CN101571776A - 具有投影仪模块的电子装置 - Google Patents

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Abstract

一种电子装置，包括：包含：第一光源和在双轴方向上扫描图像投影表面的第一扫描仪的投影仪模块；距离测量装置，用于在图像投影表面之上的平面上执行一维扫描来确定光拦截物的位置，并且包括：第二光源、使用第二光束执行扫描的第二扫描仪和检测从光拦截物反射的第二光束的光检测器；和控制器。第一扫描仪的单轴扫描部件与第二扫描仪共享。位置数据与所投影的二维图像的二维坐标数据进行比较来确定光拦截物在所投影的图像上的位置。当确定光拦截物在所投影的图像上执行光拦截时，控制器将信号输入到电子装置。

Description

具有投影仪模块的电子装置
技术领域
本发明涉及具有投影仪模块的电子装置。特别地，本发明涉及具有能够执行桌上投影的投影仪模块的电子装置。
背景技术
将投影仪用作家庭影院以及计算机会议工具已经非常普及。近来，已经开发了与笔记本电脑组合使用的小型便携投影仪。这样的便携投影仪适用于在不具有投影仪室内进行的会议(诸如讲演)。
在这样的情况下，存在将投影仪组装到诸如移动电话之类的电子装置的行为。通过将投影仪组装到这样的移动电子装置，可以明显增强该装置的便利性。
考虑如下使用这样的具有投影仪的移动电子装置。如果有人拥有含有投影仪模块的移动电话，则他在用手握住移动电话的同时将图像投影到平面(诸如墙壁或桌面)上。在这种情况下，存在诸如由于手的抖动导致图像模糊以及手被电话产生的热量损伤之类的待解决问题。因此，通常通过设置在诸如桌面之类的安装表面上来使用这样的移动电话。如果将移动电话设置在桌面上，则通常图像被投影在垂直屏幕上。在这种情况下，如果投影仪很小并具有低输出功率，则垂直屏幕必须设置在移动电话附近。
替代地，可以将图像投影到设置移动电话的桌面上。图17图解了将图像投影到在其上设置移动电话的桌面上的移动电话。由于该投影方法不使用屏幕，因此该方法适用于小型会议室。此外，由于将图像投影到投影仪模块的附近，因此，可以降低投影仪模块的输出功率。
在这样的投影***中，其中设置了投影仪模块的电子装置(移动电话)的操作部分(诸如操作按钮)将被用作操作输出图像的接口。然而，该方法具有以下缺陷。具体地，很难在不移动装置本身的情况下操作这样的电子装置的操作部分。如果通过操作移动装置，则在操作期间图像也移动，因此很难观看所投影的图像。此外，由于这样的电子装置在尺寸上很小，因此投影仪模块产生的热量被传送到操作部分。因此，需要解决上述问题。
因此，使用电子装置本身执行图像投影操作是不便的。考虑使用遥控器来进行这样的图像投影操作，但是配有遥控器的电子装置在移动性和成本方面是较差的。
因此，最好通过直接触摸所投影的图像的一部分来执行操作(该方法在下面被称为投影图像接触方法)。在这种情况下，电子装置需要具有用于检测所投影的图像的预定部分被手指等触摸的模块。通过使用这样的模块，可以确定被投影到屏幕的图像的预定部分是否被触摸。
出版了的待审查日本专利申请(下面称为JP-A)2007-219966、2007-133835和2005-165804已经公开了使用投影触摸方法的输入装置。这些装置涉及使用虚拟键盘进行输入，该虚拟键盘已经被商业化，并且键盘图像被投影到桌面上。当触摸键盘图像的按键时，可以通过设置在电子装置中的读取传感器识别所触摸的按键。这些装置可以仅投影可被投影的键盘图案。电子装置的投影仪的特定示例包括其中激光束照射特定的衍射光栅(diffraction grating)来形成键盘图案图像。键盘图案图像根据衍射光栅的图案变化。从这方面来说，该投影仪与数据投影仪不同。
