輸入操作檢測設(shè)備、投影裝置、交互白板和數(shù)字標(biāo)識裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及輸入操作檢測設(shè)備、投影裝置、交互白板、數(shù)字標(biāo)識裝置(digitalsignage)和投影系統(tǒng)。特別地，本發(fā)明涉及適用于檢測通過用戶輸入的輸入操作的輸入操作檢測設(shè)備、包括輸入操作檢測設(shè)備的投影裝置、包括輸入操作檢測設(shè)備的交互白板、包括輸入操作檢測設(shè)備的數(shù)字標(biāo)識裝置以及包括投影裝置的投影系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]交互投影裝置已經(jīng)商業(yè)上可用。此種類型的投影裝置具有允許用戶在屏幕上投影的圖像上輸入字母和繪畫、增加或減少所投影圖像的尺寸、翻頁等功能。
[0003]在這些功能中，用戶的手指或者由用戶所持的棒或筆可以用作接觸屏幕的輸入裝置，并且投影裝置檢測輸入裝置的動作和位置并且將檢測結(jié)果發(fā)送到例如計算機。
[0004]S卩，具有上述交互功能的裝置包括檢測通過用戶輸入的輸入操作的操作檢測設(shè)備。
[0005]例如，專利文獻I (日本特開專利申請N0.2013-61552)公開了一種包括用于將投影圖像投影到投影表面的投影裝置，用于通過多個圖像傳感器捕捉包括投影表面的成像區(qū)域的圖像的成像裝置，用于基于通過多個圖像傳感器所獲取的圖像獲取表示到成像區(qū)域中存在的成像對象的距離的距離數(shù)據(jù)的距離獲取裝置，用于基于所獲取的距離數(shù)據(jù)從投影表面定義在預(yù)定范圍內(nèi)存在的圖像對象并且將圖像對象檢測作為輸入部的輸入部檢測裝置，以及用于根據(jù)投影圖像上的輸入部的動作和/或位置來分析輸入到投影圖像上的輸入操作的分析裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]然而，難以在上述輸入操作檢測設(shè)備中減小成本而不降低檢測準(zhǔn)確度。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種輸入操作檢測設(shè)備，其包括包含第一成像光學(xué)系統(tǒng)和第一圖像傳感器的第一成像部、包含第二成像光學(xué)系統(tǒng)和第二圖像傳感器的第二成像部以及用于基于通過第一成像部和第二成像部所獲取的投影數(shù)據(jù)來檢測輸入操作的處理器。將圖像關(guān)于第一方向分為第一圖像和第二圖像。第一成像部用于捕捉第一圖像并且第二成像部用于捕捉第二圖像。第一成像光學(xué)系統(tǒng)的光軸與圖像在相對于第一圖像的中心的第一成像部的安裝位置側(cè)同側(cè)上、在交叉點處相交，第二成像光學(xué)系統(tǒng)的光軸與圖像在相對于第二圖像的中心的第二成像部的安裝位置側(cè)同側(cè)上、在交叉點處相交。
【附圖說明】
[0008]圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的投影系統(tǒng)的總體配置的示意圖；
[0009]圖2是用于說明投影裝置的第一說明性視圖；
[0010]圖3是用于說明投影裝置的第二說明性視圖；
[0011]圖4是說明圖像R和L的說明性視圖；
[0012]圖5是用于說明第一距離測量部的說明性視圖；
[0013]圖6是用于說明第二距離測量部的說明性視圖；
[0014]圖7是用于說明距離測量部的外觀的說明性視圖；
[0015]圖8是用于說明第一距離測量部的成像部的說明性視圖；
[0016]圖9是用于說明第二距離測量部的成像部的說明性視圖；
[0017]圖10是用于說明第一距離測量部和投影圖像的第一說明性視圖；
[0018]圖11是用于說明第一距離測量部和投影圖像的第二說明性視圖；
[0019]圖12是用于說明第二距離測量部和投影圖像的第一說明性視圖；
[0020]圖13是用于說明第二距離測量部和投影圖像的第二說明性視圖；
[0021]圖14是用于說明第一距離測量部的成像區(qū)域以及第二距離測量部的成像區(qū)域重疊的成像區(qū)域的說明性視圖；
[0022]圖15是用于說明通過處理器執(zhí)行的輸入操作檢測處理的流程圖；
[0023]圖16是用于說明附接于圖像R的參考標(biāo)記的說明性視圖；
[0024]圖17是用于說明比較示例的說明性視圖；
[0025]圖18是用于說明實施例的第一特定示例的說明性視圖；
[0026]圖19是用于說明在其中第一距離測量部的光軸與第一特定示例中的投影圖像相交的點J的說明性視圖；
[0027]圖20是用于說明比較示例的數(shù)值的說明性視圖；
[0028]圖21是用于說明實施例的第一特定示例的數(shù)值的說明性視圖；
[0029]圖22是用于說明在其中第一距離測量部的光軸與第二特定示例中的投影圖像相交的點J的說明性視圖；
[0030]圖23是用于說明實施例的第二特定示例的數(shù)值的說明性視圖；
[0031]圖24是用于說明拍攝的圖像的第一說明性視圖；
[0032]圖25是用于說明拍攝的圖像的第二說明性視圖；
[0033]圖26是用于說明比較示例中成像元件所需的尺寸的說明性視圖；
[0034]圖27是用于說明比較示例中拍攝的圖像的數(shù)值的說明性視圖；
[0035]圖28是用于說明第一特定示例中成像元件的所需尺寸的第一說明性視圖；
