本公開(kāi)涉及一種帶有檢測(cè)功能的投影顯示單元。

背景技術(shù)：

近年來(lái)，例如，智能手機(jī)或平板終端可以包括觸摸面板，從而允許通過(guò)直覺(jué)的指向操作對(duì)屏幕上顯示的圖像執(zhí)行例如頁(yè)面旋轉(zhuǎn)、放大或縮小。另一方面，很久以來(lái)已知投影儀(投影顯示單元)是一種通過(guò)將圖像投影到屏幕上而執(zhí)行顯示的顯示單元。例如，如PTL 1和PTL 2中所公開(kāi)的，提出一種在投影儀中增加諸如觸摸面板的檢測(cè)功能的技術(shù)。

引用列表

專(zhuān)利文獻(xiàn)

PTL 1:日本2007-52218號(hào)特許公開(kāi)案

PTL 2:日本2003-44839號(hào)特許公開(kāi)案

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

前述投影儀允許通過(guò)例如用手指直接觸摸投影到投影表面上的圖像而執(zhí)行輸入操作(觸摸輸入操作)。

請(qǐng)注意，有待投影到投影表面上的(在投影表面上顯示的)屏幕(投影屏幕)的尺寸一般隨投影距離變化。期望實(shí)現(xiàn)這樣一種單元：即使在通過(guò)改變投影距離而擴(kuò)大或縮小投影屏幕的尺寸時(shí)，它也能允許執(zhí)行前述觸摸輸入操作。

因此，期望提供一種能實(shí)現(xiàn)物體檢測(cè)功能和改變投影屏幕尺寸的功能這兩種功能的投影顯示單元。

根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的投影顯示單元包括主體和不可見(jiàn)光照射單元。所述主體包括投影光學(xué)系統(tǒng)和檢測(cè)光學(xué)系統(tǒng)。投影光學(xué)系統(tǒng)將圖像投影到投影表面上。檢測(cè)光學(xué)系統(tǒng)基于不可見(jiàn)光獲取成像信號(hào)。所述不可見(jiàn)光照射單元在放置在投影表面的延伸表面上的同時(shí)沿著投影表面旁邊的表面照射不可見(jiàn)光。主體可相對(duì)于不可見(jiàn)光照射單元的輸出口移動(dòng)，并且主體相對(duì)于投影表面的位置是可調(diào)整的。

根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的投影顯示單元具有這樣的配置，其中主體可相對(duì)于不可見(jiàn)光照射單元移動(dòng)，并且主體的位置是可調(diào)整的，其中不可見(jiàn)光照射單元沿著投影表面旁邊的表面照射不可見(jiàn)光。因此，例如，不用改變不可見(jiàn)光用的出射口相對(duì)于投影表面的位置(高度)，通過(guò)改變主體的位置(高度)，就可以調(diào)整投影距離。換而言之，可以在通過(guò)調(diào)整投影距離擴(kuò)大或縮小投影屏幕的尺寸的同時(shí)，沿著投影表面旁邊的表面照射物體檢測(cè)用的不可見(jiàn)光。

根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的投影顯示單元，包括投影光學(xué)系統(tǒng)和檢測(cè)光學(xué)系統(tǒng)的主體可以相對(duì)于不可見(jiàn)光照射單元移動(dòng)，該不可見(jiàn)光照射單元在放置于投影表面的延伸表面的同時(shí)，沿著投影表面旁邊的表面照射不可見(jiàn)光。而且，主體相對(duì)于投影表面的位置是可以調(diào)整的。這樣即使在通過(guò)改變投影距離來(lái)擴(kuò)大或縮小投影屏幕的尺寸時(shí)，也能在投影表面旁邊執(zhí)行物體檢測(cè)。因此，可以實(shí)現(xiàn)物體檢測(cè)功能和改變投影屏幕尺寸功能這兩種功能。

請(qǐng)注意，上述內(nèi)容只是本公開(kāi)的一個(gè)示例。本公開(kāi)的效果不限于上文說(shuō)明的效果，并且可以不同于上文說(shuō)明的效果，或者可以還包括任何其他效果。

附圖說(shuō)明

圖1示意性示出根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的投影顯示單元的外觀和使用狀態(tài)。

圖2示意性示出圖1中示出的投影顯示單元的概括配置。

圖3是圖1中示出的投影顯示單元的功能框圖。

圖4示出紅外線照射單元的配置示例。

圖5A是柱狀陣列透鏡的第一配置示例的透視圖。

圖5B是柱狀陣列透鏡的第二配置示例的透視圖。

圖6示出圖2中示出的主體的關(guān)鍵部分的配置。

圖7示意性示出偏光分離裝置的配置示例還有入射光和出射光的狀態(tài)。

圖8示出圖2中示出的調(diào)整部件的配置示例。

圖9A示意性示出圖8中示出的調(diào)整部件的橫截面配置的示例。

圖9B示意性示出圖8中示出的調(diào)整部件的橫截面配置的另一個(gè)示例。

圖9C示意性示出圖8中示出的調(diào)整部件的橫截面配置的又一個(gè)示例。

圖10示出圖2中示出的調(diào)整部件的另一個(gè)配置示例。

圖11示意性示出圖1中示出的投影顯示單元的圖像顯示和物體檢測(cè)的概念。

圖12A是描述在投影屏幕尺寸較小的情況下的配置的示意圖。

圖12B是描述在投影屏幕尺寸較大的情況下的配置的示意圖。

圖13示意性示出根據(jù)修改例1的投影顯示單元的概括配置。

圖14示意性示出根據(jù)修改例2的投影顯示單元的概括配置。

具體實(shí)施方式

下文參照附圖詳細(xì)描述本公開(kāi)的一些實(shí)施例。請(qǐng)注意，用下面的順序進(jìn)行說(shuō)明。

1.實(shí)施例(主體和紅外線照射單元彼此分開(kāi)設(shè)置并且調(diào)整部件設(shè)置在主體與紅外線照射單元之間的示例)

2.修改例1(用反射鏡將紅外線照射到投影表面旁邊的表面上的情況下的示例)

3.修改例2(自動(dòng)調(diào)整調(diào)整部件的高度的情況下的示例)

4.應(yīng)用示例(根據(jù)投影屏幕的尺寸變化的照射功能的示例)

<實(shí)施例>

[配置]

圖1示出根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的投影顯示單元(投影顯示單元1)的外觀和使用狀態(tài)。圖2示出投影顯示單元1的概括配置。圖3示出投影顯示單元1的功能配置。

投影顯示單元1可以例如是用在諸如桌子、書(shū)桌和講臺(tái)之類(lèi)桌子上、并且在放置在桌子上的同時(shí)將圖像投影到投影顯示單元旁邊的類(lèi)型的投影儀(所謂的超短焦點(diǎn)型)。換而言之，投影顯示單元1的投影表面(投影和顯示圖像的表面)110和安裝表面(放置投影顯示單元1的表面)130是彼此的延伸部分(圖2)。請(qǐng)注意，在投影表面110和安裝表面130連續(xù)設(shè)置以形成平面表面的情況是投影顯示單元1的一種使用示例。但是，可以例如通過(guò)安裝預(yù)定傾斜度校正機(jī)構(gòu)，借此允許安裝表面130相對(duì)于投影表面110傾斜。而且，投影顯示單元1不限于用在桌子上，并且可以附接至諸如墻壁之類(lèi)的垂直表面使用(墻壁表面可以用作投影表面110和安裝表面130)。

投影顯示單元1除了圖像顯示功能之外還可以具有主動(dòng)執(zhí)行物體檢測(cè)的功能。如圖1所示，可以允許使用者通過(guò)諸如如下方式執(zhí)行操作而執(zhí)行預(yù)定輸入操作：用手指(指示物71)在投影圖像(顯示圖像)的屏幕(投影屏幕S11)上觸摸顯示的圖像，下文將詳細(xì)說(shuō)明。