用于确定在这样的虚拟键盘中哪个按键被按下的读取传感器具有图18所示的结构。参照图18，红外线激光器62发射红外线激光束，同时对稍微位于桌面(通过投影仪模块60将键盘图案投射在该桌面上)的表面61之上的平面(即，红外线平面)的执行扫描。如果操作者放置手指，以便接触所投影的键盘图案的按键，则由所放置的手指反射红外线激光束。使用在红外线屏幕之上的位置上设置的红外线检测器63(诸如ccd照相机)检测所反射的红外线激光束。根据接收所反射的红外线激光束的CCD照相机的光接收部分的位置确定手指接触的按键。
在JP-A 2007-219966、2007-133835和2005-165804中公开的装置需要具有红外线激光源、用于转换激光束以便具有平面外形的元件以及用于检测所反射的激光束的二维CCD照相机。因此，该装置需要具有两个光窗口(opticalwindow)，其中之一用于发射红外线激光束，而另一个用于接收所反射的红外线激光束的CCD照相机。因此，电子装置(诸如移动电话)的外观不好看。
JP-A 2007-053420公开了具有与上述按键读取功能相同的读取功能的图像处理装置。然而，由该装置投影的图像不限于键盘图像。装置的图像投影部分使用由两个多面镜扫描的激光束投影二维图像。其读取传感器是类似于使用虚拟键盘的装置的独立模块。因此，该装置需要具有红外线激光源、用于转换激光束以便具有平面外形的元件以及用于检测所反射的激光束的二维CCD照相机。在这里，激光束转换元件是用于扫描激光束的扫描元件，而多面镜被例示为扫描组件。
图像处理装置必须具有三个多面镜，其中两个用于图像投影部分，而另外一个用于读取传感器。因此，该图像处理装置的成本很高。
此外，PCT申请的日文翻译(Kohyp No.2007-528023)公开了激光投影显示，其使用双轴MEMS(微电机械***，Micro Electro Mechanical System)镜扫描激光束，并且使用图像捕捉来执行虚拟键盘图像的按键的读取。激光投影显示在检测手指的高度方面似乎具有很低的精度，即确定是否按下虚拟键盘的按键方面的精度很低。因此，经常出现检测错误。
图像投影技术类似于在Kohyo No.2007-528023中公开的技术，使得当人走在由天花板上设置的投影仪投影到地板的图像上时，图像被改变到已经用于娱乐活动的另一图像等。虽然，这些技术具有不同的原理，但是典型的原理是当使用三维图像捕捉通过脚部的高度检测到脚部时，改变所投影的图像。另一原理是，由CCD传感器拍摄对象的图像，并且使用TOF(飞行时间，time offlight)方法分析CCD传感器的像素来针对每个像素确定传感器和对象之间的距离，由此获得对象的三维数据。通过该方法测量距离的精度对于确定脚部的高度(确定脚部的高度是严格距离测量操作)来说是不够的。因此，该技术具有较低的检测精度。
已经公开了配有距离检测传感器的各种专利应用。几乎所有的投影仪使用检测屏幕和投影仪之间的距离的技术，然后做出梯形畸变校正(key stonecorrection)
由于这些原因，需要具有高度可靠性的利用所投影的图像触摸方法执行输入操作的电子装置，同时期具有良好的外观和低成本。
发明内容
根据本发明的一方面，提供一种电子装置，其包括：
投影仪模块，配置来投影二维图像，并且包括：
第一光源，配置来发射从单色激光束和多色激光束选择出第一激光束；和
第一扫描仪，配置来利用第一激光束在双轴方向上扫描图像投影表面来在图像投影表面上投影二维图像，并且包括：
可在一个轴上旋转的单轴扫描部件；
可在两个轴上旋转的双轴扫描部件；
距离测量装置，配置来执行一维扫描来测量到达对象(即，诸如手指之类的光拦截物)的距离，并且包括：
第二光源，配置来发射第二光束；
第二扫描仪，配置来使用第二光束执行一维扫描，其中第一扫描仪的单轴扫描部件与第二扫描仪共享；和
光检测器，配置来检测从光拦截物反射的第二光束；和
控制器。
在该电子装置中，由第二光束扫描方向和光束移动方向限定的扫描平面与图像投影表面平行，同时至少覆盖整个二维图像。距离测量装置获得的距离数据为第二光束扫描方向和第二光束移动方向上的二维坐标，并且与所投影的二维图像的二维坐标数据进行比较来确定光拦截物在所投影的图像上的位置。当确定光拦截物在不短于预定时间的时间段上，在所投影的二维图像的部分上执行光拦截(诸如触摸)时，控制器将信号输入到电子装置，其中该部分不小于预定的面积。
