專利名稱：光學信號輸出、處理裝置及方法以及成像裝置及投影機的制作方法
技術領域：
本技術涉及光學信號輸出裝置、信號處理裝置、信號處理方法、成像裝置以及投影機，并且具體地涉及能夠正確地區(qū)分具有相同的波段但用于不同的目的的兩個信號的光學信號輸出裝置、信號處理裝置、信號處理方法、成像裝置以及投影機。
背景技術：
投影機例如連接到個人計算機并且用于做演示或其他表演。在這種情況下，投影機用于將與顯示在個人計算機上的相同的圖像投影在屏幕或其他任何投影表面上。這樣的投影機設置有允許用戶改變輸出視頻圖像和調節(jié)投影圖像的遙控單元。遙控單元根據(jù)用戶的操作向投影機發(fā)送紅外信號。在演示中還頻繁使用用于指示由投影機投影并顯示的圖像的指示棒。 已經(jīng)存在已知的數(shù)據(jù)輸入裝置和圖像顯示裝置，其中通過發(fā)射紅外光或藍光的輸入筆來輸入數(shù)據(jù)(例如，參見JP-A-2006-243850和JP-A-53-66122)。

發(fā)明內(nèi)容
在演示和其他情形中使用的指示棒和其他相似組件當中，存在輸出紅外光的指示棒和其他相似組件。為了防止出錯，在這種情況下正確地區(qū)分來自投影機的遙控單元的紅外信號和來自指示棒的紅外信號很重要。因此，期望正確地區(qū)分具有相同波長帶但用于不同目的的兩種信號。本技術的實施例針對ー種光學信號輸出裝置，其包括開關，其根據(jù)用戶的操作具有第一狀態(tài)或第二狀態(tài)；以及光學信號輸出部分，其當開關處于第一狀態(tài)時輸出低水平光學信號，而當開關處于第二狀態(tài)時輸出高水平光學信號。在本技術的實施例中，當開關處于第一狀態(tài)時輸出低水平光學信號，而當開關處于第二狀態(tài)時輸出高水平光學信號。本技術的另ー個實施例針對ー種信號處理裝置，其包括光學信號處理器，當基于由成像部分得到的成像信號、檢測到具有大于或等于預定閾值的光學水平的光學信號吋，光學信號處理器輸出關于所述光學信號的位置的信息，其中成像部分將從光學信號輸出裝置輸出的光學信號成像，光學信號輸出裝置輸出低水平光學信號或高水平光學信號。本技術的另一個實施例還針對ー種信號處理方法，其包括當檢測到具有大于或等于預定閾值的信號水平的光學信號時，允許信號處理裝置輸出關于所述光學信號的位置的信息，其中信號處理裝置基于由成像部分得到的成像信號執(zhí)行信號處理，其中所述成像部分將從光學信號輸出裝置輸出的光學信號成像，光學信號輸出裝置輸出低水平信號或高水平ィ目號。在本技術的所述另ー個實施例中，當檢測到就具有大于或等于預定閾值的信號水平的光學信號時，輸出關于光學信號的位置的信息。本技術的又一個實施例針對ー種成像裝置，其包括成像部分，其將從光學信號輸出裝置輸出的光學信號成像，其中光學信號輸出裝置輸出高水平光學信號或低水平光學信號；以及光學信號處理器，當基于由成像部分得到的成像信號、檢測到具有大于或等于預定閾值的信號水平的光學信號時，光學信號處理器輸出關于光學信號的位置的信息。本技術的又ー個實施例針對ー種投影機，其包括根據(jù)本技術的實施例的成像裝置。在本技術的實施例中，當成像光學信號具有大于或等于預定閾值的信號水平吋，輸出關于光學信號的位置的信息。
光學信號輸出裝置、信號處理裝置和成像裝置的各個可以是獨立的裝置，或者組成單個裝置的內(nèi)部模塊。根據(jù)本技術的實施例，能夠正確地區(qū)分具有系統(tǒng)波長帶但用于不同目的的兩種信號。


圖I描述了應用本技術的系統(tǒng)的配置以及使用該系統(tǒng)的情形；圖2是示出了圖I所示的演示系統(tǒng)的功能配置的示例的框圖；圖3示出了指示筆的外觀；圖4示出了指示筆的第一配置的示例；圖5示出了指示筆的第二配置的示例；圖6A和6B描述了指示筆的第二配置的示例；圖7是用于描述由指示筆執(zhí)行的處理的流程圖；圖8描述了校準模式；圖9是用于描述閾值確定處理的流程圖；圖10是用于描述光接收處理的流程圖；圖11是示出了應用本技術的計算機的實施例的配置示例的框圖。