參照?qǐng)D2，投影顯示單元1可以包括主體10和紅外線照射單元30。所述主體10包括投影光學(xué)系統(tǒng)10A和檢測(cè)光學(xué)系統(tǒng)10B。具體來(lái)說(shuō)，參照?qǐng)D3，主體10可以包括照明部11、光閥12、成像裝置13、縮小光學(xué)系統(tǒng)14、偏光分離裝置15、投影透鏡16、成像信號(hào)處理器17、圖像信號(hào)處理器19和控制器20。在前述部件中，例如，照明部11、光閥12和投影透鏡16可以構(gòu)成投影光學(xué)系統(tǒng)10A。而且，例如，成像裝置13和縮小光學(xué)系統(tǒng)14可以構(gòu)成檢測(cè)光學(xué)系統(tǒng)10B。請(qǐng)注意，例如，照明部11、光閥12和成像裝置13可以各自由未示出的驅(qū)動(dòng)單元根據(jù)控制器20執(zhí)行的控制以預(yù)定時(shí)序驅(qū)動(dòng)。下文說(shuō)明相應(yīng)部件的具體配置。

紅外線照射單元30可以是光源單元，它沿著投影表面110旁邊的表面照射諸如近紅外(NIR)線之類(lèi)的紅外線(紅外光)作為檢測(cè)用的不可見(jiàn)光。換而言之，紅外線照射單元30可以在投影表面110旁邊提供紅外線屏障(檢測(cè)光平面110A)以便覆蓋投影屏幕S11。檢測(cè)光平面110A可以設(shè)置在投影表面110旁邊的預(yù)定高度的表面上(圖2)，該預(yù)定高度不同于穿過(guò)投影透鏡16的光軸的高度。因此，紅外線照射單元30可以設(shè)置在主體10下方，并且當(dāng)投影顯示單元1放置在安裝表面130上時(shí)，紅外線照射單元30可以設(shè)置在安裝表面130鄰接處或鄰近處。

舉例而言，檢測(cè)光平面110A可以設(shè)置成在從投影表面110大約幾毫米到大約幾十毫米高度的位置上例如厚度為(高度方向上的寬度)2mm到3mm。而且，檢測(cè)光平面110A可以在平面內(nèi)方向上覆蓋投影屏幕S11?？偟膩?lái)說(shuō)，投影表面110是平坦的。因此，在沒(méi)有任何遮擋物體或諸如手指和指示棒之類(lèi)的指示物71的情況下，檢測(cè)光平面110A不受遮擋。換而言之，監(jiān)視投影表面110的成像裝置13可以不拍攝指示物71。在這種狀態(tài)下，例如當(dāng)手指靠近投影表面110或者執(zhí)行諸如觸摸投影表面110的操作時(shí)，檢測(cè)光平面110A的紅外線可能被手指遮擋，因而被反射和漫射。手指反射的光可以在各個(gè)方向上行進(jìn)。但是，反射光的一部分(紅外線La1)可以被投影透鏡16的孔口吸入。紅外線La1可以經(jīng)由投影透鏡16和偏光分離裝置15到達(dá)成像裝置13。此時(shí)，在投影表面110上以點(diǎn)的形狀發(fā)生的亮點(diǎn)漫射點(diǎn)可以在成像裝置13上、在對(duì)應(yīng)于投影表面110中的位置的一個(gè)位置上成像，因?yàn)槌上裱b置13安置在與形成圖像的光閥12的位置光學(xué)共軛的位置上。這樣就能用于檢測(cè)物體位置。而且，超短焦點(diǎn)型在執(zhí)行操作時(shí)的屏幕能見(jiàn)度方面是有利的。一個(gè)原因是，超短焦點(diǎn)型的投影光經(jīng)過(guò)投影表面110的旁邊，因此更難被執(zhí)行操作的人的身體部位遮擋。

由于這個(gè)檢測(cè)光平面110A的緣故，當(dāng)物體(指示物71)與投影表面110接觸或者接近投影表面110時(shí)，指示物71可以反射(反射和漫射)紅外線。反射光的一部分(紅外線La1)可以被投影顯示單元1吸入當(dāng)做檢測(cè)光。

紅外線照射單元30可以具有紅外線照射光學(xué)系統(tǒng)32和出射口31。紅外線照射單元30可以具有這樣的配置：紅外線照射光學(xué)系統(tǒng)32中生成的紅外線從殼體120B(下文將說(shuō)明)中設(shè)置的出射口31出射。參照?qǐng)D4，紅外線照射光學(xué)系統(tǒng)32可以例如包括近紅外激光器33、準(zhǔn)直儀透鏡34和柱狀陣列透鏡35。從柱狀陣列透鏡35出射的紅外線(近紅外線)La可以提供檢測(cè)光平面110A。參照?qǐng)D5A，柱狀陣列透鏡35可以包括一陣列多個(gè)凸面柱狀透鏡。柱狀陣列透鏡35可以安置成使得每個(gè)柱狀透鏡的母線35A面向垂直于投影表面110的平面。請(qǐng)注意，也可以不使用凸面柱狀陣列透鏡35，改為使用柱狀陣列透鏡35，其中包括圖5B中示出的一陣列多個(gè)凹面柱狀透鏡。

(投影光學(xué)系統(tǒng)10A)

圖6示出主體10的關(guān)鍵部分的配置的示例。照明部11可以經(jīng)由偏光分離裝置15朝光閥12出射照明光L1。照明部11不特別受到限制，只要照明部11能出射可見(jiàn)光作為照明光L1即可。例如，照明部11可以包括未示出的藍(lán)色激光器、未示出的綠色激光器和未示出的紅色激光器。

光閥12可以例如是反射型液晶裝置，諸如硅基液晶(liquid crystal on silicon，LCOS)。光閥12可以根據(jù)從圖像信號(hào)處理器19提供的圖像信號(hào)來(lái)調(diào)制照明光L1中包括的第一偏光分量(例如，下文說(shuō)明的s偏光分量Ls1)。經(jīng)過(guò)光閥12調(diào)制的光的偏光狀態(tài)可以旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成第二偏光分量(例如下文說(shuō)明的p偏光分量Lp1)。這個(gè)經(jīng)過(guò)調(diào)制的光可以經(jīng)由偏光分離裝置15朝投影透鏡16出射。請(qǐng)注意，光閥12可以不改變?nèi)肷涔?s偏光分量Ls1)的偏光狀態(tài)而將入射光傳回偏光分離裝置15，借此允許黑色顯示。光閥12的有效區(qū)域的平面形狀可以例如是矩形。

投影透鏡16可以將從光閥12經(jīng)由偏光分離裝置15入射的光(圖像光L2)投影到投影表面110上。投影透鏡16可以是例如投射比(throw ratio)為0.38或更低的超短焦點(diǎn)透鏡。請(qǐng)注意，投射比表達(dá)為L(zhǎng)/H，其中L是投影透鏡16到投影表面110的距離，而H是投影屏幕S11的寬度。參照?qǐng)D3和圖6，投影透鏡16可以從與經(jīng)過(guò)調(diào)制的光的行進(jìn)方向相反的方向接收檢測(cè)光(紅外線La1)。在本實(shí)施例中，如上所述，可以經(jīng)由投影光學(xué)系統(tǒng)10A的投影透鏡16吸入檢測(cè)光，以被引導(dǎo)到檢測(cè)光學(xué)系統(tǒng)10B。

(偏光分離裝置15)