附图说明
当通过结合附图进行考虑时，跟本发明的各种其它目标、特征和附带优点将变得更加清楚，并且会对详细描述拥有更好的理解。在附图中，相同的附图标记指代对应的部分，并且
图1A和1B是图解本发明的用于将图像投影到桌面的电子装置的示例(移动电话)的图；
图2是图1所示的电子装置的方框图；
图3是电子装置的截面图；
图4图解用作电子装置的投影仪扫描仪的MEMS镜；
图5是用于解释MEMS镜还用作电子装置的距离测量装置的扫描仪(第二扫描仪)的图；
图6是解释距离测量装置如何执行扫描的电子装置的平面图；
图7是用于解释用于距离测量装置的飞行时间(TOF)方法的图；
图8是用于解释电子装置在检测用作光拦截物的手指方面的优点的图；
图9是图解电子装置的控制器的控制操作的方框图；
图10A和10B是用于解释是否由光拦截物执行的触摸的图；
图11和12是用于解释电子装置的校正操作的示例的流程图；
图13A和13B是图解本发明的电子装置的另一示例的图；
图14是图解本发明的电子装置的另一示例的方框图；
图15是图14图解的电子装置的方框图；
图16是图14图解的电子装置的照相机模块的纵向图；
图17是图解将图像投影到桌面的移动电话的透视图；和
图18是用于解释在背景技术电子装置的虚拟键盘上的触摸操作的图。
具体实施方式
本发明涉及具有用于将图像投影到诸如桌面之类的投影表面上的投影仪模块的电子装置。电子装置的特定示例包括投影仪本身、移动电话、笔记本计算机、个人数字助理(PDA)、游戏机、数字照相机等。本发明适用于移动电子装置，但是不限于此。
将参照图1到12解释本发明的电子装置的第一示例。
图1A和1B示意性图解根据本发明的示例的移动电话的布局，而图2是移动电话的方框图。
参照图1A和1B，移动电话1是翻盖电话，其包括具有电话功能并包含操作按键的下部3以及包含显示器的上部5。如图1A和1B所示，在如下方式使用移动电话1：下部3被设置在安装表面F(如，桌面)上，同时上部5基本垂直地站立以将图像2投影到安装表面F。
上部5包括投影仪模块7，其将图像投影到与安装表面F相同的表面(下面有时称为图像投影表面或所投影的图像平面)，即，安装表面投影。此外，上部5包括距离测量装置9，其位于安装表面F附近。
距离测量装置9使用MEMS(微电机械***)镜13的一部分来一维扫描与所投影的图像平面平行并接近于所投影的图像平面的平面(扫描平面10)，在图3中示出该MEMS镜13，并且其用作扫描仪，该扫描仪使用由红外线激光器11(图3所示)发射的不可见激光束(如红外线激光束)执行扫描。从对象(如图3所示的手指，下面有时称为光拦截物)反射的激光被用作光检测器(如图3所示)的光电二极管15检测。将所发射的激光和被反射的激光的波形(脉冲)相互比较来确定二者之间的时间差，由此使用飞行时间(TOF)方法确定对象(光拦截物)和移动电话1之间的距离。在后面参照图3详细描述移动电话1的结构。
因此，使用激光束执行扫描(如图6所示)，由此可以使用二维坐标***指定扫描平面上的对象的角分量。此外，可以通过距离测量装置9确定对象的距离，由此可以使用二维坐标***指定辐射方向上(即，激光束移动方向)的对象的位置。因此，可以使用二维坐标***指定扫描平面上的对象的位置。
图2是电子装置的第一示例的方框图。如上所述，距离测量装置9包括用作发射不可见光的光源的红外激光器11、扫描仪14(即，MEMS镜13的一部分)、光电二极管15等。在这点上，MEMS镜13还用作投影仪模块7的投影仪扫描仪，即，MEMS镜13的另一部分用作投影仪模块7的投影仪扫描仪。
投影仪模块7至少包括发射单色或多色激光束的激光器以及投影仪扫描仪(即，MEMS镜13)。如上所述，投影仪扫描仪的一部分用作距离测量装置9。
如上所述，距离测量装置9使用极坐标***指定在扫描平面上的对象的位置(二维坐标)。