具體實施例方式[演示系統(tǒng)的配置示例]首先將參考圖I描述應用本技術的系統(tǒng)的配置以及使用該系統(tǒng)的情形。圖I示出了例如在會議室用來做演示的演示系統(tǒng)I的配置的示例。演示系統(tǒng)I包括個人計算機11、投影機12以及與其相關聯(lián)的遙控單元12R、IR(紅外輻射)照相機13和指示筆14。個人計算機11 (下文稱為PC 11)經(jīng)由視頻電纜21和控制信號電纜22連接到投影機12。視頻電纜21例如是模擬RGB電纜，并且控制信號電纜22例如是USB (通用串行總線)電纜。PC 11具有安裝在其中的演示應用。在PC 11中啟動的演示應用在顯示器IlD中預先顯示由用戶創(chuàng)建的用于演示的圖像，并且經(jīng)由視頻電纜21向投影機12輸出攜帯著在顯示器IID上顯示的圖像的圖像信號。在PC 11中啟動的演示應用還經(jīng)由控制信號電纜22獲取由IR照相機13檢測到的、并且與當用戶點擊在顯示在顯示器IlD上的圖像上的預定位置時提供的點擊信息相同的點擊信息。投影機12在墻壁或屏幕15上投影與在顯示器IlD上顯示的圖像相同的圖像，基于經(jīng)由視頻電纜21從PC 11輸出的圖像信號。顯示在投影表面上的圖像的尺寸(屏幕尺寸)可以例如是約80英寸。當投影機12包括具有短焦距或超短焦距的投影鏡頭時，將投影機12距離投影表面約60cm、利用固定裝置固定到天花板上。當然，投影機12替代地可以是桌面安裝型。投影機12從遙控単元12R接收紅外光遙控信號，并且根據(jù)該遙控信號執(zhí)行諸如改變被輸入的視頻圖像和調節(jié)所顯示的圖像等預定處理。IR照相機13所連接到的投影機12還經(jīng)由控制信號電纜22、將從IR照相機13獲取的點擊信息輸出到PC 11。作為演示的主持者的用戶握住并操作指示筆14。指示筆14持續(xù)輸出紅外光(光學信號)。指示筆14包括內(nèi)置開關61 (圖2)，當指示筆14的前端與屏幕15或其他任何物 體接觸時，該開關響應于從外部施加到指示筆14的前端上的力而打開和關閉。當開關61打開或關閉時，紅外光的輸出水平發(fā)生變化。具體而言，當前端與預定物體接觸時，指示筆14輸出高水平紅外光，在其他情況下輸出低水平紅外光。連接到投影機12的IR照相機(成像裝置)13捕捉具有投影機12的投影面積大小或略微大于投影面積的大小的紅外圖像。IR照相機13捕捉持續(xù)地從指示筆14發(fā)出的低水平紅外光，并且檢測從低水平到高水平的輸出水平變化。當IR照相機13檢測到從低水平到高水平的輸出水平變化吋，IR照相機13向投影機12輸出點擊信息，該點擊信息表示用戶已經(jīng)點擊了已檢測到高水平紅外光的位置。投影機12然后將點擊信息輸出到個人計算機11。在如此配置的演示系統(tǒng)I中，用戶在從投影機12投影的圖像上的預定位置處利用指示筆14接觸屏幕15或任何其他投影表面。IR照相機13捕獲持續(xù)地從指示筆14輸出的低水平紅外光，并且當紅外光的輸出水平已經(jīng)從低水平改變到高水平時、經(jīng)由投影機12向PC 11輸出點擊信息。因此用戶可以像點擊顯示在顯示器IlD上的圖像ー樣點擊投影圖像。由于用戶可以通過使用指示筆14在PC 11上操作圖像，因此，指示筆14是所謂的交互筆。為了通過使用交互指示筆14、像用戶點擊顯示器IlD上的圖像ー樣點擊投影圖像，需要將投影圖像上的位置與在顯示器IlD上顯示的圖像上的位置相聯(lián)系。為此，演示應用不僅以普通模式(演示模式)操作，而且以校準模式操作。在校準模式中，演示應用技術并且存儲校正值，該校正值允許投影圖像上的位置與顯示器IlD上顯示的圖像上的位置相一致。[演示系統(tǒng)I的功能配置框圖]圖2是示出了演示系統(tǒng)I的功能配置的示例的框圖。PC 11至少包括圖像顯示部分31、圖像生成部分32、指示位置校正部分33、位置校正信息存儲部分34和通信部分35。圖像顯示部分31對應于圖I中的顯示器IlD并且顯示由圖像生成部分32生成的圖像。圖像生成部分32讀取預先創(chuàng)建并存儲在預定存儲部分中的演示文件，生成用于在文件中創(chuàng)建的演示的圖像，并且向圖像生成部分32和通信部分35輸出攜帶著圖像的圖像信號。圖像生成部分32還基于由指示位置校正部分33提供的點擊信息、執(zhí)行諸如顯示用于演示的下一個圖像等的其他類型的控制。指示位置校正部分33經(jīng)由通信部分35獲取由投影機12提供的點擊信息。指示位置校正部分33然后基于存儲在位置校正信息存儲部分34中的校正值、校正點擊信息中所包含的位置，并且將經(jīng)校正的點擊信息提供給圖像生成部分32。指示位置校正部分33還計算使投影圖像上的位置與顯示器IlD上顯示的圖像上的對應位置相一致的校正值，并且將所計算的校正值存儲在位置校正信息存儲部分34中。圖像生成部分32和位置校正信息存儲部分34例如是通過在CPU(中央處理單元)、RAM(隨機存儲器)和其他組件中執(zhí)行演示應用形成的。位置校正信息存儲部分34由硬盤驅動器或個人計算機11中的其他任何記錄介質 構成，并且存儲由指示位置校正部分33在校準模式中計算的校正值。通信部分35由通信部分、用于應用的驅動器和個人計算機11中的其他組件構成，并且與投影機12交換圖像信號、點擊信息以及其他預定信息。