偏光分離裝置15可以將入射光分成第一偏光分量(例如s偏光分量)和第二偏光分量(例如p偏光分量)，并且在彼此不同的相應(yīng)方向上出射該第一偏光分量和第二偏光分量。偏光分離裝置15可以例如包括偏振分光器(polarizing beam splitter，PBS)。偏光分離裝置15可以選擇性地反射第一偏光分量(通過(guò)偏光分離表面150反射第一偏光分量)，并且允許第二偏光分量選擇性地透過(guò)(透過(guò)偏光分離表面150)。當(dāng)前實(shí)施例是參照使用偏振分光器作為偏光分離裝置15的示例情況說(shuō)明的。然而，偏光分離裝置15不限于偏振分光器，可以包括線柵網(wǎng)格(wire grid)。在這種情況下，線柵網(wǎng)格的特性不同于偏振分光器的特性，因此選擇性地反射p偏光分量作為入射光的第一偏光分量，并且允許s偏光分量作為第二偏光分量選擇性地透過(guò)。

偏光分離裝置15例如可以具有四個(gè)光學(xué)表面(第一表面15A、第二表面15B、第三表面15C和第四表面15D)和偏光分離表面150。第一表面15A和第三表面15C可以在單軸方向(圖中的左右方向)上面朝彼此，并且第二表面15B和第四表面15D可以在單軸方向(圖中的上下方向)上面朝彼此。在這樣的配置中，第一表面15A可以接收照明光L1，第二表面15B可以面朝光閥12。第三表面15C可以面朝檢測(cè)光學(xué)系統(tǒng)10B。第四表面15D可以面朝投影透鏡16。

圖7示出偏光分離裝置15的配置示例。如圖所示，偏光分離裝置15可以反射從第一表面15A入射到偏光分離裝置15上的照明光L1中的第一偏光分量(s偏光分量Ls1)，以從第二表面15B出射反射光。同時(shí)，偏光分離裝置15可以從第三表面15C出射照明光L1中的第二偏光分量(p偏光分量Lp1)。而且，偏光分離裝置15可以從第四表面15D出射從第二表面15B入射到偏光分離裝置15上的光(經(jīng)過(guò)光閥12調(diào)制的光)中的第二偏光分量(p偏光分量Lp2)。這樣可以允許投影光學(xué)系統(tǒng)10A執(zhí)行圖像投影。同時(shí)，偏光分離裝置15可以反射從第四表面15D入射到偏光分離裝置15上的光(紅外線La1)中的第一偏光分量(s偏光分量Ls3)以從第三表面15C出射反射光。成像裝置13可以接收基于前述s偏光分量Ls3的光。因此，可以從成像裝置13獲得成像信號(hào)D0。

(檢測(cè)光學(xué)系統(tǒng)10B)

成像裝置13可以安置在與光閥12的位置光學(xué)共軛的位置上。更具體來(lái)說(shuō)，當(dāng)光閥12是反射型液晶裝置時(shí)，成像裝置13可以安置成使得產(chǎn)生圖像的顯示表面(液晶表面)與成像裝置13的成像表面成彼此光學(xué)共軛的關(guān)系。成像裝置13可以例如包括固態(tài)成像裝置，諸如互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(complementary metal-oxide semiconductor，CMOS)和電荷耦合裝置(charge coupled device，CCD)。

參照?qǐng)D6，包括前述成像裝置13的檢測(cè)光學(xué)系統(tǒng)10B的示例可以例如包括可見(jiàn)光截止濾光片17A、帶通濾光片17B、縮小光學(xué)系統(tǒng)14(中繼透鏡群14A和14B)、偏光器18和成像裝置13，這些元件從共軛平面50一側(cè)依次安置。

可見(jiàn)光截止濾光片17A可以減少入射光中的可見(jiàn)光分量。通過(guò)設(shè)置可見(jiàn)光截止濾光片17A，能截?cái)嗳肷涞匠上裱b置13的大量照明光L1，而無(wú)需切斷照明部11的光源，即使使用偏振分光器作為偏光分離裝置15時(shí)也是如此。這樣就幾乎只允許檢測(cè)光入射到成像裝置13，從而提高S/N比以改進(jìn)檢測(cè)精度。請(qǐng)注意，這個(gè)示例中可以設(shè)置一個(gè)可見(jiàn)光截止濾光片17A；但是，可見(jiàn)光截止濾光片的數(shù)量不限于一個(gè)，可以是兩個(gè)或更多個(gè)。而且，可見(jiàn)光截止濾光片17A可以安置在共軛平面50與縮小光學(xué)系統(tǒng)14之間的位置上；但是，可見(jiàn)光截止濾光片17A可以安置在另一個(gè)位置，例如，縮小光學(xué)系統(tǒng)14與成像裝置13之間的位置。

帶通濾光片17B可以允許特定的波長(zhǎng)(近紅外線)選擇性地透過(guò)，并且減少其它波長(zhǎng)。

偏光器18可以是減少照明光L1中包括的第二偏光分量的光學(xué)部件。在這個(gè)示例中，如上所述的偏光分離裝置15可以允許照明光L1中的第二偏光分量(例如，p偏光分量)透過(guò)，從而允許p偏光分量入射到檢測(cè)光學(xué)系統(tǒng)10B。這樣可以影響在成像裝置13中獲得的成像信號(hào)的S/N比。通過(guò)像本實(shí)施例中一樣設(shè)置偏光器18，可以截?cái)嗾彰鞴釲1中包括的第二偏光分量(例如，p偏光分量)，從而增加S/N比。請(qǐng)注意，偏光器18的位置不限于圖示的縮小光學(xué)系統(tǒng)14與成像裝置13之間的位置。偏光器18可以安置在另一個(gè)位置，例如共軛平面50與縮小光學(xué)系統(tǒng)14之間的位置。

縮小光學(xué)系統(tǒng)14可以包括一個(gè)或多個(gè)中繼透鏡群(這個(gè)示例中是兩個(gè)中繼透鏡群14A和14B)。中繼透鏡群14A和14B中的每一個(gè)群可以具有正功率，并且包括至少一個(gè)透鏡。中繼透鏡群14B的焦長(zhǎng)fi可以設(shè)置成小于中繼透鏡群14A的焦長(zhǎng)fb。例如，在2fi等于fb(2fi＝fb)的條件下，中繼透鏡群14A可以安置在與光閥12的共軛平面50相距焦長(zhǎng)fb的位置，中繼透鏡群14B可以安置在與中繼透鏡群14A的前述位置相距(fb+fi)的位置，并且成像裝置13可以安置在與中繼透鏡群14B相距焦長(zhǎng)fi的位置。中繼透鏡群14A和14B的這樣的布置可以相當(dāng)于成像裝置13安置在共軛平面50上同時(shí)實(shí)現(xiàn)縮小光學(xué)系統(tǒng)的情況。換而言之，有可能進(jìn)一步減小成像裝置13的尺寸，同時(shí)還保持與光閥12的共軛位置關(guān)系。請(qǐng)注意，本實(shí)施例是參照檢測(cè)光學(xué)系統(tǒng)10B包括縮小光學(xué)系統(tǒng)14的示例情況說(shuō)明的。但是，可以不設(shè)置縮小光學(xué)系統(tǒng)14。換而言之，檢測(cè)光學(xué)系統(tǒng)10B可以包括放大光學(xué)系統(tǒng)或等倍光學(xué)系統(tǒng)。

通過(guò)前述縮小光學(xué)系統(tǒng)14執(zhí)行的物體檢測(cè)可能在降低成本方面是有利的。成像裝置13的成本可能在很大程度上受到成像裝置13的尺寸的影響。投影儀的配置成本主要取決于半導(dǎo)體組件光閥12和成像裝置13。因此，這些組件的尺寸減小，可能在成本方面是有利的。而且，前述縮小光學(xué)系統(tǒng)14執(zhí)行的物體檢測(cè)可能有通過(guò)延伸中繼光學(xué)系統(tǒng)的共軛點(diǎn)來(lái)提高布置的靈活性的優(yōu)點(diǎn)。例如，可以在組件之間設(shè)置間距，從而通過(guò)在間距中設(shè)置反射鏡而實(shí)現(xiàn)彎曲光學(xué)系統(tǒng)。

