部4生成的投影图像的控制。此外,信号控制部24根据所检测到的姿势生成操作信号,经无线通信部22发送至无线设备20。此时,为了对操作信号进行无线发送而需要的调制、编码化处理既可以利用图像转换部23进行,也可以利用无线通信部22进行。来自无线通信部22的操作信号被输入到无线设备20,控制从无线设备20被无线发送的图像信号和/或在无线设备20的监视器显示的图像信号。
在以下的说明中,对在桌上投影时在显示图像上设定检测范围的情况下的问题点和用于解决该问题点的结构例及其使用方法进行说明。
首先对在显示图像上的检测范围进行设定的情况下的问题点进行说明。图13(a)表示从上方(+y方向)看以能够进行桌上投影的方式设置投影装置1、且将检测范围2a设定为与从投影装置1被投影的显示图像相同的尺寸进行使用的样子时的图。图13(b)表示从-x方向向+x方向看图13(a)时的图。此处,以被投影到投影面(在图13中为投影装置配置台11上的面)的显示图像的垂直方向为z轴,以显示图像的水平方向为x轴,以与显示图像(投影面)垂直的方向(铅垂方向)为y轴。图13的投影装置1构成为,与实施例1等相同,利用投影反射镜4e将来自其内部的图像光反射,投射到投影装置配置台11上。检测元件2设置在投影装置1的上方,能够进行显示图像内的姿势检测。此处,作为一个例子,在反射镜19设置检测元件2。在图13所示的例子的情况下,检测元件2的姿势的检测范围2a广,所以存在操作范围广的优势,但是另一方面还存在容易误检测操作者以外的人的活动的问题。
图14(a)表示从上方(+y方向)看将投影装置1设置成桌上投影、且将检测范围2a仅设定在显示图像中央而进行使用的样子时的图。图14(b)表示从-x方向向+x方向看图14(a)时的图。在图14所示的例子的情况下,存在操作者以外的误检测少的优点,但是由于操作者的检测范围2a被限定,所以也存在难以检测出操作者的姿势的问题。考虑到操作者多与显示图像的正面正对地进行操作,优选将显示图像中央的垂直方向(z方向)确保为检测范围。但是当将显示图像中央的垂直方向设定为检测范围时,需要使检测范围纵向长。为了使检测范围为纵长,需要在检测元件2新设置透镜和/或反射部件,或与投影装置的配置处相应地每次对检测元件2进行设计。因此,需要使显示图像上的姿势的误检测少,且不增加部件、设计时间地确保操作中需要的检测范围的结构。
接着,以下对在检测范围中包括显示图像以外的情况进行说明。图15(a)是表示使检测元件2的中心轴朝向人体侧(操作者侧)的结构的图,图15(b)是从-x方向向+x方向看图15(a)时的图。在图15所示的例子的情况下,能够在操作者的正面设置检测范围,降低显示图像上的来自操作者以外的误检测。进一步,能够进行显示图像中央的垂直方向上的姿势的检测,所以能够确保对姿势进行检测所需要的检测范围。
这样,当对图13、图14和图15各自所示的检测范围上述例子进行比较时,也包括误检测的可能性、在姿势的检测精度方面,图15所示的例子有利。但是,图15的例子中的检测元件2配置在不仅检测做出姿势的操作者的手及其身体的活动而且检测操作者的身体及其动作的位置,所以存在产生操作者的身体的活动导致的误检测的可能性。此外,在使用检测人体的热的温差电堆作为检测元件2的情况下,还存在由于操作者的身体与检测元件2的温度差而检测信号饱和的问题。本实施例提供解决上述问题、误检测少的高精度的姿势系统。
以下,对用于解决对于人的活动的误检测和人体与检测元件2的温度差导致的检测信号饱和的结构在以下进行说明。另外,在本实施例中,作为检测元件2中使用的传感器,使用温度传感器,例如作为无源型的传感器的热释电型传感器。
[对于操作者的活动的误检测应对措施]
以下,关于对操作者的活动的误检测应对措施,对姿势的基本的活动、误检测的详细情况和解决方法进行说明。
首先,对姿势的基本的活动进行说明。图16是表示操作者进行的基本的活动的图。操作者通过在x轴方向(图16(a))、z轴方向(图16(b))、y轴方向(图16(c))进行手势,获得与手势相应的投影图像的操作。为了避免与操作者的意图不同的姿势的检测(以下,称为误检测),需要考虑人的活动或操作环境。
在本实施例中,需要应对措施的误检测的原因为“操作者进行的姿势的连续动作”、“操作者的身体的活动”、“y轴方向的手的活动”,以下对这些原因和各自的解决方法进行说明。另外,在本实施例中,在桌上投影时,通过与显示图像的投影面(在本例中为投影装置配置台11上的面)平行的方向(特别是x方向)的姿势进行滚动、逐张发送、滑动翻页等显示图像的控制或操作。
首先对“操作者进行的姿势的连续动作”进行说明。图17是表示操作者进行的姿势的连续的活动的图。在图17中表示在t=0朝向-x轴方向、在t=0以至t=t1朝向+x轴方向、之后在t1以至t=t2再次朝向-x轴方向地做出手势的例子。例如在要重复进行-x轴方向的操作的情况下(例如连续滑动翻页的情况下),t=t1的手势的检测对操作者而言并非有意的检测。但是,为了连续进行多次一个方向的手势,需要与该位置方向相反方向的手势,所以该相反方向的手势容易作为误检测被检测。
图18表示用于防止或降低该操作者进行的连续的手势引起的误检测的本实施例的一个结构例。图18时序地表示进行姿势的检测和判定的时间。在本实施例中,从检测、判定t=0时的某一个方向的姿势起至Tdead经过为止的期间,即使检测出与上述一个方向相反方向的手的活动,也将其作为不是姿势的活动无效,或不将上述相反方向的手势作为姿势进行检测。该处理作为信号控制部24或检测信号运算部2进行的处理。不过在Tdead时间内、被判定为相同方向的手的活动也作为姿势被检测。在图17的例子中,t1为Tdead以内,所以在t1的时刻检测到的姿势被作为无效。另一方面,t2为Tdead的经过以后内,所以在t2的时刻检测到的姿势有效。
这样,在本实施例中,或者将与某个姿势的方向连续的相反方向的姿势作为无效,或者设置用于不作为姿势检测的无效化期间(即Tdead)。根据该结构,能够良好地检测用于在某一个方向上连续地控制(例如大量的滑动翻页)图像的姿势。考虑人的手势的时间,Tdead优选设定为从600msec起至1.4sec。
接着,对“操作者的身体的活动”进行说明。图19表示操作者的活动的一个例子,表示操作者从-x向+x轴方向走、横穿检测范围2a的例子。在这种情况下,上述那样的操作者的活动作为从-x向+x方向去的姿势被检测。但是,在这种情况下,操作者没有对投影图像进行控制或操作的意思,所以该操作者的活动引起的姿势的检测成为误检测。同样,在其他人在操作者的背后活动的情况下和操作者进行摇晃身体的行为的情况下也存在发生同样的误检测的可能性。为了提供更高精度的姿势检测,需要对这样的操作者没有图像的控制和操作的意思的活动引起的误检测采取应对措施。
图20表示用于防止或降低该操作者的(不是手的)身体的活动引起的误检测的本实施例的一个结构例。图20是表示对于人的活动、检测元件2的输出信号电平的图。在图20,tA表示人横穿检测范围2a内的位置A的时间,tb表示人横穿检测范围2a内的位置B的时间。人横穿的速度v(m/sec)由v=(从A至B的距离)/(tB-tA)表示。
一般在人活动(行走)速度与手势的速度之间存在差,手势的速度比人的活动的速度快。在本实施例中利用该速度差,根据在检测范围2a内活动的移动体的速度对该移动体是否表示姿势进行判定。具体而言,从A至B的距离根据检测范围2a确定,所以设定关于从A至B的移动时间的时间阈值T2。之后,如图20所示,在移动体从A移动至B的情况下,如果在移动体横穿检测范围的A的位置时从检测元件2输出的检测信号表现峰的时间(tA)与在横穿检测范围的B的位置时从检测元件2输出的检测信号表现峰的时间(tB)的时间差不到上述T2、即(tB-tA)<T2,则判定为该移动体不是姿势(或者不作为姿势检测)。另一方面,如果上述时间差为T2以上、即(tB-tA)≥T2,则将该移动体作为姿势进行判定或检测。上述判定由信号控制部24或检测信号运算部31进行。
