图像投影装置的制造方法_4

文档序号:8430285阅读:来源:国知局
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。
[0137]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。
[0138] 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 另IJ。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。
[0139] 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。
[0140] 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。
[0141] 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。
[0142] 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。
[0143] 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。
[0144] 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。
[0145] 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。
[0146] 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。
[0147] 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。
[0148] 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=tl的时刻检测到姿势。此处,检测 到的姿势的方向为+X4-X方向。接着,在S462,对在S461检测到的姿势的方向是否与在11 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tl是 否为Tdead的经过以前进行判定。如果为Tdead经过以前,贝1」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。
[0149] 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。
[0150] 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tl、以-y-+y方向 的姿势的检测为时间t2进行。接着,在S482,计算tl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。
[0151] 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。
[0152][检测信号饱和应对措施]
[0153] 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。
[0154] 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。
[0155] 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。
[0156] Vobj = a (Tobj-Ts)+Vref (4)
[0157] 此处,a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。
[0158] 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、S卩AV(Vhand-Vback),检测手势、即姿势。
[0159] 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)
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