圖像信號(hào)處理器17可以根據(jù)從成像裝置13供應(yīng)的成像信號(hào)D0執(zhí)行算術(shù)處理。圖像信號(hào)處理器17因此可以例如與投影表面110上的投影屏幕S11上的坐標(biāo)對(duì)應(yīng)地檢測(cè)諸如人的手指或指示棒之類(lèi)指示物(物體)71的特征點(diǎn)的位置。所使用的特征點(diǎn)的示例可以包括人的手指指尖的形狀、手指的重心和手的重心。

圖像信號(hào)處理器19可以例如根據(jù)從外部供應(yīng)的圖像信號(hào)生成光閥12用的圖像信號(hào)。所生成的圖像信號(hào)可以作為圖像電壓經(jīng)由例如未示出的時(shí)序控制器或未示出的驅(qū)動(dòng)單元(驅(qū)動(dòng)器電路)供應(yīng)到光閥12的每個(gè)像素。

在投影顯示單元1中，前述主體10(投影光學(xué)系統(tǒng)10A和檢測(cè)光學(xué)系統(tǒng)10B)和紅外線照射單元30可以彼此分開(kāi)設(shè)置。具體來(lái)說(shuō)，參照?qǐng)D2，殼體120A(第一殼體)和殼體120B(第二殼體)可以彼此分開(kāi)設(shè)置，并且從安裝表面130一側(cè)依次安置。殼體120A可以容納紅外線照射單元30(紅外線照射光學(xué)系統(tǒng)32)，并且設(shè)有紅外線用的出射口31。殼體120B可以容納主體10(投影光學(xué)系統(tǒng)10A和檢測(cè)光學(xué)系統(tǒng)10B)，并且設(shè)有投影開(kāi)口1a。投影開(kāi)口1a既可以用作圖像光L2用的出射口，也可以用作檢測(cè)用的紅外線La1的吸入開(kāi)口。

在本實(shí)施例中，主體10可以相對(duì)于紅外線照射單元30(具體而言是出射口31)移動(dòng)，并且主體10相對(duì)于投影表面110(安裝表面130)的位置是可調(diào)整的。具體來(lái)說(shuō)，可以設(shè)置調(diào)整部件40，調(diào)整部件40通過(guò)調(diào)整容納主體10的殼體120A與容納紅外線照射單元30的殼體120B的距離(這個(gè)示例中是間距)，對(duì)主體10的位置執(zhí)行調(diào)整(這個(gè)示例中是調(diào)整Z方向上的位置，即，調(diào)整高度)。殼體120B(主體10)可以相對(duì)于殼體120A(紅外線照射單元30)在Z方向上相對(duì)移動(dòng)。換而言之，在投影顯示單元1放置在安裝表面130上的狀態(tài)下，紅外線照射單元30的出射口31可以固定在投影表面110旁邊的位置，并且可以只移動(dòng)主體10(具體而言是主體10的投影開(kāi)口1a)來(lái)調(diào)整主體10的位置(高度H)。

調(diào)整部件40的一端可以固定至殼體120A，調(diào)整部件40的另一端可以固定至殼體120B。而且，調(diào)整部件40可以是棒狀部件，能用分步方式或非分步方式伸縮。圖8示出它的一個(gè)示例。如圖所示，調(diào)整部件40可以包括例如第一棒41和第二棒42，其具有同一根軸線(軸線A1)。第二棒42的一部分可以插入到中空形狀的第一棒41中。第二棒42可以用分步方式或非分步方式在第一棒41內(nèi)部滑動(dòng)，并且鎖定在第一棒41內(nèi)部。

圖9A至圖9C分別示出第一棒41和第二棒42的示例。參照?qǐng)D9A中示出的示例，第一棒41可以具有孔H1。通過(guò)孔H1可以調(diào)整第一棒41內(nèi)部的壓力，從而使第二棒42在第一棒41內(nèi)部沿著軸線A1滑動(dòng)，并且使第二棒42接合。通過(guò)這種配置，能用分步方式或非分步方式執(zhí)行調(diào)整部件40的伸縮操作，從而能用分步方式或非分步方式調(diào)整位置。參照?qǐng)D9B中示出的示例，可以在第一棒41的內(nèi)壁中以預(yù)定的間隔設(shè)置多個(gè)凹部b11?？梢栽诘诙?2的側(cè)表面上設(shè)置凸部b21。凸部b21可以與凹部b11接合。在凸部b21嵌入相應(yīng)凹部b11中的位置上，第二棒42可以與第一棒41接合。這種配置允許調(diào)整部件40的分步方式的伸縮操作，從而允許以分步方式調(diào)整位置。參照?qǐng)D9C中示出的示例，凸部b12可以設(shè)置在第一棒41的內(nèi)壁上。將與凸部b12接合的多個(gè)凹部b22可以用預(yù)定間隔設(shè)置在第二棒42的側(cè)表面中。在凸部b12嵌入相應(yīng)凹部b22中的位置上，第二棒42可以與第一棒41接合。這種配置允許調(diào)整部件40的分步方式的伸縮操作，從而允許以分步方式調(diào)整位置。

圖10示出了調(diào)整部件40的另一個(gè)配置示例。調(diào)整部件40可以如上所述包括第一棒41和第二棒42；但是，調(diào)整部件40可以像圖10所示的示例中一樣包括四個(gè)部件(第一棒41、第二棒42、第三棒43和第四棒44)。在這種情況下，第二棒42可以接觸設(shè)置在第一棒41內(nèi)部，第三棒43可以接觸設(shè)置在第二棒42的內(nèi)部，并且第四棒44可以接觸設(shè)置在第三棒43的內(nèi)部。通過(guò)這樣將調(diào)整部件40配置成具有多個(gè)部件，可以對(duì)位置執(zhí)行更精細(xì)的調(diào)整。

請(qǐng)注意，調(diào)整部件40的配置不限于上述配置，只要長(zhǎng)度(高度)能用分步方式或用非分步方式調(diào)整即可。而且，調(diào)整部件40的伸縮操作可以手動(dòng)地或自動(dòng)地執(zhí)行。下文將說(shuō)明自動(dòng)執(zhí)行操作的詳細(xì)示例。

[作用與效果]

參照?qǐng)D11，投影顯示單元1可以用投影透鏡16將光閥12上提供的圖像信息V1投影到投影表面110上，以擴(kuò)大并且顯示圖像信息V1成為投影圖像V2。投影表面110可以例如是桌面。而且，投影顯示單元1還可以通過(guò)從成像裝置13獲得的成像信號(hào)D0，根據(jù)從投影表面110上的指示物(物體)71行進(jìn)的紅外線La1來(lái)檢測(cè)指示物71的位置。指示物71的位置的示例可以包括諸如人的手指和指示棒之類(lèi)指示物71的特征點(diǎn)的位置Pt1。

在本實(shí)施例中，投影光學(xué)系統(tǒng)10A和檢測(cè)光學(xué)系統(tǒng)10B可以共用投影透鏡16，并且成像裝置13可以安置在與光閥12的位置光學(xué)共軛的位置上。這樣允許物體檢測(cè)的檢測(cè)區(qū)域(可檢測(cè)區(qū)域)與投影屏幕S11基本上相同。而且，前述光學(xué)共軛位置關(guān)系使得可以經(jīng)由投影透鏡16監(jiān)視到投影表面110上的指示物71的特征點(diǎn)的位置Pt1與投影圖像V2重疊。而且，例如，可以通過(guò)由成像信號(hào)處理器17對(duì)指示物71的形狀執(zhí)行圖像處理以檢測(cè)指示物71的特征點(diǎn)的位置Pt1的坐標(biāo)，借此對(duì)投影圖像V2執(zhí)行指示操作。在這種情況下，投影屏幕S11中的任何坐標(biāo)位置可以一一對(duì)應(yīng)地對(duì)應(yīng)于成像裝置13中的坐標(biāo)位置。因此，成像裝置13一側(cè)上的檢測(cè)位置Pt2的坐標(biāo)可以對(duì)應(yīng)于指示物71的特征點(diǎn)的位置Pt1的坐標(biāo)。換而言之，無(wú)需執(zhí)行諸如校準(zhǔn)之類(lèi)的復(fù)雜的信號(hào)處理，通過(guò)將檢測(cè)位置Pt2與投影屏幕S11中的位置對(duì)應(yīng)起來(lái)，就能檢測(cè)到物體。請(qǐng)注意，指示物71的數(shù)量可以是兩個(gè)或更多個(gè)。例如，可以檢測(cè)兩手的指尖的坐標(biāo)。通過(guò)使用以這種方式檢測(cè)的指示物71的特征點(diǎn)的位置，可以執(zhí)行直覺(jué)的操作，就仿佛觸摸面板嵌入在投影儀的投影圖像V2中一樣。