在本實施例中，如參考圖I所示，PC 11和投影機12經(jīng)由視頻電纜21和控制信號電纜22兩條電纜相互連接，但圖像信號和控制信號(諸如點擊信息等)可替代地例如經(jīng)由單條USB電纜來發(fā)送和接收。PC 11與投影機12之間的通信不一定基于有線通信來執(zhí)行，并且可替代地基于使用例如無線局域網(wǎng)或藍牙 的無線通信來執(zhí)行。投影機12至少包括IR接收器41、PC通信部分42、控制器43、投影部分44和照相機 I/F 45。IR接收器41接收來自遙控單元12R的紅外光遙控信號，并且將遙控信號提供該控制器43。PC通信部分42獲取從PC 11輸出的圖像信號并且將圖像信號提供給控制器43。PC通信部分42還獲取由控制器43提供的點擊信息并且向PCll輸出該點擊信息。當PC 11中的應用以校準模式操作時，關于校準模式的信息還經(jīng)由控制器43和照相機I/F 45從PC11輸出并且供給到IR照相機13?？刂破?3由CPU、RAM、DSP (數(shù)字信號處理器)、ROM (只讀存儲器)和其他組件構成，并且控制整個投影機?？刂破?3例如改變輸入的視頻圖像并且基于來自IR接收器41的遙控信號調節(jié)(校正)投影圖像?？刂破?3經(jīng)由PC通信部分42向投影部分44提供從PC 11輸出的圖像信號，并且經(jīng)由照相機I/F 45向PC通信部分42提供從IR照相機13輸出的點擊信息。投影部分44由光學鏡頭、液晶面板、光源和其他組件構成，并且基于由控制器43提供的圖像信號投影圖像。照相機I/F 45向IR照相機13輸出由控制器43提供的關于校準模式的信息。照相機I/F 45還向控制器43提供從IR照相機13輸出的點擊信息。IR照相機13至少包括成像部分51、信號處理器52和閾值存儲部分53。成像部分51由(XD (電荷稱合器件)傳感器、CM0S(互補金屬氧化物半導體)傳感器或任何其他成像器件、透射紅外光的紅外濾光片和其他組件構成。成像部分51將在成像器件的(ニ維)成像區(qū)域內(nèi)檢測到的紅外光學信號作為成像信號提供給信號處理器52。
信號處理器52基于由成像部分51提供的成像信號、計算從指示筆14發(fā)出的紅外光的位置和紅外光的信號水平。在校準模式中，信號處理器52使用從指示筆14發(fā)出的紅外光的低水平和高水平這兩種類型的信號水平來確定閾值(其中基于該閾值來識別信號水平)，并且將該閾值存儲在閾值存儲部分53中。另ー方面，在普通模式中，信號處理器52檢測紅外光的校準信號水平變得大于或等于閾值時的定吋。如上所述，指示筆14在開關61打開時輸出高水平紅外光，在其他情況下輸出低水平紅外光。信號處理器52通過判斷所獲取的信號水平是否大于或等于閾值、來檢測來自指示筆14的紅外光的水平從低水平變?yōu)楦咚綍r的定吋。此外，在本實施例中，信號處理器52將緊接在所檢測的定時之前的低水平紅外光的位置設定為基準位置，并且判斷來自指示筆14的紅外光的水平已經(jīng)變?yōu)楦咚降奈恢?是否在距離基準位置的預定范圍內(nèi)。預定范圍可以是例如通過將成像部分51的成像區(qū)域分為諸如9個區(qū)域或4個區(qū)域等多個區(qū)域而得到的區(qū)域中的ー個。劃分成像區(qū)域能夠使檢測高水平紅外光的區(qū)域減小，從而減輕信號處理器52上的處理負荷并且因此提高其響應率。當信號處理器52的處理性能(運算性能)足夠時，可以不縮小檢測高水平紅外光的區(qū)域，而可以使用整個成像區(qū)域檢測高水平紅外光。即，可以省略檢測到高水平的光的位置是否在距離基準位置的預定范圍內(nèi)的判斷。信號處理器52在其檢測到來自指示筆14的紅外光的水平已經(jīng)從低水平改變到高水平時，向投影機12中的照相機I/F 45輸出點擊信息,該點擊信息表不用戶已經(jīng)點擊了在那個定時的紅外光的位置。閾值存儲部分53存儲在校準模式中由信號處理器52計算出的閾值，基于該閾值來識別來自指示筆14的紅外光的低水平和高水平。指示筆14至少包括開關61和紅外信號輸出部分62。當指示筆14的前端被按壓時，開關61打開和關閉。紅外信號輸出部分62例如由輸出紅外光(具有從780nm到IOOOnm的范圍的波長帶的光)的LED (發(fā)光二極管)構成,并且紅外光的輸出(發(fā)射)水平根據(jù)開關61的開/關狀態(tài)從高水平改變到低水平或者從低水平改變到高水平。[指示筆14的外觀]圖3示出了指示筆14的外觀。如圖3所示，指示筆14被配置成，其前端基本上是圓錐形狀并且當前端被按壓時在箭頭所指示的方向上移動。由虛線所指示的位置表示開關61的關閉狀態(tài)。