控制器17将对象的所获得的位置信息(二维坐标)与投影仪模块7投影的图像进行比较来确定与对象的位置对应的、所投影的图像的位置(即，确定对象触摸所投影的图像的哪个部分)。因此，控制器17至少具有根据所获得的信息(即，关于对象触摸的投影图像的部分的位置的信息)控制移动电话1的操作(如，投影仪的输出)的功能。
校正装置19说明用于判断与对象的位置对应的、所投影的图像的部分的位置的标准。虽然在后面详细解释具体校正方法，但是该技术的基础是在参照控制器17中存储的匹配表时，对象的位置与投影仪模块投影的图像匹配。当在二者之间出现差别时，校正装置19必须对匹配表执行校正。
如图2所示，移动电话1还具有移动通信功能(无线通信功能)块和电话功能块。通过合并上述功能，可以将优秀的可用性赋予移动电话1。例如，通过使用移动电话1的上述功能将图像投影到桌上，甚至可以在很小的会议空间内进行有效的会议。此外，由于移动电话具有距离测量装置9和移动通信功能，因此移动电话具有良好的操作性。
接下来，将详细描述移动电话1的部件及其操作。
图3图解移动电话1的上部5。首先，将解释投影仪模块7。
在各种投影仪中，激光扫描仪投影仪适用于本发明的电子装置的该示例(移动电话1)。因此，将解释激光扫描投影仪。
激光扫描投影仪使用激光器作为光源。当激光器是发射一个单色光束的单色激光器时，投影仪是单色投影仪。当激光器是发射多色光束(诸如红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)激光束)的多色激光器时，投影仪是多色(全色)投影仪。
在该示例中，红色(R)激光器21、绿色(G)激光器23和蓝色(B)激光器25用于投影仪模块7。由于通常最近使用数据投影仪，因此由于具有较高的商业价值，因此最好使用全色投影仪。然而，光源不限于此，单色激光器也可以用于投影仪模块7。
投影仪模块7在尺寸方面最好尽可能的小，以便用于移动电子装置(诸如移动电话)。因此，最好使用激光二极管作为投影仪模块的光源，其由小尺寸元件组成。此时，已经商业化红色和蓝色激光二极管，但是还没有绿色激光二极管。因此，使用二次谐波(second harmonic)产生器(SHG)的装置(其具有相对小的尺寸)被用于绿色光源。不需要讲，当商业化绿色激光二极管时，这样的激光二极管可以用于光源。
MEMS镜13A二维地扫描光源发射的激光束，由此在桌子的表面F上形成二维图像2。因此，必须根据相应的图像形成来调制激光束。由于可以在不使用其他任何装置的情况下调制激光二极管，因此红色和蓝色激光束的调制是没有问题的。然而，不能直接调制SHG装置，因此必须使用音响光学调制器(accoustoptical modulator，AOM)对绿色光源执行外部调制。不需要讲，当商业化绿色激光二极管时，不需要执行外部调制。
在图3中，附图标记27和29分别指示分光和反射镜，而附图标记31和33指示光学元件。此外，附图标记35和37指代距离测量装置，而附图标记29指代投影仪模块。
投影仪扫描装置应该执行二维扫描，并且投影仪扫描装置的特定示例包括MEMS镜。图4图解MEMS镜13的典型示例。图4中图解的MEMS镜13具有由两个第一镜支架13B支撑的主镜部分13A。第一镜支架13B将主镜部分13A与第一镜框13C相连。
主镜部分13A在第一镜支架13B上相对于第一镜框13C是可旋转的。第一镜框13C被第二镜支架13D支撑，并且在第二镜支架13D上相对于主框13E是可旋转的。
由于第一镜支架13B与第二镜支架13D垂直，因此，主镜部分13A相对于主框13E在双轴方向上是可旋转的。这些组件(13A-13E)由一块板制成，因此镜支架13B和13D具有弹性。虽然在上面使用术语“可旋转”，但是严格讲，组件13A和13C在组成MEMS镜13的弹性组件的弹性范围内可旋转。因此，MEMS镜13具有特性频率。当将外力施加到MEMS镜13时，该镜在特性频率上引起共振，由此以高幅度旋转镜。施加外力的装置的特定示例包括磁线圈、压电装置等。因此，可以执行激光扫描。