值得一提的是，對(duì)于一般的投影儀，可以通過(guò)改變投影距離來(lái)改變投影屏幕的尺寸。例如，像在本實(shí)施例中一樣使用短焦點(diǎn)型投影儀的情況下，通過(guò)使主體10(投影開(kāi)口1a)遠(yuǎn)離投影表面110，即，通過(guò)改變主體10離安裝表面130的高度H，借此改變投影距離。圖12A示出投影屏幕S11相對(duì)較小(投影屏幕S1a)的情況下的相應(yīng)單元配置。圖12B示出投影屏幕S11相對(duì)較大(投影屏幕S1b)的情況下的相應(yīng)單元配置。

如上所述，在本實(shí)施例中，可以通過(guò)調(diào)整部件40的伸縮操作來(lái)調(diào)整第一殼體120A與第二殼體120B之間的間距。這樣可以改變主體10(投影開(kāi)口1a)的高度。如圖12A所示，通過(guò)縮短調(diào)整部件40以減小間距，可以減小主體10的高度H(H＝Hs)。如圖12B所示，通過(guò)伸長(zhǎng)調(diào)整部件40以增加間距，可以減小主體10的高度H(H＝Ht)。高度為Hs的情況下，投影屏幕S1a的尺寸可以相對(duì)較小。高度為Ht的情況下，投影屏幕S1b的尺寸可以相對(duì)較大。通過(guò)調(diào)整部件40的伸縮操作，可以調(diào)整殼體120A與120B之間的間距。這樣可以調(diào)整主體10的位置。這樣可以擴(kuò)大或縮小投影屏幕S11的尺寸。

另一方面，為了在投影屏幕S11上執(zhí)行物體檢測(cè)，可能優(yōu)選的做法是沿著投影表面110旁邊的表面照射紅外線(在投影表面110旁邊形成檢測(cè)光平面110A)。因此，投影顯示單元1可以具有這樣的配置：紅外線照射單元30在放置在投影表面110的延伸表面(安裝表面130)上的同時(shí)，沿著投影表面110旁邊的表面照射紅外線。

如果提供包括投影光學(xué)系統(tǒng)和檢測(cè)光學(xué)系統(tǒng)的主體與紅外線照射單元相互集成在一起的單元配置，則主體位置與紅外線照射單元的位置彼此聯(lián)動(dòng)移動(dòng)。因此，當(dāng)主體位置經(jīng)過(guò)調(diào)整從而投影距離改變時(shí)，紅外線照射單元的位置改變。換而言之，當(dāng)試圖通過(guò)改變投影距離來(lái)改變投影屏幕的尺寸時(shí)，紅外線照射位置也改變。這樣紅外線就照射不到投影表面旁邊。如上所述，在主體和紅外線照射單元相互集成在一起的單元配置中，必須選擇改變尺寸功能與物體檢測(cè)功能中的一種功能，很難同時(shí)實(shí)現(xiàn)兩種功能。

相比之下，在本實(shí)施例中，主體10和紅外線照射單元30可以相互分開(kāi)設(shè)置，主體10可以相對(duì)于紅外線照射單元30(出射口31)移動(dòng)。這樣能實(shí)現(xiàn)主體10相對(duì)于投影表面110的位置可調(diào)的配置。具體來(lái)說(shuō)，在投影顯示單元1中，包括紅外線照射單元30的殼體120A與包括主體10的殼體120B可以安置在安裝表面130上，兩者之間有一定間距。投影顯示單元1可以包括調(diào)整部件40，調(diào)整部件40調(diào)整前述間距。通過(guò)調(diào)整部件40調(diào)整該間距，可以調(diào)整主體10的位置(高度H)。因此，無(wú)需改變紅外線出射口31相對(duì)于投影表面110(安裝表面130)的位置(高度)，即可改變主體10的位置以調(diào)整投影距離(圖12A和圖12B)。換而言之，可以在通過(guò)調(diào)整投影距離擴(kuò)大或縮小投影屏幕S11的尺寸的同時(shí)，沿著投影表面110旁邊的表面照射物體檢測(cè)用的紅外線。

如上所述，根據(jù)本實(shí)施例，包括投影光學(xué)系統(tǒng)10A和檢測(cè)光學(xué)系統(tǒng)10B的主體10可以相對(duì)于紅外線照射單元30可移動(dòng)，紅外線照射單元30在放置在投影表面110的延伸表面上的同時(shí)，沿著投影表面110旁邊的表面照射紅外線。主體10相對(duì)于投影表面110的位置因此是可調(diào)整的。因此，即使在通過(guò)改變投影距離而擴(kuò)大或縮小投影屏幕的尺寸時(shí)，也可以在投影表面110上執(zhí)行物體檢測(cè)。結(jié)果是，可以實(shí)現(xiàn)物體檢測(cè)功能和改變投影屏幕尺寸的功能這兩種功能。

因此，使用者可以根據(jù)諸如桌面之類(lèi)投影表面110的尺寸、使用環(huán)境、用途等等，擴(kuò)大或縮小投影屏幕S11的尺寸。還可以與投影屏幕S11的尺寸無(wú)關(guān)地在投影屏幕S11上執(zhí)行觸摸輸入。因此，可以實(shí)現(xiàn)雙向會(huì)話型功能。

而且，通過(guò)彼此分開(kāi)地設(shè)置主體10和紅外線照射單元30，能得到下面的優(yōu)點(diǎn)。也就是說(shuō)，紅外線照射單元30可以包括諸如激光器之類(lèi)的光源，因此容易發(fā)熱。但是，投影光學(xué)系統(tǒng)10A或檢測(cè)光學(xué)系統(tǒng)10B可以與紅外線照射單元30分開(kāi)設(shè)置，使其與紅外線照射單元30隔開(kāi)。因此，投影光學(xué)系統(tǒng)10A或檢測(cè)光學(xué)系統(tǒng)10B受到紅外線照射單元30的熱影響更小。

而且，當(dāng)不使用投影顯示單元1時(shí)，允許投影顯示單元1具有最小尺寸，并且通過(guò)縮短調(diào)整部件40而使殼體120A和殼體120B相互接近。因此，允許投影顯示單元1在儲(chǔ)藏時(shí)是緊湊的。