當被按壓時，指示筆14的前端從由虛線所指示的位置移動到由實線所指示的位置。開關61從而打開。[指示筆14的第一配置示例]例如可以采用下面的第一和第二配置作為可以輸出具有低水平和高水平這兩種類型的信號水平的紅外光的指示筆14的配置。圖4示出了指示筆14的第一配置的示例。指示筆14包括發(fā)射高強度紅外光的高強度LED 71a、發(fā)射低強度紅外光的低強度LED 71b和電源72，以作為紅外信號輸出部分62。當開關61的狀態(tài)是關閉時，開關61與連接到低強度LED 71b的端子61b電連續(xù)，而當開關61的狀態(tài)是打開時，開關61與連接到高強度LED71a的端子電連續(xù)。在該配置中，當開關61的狀態(tài)是關閉時，電源72給低強度LED 71b通電，并且指示筆14發(fā)出低強度(低水平)紅外光。另ー方面，當開關61的狀態(tài)是打開時，電源72給高強度LED 71a通電，并且指示筆14發(fā)出高強度(高水平紅外光)。[指示筆14的第二配置示例]圖5示出了指示筆14的第二配置示例。指示筆14包括CPU 81和LED 82，作為紅外信號輸出部分62。CPU 81檢測開關61的開/關狀態(tài)，并且根據(jù)開關61的狀態(tài)改變LED82的亮燈周期和滅燈周期之間的占空比。LED 82在CPU 81的控制下輸出固定水平的紅外光。將參考圖6A和6B來進行詳細描述。當開關61的狀態(tài)是關閉時,如圖6A所示，CPU81以使得LED 82的滅燈周期比其亮燈周期長的方式、來控制LED 82的亮/滅燈周期或占空比。另ー方面，當開關61的狀態(tài)是打開時，如圖6B所示，CPU 81以使得LED 82的滅燈周期比其亮燈周期短的方式、來控制LED 82的亮/滅燈周期或占空比。由于由IR照相機13中的成像部分51檢測到的信號水平與LED 82的亮燈周期的累加值成比例，因此通過如上所述控制LED 82的亮燈周期與滅燈周期之間的占空比來實現(xiàn)低水平和高水平兩種輸出。在圖6A和6B的示例中，當打開狀態(tài)改變到關閉狀態(tài)時，亮燈周期長度與滅燈周期長度之間的關系反轉，反之亦然。該關系不一定反轉，只要在打開狀態(tài)下的亮燈周期比在關閉狀態(tài)下的亮燈周期長即可。已經(jīng)參考用于從指示筆14輸出高水平紅外光和低水平紅外光兩種類型的紅外光的兩種示例性配置、進行了上面的描述。用于輸出兩種類型的紅外光的配置不限于上述配置，并且可以采用其他配置，只要輸出低水平紅外光和高水平紅外光兩種類型的紅外光即可。[指示筆14的操作]圖7是用于描述由指示筆14執(zhí)行的處理(操作)的流程圖。首先，在步驟SI中，指示筆14判斷開關61的狀態(tài)是否是打開。當步驟SI中的結果顯示開關61的狀態(tài)不是打開(關閉)時，控制繼續(xù)進行到步驟S2，其中指示筆14輸出低水平紅外光。另ー方面，當步驟SI中的判斷結果顯示開關61的狀態(tài)是打開時，控制繼續(xù)進行到步驟S3，其中指示筆14輸出高水平紅外光。在步驟S2或S3之后，控制返回到步驟SI，并且重復在上述步驟SI至S3中的處理，直到指示筆14關閉。[校準模式的說明]現(xiàn)在將參考圖8描述校準模式。當在于PC 11中啟動的演示應用中、校準模式啟動時，攜帯著如圖8所示的圖像的圖像信號從PC 11提供到投影機12，其中投影機12將如圖8所示的圖像投影在屏幕15上。
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圖8示出了具有在投影機12的投影區(qū)域(顯示區(qū)域)的豎直和水平方向上均勻布置的9(3X3)個圓圈(〇)的圖像。在顯示圖像之前或者在顯示圖像的同吋，演示應用輸出諸如“使用指示筆14順次地接觸9個標記”的音頻或視頻消息。假設接觸9個標記的命令由已經(jīng)預先被告知該命令的用戶來預先確定或識別。PC 11中的指示位置校正部分33通過使當用戶接觸標記時提供的點擊信息(其中所包含的點擊位置)與圖像顯示部分31上的被顯示圖像上的標記相聯(lián)系，來校正在屏幕15上顯示的圖像與在圖像顯示部分31上顯示的圖像之間的位置關系。另ー方面，在校準模式中，IR照相機13執(zhí)行確定閾值的閾值確定處理，其中基于該閾值來識別來自指示筆14的紅外光的兩種類型的信號水平。圖9是當PC 11通知IR照相機13校準模式已經(jīng)開始吋、由IR照相機13執(zhí)行的閾值確定處理的流程圖。 首先，在步驟Sll中，成像部分51開始接收從指示筆14發(fā)出的紅外光。S卩，成像部分51將當成像器件接收光時得到的成像信號提供給信號處理器52。