通过这样设置时间的阈值T2,能够降低不是操作者的手的身体的活动引起的误检测。根据本发明的发明人的实验,人活动的速度为1~1.5(m/sec),手势的速度为2-4(m/sec),所以参考之设定上述阈值T2即可。
最后,对“y轴方向的手的动作”进行说明。图21表示在桌上投影时从+y至-y方向的手的活动的样子,例如指向显示图像的动作。预想观看并讨论被投影的显示图像时、利用演示等对显示图像的内容进行说明时、或对显示图像的用手指动作即从+y向-y方向的手的动作有很多的情形。在这种情况下,由于操作者没有进行滑动翻页等显示图像的操作的意图,所以将这样的用手指动作作为姿势被误检测。但是,在演示(Presentation)和会议等情况下,优选允许对显示图像(被投影的图像)的用手指动作。
本实施例允许对显示图像的用手指动作并且不将该用手指动作误检测为滚动、逐张发送、滑动翻页等用于对显示图像进行控制或操作的姿势。
而且,本实施例的投影装置1构成为,在检测到与用于对显示图像进行控制或操作的姿势不同的方向的手势的情况下,使姿势引起的投影装置1的显示图像的控制或操作停止。更详细而言,在利用检测元件2检测第1方向、在本例中为x方向(即与投影面平行的方向且为投影图像的水平方向)的姿势的情况下,利用信号控制部24生成用于对显示图像进行控制或操作的操作信号,在利用检测元件2检测与第1方向不同的第2方向、此处为y轴方向(即与投影面垂直的方向)的姿势的情况下,或者即使利用信号控制部24检测出上述第1方向的姿势也无效化,或者停止检测,或者即使进行检测也不利用信号控制部24生成操作信号。无论何种情况下均不能生成操作信号。即,本实施例根据y轴方向的手势、使x轴方向的姿势引起的显示图像的控制或操作有效或无效。换言之,本实施例能够根据至少两种姿势进行操作,能够利用x轴方向的姿势进行显示图像的操作,利用y轴方向的姿势对x方向的姿势引起的显示图像的控制或操作的开/关(ON/OFF)进行切换。
上述y轴方向的姿势在本实施例中例如如图22(a)所示那样为-y向+y方向去的手的活动。即,在检测元件2对从-y向+y方向去的手的活动进行检测的情况下,利用信号控制部24转换为使得姿势引起的显示图像的操作成为无效的模式(以下,称为“姿势无效模式”),这之后即使做出沿着x轴方向的手势显示图像也不被控制或操作。在姿势无效模式中,当检测从-y向+y方向去的手的活动时,姿势无效模式被解除,能够通过再次向x轴方向去的姿势进行显示图像的操作。在本实施例中,以用于从通常模式(姿势有效的模式)转换为姿势无效模式的姿势为从-y向+y方向去的手的活动是为了使得姿势无效模式中不会由于因手指动作(通常从+y方向向-y方向)而不经意地解除姿势无效模式。即,将能够与用手指动作区别的手的活动设定成用于姿势无效模式转换的姿势。当然,也可以将从+y向-y方向去的手的活动设定成用于姿势无效模式转换的姿势进行设定。
根据这样的本实施例的结构,能够以简单的操作转换为姿势无效模式,在该姿势无效模式中不以用手指动作对显示图像进行控制或操作,所以能够允许对显示图像的用手指动作并且能够防止将该用手指动作误检测为滚动、逐张发送、滑动翻页等用于显示图像变更的姿势。
不过,当如图22(a)所示那样将从-y向+y方向去手的活动作为用于转换为姿势无效模式的姿势时,例如存在以下说明的那样的产生误检测的可能性。参照图22(b)对该误检测进行说明。
图22(b)是表示在进行图22(a)所示的用于姿势无效模式转换的姿势的前一阶段进行的操作者的活动的一个例子的图。如图22(b)所示,作为动-y向+y方向进行手势的前一阶段,操作者需要将手移动至画面中央。因此认为,在以右手进行手势的情况下手从+x向-x方向活动,在以左手进行手势的情况下手从-x向+x方向活动。存在该前一阶段的手的动作被作为x轴方向的姿势误检测的可能性。考虑到这样的前一阶段的误检测的可能性,例如即使检测出图22(a)所示那样的手的动作、即从-y至+y方向或从+y至-y方向的手的动作,也存在不能良好地转换至姿势无效模式的可能性。
为了解决该问题,在本实施例中,在进一步如图23所示那样利用检测元件2连续地检测到沿着y方向的二方向的手的动作时,转换为姿势无效模式。在本实施例中,为了转换为姿势无效模式,如图23所示那样,首先从+y向-y方向进行手势(图23的(1)),之后,连续地从-y向+y方向进行手势(图23(2))。通过对该一系列的手的动作进行检测,作为用于转换为姿势无效模式的姿势被识别。即,将沿着y轴方向的、连续地形成的彼此为相反方向的手势(即y轴方向的往复手势)作为从通常模式转换为姿势无效模式的姿势被识别。此外,为了防止用手指动作导致的误检测,例如如图24所示那样计算检测到从+y至-y方向的手势(1)的时间(T1)与检测到从-y至+y方向的手势(2)的时间(T2)的时间差,如果该时间差(T2-T1)不到规定时间(Tges_en),则转换为姿势无效模式。另一方面,如果为规定时间(Tges_en)以上,则不转换为姿势无效模式,该检测姿势被无效化。这样,通过沿着y方向的2方向的手的活动的检测和该2方向的手的活动间的时间的检测,能够以高精度转换为姿势无效模式,进一步,能够以简单的操作允许用手指动作并且能够实现误检测的降低。上述规定时间(Tges_en)考虑到人的活动而优选设定为600msec~1.2sec。此外,也可以在对姿势检测的有效/无效进行切换的用途中使用y轴方向的手势。由此能够仅在操作者需要时使姿势检测有效,能够进一步减少误检测。
此外,也可以努力使操作者明确地知道用于显示图像的控制或操作的姿势是有效/无效(即是否为姿势无效模式中)。例如,也可以如图25(a)所示那样,在向姿势无效模式转换时,在图像中合成消息或图标30地进行显示。此外,也可以如图25(b)所示那样,例如在投影装置1的与操作者正对的位置设置LED等模式显示用光源15,在显示图像操作的姿势有效时使其点亮。在图25(a)的情况下,优选在投影图像的端部显示消息或图标30,也可以为操作者能够任意地设定显示位置的方式。
此外,在图25(b),模式显示用光源15被内置于投影装置1内,设置在检测元件2与检测元件保护罩16间。检测元件保护罩16是用于保护检测元件2的部件,配置在检测元件2的检测面侧,此外,例如由具有透过性的材质构成。在本例中将光源15设置在检测元件2与检测元件保护罩16间,但是设置场所既可以为用户能够视认的位置也可以为投影装置1外。此外,模式显示用光源15的颜色既可以根据投影装置1的外观确定,也可以使用RGB三色的LED作为模式显示用光源15,用户在姿势无效模式中任意地设定发光的颜色。模式显示用光源15使用可见光波长,以使得人能够看见,所以检测元件2的灵敏度波长不是可见光波段,或者只要可见光波段的灵敏度低就没有问题。此外,也可以为如下方式:检测元件保护罩16作为与检测元件2的灵敏度波长对应的波长滤光片发挥作用,以上述灵敏度波长为主地透过。
此外,为了避免操作者以外的误检测,在姿势的检测后一定期间未检测出姿势的情况下,既可以令投影装置1为不检测姿势的状态,也可以使所检测到的姿势无效化。在这种情况下,在操作者进行使用时,只要恢复为检测姿势的状态就没有问题。姿势检测状态的切换既可以通过姿势进行,也可以从投影装置1侧的菜单画面设定。此外,也可以从菜单画面设置完全使姿势的检测或利用姿势进行的操作无效的模式,使利用姿势进行的存在的有效/无效的切换自身无效。
进一步,在能够对显示图像检测x轴方向、z轴方向的二维姿势的情况下,考虑各种方向的姿势与显示图像的控制或操作的种类的组合。图26是表示在桌上投影时、能够利用姿势使显示图像旋转的例子。
在观看并讨论桌上投影的图像的情况下,推测围着桌子从各种角度观看显示图像的状况。在这样的状况下,例如即使在会议中、要观看显示图像的人也常常发生变化,所以多数情况下显示图像的旋转功能对参加讨论的大多数观测者而言有用。具体而言,如图26(a)那样通过手活动的距离设定显示图像的旋转角度。举个例子,在如图26(a)所示那样以画面中央为支点从A点至B点使手移动90°的情况下,如图26(b)所示,画面逆时针旋转90°。这样,如图26(b)所示,能够使显示图像的正面朝向图中右侧的观察者。