[0036]圖29是用于說明第一特定示例中拍攝的圖像的數(shù)值的說明性視圖；
[0037]圖30是用于說明第一特定示例中成像元件的所需尺寸的第二說明性視圖；
[0038]圖31是用于說明第二特定示例中成像元件的所需尺寸的第二說明性視圖；
[0039]圖32是用于說明第二特定示例中拍攝的圖像的數(shù)值的說明性視圖；
[0040]圖33是用于說明投影裝置的第一變型的說明性視圖；
[0041]圖34是用于說明距離測量部的第一變型的說明性視圖；
[0042]圖35是用于說明距離測量部的第二變型的說明性視圖；
[0043]圖36是用于說明距離測量部的第三變型的第一說明性視圖；
[0044]圖37是用于說明距離測量部的第三變型的第二說明性視圖；
[0045]圖38是用于說明投影裝置的第三變型的第二說明性視圖；
[0046]圖39是用于說明互動白板的不例的說明性視圖；以及
[0047]圖40是用于說明數(shù)字標(biāo)識裝置的說明性視圖。
【具體實施方式】
[0048]其后，將結(jié)合圖1到圖32描述本發(fā)明的實施例。圖1示出了根據(jù)實施例的投影系統(tǒng)100的示意性配置。
[0049]投影系統(tǒng)100包括投影裝置10和圖像管理設(shè)備30。投影系統(tǒng)100的用戶通過諸如他/她的手指、筆和/或指示棒的輸入裝置觸摸屏幕300的投影表面以便將信息輸入到在投影表面上投影的圖像(其后，也稱作“投影圖像”)。
[0050]投影裝置10以及圖像管理裝置30置于例如書桌、桌子或?qū)Ｓ没?其后，稱作“基座400”)上。此處，將與基座400的表面正交的方向定義為Z軸方向。屏幕300被放置在相對于投影裝置10的+Y軸方向中的位置。將屏幕300的-Y軸方向側(cè)的表面定義為投影表面。注意到投影表面可以是白板、墻表面等的板表面。
[0051]圖像管理設(shè)備30存儲多個圖像數(shù)據(jù)并且響應(yīng)于通過用戶輸入的命令將成像對象的圖像數(shù)據(jù)(其后，也稱作“投影圖像數(shù)據(jù)”)發(fā)送到投影裝置10。圖像管理設(shè)備30和投影裝置10通過諸如通用串行總線(USB)纜線或通過無線通信相互通信。對于圖像管理設(shè)備30，可以使用安裝有預(yù)設(shè)程序的個人計算機。
[0052]當(dāng)圖像管理設(shè)備30具有用于諸如USB閃存驅(qū)動器和SD卡的可分離記錄介質(zhì)的接口時，圖像管理設(shè)備30可以投影存儲于記錄介質(zhì)中的圖像作為投影圖像。
[0053]投影裝置10是所謂的交互投影裝置。投影裝置10被放置在針對投影圖像的中心的-Z軸方向中的位置(見圖2)。如圖2、3所示，投影裝置10例如包括投影部11、兩個距離測量部(13、14)以及處理器15。在收容箱(未示出)中容納這些部件。
[0054]與傳統(tǒng)的投影裝置類似，投影部11包括光源、顏色過濾器、光學(xué)元件等；并且通過處理器15被控制。
[0055]處理器15與圖像管理設(shè)備30執(zhí)行雙向通信。當(dāng)接收投影圖像數(shù)據(jù)時，處理器15在數(shù)據(jù)上執(zhí)行預(yù)編程處理并且經(jīng)由投影部11將所處理的圖像投影到屏幕300上。
[0056]如圖4所示，投影圖像被通過穿過投影圖像的中心并且平行于Z軸的虛線分為兩個圖像(即，相對于Z軸方向被分為兩個圖像)。將在+X軸側(cè)上的圖像定義為“圖像R”并且將在-X軸上的圖像定義為“圖像L”。
[0057]將第一距離測量部13放置在由圖像R的中心的-X軸側(cè)和-Z軸側(cè)上。將第二距離測量部放置在由圖像L的中心的+X軸側(cè)和-Z軸側(cè)。
[0058]如圖5所示作為示例，第一距離測量部13包括第一光發(fā)射部131、第一成像部132以及第一算數(shù)部133。如圖6所示作為示例，第二距離測量部14包括第二光發(fā)射部141、第二成像部142和第二算數(shù)部143。在圖7中示出了距離測量部(13，14)的外觀作為示例。注意到光發(fā)射部131、141，成像部132、142以及算術(shù)部133、143被分別容納在收納箱中。
[0059]光發(fā)射部131、141的每一個包括用于發(fā)射近紅外光的光源。通過處理器15點亮/熄滅光源?？梢酝ㄟ^LED或激光二極管(LD)配置光源。另外，每個光發(fā)射部可以包括調(diào)整從光源照射光的過濾器或光學(xué)元件。通過包括光學(xué)元件或過濾器，光發(fā)射部可以調(diào)整檢測光的發(fā)射方向(角度)或?qū)z測光修正到結(jié)構(gòu)光(見圖34)、到調(diào)制光(見圖35)、到至成像對象的光形成紋路(見圖36)等。
[0060]第一光發(fā)射部131向圖像R發(fā)射光(檢測光)，同時第二光發(fā)射部141向圖像L發(fā)射光(檢測光)。
[0061]第一成像部132捕捉已經(jīng)從第一光發(fā)射部131發(fā)射并且通過成像對象所反射的光。如圖8所示作為示例，第一成像部132包括第一圖像傳感器132a和第一成像光學(xué)系統(tǒng)132b。第一圖像傳感器132a用于作為區(qū)域圖像傳感器并且具有矩形的形狀。第一成像光學(xué)系統(tǒng)132b將被從第一光發(fā)射部131所發(fā)射并且通過成像對象所反