在步驟S12中，信號處理器52基于由成像部分51提供的成像信號計算來自指示筆14的紅外光的信號水平，并且判斷計算出的信號水平是否是低水平。假設已知對于低水平和高水平的各個可被檢測到的輸出水平范圍。信號處理器52評估計算出的信號水平是否落入低水平的范圍內(nèi)或者高水平的范圍內(nèi)，以判斷計算出的信號水平是否是低水平。在校準模式中，如參考圖8所述，用戶使用指示筆14順次地接觸在屏幕15上顯示的標記。當用戶已經(jīng)使用指示筆14接觸了標記中的任意ー個時，指示筆14的開關61打開，并且信號處理器52獲取高水平紅外光。另ー方面，當用戶還沒有使用指示筆14接觸標記中的任意ー者時，信號處理器52獲取低水平紅外光。當步驟S12中的判斷結果顯示計算出的信號水平是低水平時，控制繼續(xù)進行到S13，并且信號處理器52在內(nèi)置臨時存儲器中存儲(累加)計算出的信號水平作為低水平數(shù)據(jù)。在另一方面，當步驟S12中的判斷結果顯示計算出的信號水平是高水平時，控制繼續(xù)進行到步驟S14，并且信號處理器52經(jīng)由投影機12向PCll輸出點擊信息，該點擊信息是基于圖像信號計算的并且表示檢測到來自指示筆14的紅外光的位置。在步驟S15中，信號處理器52在內(nèi)置臨時存儲器中存儲(累加)計算出的信號水平作為高水平數(shù)據(jù)。在已經(jīng)執(zhí)行了步驟S13或S15之后，在步驟S16中，信號處理器52判斷校準模式是否已經(jīng)終止，即，PC 11是否已經(jīng)通知信號處理器52校準模式的終止。當步驟S16中的結果顯示還沒有終止校準模式時，控制返回到步驟S12，并且重復在上述步驟S12至S16中的處理。另ー方面，當步驟S16中的判斷結果顯示校準模式已經(jīng)被終止時，控制繼續(xù)進行到步驟S17，并且信號處理器52計算存儲在臨時存儲器中的低水平數(shù)據(jù)的平均值和高水平數(shù)據(jù)的平均值。在步驟S18中，信號處理器52使用計算出的低水平數(shù)據(jù)和高水平數(shù)據(jù)的平均值來確定閾值(其中基于該閾值來識別低水平和高水平)，將該閾值存儲在閾值存儲部分53中，并且終止閾值確定處理。例如，當?shù)退綌?shù)據(jù)的平均值是“5”并且高水平數(shù)據(jù)的平均值是“10”吋，閾值被確定為作為這兩個平均值的中間值的“7. 5”。如上所述，IR照相機13在校準模式的同時將各個所接收到的光學信號的信號水平分為低水平或高水平，其中在校準模式中，在PC 11中校正被顯示圖像的位置。IR照相機13然后基于累加的高水平和低水平數(shù)據(jù)確定閾值，其中基于該閾值來識別低水平和高水平。IR照相機13然后存儲該閾值。由IR照相機13接收的紅外光的信號水平根據(jù)投影機12投影圖像經(jīng)過的距離、SP從連接并固定到投影機12的IR照相機13到屏幕15 (指示筆14)的距離而變化。指示筆14通常使用干電池或二次電池作為電源，并且紅外光的輸出水平也根據(jù)電池中剩余的電量而變化。根據(jù)上述事實，每當IR照相機13在校準模式中執(zhí)行閾值確定處理時，可以確定并且設置最佳的閾值，其中每當用戶開始使用投影機12時都會執(zhí)行校準模式。在該過程中，用戶認識到執(zhí)行了校準模式，但不會認識到正在設置閾值(自動地設置閾值)。[普通模式的說明]下面將描述在完成校準模式以后怎樣執(zhí)行普通模式。 圖10是由接收來自指示筆14的紅外光的IR照相機13執(zhí)行的普通模式中的光接收處理的流程圖。首先，在步驟S31中，IR照相機13中的成像部分51從指示筆14接收紅外光。成像部分51將設置為光接收的結果的成像信號提供給信號處理器52。在步驟S32中，信號處理器52基于由成像部分51提供的成像信號、計算來自指示筆14的紅外光的位置以及紅外光的信號水平。在步驟S33中，信號處理器52判斷計算出的信號水平是否大于或等于在校準模式中確定的閾值，即是否已經(jīng)接收到高水平紅外光。當步驟S33中的判斷結果顯示計算出的信號水平不大于或等于閾值，即，當已經(jīng)接收到低水平紅外光時，控制返回到步驟S31。另ー方面，當步驟S33中的判斷結果顯示計算出的信號水平大于或等于閾值，即，當已經(jīng)接收到高水平紅外光時，控制繼續(xù)進行到步驟S34。在步驟S34中，信號處理器52判斷已經(jīng)接收紅外光的位置是否在距離基準位置的預定范圍內(nèi)，其中所述基準位置是緊接在接收高水平紅外光之前接收的低水平紅外光的位置。