关于旋转角度,也可以使得用户能够任意地进行设定。此外,为了与仅x轴方向、y轴方向的活动进行区别而减少误检测,也可以采用能够对利用姿势进行的显示图像的旋转功能的有效/无效进行切换。该切换既可以通过使手静止在显示图像上的一点进行,也可以通过y轴方向的手的动作进行。进一步,考虑到用户的使用便利性,也可以自由地确定手的动作的种类和执行的功能(旋转功能、旋转功能的有效/无效的切换等)的比例。该比例也可以从投影装置1的菜单画面设定。
此外,在如图26(b)那样显示图像的朝向发生变化的情况下,也可以将检测元件2的检测范围2a如图26(b)那样根据显示图像的朝向变更。由于正对着显示画面的正面的人为主要的操作者的可能性高,也可以使检测范围2a朝向与该操作者对应的位置。
此外,在桌上投影的情况下,多数情况下电源开关位于投影装置1侧面。因此,在投影装置1未被固定的情况下,成为一只手按着投影装置1、另一只手按压电源开关,使用便利性低。因此如果能够利用姿势进行电源接通/断开操作则使用便利性变得非常好。因此,在本实施例中,采用能够利用姿势操作电源的接通/断开的方式。例如如图27所示那样,利用z轴方向的手的活动进行电源接通/断开的切换。更详细而言,例如使手在从+z至-z方向、即与显示图像的投影面平行地靠近投影装置1的方向上活动,在靠近投影装置1的位置静止一定时间。能够通过对该手的动作进行检测来使电源接通/断开。根据这样的结构,即使不按压投影装置1具备的电源按钮,也能够操作电源的接通/断开,所以能够更加提高使用便利性。
此处,参照图46~48在以下对用于解决关于上述的“操作者进行的姿势的连续动作”、“人的身体的活动”和“y轴方向的手的动作”的课题的本实施例的处理的流程图进行说明。该处理利用信号控制部24进行。
图46表示用于解决关于“操作者进行的姿势的连续动作”的课题的本实施例的处理的流程图的一个例子。在图46中,在S461中在t=t1的时刻检测到姿势。此处,检测到的姿势的方向为方向。接着,在S462,对在S461检测到的姿势的方向是否与在t1之前的t0检测到的姿势的方向相同进行判定。如果判定为相同,则前进至S463,使在S461检测到的姿势有效。如果在S462判定为不同,则前进至S464,对从t0起的经过时间t1是否为Tdead的经过以前进行判定。如果为Tdead经过以前,则前进至S465,使在S461检测到的姿势无效。如果为Tdead经过以后则前进至S466,使在S461检测到的姿势无效。
图47表示用于解决关于“人的身体的活动”的课题的本实施例的处理的流程图的一个例子。在图47中,在S471,分别利用检测范围的位置A、位置B检测移动体。此时,以在位置A的检测时间为tA、以在位置B的检测时间为tB。接着,在S472,计算tA与tB的时间差,并判定其是否不到T2。如果不到T2,则将在S471检测到的移动体作为姿势进行检测。在T2以上的情况下,不将在S471检测到的移动体作为姿势进行检测,或者在检测到的情况下使该检测无效化。
图48表示用于解决关于“y轴方向的手的动作”的课题的本实施例的处理的流程图的一个例子。在图48中,在S481,检测在y轴方向上相互不同的2方向(+y→-y方向和-y→+y方向)的姿势。此时,以+y→-y方向的姿势的检测为时间t1、以-y→+y方向的姿势的检测为时间t2进行。接着,在S482,计算t1与t2的时间差,判定该时间差是否不到规定时间(Tges_en)。如果为规定时间(Tges_en)以上则前进至S484,使在该S481检测到的姿势无效化。如果不到规定时间(Tges_en)则前进至S483,判定此处现在投影装置1是否为姿势无效模式中。如果为姿势无效模式中,则前进至S485,解除姿势无效模式。只要不是姿势无效模式中(即如果为通常模式=姿势有效模式中),则前进至S486,转换为姿势无效模式。接着,参照图28对通过利用人的手势进行的噪声降低实现的灵敏度调整进行说明。图28表示操作者利用右手从+x向-x方向做出手势的样子。例如考虑检测元件2内置有多个传感器,在图中A的位置和B的位置进行检测的传感器各不相同的情况。在图28那样的系统中,传感器观测的对象在位置A为手心、在位置B为手背。在手心和手背温度不同,此外,颜色不同,所以对光的反射率也不同。在这种情况下,从位置A和位置B检测出的信号电平不同。一般传感器的信号在利用放大器放大之后进行信号处理。此时,如果放大器的增益高则与之相应地噪声电平变高,响应速度也变慢。因此,如果预想噪声电平相对高则期望在上级尾降低放大器的增益。于是,在本实施例中,通过降低与A侧传感器和B侧传感器中一个传感器对应的放大器的增益,实现噪声电平的降低和响应速度的提高。例如在手心的温度和手背的温度中一般手心的温度高,所以在利用右手做出手势的情况下,降低与检测手心的A侧传感器对应的放大器的增益,相反在利用左手做出手势的情况下,降低与B侧传感器对应的放大器的增益。由此,在具备多个传感器的情况下,能够降低噪声,以高精度检测姿势。
手势的手的切换、即右手模式和左手模式的切换例如可以用通过设置于投影装置1的开关和显示图像的菜单进行。
[检测信号饱和应对措施]
接着,对关于利用操作者的身体与检测元件2的温度差形成的检测信号的饱和的课题、和用于解决该问题的本实施例的结构进行说明。此处,作为传感器使用利用温差电堆的检测元件。
首先,参照图29对使用温差电堆的检测元件2的电路结构的一个例子进行说明。在图29中,温差电堆(传感器)261输出与对象物(例如人的手)的温度与传感器261自身的温度差大致成比例的检测信号。由于传感器261的检测信号的电平非常小,所以使用放大器262进行放大。此外,在放大器262的正极性端子输入传感器261,在负极性端子输入基准电压Vref。而且放大器262以被输入该负极性端子的基准电压Vref为基准,将来自被输入正极性端子的传感器261的检测信号放大输出。来自该放大器262的信号用作用于姿势判定的信号。
图30是表示利用温差电堆(传感器)261检测到具有热的对象物时的放大器262的输出电压的图。在图30,当以放大器262的输出电压为Vobj、以基准电压为Vref、以对象物的温度为Tobj、以温差电堆(传感器261)的温度为Ts时,在Tobj=Ts的情况下,成为Vobj=Vref。此外,在Tobj>Ts的情况下,成为Vobj>Vref,在Tobj<Ts的情况下,成为Vobj<Vs。放大器262的输出电压Vobj由对象物的温度Tobj与温差电堆的温度Ts的关系确定,例如以下述式4表示。
Vobj=α(Tobj-Ts)+Vref  (4)
此处,α是由温差电堆的灵敏度和/或放大器262的放大度(增益)确定的系数。
接着,对使用温差电堆的姿势检测进行说明。图31(a)是表示检测到正对着温差电堆的人体的情况下的例子的图,图31(b)是表示正对着温差电堆的人的手的检测的情况下的例子的图。此外,图32是表示检测到人体与手的温度时的放大器262的输出电压的图。此处,虽然未图示,但是投影装置1进行桌上投影,以人体的温度为Tback、以与人体的温度对应的输出电压为Vback、以手的温度为Thand、以与手的温度对应的Vobj为Vhand。在利用姿势对投影装置1的显示图像进行操作或控制的情况下,如图31所示那样,操作者与投影装置1的传感器261正对地向传感器261的前面伸出手,进行手势。因此,操作者的身体相对于操作者的手能够看做静止的背景。此外,由于操作者的手与操作者的身体相比位于靠近传感器261的位置,此外由于操作者的身体被衣服覆盖,所以当从传感器261看时,操作者的手与操作者的身体相比为高的温度。因此,能够通过如图32所示那样计算检测到作为背景的静止的人体时的电压Vback与检测到在该背景之前活动的作为对象物的人的手时的Vhand之差、即ΔV(Vhand-Vback),检测手势、即姿势。