下面說(shuō)明前述實(shí)施例的修改例等。與前述實(shí)施例相似的組件用相同符號(hào)表示，適當(dāng)時(shí)不做贅述。

<修改例1>

圖13示意性示出根據(jù)修改例1的投影顯示單元的概括配置。前面的實(shí)施例是參照這樣的示例單元配置說(shuō)明的：主體10和紅外線照射單元30(具體而言是紅外線照射光學(xué)系統(tǒng)32)相互分開(kāi)地設(shè)置，即，主體10和紅外線照射單元30分別容納在彼此不同的殼體120A和120B中。但是，主體10和紅外線照射單元30也不一定要彼此分開(kāi)設(shè)置。就像本修改例中一樣，紅外線照射單元(紅外線照射單元30A)的一部分可以設(shè)置在殼體120B內(nèi)部。具體來(lái)說(shuō)，在本修改例中，對(duì)應(yīng)于紅外線照射單元30A的前述實(shí)施例中的紅外線照射光學(xué)系統(tǒng)32的光學(xué)系統(tǒng)(紅外線照射光學(xué)系統(tǒng)30A1)可以與主體10一起設(shè)置在殼體120B內(nèi)部。但是，與前述實(shí)施例中一樣，紅外線用的出射口31可以在安裝表面130一側(cè)上設(shè)置在殼體120A中。殼體120A可以包括導(dǎo)光部30A2，導(dǎo)光部30A2將紅外線從紅外線照射光學(xué)系統(tǒng)30A1朝出射口31引導(dǎo)。導(dǎo)光部30A2可以例如包括反射鏡36。導(dǎo)光部30A2可以改變從殼體120B內(nèi)部的紅外線照射光學(xué)系統(tǒng)30A2出射的紅外線的光路，并且經(jīng)由出射口31沿著投影表面110旁邊的表面以改變的光路照射紅外線。請(qǐng)注意，紅外線照射單元30A之外的配置可以類(lèi)似于前述實(shí)施例的配置。請(qǐng)注意，設(shè)置反射鏡36不是限制性的，可以使用諸如棱鏡之類(lèi)的光路改變裝置。

像本修改例中一樣，紅外線照射單元30A的一部分可以與主體10一體地設(shè)置，并且可以使用反射鏡36向投影表面110旁邊照射紅外線。這個(gè)配置還使得可以通過(guò)用調(diào)整部件40調(diào)整殼體120A與殼體120B之間的間距，借此調(diào)整主體10的位置。而且，即使當(dāng)主體10和紅外線照射光學(xué)系統(tǒng)30A1的位置改變時(shí)，紅外線用的出射口31的位置也可以相對(duì)于投影表面110(安裝表面130)是固定的。因此無(wú)需改變紅外線照射位置就能改變投影距離。因此，可以實(shí)現(xiàn)與前述實(shí)施例等效的效果。

<修改例2>

圖14示意性示出根據(jù)修改例2的投影顯示單元的概括配置。前述實(shí)施例是參照可以通過(guò)調(diào)整部件40手動(dòng)地調(diào)整從殼體120A到殼體120B的距離的示例情況說(shuō)明的。但是，就像本修改例中一樣，可以通過(guò)調(diào)整部件(調(diào)整部件40A)自動(dòng)執(zhí)行距離調(diào)整。具體來(lái)說(shuō)，調(diào)整部件40A的一端可以聯(lián)接至諸如電機(jī)之類(lèi)的驅(qū)動(dòng)單元60。調(diào)整部件40可以包括例如一對(duì)螺釘部45和46(陽(yáng)螺釘部和陰螺釘部)，其嵌合在一起。該一對(duì)螺釘部45和46中的一個(gè)螺釘部(例如螺釘部45)可以聯(lián)接至驅(qū)動(dòng)單元60，并且經(jīng)由驅(qū)動(dòng)單元60固定至殼體120B。另一個(gè)螺釘部(例如螺釘部46)可以固定至殼體120A。驅(qū)動(dòng)單元60可以根據(jù)從圖2中示出的控制器20供應(yīng)的控制信號(hào)使螺釘部45樞轉(zhuǎn)。通過(guò)驅(qū)動(dòng)單元60可以調(diào)整螺釘部45與螺釘部46彼此嵌合的深度。這樣使得可以用分步方式或者非分步方式調(diào)整主體10的位置。

就像本修改例中一樣，可以提供如下配置：驅(qū)動(dòng)單元60聯(lián)接至調(diào)整部件40以自動(dòng)調(diào)整主體10的位置。用這樣的配置也無(wú)需改變出射口31的位置就可以改變投影距離。因此，可以實(shí)現(xiàn)與前述實(shí)施例等效的效果。請(qǐng)注意，本修改例是參照使用螺釘?shù)氖纠渲谜f(shuō)明的。但是這種配置不是限制性的。可以提供可以通過(guò)例如電機(jī)或齒輪調(diào)整主體10的位置的配置。

而且，因?yàn)樵试S自動(dòng)調(diào)整主體10的位置，所以可以實(shí)現(xiàn)下面的功能。例如，控制器20可能能夠根據(jù)某個(gè)信號(hào)來(lái)控制驅(qū)動(dòng)單元60(該信號(hào)諸如是使用者經(jīng)由檢測(cè)光學(xué)系統(tǒng)10B執(zhí)行的觸摸輸入所供應(yīng)的信號(hào)(觸摸輸入信號(hào))，以及經(jīng)由諸如遙控器之類(lèi)外部電子裝置供應(yīng)的信號(hào)(外部輸入的信號(hào)))，從而例如調(diào)整從殼體120A到殼體120B的距離。換而言之，通過(guò)根據(jù)諸如成像信號(hào)和外部輸入信號(hào)之類(lèi)信號(hào)調(diào)整主體10的位置，借此可以擴(kuò)大或縮小投影屏幕S11的尺寸。替代地，例如，可以在投影顯示單元1中設(shè)置操作按鈕?？梢愿鶕?jù)通過(guò)這個(gè)按鈕供應(yīng)的信號(hào)(操作輸入信號(hào))來(lái)調(diào)整從殼體120A到殼體120B的距離。

觸摸輸入操作的示例可以包括例如用手指指示投影表面110上的彼此隔開(kāi)的兩個(gè)點(diǎn)、并且增大或縮小這兩個(gè)點(diǎn)之間的距離的操作。當(dāng)檢測(cè)到前述操作時(shí)，可以執(zhí)行控制以調(diào)整主體10的位置，因此擴(kuò)大或縮小投影屏幕S11的尺寸。而且，可以執(zhí)行控制以根據(jù)諸如觸摸輸入信號(hào)、外部輸入信號(hào)和操作輸入信號(hào)之類(lèi)的前述信號(hào)來(lái)設(shè)置投影屏幕S11的尺寸，并且因此調(diào)整主體10的位置使得投影屏幕S11的尺寸變成設(shè)置好的尺寸。而且，可以驅(qū)動(dòng)調(diào)整部件40A并且可以因而調(diào)整主體10的位置，使得在該單元啟動(dòng)時(shí)，投影屏幕S11具有預(yù)定尺寸(例如25英寸、32英寸等等)。

<應(yīng)用示例>

上文說(shuō)明的投影顯示單元1能實(shí)現(xiàn)物體檢測(cè)功能和改變投影屏幕的尺寸的功能這兩個(gè)功能，這樣的投影顯示單元1可以例如實(shí)現(xiàn)下面的功能(應(yīng)用功能)。但是，下文所述的功能只是一個(gè)例子，還可以實(shí)現(xiàn)其它各種功能。請(qǐng)注意，下文所述的功能可以例如通過(guò)圖3所示的控制器20、成像信號(hào)處理器17或圖像信號(hào)處理器19或者未示出的功能控制器執(zhí)行。