通过使用这样的元件，投影仪模块7可以实现最少的功能。然而，通过额外地使用其他元件和装置(诸如光元件和图像校正装置)，可以执行高质量的图像投影。
接下来，将解释距离测量装置9。在该示例中，使用TOF方法的一维扫描距离测量装置被用作距离测量装置9。距离测量装置9包括不可见光源、扫描仪和光检测器作为组成元件。用作不可见光源的合适的光源包括红外激光器。在这点上，不可见光适用于测量距离，并且由于具有较小的尺寸，因此最好使用激光二极管。参照图3，使用扫描仪执行利用从红外激光器11发射的激光的一维扫描，例如，单轴MEMS镜用于扫描仪。
在该示例中，如图2和3所示，投影仪扫描仪(MEMS镜13)还用作距离测量装置的扫描仪。由于投影仪扫描仪是MEMS镜13(其为双轴扫描仪)，因此，针对距离测量装置9使用主镜部分13A进行激光扫描(单轴扫描)是不合适的。因此，第一镜框13C用作距离测量装置9的扫描仪。因此，距离测量装置9的扫描仪可以仅在一维方向上执行扫描。因此，第一镜框13C最好具有足够的面积来执行激光扫描。如上所述，距离测量装置9在与安装表面F平行的平面(即，图像投影面)内执行一维扫描。因此，设置MEMS镜13，使得第一镜框13C的扫描方向与图像投影表面平行。
如图6所示，如果需要，则通过设置反射镜29(如图3所示)，可以在与图像投影表面F平行并靠近该表面F的平面上以扇形方式执行扫描。参照图3，附图标记10指代距离测量装置9的扫描仪的扫描范围(扫描平面)。当所扫描的激光命中对象(如手指)时，激光被散射。通过设置分光镜27和光检测器15，从对象反射的光可以被引导到光检测器。光检测器的特定示例包括光电二极管。不需要讲，用作光检测器15的光电二极管最好对光源(激光二极管)发射的红外线具有高灵敏度。
使用TOF方法确定距离测量装置和对象之间的距离。具体地，红外线激光器11的输出被调制为脉冲输出，或者具有正弦波形或矩形波形的输出。在返回到光电二极管15的红外线激光的波形和输出红外线激光的波形之间存在时间差。该时间差TD被表示为以下等式：
TD＝2×D/C
其中D表示距离测量装置和对象之间的距离，而C表示光速。
因此，通过确定时间差(TD)，可以确定距离测量装置和对象之间的距离(D)。如图7所示，时间差被确定为红外线激光输出波形的脉冲P1和光电二极管检测波形的脉冲P2之间的时间差。
因此，可以通过TOF方法确定在通过极坐标***表示的平面中在距离测量方向DR上的位置(如图6所示)。此外，可以根据MEMS镜13的运动确定在距离测量装置的扫描方向Dθ上对象(诸如手指)的位置。如果预先确定关于MEMS镜的运动的信息(如，相差)和MEMS镜的驱动信号之间的关系，则可以基于MEMS镜13的驱动信号确定其中扫描仪在扫描方向Dθ上扫描的位置。
不需要讲，来自投影仪模块7的输出与上述输出类似。
如图3所示，扫描平面10和位于扫描平面之下的安装表面F(即，图像投影表面)之间的距离最好大约是1mm。例如，要被检测的对象是触摸所投影的图像的一部分的手指。为了检测触摸所投影的图像的一部分的手指，扫描平面10和图像投影表面G之间的距离要尽可能短。然而，当扫描平面和所投影的图像表面之间的距离太短时，如果投影表面是粗糙表面，则产生对象误检测问题。
存在背景桌面投影仪，其将图像投影到垂直墙面，并且检测投影仪和所投影的图像之间的距离。在这样的背景投影仪中，通过距离数据确定手指是否接触所投影的图像的一部分。具体地，如果可以确定所投影的图像(墙壁)的距离被缩短手指的高度(10到15mm)，则可以确定手指触摸所投影的图像的一部分。然而，高精度TOF方法的距离测量精度是±10mm。因此，该方法很难可靠地确定手指是否确定所投影的图像的一部分。即，将会出现误检测。在图8中，R1指代这样的背景投影仪的距离检测方向。
相反，通过使用本发明的上述技术，可以清楚地检测是否是否接触所投影的图像的一部分。换句话说，除非手指进入距离测量装置9的扫描仪的扫描平面，否则不能执行检测。因此，可以通过本发明容易地作出手指的有意识触摸的判断。如图8所示，为了使检测结果很难受TOF方法的误差影响，要被手指触摸的部分(即，按钮B)最好具有相当大的尺寸。在图8中，R2指代本发明的电子装置的距离检测方向。