图33表示姿势检测中使用的、包括多个温差电堆的检测元件2的一个例子,图33(a)是表示从正面(即从+z向-z方向)观测包括4个温差电堆(CH1~CH4)的检测元件2的检测面时的图,图33(b)是表示从-x向+x方向观测检测元件2的各温差电堆的检测范围时的图,图33(c)是表示从+y向-y方向观测检测元件2的各温差电堆的检测范围时的图。如图33(a)所示,温差电堆以沿通过检测面的中心的y轴方向的线排列2个(CH2、CH4)、沿通过检测面的中心的x轴方向的线排列2个(CH1、CH3)的方式配置,所以4个温差电堆在检测元件2的检测面呈菱形排列。
在该检测元件2,使用各温差电堆检测出的信号的振幅和输出检测信号的时间(时刻)检测姿势。例如在从+x向-x方向作出手势时,CH1的信号输出后检测CH4、CH2,最后检测CH3。此时在CH1与CH3的信号输出上产生时间差。即,当着眼于CH1和CH3时,利用本例的手势按CH1、CH3的顺序输出信号。换言之,如果在时间上按CH1、CH3的顺序输出信号,则能够判定为此时的手势是从+x向-x方向去的手势。这样,在本例的检测元件2,能够通过检测各温差电堆的信号电平和时间差,进行姿势、即与背景相比高温且活动的物体(人的手)的存在的有无及其方向的检测。此处说明了使用4个温差电堆的例子,温差电堆的数量也可以不是4个。只要是能够检测手势的活动的个数,几个都可以。
接着,说明使用该温差电堆的电路结构的问题点。图34是表示相对于温差电堆的温度、人体温度非常高的情况的图。如图34所示,在作为背景的人体温度Tback与温差电堆温度Ts相比非常高的情况下,输出电压变得非常高,在放大器262的电源电压Vcc(放大器262的输出电压的最大值)电平饱和。此时,在手的温度Thand比人体温度Tback大的情况下,与姿势有无无关地,来自放大器262的输出电压不发生变动。在这种情况下,不能进行姿势的检测。图35是表示相对于温差电堆温度、人体的温度非常低的情况的图。在这种情况下,如图所示那样放大器262的输出电压在GND电平饱和,不能与图34同样地进行姿势检测。
这样,在温差电堆温度与人体温度存在大的差的情况下,存在不能检测姿势的情况。为了解决该问题,本实施例用于避免或抑制上述图34、35中例示的放大器262的输出电压的饱和状态、恰当地检测姿势。以下,参照图36对用于避免或抑制本实施例的放大器262输出的饱和的检测元件2的结构进行说明。
如图36所示,本实施例的检测元件2不仅温差电堆(传感器)261和放大器262,而且还具备放大器控制部36。在图33所示的检测元件2的结构的情况下,在4个温差电堆分别设置放大器262和放大器控制部36。放大器控制部36包括信号检测部36a、增益控制部36b和基准电压生成部36c。来自传感器261的输出信号被放大器262放大,输入至放大器控制部36的信号检测部36a。信号检测部36a如后述那样生成用于对基于来自传感器261的输出信号控制增益控制部36b和基准电压生成部36c进行控制的控制信号并输出。增益控制部36b响应来自信号检测部36a的控制信号,控制放大器262的增益。此外,基准电压生成部3c响应来自信号检测部36a的控制信号,控制施加至放大器262的基准电压。
接着,参照图37对图36所示的电路中的具体的用于避免或抑制饱和的放大器261的控制进行说明。
首先,在放大器261作为控制对基准电压的控制进行说明。图37是表示图36所示的信号检测部36a的一个具体例的图。在图37中,信号检测部36a具有A/D转换器361、比较部362、基准电压控制部363、阈值存储部364以及目标值存储部365。此处考虑检测到操作者的身体的情况。放大器262的输出信号Vback被输入到A/D转换器361,被转换为数字信号。从A/D转换器361输出的数字信号、在比较部362读出存储于阈值存储部364的规定的阈值并与之进行比较,判定是否需要基准电压Vref的控制。此处,存储在阈值存储部364的规定的阈值例如为Vcc和/或GND电压。在阈值为Vcc的情况下,来自A/D转换器361的输出信号为Vcc以上时,判定为需要基准电压Vref的控制。此外,在阈值为GND的情况下,当来自A/D转换器361的输出信号为GND以下时,判定为需要基准电压Vref的控制。即,比较部362判定来自放大器262的输出电压的饱和状态。此时,为了与检测到人的手的情况进行区别,在比较部362,判定一定期间(例如几秒钟)来自放大器262的输出电压是阈值Vcc以上还是GND以下。
在比较部362判定为需要基准电压Vref的控制的情况下,即在来自A/D转换器361的输出信号为Vcc以上或GND以下的状态持续一定期间的情况下,将控制开始信号输出至基准电压控制部363。基准电压控制部363响应来自比较部362的控制开始信号,读出存储在目标值存储部365的目标值,与该目标值相应地生成基准电压控制信号,控制基准电压生成部36c。
此时,例如在基准电压Vref为Vcc/2、来自A/D转换器361的输出信号为Vcc以上的情况下,基准电压控制部363从目标值存储部365读出比Vcc/2低的目标值(例如Vcc/4),生成令基准电压Vref为Vcc/4那样的基准电压控制信号,控制基准电压生成部36c。此外,例如在基准电压Vref为Vcc/2、来自A/D转换器361的输出信号为GND以下的情况下,基准电压控制部363从目标值存储部365读出比Vcc/2高的目标值(例如Vcc3/4),生成令基准电压Vref为Vcc3/4那样的基准电压控制信号,控制基准电压生成部36c。
如果基准电压生成部36c例如为通过电阻分割来生成基准电压Vref的结构,也可以通过控制该电阻值控制基准电压。此外,也可以使用被内置于基准电压生成部36c的A/D转换器控制基准电压Vref,如果基准电压生成部36c被进行PWM控制,也可以控制该PWM信号的占空比而控制基准电压Vref。
为了从检测放大器262输出的饱和状态开始进行控制,如上述的例子那样在阈值存储部364存储Vcc或GND。当然,也可以在阈值存储部364存储或设定规定的阈值Vcc、GND电平以外的阈值。例如,如果有Vback与Vhand之差则能够检测人的手的活动即姿势,所以只要能够从放大器262输出与A/D转换器361的最小分辨率对应的电压即可,考虑到这一点,也可以在阈值存储部364存储或设定Vcc-(与A/D转换器361的最小分辨率对应的电压)或GND+(与A/D转换器361的最小分辨率对应的电压)。在图38中,仅表示令阈值为Vcc-(与A/D转换器361的最小分辨率对应的电压)的情况,在图示那样来自放大器262的输出电压超过该阈值的情况下开始基准电压Vref的控制。
此外,也可以不仅考虑A/D转换器361的最小分辨率而且考虑来自温差电堆的检测信号中所含的噪声电平地设定阈值。此外,也可以将与存储在阈值存储部364的阈值相同的值作为目标值存储在目标值存储部365中。
此外,也可以根据检测的温度范围变更目标值。例如在Vref=Vcc/2、温差电堆温度Ts=25℃的情况下,当以来自放大器262的输出信号在Vcc、GND饱和的温度分别为Tback=35℃、15℃时,能够检测姿势的温度范围(能够检测温度范围)ΔT=20℃(=35-15℃)。当温差电堆温度Ts降低成为Ts=20℃时,来自放大器262的输出信号在Vcc、GND饱和的温度分别为Tback=30℃、10℃。即,当温差电堆温度变低时检测到人体的温度或手的温度中的任一温度的情况下,来自放大器262的输出信号饱和的可能性均变高。因此,在预想温差电堆Ts变得低的情况下,优选能够将上述能够检测温度范围ΔT维持或放大至高温侧。因此,例如如果将基准电压设定为例如Vcc/4,则能够在Ts=20℃使能够检测温度范围ΔT为35℃至15℃。该能够检测温度范围ΔT如上述那样与温差电堆Ts为25℃的情况时相同。通过这样变更基准电压,即使在温差电堆的温度Ts向低的方向变动的情况下也能够在恰当的能够检测温度范围ΔT进行姿势检测。在本例中将基准电压设定为Vcc/4,但基准电压也可以考虑使用的温差电堆的温度范围而确定。