在投影顯示單元1中，通過(guò)調(diào)整主體10的位置，借此可以改變投影距離，因而可以擴(kuò)大或者縮小投影屏幕S11的尺寸。但是，根據(jù)投影屏幕S11的尺寸的改變，可以改變(例如，優(yōu)化)投影圖像的畫(huà)質(zhì)或亮度。例如，當(dāng)投影屏幕S11的尺寸改變時(shí)，投影屏幕S11尺寸改變之后的圖像畫(huà)質(zhì)與原始尺寸的圖像相比可能會(huì)在清晰度和對(duì)比度之類(lèi)因素方面降低。而且，例如亮度可能過(guò)低或過(guò)高。不同尺寸對(duì)應(yīng)的最佳亮度值可能是不同的。考慮到這些情況，當(dāng)投影屏幕S11的尺寸改變時(shí)，可以根據(jù)投影屏幕S11的尺寸執(zhí)行改變諸如清晰度、對(duì)比度和照明部11照射光量之類(lèi)因素的處理。具體來(lái)說(shuō)，根據(jù)投影屏幕S11的尺寸的擴(kuò)大，可以調(diào)整畫(huà)質(zhì)(例如通過(guò)增強(qiáng)投影圖像的清晰度或者增加對(duì)比度)，或者可以增加投影圖像的亮度。而且，可以根據(jù)例如使用者執(zhí)行的觸摸輸入、外部電子裝置的輸入或在投影顯示單元1上執(zhí)行的操作輸入，執(zhí)行畫(huà)質(zhì)和亮度的這種變化。替代地，可以事先保存與尺寸對(duì)應(yīng)的校正值，并且可以根據(jù)尺寸的改變自動(dòng)執(zhí)行校準(zhǔn)。

進(jìn)一步地，例如，可以在投影顯示單元1上安裝照明度傳感器。可以因而根據(jù)使用環(huán)境(亮度)改變投影圖像的亮度。具體來(lái)說(shuō)，根據(jù)使用環(huán)境的亮度的增加，可以增加投影圖像的亮度(可以增加照明部11的照射光量)。

而且，可以根據(jù)投影屏幕S11的尺寸改變紅外線照射單元30照射的紅外線量。具體來(lái)說(shuō)，根據(jù)投影屏幕S11的尺寸的增加，可以增加照射紅外線量。這樣使得即使投影屏幕S11的尺寸改變時(shí)，也能在投影屏幕S11的基本上整個(gè)區(qū)域中執(zhí)行物體檢測(cè)。

另外，可以根據(jù)投影屏幕S11的尺寸調(diào)整檢測(cè)光學(xué)系統(tǒng)10B的聚焦。這樣使得即使投影距離改變時(shí)也能以高精確度執(zhí)行物體檢測(cè)。

進(jìn)一步地，可以檢測(cè)投影表面110的尺寸或投影表面110上的可投影范圍，并且可以考慮到檢測(cè)結(jié)果來(lái)優(yōu)化投影屏幕S11的尺寸。例如，可以將投影屏幕S11的尺寸調(diào)整成使得投影屏幕S11不延伸到諸如桌子和書(shū)桌之類(lèi)的桌面以外。替代地，可以將投影屏幕S11的尺寸調(diào)整成使得投影屏幕S11設(shè)置在能避免桌子上的諸如杯子、支架、PC等等障礙物的范圍中，或者設(shè)置在能避免水平差的范圍中。

進(jìn)一步地，例如，可以安裝預(yù)定傾角傳感器和校正機(jī)構(gòu)。因而，例如當(dāng)安裝表面130相對(duì)于投影表面110傾斜時(shí)，或者當(dāng)投影顯示單元1部分地放置在水平差、障礙物等等上因而傾斜時(shí)，可以檢測(cè)傾角以校正紅外線的照射角度。因此可以沿著投影表面110旁邊的表面照射紅外線。而且，即使在未設(shè)置傾角傳感器時(shí)，也可以基本上能夠執(zhí)行照射角度的這個(gè)校正。例如，當(dāng)安裝表面130相對(duì)于投影表面110傾斜時(shí)，從紅外線照射單元30射出的紅外線可以根據(jù)傾斜方向而照射于投影表面。在這種情況下，即使投影表面110上不存在諸如手指之類(lèi)物體時(shí)，成像裝置13也可能會(huì)檢測(cè)到投影表面110反射的光。這樣可能會(huì)讓物體檢測(cè)的精確度不高。為了解決這個(gè)問(wèn)題，可以校正(調(diào)整)紅外線的照射角度，使得不存在投影表面110不斷反射的光。這樣使得即使沒(méi)有傾角傳感器，也能在合適的角度方向上照射紅外線，從而使得可以用高精確度執(zhí)行物體檢測(cè)。

另外，可以事先保存省電模式的設(shè)置值?？梢愿鶕?jù)省電模式的設(shè)置來(lái)設(shè)置投影屏幕的尺寸。而且，在設(shè)置省電模式后，可以?xún)?yōu)選地考慮上文說(shuō)明的使用環(huán)境(亮度)。

上文的說(shuō)明是參照實(shí)施例和修改例提供的。但是，本公開(kāi)不限于前述實(shí)施例等等，并且可以用各種方式修改。例如，前述實(shí)施例是參照投影表面110(安裝表面130)和紅外線照射單元的出射口31是固定的并且主體10被選擇性地移動(dòng)以執(zhí)行位置調(diào)整的示例情況說(shuō)明的。但是，根據(jù)本公開(kāi)的投影顯示單元不限于這種配置。例如，可以設(shè)置這樣的單元配置：主體10是固定的，并且可以設(shè)置可移動(dòng)臺(tái)(地板)作為投影表面110(安裝表面130)。紅外線照射單元的出射口31可以與這個(gè)可移動(dòng)臺(tái)聯(lián)動(dòng)。這種配置可以相對(duì)于投影表面110改變主體10的位置，因此使得可以改變投影距離。相比之下，不改變出射口31相對(duì)于投影表面110的位置。因此，可以在投影表面110旁邊執(zhí)行物體檢測(cè)。換而言之，可移動(dòng)的部分可以是主體10，也可以是紅外線照射單元30，只要主體10相對(duì)于紅外線照射單元30的出射口31“相對(duì)地”可移動(dòng)即可。

而且，前述實(shí)施例等等是參照第一殼體與第二殼體之間設(shè)有間距(間隙)的示例配置說(shuō)明的。但是，可以在這些殼體之間設(shè)置另一個(gè)部件(不一定在殼體之間設(shè)置間距)。例如，殼體之間的整個(gè)空間可以覆蓋著能夠膨脹和收縮的外部材料。示例結(jié)構(gòu)可以包括柔性部件，它能夠用手風(fēng)琴狀方式膨脹和收縮并且設(shè)置在殼體之間。替代地，可以設(shè)置能夠膨脹和收縮的框架狀部件(壁部件)，以便包圍殼體之間的整個(gè)空間。示例結(jié)構(gòu)可以包括內(nèi)徑彼此不同的多個(gè)框架狀部件，這些框架狀部件用可滑動(dòng)的方式相互聯(lián)接。

而且，在前述實(shí)施例中，使用反射型液晶裝置作為本公開(kāi)的光閥。但是，本公開(kāi)的光閥不限于反射型液晶裝置，可以是另一種光閥。例如，可以使用數(shù)字鏡面裝置(digital mirror device，DMD)作為光閥。在這種情況下，光閥可以是不利用光的偏光特性的鏡面類(lèi)型。因此，一般不使用偏光光學(xué)系統(tǒng)。但是，允許像前述實(shí)施例中一樣設(shè)置一個(gè)在光路中包括諸如偏振分光器這類(lèi)偏光分離裝置的光學(xué)系統(tǒng)，以使用DMD實(shí)現(xiàn)圖像顯示。

而且，前述實(shí)施例是參照超短焦點(diǎn)類(lèi)型作為本公開(kāi)的投影顯示單元的一個(gè)示例說(shuō)明的。但是，本公開(kāi)的投影顯示單元不一定局限于此。投影顯示單元可以是任何類(lèi)型的，只要投影光學(xué)系統(tǒng)和檢測(cè)光學(xué)系統(tǒng)共用投影透鏡并且成像裝置安置在與光閥位置光學(xué)共軛的位置即可。請(qǐng)注意，上文在前述實(shí)施例等等中說(shuō)明的效果只是一些示例。可以提供任何其它效果，并且可以還包括任何其它效果。

例如，本公開(kāi)可以實(shí)現(xiàn)下面的配置。

(1)