當步驟S34中的判斷結果顯示已經(jīng)接收到紅外光的位置沒有落入距離基準位置的預定范圍內(nèi)時，控制返回到步驟S31。另ー方面，當步驟S34中的判斷結果顯示已經(jīng)接收到紅外光的位置落入距離基準位置的預定范圍內(nèi)時，控制繼續(xù)進行到步驟S35。在步驟S35中，信號處理器52經(jīng)由投影機12向PC 11發(fā)送點擊信息，該點擊信息表示用戶已經(jīng)點擊了已經(jīng)接收到紅外光的位置。在步驟S36中，PC 11中的指示位置校正部分33獲取經(jīng)由投影機12從IR照相機13發(fā)送的點擊信息，并且基于存儲在位置校正信息存儲部分34中的校正值來校正點擊信息中所包含的位置。指示位置校正部分33然后將經(jīng)校正的點擊信息提供給圖像生成部分32。在步驟S37中，圖像生成部分32基于由指示位置校正部分33提供的并且表示用戶已經(jīng)點擊了顯示在屏幕15上的圖像上的預定位置的點擊信息、執(zhí)行諸如顯示演示中使用的下一個圖像等的預定控制。結果，用戶可點擊投影在屏幕15上的圖像，就像用戶點擊在顯示器IlD上顯示的圖像一祥。注意，圖10所示的處理已經(jīng)作為處理程序存在，并且實際上，IR照相機13、投影機12和PC 11的各個在步驟中重復地執(zhí)行相關處理。如上所述，在圖I所示的演示系統(tǒng)I中，指示筆14持續(xù)輸出低水平紅外光，然而只有當開關61打開時輸出高水平紅外光。通常捕捉從指示筆14發(fā)出的低水平紅外光的IR照相機13、只有當IR照相機13在IR照相機13已經(jīng)接收到低水平紅外光的位置附近已經(jīng)接收到高水平紅外光吋，向PC 11輸出點擊信息。以這種方式，即使當IR照相機13接收了與從投影機12的遙控單元12R輸出的紅外光具有相同波長帶的紅外光吋，IR照相機13也將不會意外地輸出點擊信息，或者IR照 相機13將不會把遙控單元12R的紅外光判斷成來自指示筆14的紅外光。即，能夠正確地區(qū)分具有相同波長帶但用于不同目的的兩種信號。在相關領域中，當同時使用投影機12的遙控單元12R和交互筆時，在一些情形下來自遙控単元12R的紅外光導致出錯，并且用戶必須不使用遙控單元12R。然而，利用本技術，允許遙控単元12R和交互筆同時使用，從而用戶的方便得到改善。此外，在接收到低水平紅外光和高水平紅外光兩種類型的紅外光的情況下，使得僅檢測在已經(jīng)接收到低水平紅外光的位置附近的高水平紅外光，改善了系統(tǒng)的響應度。[改變例]本技術的實施例不限于上述實施例，而在改變不脫離本技術的實質的程度上，可以作出各種改變。例如，在上述示例中，指示筆14具有筆狀形狀，并且當指示筆14的前端接觸物體(被朝向物體按壓)時，開關61的開/關狀態(tài)改變。指示筆14可以替代地設置有操作按鈕，并且開關61的開/關狀態(tài)可通過操作該操作按鈕來改變。此外，例如，指示筆14不一定是上述筆狀形狀，而可以是可伸縮的指示棒，可以戴在手指上，或者可以是能夠輸出通過切換操作切換的兩種信號水平的紅外光。此外，在上述示例中，從作為光學信號輸出裝置的指示筆14輸出的光學信號是具有從780nm到IOOOnm范圍的波長帶的紅外光?；蛘?，可以使用具有例如小于等于400nm的紫外光或者從420nm到480nm(藍光)的可見光等其他任何適合的波長帶。在上述示例中，IR照相機13從外部安裝到投影機12。IR照相機13可以替代地結合在投影機12中。即，投影機12可以包括作為其配置的一部分的IR照相機13。在上述示例中，只有當IR照相機13接收到高水平紅外光吋，IR照相機13向PC11發(fā)送點擊信息。由于IR照相機13持續(xù)接收紅外光，因此位置信息也可以持續(xù)地發(fā)送到PC 11。在這種情況下，指示筆14能夠作為鼠標設備操作。IR照相機13可被配置成，使得其操作在鼠標設備操作和平板設備操作之間切換而切換，其中在鼠標設備操作中持續(xù)地輸出位置信息，并且在平板設備操作中只有在發(fā)生點擊時輸出位置信息。已經(jīng)參考圖8描述了校準模式，其中9個標記被接觸，但是被接觸的標記的數(shù)目不限于9。此外，可以通過與其他標記不同地顯示要被接觸的標記(諸如按照標記被接觸的順序閃爍標記)，來告知用戶接觸標記的順序。[計算機的配置示例]上述一系列處理可以通過硬件或軟件來執(zhí)行。為了通過軟件來執(zhí)行一系列處理，將包含軟件的程序安裝在計算機中。計算機可以是結合有專用硬件的計算機、能夠通過安裝各種程序來執(zhí)行各種功能的通用個人計算機、或者任何其他適合的計算機。圖11是示出了使用程序來執(zhí)行上述一系列處理的計算機的硬件配置的示例。在計算機中，CPU(中央處理單元)101、ROM(只讀存儲器)102、RAM(隨機存儲器)103經(jīng)由總線104相互連接。輸入/輸出接ロ 105也連接到總線104。輸入部分106、輸出部分107、存儲部分108、通信部分109和驅動器110連接到輸入/輸出接ロ 105。輸入部分106例如由鍵盤、鼠標和麥克風構成。輸出部分107例如由顯不器和揚聲器構成。存儲部分108例如由硬盤驅動器和非易失性存儲器構成。通信部分109例如由網(wǎng)絡接ロ構成。驅動器110驅動諸如磁盤、光盤、磁光盤和半導體存儲器等可移除記錄介質111。