接着,对用于避免或抑制放大器262的输出电压的饱和的、放大器262的增益的控制进行说明。该控制也由图37的电路执行。
如上所述,在由比较部362判定为一定期间来自放大器262的输出电压(来自A/D转换器361的信号)为阈值Vcc以上或GND以下的情况下,首先控制基准电压Vref。此时,不进行放大器262的增益控制。
在该基准电压Vref的控制后还维持放大器262的输出电压的饱和的情况下,控制放大器262的增益。例如,在基准电压Vref的控制后,在比较部362中,对一定期间(例如几秒钟)来自放大器262的输出电压是否饱和、即来自A/D转换器361的信号是否一定期间为阈值Vcc以上或GND以下进行判定。如果判定为一定期间持续饱和,则判定为需要控制放大器262的增益。作为例外,在仅与多个温差电堆中的一部分温差电堆连接的放大器262的输出电压饱和的情况下不进行控制。其理由是因为存在仅一部分温差电堆故障或靠近热源的可能性。
而且,在比较部362判定为需要放大器262的增益控制的情况下,比较部362将增益控制信号输出至增益控制部36b,控制成降低放大器262的增益。该增益控制信号既可以基于存储于阈值存储部364的阈值生成,也可以基于存储于目标值存储部365的目标值生成。此外,也可以如上述那样考虑A/D转换器361的分辨率和噪声电平地确定。
通常放大器的增益为了容易取得来自温差电堆的低电平的检测信号而设定得非常高。因此,放大器的增益优选维持得高。在本实施例中,即使如上所述那样放大器262的输出电压饱和,也不立即降低增益,而是首先控制基准电压Vref,在即使如此还维持饱和的情况下降低放大器262的增益。因此,根据本实施例,能够良好地维持来自温差电堆的检测信号的取得并且抑制饱和。
此外,在温差电堆的一部分发生故障、检测到放大器262的输出电压呈现饱和状态或由于靠近热源而放大器262的输出电压呈现饱和状态的情况下,也可以例如如图39所示那样,在显示图像合成显示警告消息39。通过该警告39的显示,能够向操作者通知不能进行正常的姿势的检测。出错显示39也可以不在显示图像上进行,例如也可以进行LED(例如图25(b)的出错显示用光源15)的闪烁和/或从扬声器鸣响出错音。只要是能够使得操作者认识到出错的方法就可以为任何方法。
接着,对能够通过温差电堆的温度控制、避免饱和状态而进行姿势检测的结构进行说明。本实施例构成为,将温差电堆的温度控制成与手的温度大致相同,并进一步通过调整放大器262的增益、基准电压,即使小的信号也能够进行检测。图40是本实施例的另一检测元件2的一个具体例,该检测元件2除了具有温差电堆(传感器)261和放大器262,还具有放大器/温度控制部40、温度检测部41、温度调整部42。此外,放大器/温度控制部40包括信号检测部40a、增益控制部36b、温度控制部40b、温度目标存储部40c和基准电压生成部36c。
接着,对图40的动作进行说明。从传感器261通过放大器262输出的信号和温度检测部41的输出信号被输入到放大器/温度控制部40的信号检测部40a。信号检测部40a使用来自放大器262的信号进行与图37的说明相同的处理,向基准电压生成部36c和增益控制部36b输出控制信号。基准电压生成部36c和增益控制部36b通过与图37的说明相同的处理控制放大器262的基准电压Vref和增益。这些处理、控制与图37的说明的处理、控制相同,所以此处省略对其详细的说明。
而且,被输入到信号检测部40a的信号中来自温度检测部41的信号,进一步被输入到温度控制部40b。温度控制部40b控制温度调整部42,使得由温度检测部41检测到的传感器261的温度成为存储于温度目标值存储部40c中的目标温度。温度调整部42通过将传感器261加热或冷却来控制传感器261的温度,例如能够利用珀耳帖元件、线圈等构成的加热器等。通过控制供给至该珀耳帖元件、加热器的电流,控制传感器261的温度。存储在温度目标值存储部40c中的目标温度,被设定为接近人的手的温度的值,例如36℃附近。
图41(a)是表示以使温差电堆的温度成为与人的手的温度(作为体温的36℃附近)相同的方式进行控制时的放大器262的输出电压的图。如图所示,由于温差电堆与手为同一温度,所以从上述式(4)、Vhand和Vback分别以以下的式5、式6表示。
Vhand=Vref  (5)
Vback=α(Tback-Ts)+Vref(其中,α=α1)  (6)
其中,式6的α表示放大器262的增益(放大率),此处作为α1。
多数情况下手的温度比穿着衣服的人体高,通常Vback比Vhand低。因此,如果将温度控制成使温差电堆的温度与手的温度相等,则如图41(a)和式5那样成为Vhand=Vref,且能够使Vback比基准电压Vref低,所以能够避免放大器262的输出电压的饱和状态地进行姿势的检测。
但是在姿势检测中,Vhand-Vback的值对检测精度影响大。即,Vhand-Vback越大则越容易检测姿势。因此,在上述的温差电堆的温度控制中,当将图37中说明的放大器262的增益、基准电压的控制进行组合时,在姿势检测的灵敏度提高方面更有效果。图41(b)表示该温差电堆的温度控制。在图41(b)的例子中,将基准电压Vref控制为Vcc,且令增益α为比图41(a)的α1大的α2。这样,使Vhand-Vback的值变大。通过如以上那样不仅进行传感器的温度控制而且进一步进行增益、基准电压的控制,能够进一步提高姿势检测的灵敏度。
在令目标温度为手的温度的情况下,例如也可以利用检测元件2检测操作者的手的温度,将其作为目标温度存储在温度目标值存储部40c中。在这种情况下,例如也可以在通过姿势进行的操作的开始前设定规定的温度检测期间,用户通过在检测元件2前伸出手而进行手的温度的检测。
图42是表示包括传感器的温度控制的控制序列的图。该控制序列包括传感器温度控制、基准电压控制、增益控制。即,本实施例的控制序列在基准电压控制和增益控制之前进行传感器温度控制。基准电压控制、增益控制与之前的说明相同,所以在此处省略,仅对传感器温度控制进行说明。
在传感器温度控制中,在规定期间进行手的温度的检测和温差电堆的温度的控制。作为检测手的温度的方法,例如利用温度控制部40b使检测元件2的温度在规定范围(例如28~37℃的范围)内变动,将成为与基准电压Vref相同的温度作为用户的手的温度进行检测。该检测到的温度作为目标温度存储在温度目标值存储部40c。该检测还能够作为体温计利用。该手的温度检测既可以由用户从菜单画面设定,也可以在如上述那样切换保持/非保持(ON/OFF)姿势时自动地显示促进手的温度测定的画面。将所检测到的手的温度作为目标温度存储在温度目标值存储部40c,之后利用与图40的说明相同的方法控制温差电堆的温度。传感器温度的控制后,进行上述的放大器262的基准电压控制、增益控制。
这样,根据本实施例,能够通过将传感器261的温度控制成例如与手的温度相同来避免或抑制放大器262的输出电压的饱和。此外,通过将其组合而进行放大器262的基准电压控制和/或增益控制,能够避免或抑制放大器262的输出电压的饱和并且提高姿势的检测灵敏度。
上述传感器的温度控制也可以利用投影装置1内的热源。例如因为驱动光源的驱动器周边温度非常高,所以将驱动器作为热源,设置用于将该驱动器的热传导至检测元件2侧的结构。具体而言,设置可动的遮热体和传热体,通过使其与设定温度相应地移动而控制从驱动器周边流向传感器的热的流入量。当然,也可以采用这以外的结构。
(实施例4)
接着,对实施例4进行说明。在以下的本实施例中,以例如内置有4个(CH1~CH4)温差电堆等传感器作为检测元件2为例进行说明,但是并不限定于此。