一種投影顯示單元，其包括：

主體，其包括投影光學(xué)系統(tǒng)和檢測(cè)光學(xué)系統(tǒng)，所述投影光學(xué)系統(tǒng)將圖像投影到投影表面上，所述檢測(cè)光學(xué)系統(tǒng)基于不可見(jiàn)光獲取成像信號(hào)；以及

不可見(jiàn)光照射單元，其在放置在所述投影表面的延伸表面上的同時(shí)沿著所述投影表面旁邊的表面照射不可見(jiàn)光，其中

所述主體相對(duì)于所述不可見(jiàn)光照射單元的出射口是可移動(dòng)的，并且所述主體的位置相對(duì)于所述投影表面是可調(diào)整的。

(2)

根據(jù)(1)所述的投影顯示單元，還包括：

第一殼體，其容納所述不可見(jiàn)光照射單元；

第二殼體，其設(shè)置在所述第一殼體上方并且容納所述主體；以及

調(diào)整部件，其允許通過(guò)調(diào)整從所述第一殼體到所述第二殼體的距離而使得所述主體的位置是可調(diào)整的。

(3)

根據(jù)(2)所述的投影顯示單元，其中所述調(diào)整部件的一端固定至所述第一殼體，另一端固定至所述第二殼體，并且所述調(diào)整部件是棒狀部件，該棒狀部件能用分步方式或非分步方式伸縮。

(4)

根據(jù)(2)或(3)所述的投影顯示單元，還包括驅(qū)動(dòng)單元，該驅(qū)動(dòng)單元聯(lián)接至所述調(diào)整構(gòu)件，并且用所述調(diào)整部件調(diào)整所述距離。

(5)

根據(jù)(4)所述的投影顯示單元，其中

所述調(diào)整部件包括彼此嵌合的一對(duì)螺釘部，該一對(duì)螺釘部中的一個(gè)螺釘部固定至所述第一殼體，該一對(duì)螺釘部中的另一個(gè)螺釘部固定至所述第二殼體，并且

所述驅(qū)動(dòng)單元使該一對(duì)螺釘部中的所述一個(gè)螺釘部或該一對(duì)螺釘部中的所述另一個(gè)螺釘部樞轉(zhuǎn)，因而調(diào)整該一對(duì)螺釘部彼此嵌合的深度，借此調(diào)整所述主體的位置。

(6)

根據(jù)(4)所述的投影顯示單元，其中所述驅(qū)動(dòng)單元根據(jù)經(jīng)由所述檢測(cè)光學(xué)系統(tǒng)供應(yīng)的信號(hào)、經(jīng)由外部電子設(shè)備供應(yīng)的信號(hào)和供應(yīng)到所述驅(qū)動(dòng)單元的操作輸入信號(hào)中的一個(gè)信號(hào)來(lái)調(diào)整所述主體的位置。

(7)

根據(jù)(6)所述的投影顯示單元，其中在根據(jù)經(jīng)由所述檢測(cè)光學(xué)系統(tǒng)供應(yīng)的信號(hào)檢測(cè)到指示所述投影表面上的兩個(gè)彼此分開(kāi)的點(diǎn)并且擴(kuò)大或縮小這兩個(gè)點(diǎn)之間的距離的操作時(shí)，調(diào)整所述主體的位置，因而擴(kuò)大或縮小將要投影到所述投影表面上的屏幕尺寸。

(8)

根據(jù)(1)到(7)中任一項(xiàng)所述的投影顯示單元，其中

所述不可見(jiàn)光照射單元包括

不可見(jiàn)光照射光學(xué)系統(tǒng)，以及

導(dǎo)光部，其包括反射鏡并且將所述不可見(jiàn)光引導(dǎo)到所述出射口。

(9)

根據(jù)(8)所述的投影顯示單元，還包括：

第一殼體，其容納所述導(dǎo)光部；

第二殼體，其設(shè)置在所述第一殼體上方，并且容納所述主體和所述不可見(jiàn)光照射光學(xué)系統(tǒng)；以及

調(diào)整部件，其允許通過(guò)調(diào)整從所述第一殼體到所述第二殼體的距離能調(diào)整所述主體的位置。

(10)

根據(jù)(1)到(9)中任一項(xiàng)所述的投影顯示單元，其中通過(guò)調(diào)整所述主體的位置來(lái)擴(kuò)大或縮小將要投影到所述投影表面上的屏幕尺寸。

(11)

根據(jù)(10)所述的投影顯示單元，其中根據(jù)所述屏幕的尺寸改變圖像的畫(huà)質(zhì)或亮度。

(12)

根據(jù)(11)所述的投影顯示單元，其中還根據(jù)所述投影顯示單元的使用環(huán)境的亮度改變圖像的亮度。

(13)

根據(jù)(10)所述的投影顯示單元，其中根據(jù)屏幕尺寸改變將由不可見(jiàn)所述光照射單元照射的不可見(jiàn)光量。

(14)

根據(jù)(1)到(13)中任一項(xiàng)所述的投影顯示單元，其中當(dāng)放置所述投影顯示單元的表面相對(duì)于所述投影表面傾斜時(shí)，校正所述不可見(jiàn)光的照射角度。

(15)

根據(jù)(1)到(14)中任一項(xiàng)所述的投影顯示單元，其中根據(jù)經(jīng)由所述檢測(cè)光學(xué)系統(tǒng)供應(yīng)的信號(hào)、經(jīng)由外部電子設(shè)備供應(yīng)的信號(hào)和供應(yīng)到所述投影顯示單元的操作輸入信號(hào)中的一個(gè)，來(lái)調(diào)整所述圖像的畫(huà)質(zhì)或亮度。

(16)

根據(jù)(1)到(15)中任一項(xiàng)所述的投影顯示單元，還包括

偏光分離裝置，其將入射光分離成彼此不同的偏光分量，并且在彼此不同的方向上出射所述偏光分量，其中

所述投影光學(xué)系統(tǒng)包括照明部、投影透鏡和光閥，光閥根據(jù)圖像信號(hào)調(diào)制從所述照明部供應(yīng)的照明光，并且朝所述投影透鏡出射所述經(jīng)過(guò)調(diào)制的照明光，

所述檢測(cè)光學(xué)系統(tǒng)包括成像裝置，所述成像裝置安置在與所述光閥的位置光學(xué)共軛的位置上，并且

所述偏光分離裝置安置在所述光閥與所述投影透鏡之間。

(17)

根據(jù)(16)所述的投影顯示單元，其中所述投影透鏡是短焦透鏡。

(18)

根據(jù)(16)所述的投影顯示單元，其中所述光閥是反射型液晶顯示裝置。

(19)

根據(jù)(1)到(18)中任一項(xiàng)所述的投影顯示單元，其中所述不可見(jiàn)光是紅外光。

(20)

根據(jù)(1)到(19)中任一項(xiàng)所述的投影顯示單元，還包括成像信號(hào)處理器，其根據(jù)從所述成像裝置獲得的成像信號(hào)檢測(cè)所述投影表面上的物體的位置。

(21)

根據(jù)(11)所述的投影顯示單元，其中根據(jù)所述屏幕尺寸的擴(kuò)大，調(diào)整所述圖像的清晰度和對(duì)比度中的至少一項(xiàng)，或者增加所述圖像的亮度。

(22)

根據(jù)(12)所述的投影顯示單元，其中根據(jù)所述投影顯示單元的使用環(huán)境的亮度的增加來(lái)增加所述圖像的亮度。

(23)

根據(jù)(13)所述的投影顯示單元，其中根據(jù)所述屏幕的尺寸的擴(kuò)大增加將要照射的所述不可見(jiàn)光量。

本申請(qǐng)是基于2014年10月3日向日本專(zhuān)利局提交的No.2014-204637日本專(zhuān)利申請(qǐng)并且要求該申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，該申請(qǐng)的完整內(nèi)容通過(guò)引用結(jié)合在此。

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