成像部分112對應于圖2所示的成像部分51。成像部分112使投影區(qū)域成像，并且將作為成像結果的成像信號經(jīng)由輸入/輸出接ロ 105提供給CPU 101和其他組件。在這樣配置的計算機中，例如CPU 101將存儲在存儲部分108中的程序經(jīng)由輸入/輸出接ロ 105和總線104裝載到RAM 103，并且執(zhí)行程序以實施上述一系列處理。在計算機中，程序可以通過將可移除記錄介質111裝載到驅動器110中、經(jīng)由輸入/輸出接ロ 105安裝在存儲部分108中。程序可以替代地通過由通信部分109經(jīng)由諸如局域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)和數(shù)字衛(wèi)星廣播等有線或無線傳輸媒介來接收程序、而安裝在存儲部分108中。在本說明書中的流程圖中所述的步驟可以但不一定以所述順序按時間順序連續(xù)地執(zhí)行，或者可以同時執(zhí)行，或者各個步驟可以在必須的定時處例如當調用該步驟時執(zhí)行。這里使用的術語“系統(tǒng)”表示由多個器件構成的整個裝置。本技術可以實施為如下配置。(I) ー種光學信號輸出裝置,包括開關，其根據(jù)用戶的操作具有第一狀態(tài)或第二狀態(tài)；以及光學信號輸出部分，其當所述開關處于所述第一狀態(tài)時輸出低水平光學信號，而當所述開關處于所述第二狀態(tài)時輸出高水平光學信號。(2)根據(jù)⑴所述的光學信號輸出裝置，其中所述光學信號輸出部分通過改變亮燈周期與滅燈周期之間的比例來輸出兩種類型的光學信號，所述低水平光學信號和所述高水平光學信號。(3)根據(jù)(I)所述的光學信號輸出裝置，其中所述光學信號輸出部分包括輸出高強度光學信號作為所述高水平光學信號的第一發(fā)光器，以及輸出低強度光學信號作為所述低水平光學信號的第二發(fā)光器。(4)根據(jù)⑴至(3)中的任一項所述的光學信號輸出裝置，其中所述光學信號是紅外光。(5) ー種信號處理裝置，包括光學信號處理器，當基于由成像部分得到的成像信號、檢測到具有大于或等于預定閾值的光學水平的光學信號時，所述光學信號處理器輸出關于所述光學信號的位置的信息，其中所述成像部分將從光學信號輸出裝置輸出的光學信號成像，所述光學信號輸出裝置輸出低水平光學信號或高水平光學信號。(6)根據(jù)(5)所述的信號處理裝置，其中所述光學信號處理器基于所述成像信號計算所述光學信號的所述信號水平，判斷所述光學信號的所計算的所述信號水平是否大于或等于所述預定閾值，并且當判斷結果顯示所計算的信號水平大于或等于所述預定閾值時輸出關于所述光學信號的位置的所述信息。(7)根據(jù)(5)或(6)所述的信號處理裝置，其中當具有大于或等于所述預定閾值的信號水平的已成像的光學信號的位置距離在具有大于或等于所述預定閾值的信號水平的所述光學信號被成像之前成像的所述光學信號的位置在預定范圍內(nèi)時，所述光學信號處理器輸出關于所述光學信號的位置的所述 信息。(8)根據(jù)(5)至(7)中的任一項所述的信號處理裝置，其中所述光學信號處理器將所述光學信號的所述信號水平分為低水平和高水平，累加被分類的低水平和高水平數(shù)據(jù)，并且基于所累加的低水平數(shù)據(jù)和高水平數(shù)據(jù)來判斷所述預定閾值。(9)根據(jù)(5)至⑶中的任一項所述的信號處理裝置，其中所述光學信號是紅外光。(10)根據(jù)(5)至(9)中的任一項所述的信號處理裝置，其中所述光學信號處理器將關于所述光學信號的位置的所述信息作為點擊信息的一部分輸出。(11) 一種信號處理方法，包括當檢測到具有大于或等于預定閾值的信號水平的光學信號時，允許信號處理裝置輸出關于所述光學信號的位置的信息，其中所述信號處理裝置基于由成像部分得到的成像信號執(zhí)行信號處理，其中所述成像部分將從光學信號輸出裝置輸出的光學信號成像，所述光學信號輸出裝置輸出低水平信號或高水平信號。(12) —種成像裝置，包括成像部分，其將從光學信號輸出裝置輸出的光學信號成像，其中所述光學信號輸出裝置輸出高水平光學信號或低水平光學信號；以及光學信號處理器，當基于由成像部分得到的成像信號、檢測到具有大于或等于預定閾值的信號水平的光學信號時，所述光學信號處理器輸出關于所述光學信號的位置的信