图43是表示从CH3向CH1的方向作出手势的情况下的信号输出的图。检测元件2如图所示那样检测x轴方向、y轴方向的姿势。此处,对用于使通过姿势输出的信号的x轴方向、y轴方向的分离容易的方法进行说明。在图43的例子中,首先从CH3输出检测信号,接着从CH2、CH4,最后从CH1输出检测信号。各个检测信号输出与背景温度Tback对应的偏置和与手的温度Thand对应的姿势信号电平。此处,为了对被输入了那个轴方向的姿势进行判别而减少误检测,以取在各个轴的方向上从各CH取得的检测信号的差的方式构成。参照图44对其一个例子进行说明。
图44表示x轴方向、y轴方向分别取传感器输出的差时的信号的样子。图面上侧表示x轴方向、下侧表示y轴方向的差的取得结果。即,图44的上面的图是取CH1和CH3的检测信号的差的图,下面的图是取CH2和CH4的检测信号的差的图。如图所示,通过取各轴的传感器输出的差,能够实现噪声的降低、姿势信号电平的提高和表示姿势的信号的特征量的提取。通过噪声的降低、姿势信号电平的提高,即使更小的信号也能够进行检测,通过特征量的提取能够减少轴方向的误检测。进一步,相对于偏置电平成为上下对称的波形,容易与y轴方向分离。为了利用上述波形的对称性,需要对根据背景温度变动的偏置电平和根据手的活动变动的姿势信号电平进行检测。
图45是表示用于检测姿势信号电平和偏置电平的一个结构例的图。首先,与上述相同地对CH的检测信号进行A/D转换,对x轴方向、y轴方向分别进行差的计算。例如关于x轴方向计算CH1与CH3的检测信号的差,关于y轴方向计算CH2与CH4的检测信号的差。之后,对于所计算得到的各轴的差计算时间上的平均。作为时间上的平均的计算方法,使用以下2个。一个是跨越几秒钟计算差的平均的方法,另一个是跨越几十msec计算差的平均的方法。根据前者的计算方法计算偏置电平,根据后者的计算方法计算姿势信号电平。关于姿势信号电平,考虑到噪声电平,也可以缩短用于平均化的时间。此外,关于偏置电平,为了追踪变动的信号,也可以缩短用于平均化的时间。此外,也可以根据使用的环境变更平均化时间。
这样,计算偏置电平和姿势信号电平的时间上的平均,判定以偏置电平为基准的波形的对称性。作为判定波形的对称性的方法,也可以将信号电平的最大值、最小值与偏置电平具有多大的差用于判定。例如只要(最大值-偏置电平)<倍数×(偏置电平-最小值)就具有对称性,判定为是被输入了姿势的轴。另一方面,不满足该条件则判定为不是被输入姿势的轴。
这样,在x轴方向存在姿势的情况下,能够容易地从各CH的检测信号分离y轴方向的信号成分。此处以x轴方向的手势为例进行列举,但是在进行y轴方向的手势的情况下也同样能够看到波形上的对称性,所以能够采用同样的方法提取x轴方向的信号成分。
附图符号说明
1 投影装置
2 检测元件
2a 检测范围
3 检测信号运算部
4 投影部
4a 图像控制部
4b 光源部
4c 光控制
4d 投影透镜
4e 投影反射镜
5 检测范围切换部
5a 检测范围切换信号生成部
5b 检测元件控制部
6 外部设备
7 激光光源
8 角度可变反射镜
9 受光元件
10 屏幕
11 投影装置配置台
12 旋转台
13 柱面透镜
15 LED光源
16 检测元件保护罩
20 无线设备
21 PC
22 无线通信部
23 图像转换部
24 信号控制部
25 红外线受光部
262 放大器
41 温度检测部
42 温度调整部

Claims (20)

1.一种图像投影装置,其能够利用姿势进行投影图像的控制或操作,所述图像投影装置的特征在于,包括:
用于检测姿势的检测元件;和
根据由该检测元件检测到的姿势生成用于对被投影的图像进行控制或操作的操作信号的控制部,
所述控制部在所述检测元件检测到第1方向的姿势的情况下生成用于对被投影的图像进行控制或操作的操作信号,在检测到与所述第1方向不同的第2方向的姿势的情况下,停止所述操作信号的生成。
2.如权利要求1所述的图像投影装置,其特征在于:
所述第1方向是与所述图像投影装置投影的图像的投影面平行的方向,所述第2方向是与所述投影面垂直的方向。
3.如权利要求2所述的图像投影装置,其特征在于:
所述第1方向是与所述图像投影装置投影的图像的投影面平行的方向,且是所述被投影的图像的水平方向。
4.如权利要求2所述的图像投影装置,其特征在于:
在所述检测元件检测到沿着所述第2方向的、连续地形成的彼此相反方向的姿势的情况下,所述控制部停止所述操作信号的生成。
5.如权利要求1所述的图像投影装置,其特征在于:
所述控制部在利用所述检测元件检测出所述第1方向上的一个方向的姿势后,使在一定时间内检测到的与该一个方向相反的方向的姿势无效。
6.如权利要求1所述的图像投影装置,其特征在于:
所述检测元件将一定以上的速度的手势作为姿势检测。
7.如权利要求2所述的图像投影装置,其特征在于:
在所述检测元件检测到沿着所述第2方向形成的一个方向的姿势,之后检测到一定时间内形成的与该一个方向相反的方向的姿势的情况下,所述控制部停止所述操作信号的生成。
8.如权利要求1所述的图像投影装置,其特征在于:
所述控制部在投影的图像中包含用于通知是否处于停止所述操作信号的生成的状态的消息或图标。
9.如权利要求1所述的图像投影装置,其特征在于:
还包括用于通知是否处于停止所述操作信号的生成的状态的光源。
10.如权利要求1所述的图像投影装置,其特征在于:
还具有利用姿势使图像旋转的功能。
11.如权利要求10所述的图像投影装置,其特征在于:
利用在被投影的图像上旋转的姿势使所述图像旋转。
12.如权利要求1所述的图像投影装置,其特征在于:
在所述检测元件检测到与所述第1方向和第2方向垂直的方向的姿势的情况下,将所述图像投影装置的电源接通/断开。
13.如权利要求1所述的图像投影装置,其特征在于:
所述检测元件包括多个传感器,使各传感器的灵敏度不同。
14.如权利要求13所述的图像投影装置,其特征在于:
能够以如下方式设定:在操作者用右手做出姿势的情况下,使从操作者看时右手侧的传感器的灵敏度比左手侧的传感器的灵敏度低,在做出左手姿势的情况下,使左手侧的传感器的灵敏度比右手侧的传感器的灵敏度低。
15.一种图像投影装置,其将具有图像信息的光投射到桌上而显示图像,该图像投影装置的特征在于,包括:
产生光的光源部;
光控制部,其使用该光源部产生的光,生成基于所述图像信息的光学图像;
投影部,其具有对该光控制部生成的光进行投射的投影光学部;
检测元件,其包括用于检测所述图像投影装置的操作者的姿势的温度传感器;
放大器,其将来自该检测元件中所含的各温度传感器的检测信号放大;和
控制部,其基于由该检测元件检测、由所述放大器放大后的姿势的检测信号,生成用于操作涉及所述图像信息的图像信号的操作信号,
所述控制部能够控制用于在所述放大器中放大所述检测信号而使用的基准电压和/或所述放大器的放大度。
16.如权利要求15所述的图像投影装置,其特征在于:
所述控制部在所述检测元件的检测信号为第1阈值以上、或比该第1阈值低的第2阈值以下的情况下,控制所述基准电压和/或所述放大器的增益。
17.如权利要求15所述的图像投影装置,其特征在于:
所述控制部在所述检测元件的检测信号在一定期间为第1阈值以上、或比该第1阈值低的第2阈值以下的情况下,控制所述基准电压,之后在所述检测元件的检测信号在一定期间为第1阈值以上、或比该第1阈值低的第2阈值以下的情况下,控制所述放大器的增益。
18.如权利要求15所述的图像投影装置,其特征在于:
所述控制部在所述放大器的输出信号的一部分呈现饱和状态的情况下,在所述图像上合成显示警告消息。
19.一种图像投影装置,其将具有图像信息的光投射到桌上而显示图像,该图像投影装置的特征在于,包括:
产生光的光源部;
光控制部,其使用该光源部产生的光,生成基于所述图像信息的光学图像;
投影部,其具有对该光控制部生成的光进行投射的投影光学部;
检测元件,其包括用于检测所述投影装置的操作者的姿势的温度传感器;
放大器,其将该检测元件的检测信号放大;
控制部,其基于由该检测元件检测、由所述放大器放大后的姿势的检测信号,生成用于操作涉及所述图像信息的图像信号的操作信号;
温度检测部,其检测该检测元件的温度;和
温度控制部,其基于由所述温度检测部检测到的所述检测元件的温度,控制该检测元件的温度。
