图像投影装置的制造方法_3

文档序号:8430285阅读:来源:国知局
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。
[0108] 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。
[0109] (实施例3)
[0110] 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。
[0111] 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。
[0112] 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。
[0113] 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。
[0114] 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。
[0115] 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。
[0116] 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。
[0117] 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。
[0118] 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。
[0119] 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。
[0120] [对于操作者的活动的误检测应对措施]
[0121] 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。
[0122] 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。
[0123]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。
[0124]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=tl朝向 +x轴方向、之后在tl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=tl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。
[0125] 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,tl为Tdead 以内,所以在tl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。
[0126]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。
[0127]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1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。
[0128] 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A=>B的速度v(m/sec)由v=(从A至B的距离)/ (tB-tA)表示。
[0129] -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、S卩(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、S卩(tB-tA)多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。
[0130] 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。
[0131] 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。
[0132] 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。
[0133] 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(0N/0FF)进行切换。
[0134] 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。
[0135] 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。
[0136] 不过,
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