图像投影装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 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】
[0002] 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"。
[0003] 先行技术文献
[0004] 专利文献
[0005] 专利文献1:日本特开2011-43834号公报
【发明内容】
[0006] 发明要解决的课题
[0007] 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。
[0008] 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。
[0009] 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。
[0010] 用于解决课题的方法
[0011] 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。
[0012] 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。
[0013] 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。
[0014] 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。
[0015] 发明效果
[0016] 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】
[0017] 图1是本发明的实施例1的投影装置1的概略外观图。
[0018] 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。
[0019] 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。
[0020] 图4是表示调整检测元件2的倾斜的机构的图。
[0021] 图5是表示使用激光扫描的检测范围的调整方法的图。
[0022] 图6是表示桌上投影时的检测范围设定的例子的图。
[0023] 图7是表示使用无源型传感器的情况下的检测方法的图。
[0024] 图8是表示投影装置的图像为多画面的情况下的图。
[0025]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。
[0026] 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。
[0027]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。
[0028] 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。
[0029] 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。
[0030] 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。
[0031] 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。
[0032] 图16是表示操作者进行的基本的活动的图。
[0033] 图17是表示滑动（slide)翻页等中的操作者的连续动作的图。
[0034] 图18是表示实施例3的连续动作的检测方法的图。
[0035] 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。
[0036] 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。
[0037] 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。
[0038]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。
[0039]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。
[0040]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。 [0041]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。
[0042]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。
[0043] 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。
[0044] 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。
[0045] 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。
[0046] 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。
[0047] 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。
[0048] 图32是表示图31的例子中的放大器262的输出电压的图。
[0049] 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。
[0050] 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。
[0051] 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。
[0052] 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。
[0053] 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。
[0054] 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。
[0055] 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。
[0056] 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。
[0057] 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。
[0058] 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。
[0059] 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。
[0060] 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。
[0061] 图45是表示用于检测姿势信号电平和偏置电平（offsetlevel)的一个结构例的 图。
[0062] 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。
[0063] 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。
[0064] 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】
[0065] 以下，使用附图对用于实施本发明的方式进行说明。
[0066] (实施例1)
[0067] 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。
[0068] 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）。
[0069] 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。
[0070] 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。
[0071] 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。
[0072] 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dl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。
[0073] 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。
[0074] 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 2&〇
[0075] 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。
[0076] 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。
[0077] 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1