20.如权利要求18所述的图像投影装置,其特征在于:
所述温度控制部控制所述检测元件的温度,使得所述检测元件的温度与体温相同。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105975073A (zh) * 2016-04-29 2016-09-28 广东美的制冷设备有限公司 手势识别方法、手势识别装置和设备
CN106406684A (zh) * 2016-04-22 2017-02-15 乐视控股(北京)有限公司 投影处理方法、装置及投影仪
CN110168474A (zh) * 2017-02-24 2019-08-23 索尼移动通信株式会社 信息处理设备、信息处理方法和程序
CN110677630A (zh) * 2018-07-02 2020-01-10 卡西欧计算机株式会社 投影装置、投影方法以及存储介质
CN113641258A (zh) * 2020-04-27 2021-11-12 上海小瞳智能科技有限公司 一种基于固态激光雷达触控交互系统
CN114280877A (zh) * 2020-10-01 2022-04-05 株式会社理光 图像投影装置

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101978967B1 (ko) * 2012-08-01 2019-05-17 삼성전자주식회사 제스처의 방향에 기초하여 상기 제스처를 인식하는 제스처 인식 장치와 제스처 인식 방법
US9674415B2 (en) * 2014-12-22 2017-06-06 Google Inc. Time-of-flight camera system with scanning illuminator
WO2016199267A1 (ja) * 2015-06-11 2016-12-15 日立マクセル株式会社 光測距装置及びその制御方法、及びそれを用いたジェスチャ検出装置
WO2017060943A1 (ja) * 2015-10-05 2017-04-13 日立マクセル株式会社 光測距装置及び映像投写装置
JPWO2017065051A1 (ja) * 2015-10-16 2018-08-02 コニカミノルタ株式会社 入力装置、電子機器、電子機器の入力方法及びその入力プログラム
JPWO2017065050A1 (ja) * 2015-10-16 2018-08-02 コニカミノルタ株式会社 入力装置、電子機器、電子機器の入力方法及びその入力プログラム
JP2017146927A (ja) * 2016-02-19 2017-08-24 ソニーモバイルコミュニケーションズ株式会社 制御装置、制御方法及びプログラム
CN107543612A (zh) * 2016-06-26 2018-01-05 周尧 一种智能手势识别装置
JP7501823B2 (ja) * 2016-07-15 2024-06-18 ライト フィールド ラボ、インコーポレイテッド ライトフィールドおよびホログラフィック導波路アレイにおけるエネルギーの選択的伝搬
CN109891378A (zh) * 2016-11-08 2019-06-14 索尼公司 信息处理装置、信息处理方法和程序
JP6173625B1 (ja) * 2017-01-04 2017-08-02 京セラ株式会社 電子機器、プログラムおよび制御方法
JP6293953B1 (ja) 2017-04-04 2018-03-14 京セラ株式会社 電子機器、プログラムおよび制御方法
WO2019118387A1 (en) * 2017-12-11 2019-06-20 Dentsply Sirona Inc. Methods, systems, apparatuses, and computer program products for extending the field of view of a sensor and obtaining a synthetic radiagraph
JP6637089B2 (ja) * 2018-02-14 2020-01-29 京セラ株式会社 電子機器、プログラムおよび制御方法
CN111819463B (zh) * 2018-03-08 2024-03-08 松下知识产权经营株式会社 激光雷达
JP7346977B2 (ja) * 2019-07-29 2023-09-20 株式会社リコー 制御装置、電子機器、制御システム、制御方法、およびプログラム
EP4127626A1 (en) * 2020-04-02 2023-02-08 Signify Holding B.V. A sensor device
JP7112627B2 (ja) * 2020-11-30 2022-08-04 ソニーグループ株式会社 制御装置、制御方法及びプログラム
KR20240134635A (ko) * 2023-03-02 2024-09-10 삼성전자주식회사 프로젝터 및 그의 동작 방법

Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1914646A (zh) * 2004-05-27 2007-02-14 佳能株式会社 信息处理方法、信息处理设备及摄像设备
CN101517515A (zh) * 2006-09-28 2009-08-26 诺基亚公司 改进型用户接口
CN101598953A (zh) * 2009-05-08 2009-12-09 和芯微电子(四川)有限公司 一种输出可调的高电源抑制比基准源电路
CN102163127A (zh) * 2010-02-12 2011-08-24 霍尼韦尔国际公司 触敏显示器上的手势
CN102236409A (zh) * 2010-04-30 2011-11-09 宏碁股份有限公司 基于影像的动作手势辨识方法及系统
CN102317857A (zh) * 2009-02-12 2012-01-11 佳能株式会社 摄像设备及其控制方法
CN102473041A (zh) * 2009-08-12 2012-05-23 岛根县 图像识别装置、操作判断方法以及程序
CN102597941A (zh) * 2009-10-28 2012-07-18 日本电气株式会社 便携式信息终端
CN102591452A (zh) * 2010-12-08 2012-07-18 欧姆龙株式会社 姿势识别装置、姿势识别方法、控制程序以及记录介质
CN103038797A (zh) * 2010-05-25 2013-04-10 田载雄 动画制作系统以及动画制作方法
CN103140871A (zh) * 2010-09-28 2013-06-05 日本电气工程株式会社 图像读取设备和图像读取方法
CN103282859A (zh) * 2010-12-27 2013-09-04 索尼电脑娱乐公司 手势操作输入处理装置及手势操作输入处理方法
CN103329079A (zh) * 2010-11-22 2013-09-25 爱普生挪威研究和发展公司 基于相机的多点触摸交互以及照明系统和方法
CN103329147A (zh) * 2010-11-04 2013-09-25 数字标记公司 基于智能手机的方法和系统

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3067344B2 (ja) * 1991-10-28 2000-07-17 ミノルタ株式会社 熱定着装置
JPH06153089A (ja) * 1992-10-30 1994-05-31 Olympus Optical Co Ltd 固体撮像装置