ο(13) —種投影機，包括根據(jù)(12)所述的成像裝置。本公開包含涉及在于2011年3月23日在日本專利局提交的日本優(yōu)先專利申請JP2011-064051中公開的主題，該申請的全部內(nèi)容通過引用結合于此。本領域的技術人員應該明白，在所附權利要求或其等同物的范圍內(nèi)，可以根據(jù)設計需求和其他因素作出各種修改、組合、子組合和變體。
權利要求
1.ー種光學信號輸出裝置，包括 開關，其根據(jù)用戶的操作具有第一狀態(tài)或第二狀態(tài)；以及 光學信號輸出部分，其當所述開關處于所述第一狀態(tài)時輸出低水平光學信號，而當所述開關處于所述第二狀態(tài)時輸出高水平光學信號。
2.根據(jù)權利要求I所述的光學信號輸出裝置， 其中所述光學信號輸出部分通過改變亮燈周期與滅燈周期之間的比例來輸出兩種類型的光學信號，所述低水平光學信號和所述高水平光學信號。
3.根據(jù)權利要求I所述的光學信號輸出裝置， 其中所述光學信號輸出部分包括輸出高強度光學信號作為所述高水平光學信號的第ー發(fā)光器，以及輸出低強度光學信號作為所述低水平光學信號的第二發(fā)光器。
4.根據(jù)權利要求I所述的光學信號輸出裝置， 其中所述光學信號是紅外光。
5.ー種信號處理裝置，包括 光學信號處理器，當基于由成像部分得到的成像信號、檢測到具有大于或等于預定閾值的光學水平的光學信號時，所述光學信號處理器輸出關于所述光學信號的位置的信息，其中所述成像部分將從光學信號輸出裝置輸出的光學信號成像，所述光學信號輸出裝置輸出低水平光學信號或高水平光學信號。
6.根據(jù)權利要求5所述的信號處理裝置， 其中所述光學信號處理器基于所述成像信號計算所述光學信號的所述信號水平，判斷所述光學信號的所計算的所述信號水平是否大于或等于所述預定閾值，并且當判斷結果顯示所計算的信號水平大于或等于所述預定閾值時輸出關于所述光學信號的位置的所述信 息。
7.根據(jù)權利要求5所述的信號處理裝置， 當具有大于或等于所述預定閾值的信號水平的已成像的光學信號的位置距離在具有大于或等于所述預定閾值的信號水平的所述光學信號被成像之前成像的所述光學信號的位置在預定范圍內(nèi)時，所述光學信號處理器輸出關于所述光學信號的位置的所述信息。
8.根據(jù)權利要求5所述的信號處理裝置， 其中所述光學信號處理器將所述光學信號的所述信號水平分為低水平和高水平，累加被分類的低水平和高水平數(shù)據(jù)，并且基于所累加的低水平數(shù)據(jù)和高水平數(shù)據(jù)來判斷所述預定閾值。
9.根據(jù)權利要求5所述的信號處理裝置， 其中所述光學信號是紅外光。
10.根據(jù)權利要求5所述的信號處理裝置， 其中所述光學信號處理器將關于所述光學信號的位置的所述信息作為點擊信息的一部分輸出。
11.ー種信號處理方法，包括當檢測到具有大于或等于預定閾值的信號水平的光學信號時，允許信號處理裝置輸出關于所述光學信號的位置的信息，其中所述信號處理裝置基于由成像部分得到成像信號執(zhí)行處理，其中所述成像部分將從光學信號處理裝置輸出的光學信號成像，所述光學信號輸出裝置輸出低水平信號或高水平信號。
12.—種成像裝置，包括 成像部分，其將從光學信號輸出裝置輸出的光學信號成像，其中所述光學信號輸出裝置輸出高水平光學信號或低水平光學信號；以及 光學信號處理器，當基于由成像部分得到的成像信號、檢測到具有大于或等于預定閾值的信號水平的光學信號時，所述光學信號處理器輸出關于所述光學信號的位置的信息。
13.ー種投影機，包括 根據(jù)權利要求投影機12所述的成像裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及光學信號輸出、處理裝置及方法以及成像裝置及投影機，公開了一種光學信號輸出裝置，包括開關，其根據(jù)用戶的操作具有第一狀態(tài)或第二狀態(tài)；以及光學信號輸出部分，其當所開關處于第一狀態(tài)時輸出低水平光學信號，而當開關處于第二狀態(tài)時輸出高水平光學信號。
文檔編號G06F3/033GK102722268SQ20121007917
公開日2012年10月10日 申請日期2012年3月16日 優(yōu)先權日2011年3月23日
發(fā)明者久保統(tǒng)規(guī) 申請人:索尼公司