EP2000894B1 (en) * 2004-07-30 2016-10-19 Apple Inc. Mode-based graphical user interfaces for touch sensitive input devices
US7325933B2 (en) 2004-08-09 2008-02-05 Sanyo Electric Co., Ltd Projection type video display apparatus
JP2009145149A (ja) * 2007-12-13 2009-07-02 Shimadzu Corp 分光光度計
US9772689B2 (en) * 2008-03-04 2017-09-26 Qualcomm Incorporated Enhanced gesture-based image manipulation
JP5083283B2 (ja) * 2008-10-29 2012-11-28 パナソニック株式会社 誘導加熱調理器
JP2010117917A (ja) * 2008-11-13 2010-05-27 Toyota Infotechnology Center Co Ltd 動作検出装置および操作システム
JP2010204730A (ja) * 2009-02-27 2010-09-16 Seiko Epson Corp ジェスチャーに応答して機器を制御するシステム
JP5115499B2 (ja) * 2009-03-06 2013-01-09 セイコーエプソン株式会社 プレゼンテーション装置
US9542091B2 (en) * 2010-06-04 2017-01-10 Apple Inc. Device, method, and graphical user interface for navigating through a user interface using a dynamic object selection indicator
JP4883332B2 (ja) 2010-09-21 2012-02-22 三洋電機株式会社 投写型映像表示装置
KR20120080072A (ko) * 2011-01-06 2012-07-16 삼성전자주식회사 모션에 의해 제어되는 디스플레이 장치 및 그 모션 제어 방법
JP2012208439A (ja) * 2011-03-30 2012-10-25 Sony Corp 投影装置、投影方法及び投影プログラム
JP5834690B2 (ja) * 2011-09-22 2015-12-24 カシオ計算機株式会社 投影装置、投影制御方法及びプログラム
JP5994434B2 (ja) * 2011-10-07 2016-09-21 カシオ計算機株式会社 電子機器、及びプログラム
JP2013186646A (ja) * 2012-03-07 2013-09-19 Toshiba Corp 情報処理装置および情報処理装置の制御方法
JP5518225B2 (ja) * 2013-03-07 2014-06-11 富士通テン株式会社 ディスプレイ装置

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1914646A (zh) * 2004-05-27 2007-02-14 佳能株式会社 信息处理方法、信息处理设备及摄像设备
CN101517515A (zh) * 2006-09-28 2009-08-26 诺基亚公司 改进型用户接口
CN102317857A (zh) * 2009-02-12 2012-01-11 佳能株式会社 摄像设备及其控制方法
CN101598953A (zh) * 2009-05-08 2009-12-09 和芯微电子(四川)有限公司 一种输出可调的高电源抑制比基准源电路
CN102473041A (zh) * 2009-08-12 2012-05-23 岛根县 图像识别装置、操作判断方法以及程序
CN102597941A (zh) * 2009-10-28 2012-07-18 日本电气株式会社 便携式信息终端
CN102163127A (zh) * 2010-02-12 2011-08-24 霍尼韦尔国际公司 触敏显示器上的手势
CN102236409A (zh) * 2010-04-30 2011-11-09 宏碁股份有限公司 基于影像的动作手势辨识方法及系统
CN103038797A (zh) * 2010-05-25 2013-04-10 田载雄 动画制作系统以及动画制作方法
CN103140871A (zh) * 2010-09-28 2013-06-05 日本电气工程株式会社 图像读取设备和图像读取方法
CN103329147A (zh) * 2010-11-04 2013-09-25 数字标记公司 基于智能手机的方法和系统
CN103329079A (zh) * 2010-11-22 2013-09-25 爱普生挪威研究和发展公司 基于相机的多点触摸交互以及照明系统和方法
CN102591452A (zh) * 2010-12-08 2012-07-18 欧姆龙株式会社 姿势识别装置、姿势识别方法、控制程序以及记录介质
CN103282859A (zh) * 2010-12-27 2013-09-04 索尼电脑娱乐公司 手势操作输入处理装置及手势操作输入处理方法

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106406684A (zh) * 2016-04-22 2017-02-15 乐视控股(北京)有限公司 投影处理方法、装置及投影仪
CN106406684B (zh) * 2016-04-22 2019-07-02 法法汽车(中国)有限公司 投影处理方法、装置及投影仪
CN105975073A (zh) * 2016-04-29 2016-09-28 广东美的制冷设备有限公司 手势识别方法、手势识别装置和设备
CN105975073B (zh) * 2016-04-29 2019-07-02 广东美的制冷设备有限公司 手势识别方法、手势识别装置和设备
CN110168474A (zh) * 2017-02-24 2019-08-23 索尼移动通信株式会社 信息处理设备、信息处理方法和程序
CN110677630A (zh) * 2018-07-02 2020-01-10 卡西欧计算机株式会社 投影装置、投影方法以及存储介质
US11252387B2 (en) 2018-07-02 2022-02-15 Casio Computer Co., Ltd Projection apparatus, projection method and storage medium
CN110677630B (zh) * 2018-07-02 2022-03-25 卡西欧计算机株式会社 投影装置、投影方法以及存储介质
CN113641258A (zh) * 2020-04-27 2021-11-12 上海小瞳智能科技有限公司 一种基于固态激光雷达触控交互系统
CN114280877A (zh) * 2020-10-01 2022-04-05 株式会社理光 图像投影装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN104750243B (zh) 2018-02-23
US20150185859A1 (en) 2015-07-02
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JP2015125670A (ja) 2015-07-06
JP6222830B2 (ja) 2017-11-01

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