如上所述，投影仪扫描仪用作距离检测装置9。即，不需要设置专属于距离测量装置9的扫描仪。因此，距离测量装置9由红外线激光器11和光电二极管15(如果需要，还有反射镜29)组成。因此，距离测量装置9具有低成本，并且可以可靠地检测手指是否接触按钮B。
由于仅在移动电话上设置一个光学窗口，通过该窗口从移动电话1发出红外线激光，并且反射的红外线激光返回到移动电话1，因此，移动电话具有简单的设计(即，可以防止移动电话设计的变差)。相反，由于使用CCD照相机，因此上述背景投影虚拟键盘的电子装置必须具有两个光学窗口。因此，本发明的电子装置在这一点上比背景技术电子装置更有优势。
如上所述，距离测量装置9使用极坐标***指定在二维平面上的对象的位置。相反，附图6所示，X-Y坐标***用于要由投影仪模块7投影的图像的数据。不需要讲，在极坐标***中的数据与X-Y坐标***中的数据具有一一对应关系，并且它们可以相互转换。
控制器17将对象的所获得的位置信息与投影仪模块7投影的图像进行比较。将参照图9解释控制器17的作用。
控制器17具有其中距离测量装置9获得的极坐标数据(即，对象的位置信息)与投影仪模块7投影的图像的X-Y坐标数据相互关联的表。通过使用该表，控制器17指定所投影的图像的一部分的位置，该部分被对象(手指)触摸。当所触摸的部分的位置等于要被触摸的预定部分的位置时，控制器17允许投影仪模块7或移动电话1根据触摸操作提供的指令操作。
距离测量装置9确定对象(手指)是否接触所投影的图像的一部分。在这点上，会出现在图像投影表面F上存在的外部材料被检测为对象的问题。因此，最好要被检测的对象具有相当的尺寸。即，如图10B所示，距离测量装置9获得的位置数据需要具有不小于预定面积的面积。根据手指的尺寸或要使用的指示符(指针)的尺寸确定该面积。此外，为了减少电子噪声的影响，需要在不短于预定时间(例如，0.5或1秒)的时间上检测相同的区域。最好考虑操作性确定时间。此外，如果希望检测跟踪所投影的图像的对象(手指)，则执行所检测的区域连续运动的判断。可以使用信息处理技术容易地执行这样的检测。
如上所述，控制器17具有其中距离测量装置9获得的极坐标数据与投影仪模块7投影的图像的X-Y坐标数据相关联的表。由校正装置19产生该表。
接下来，通过参照图11解释校正装置19的操作的流程。
当开始校正操作时，投影仪模块7显示具有要被触摸的部分的图像。具体地，投影具有标志(◎)的图像和按压标志的消息。当距离测量装置9检测到对象(手指)触摸标志，并且指定了所触摸的部分的位置时，控制器17确定该触摸是否是有效触摸。如果确定该触摸是有效触摸，则存储所触摸的部分的坐标。接下来，投影仪模块7在另一位置上显示具有标志(◎)的图像和按压标志的消息。重复上述操作。因此，所投影的标志(◎)的两个不同位置与距离测量装置9确定的实际触摸部分的位置进行比较。在这种情况下，可以产生新的表来将所检测到的坐标数据与所投影的图像的坐标数据进行匹配(即，使用所获得的位置信息和放大信息(即，位置差信息)将所检测到的坐标数据与所投影的图像的坐标数据关联)。
通过执行上述操作，由校正装置19产生其中距离测量装置9获得的极坐标数据与投影仪模块7投影的图像的X-Y坐标数据相关联的表，并且该表存储在控制器17中。在这点上，在标志(◎)的两个不同位置之间的距离在X和Y方向上尽可能的长，以产生具有高准确度的表。
校正方法不限于上述方法。例如，还可以使用图12所示的方法。图12所示的校正方法包括两个不同的部分①和②。如图12所示，要求触摸部分①然后触摸部分②。在这点上，最好当识别了触摸时，改变所触摸的部分的颜色。此外，触摸部分的数量不限于2，并且可以是3或更多。例如，当在极坐标***中由所触摸的部分数据获得的线的斜率与在X-Y坐标***中图像数据获得的线的斜率不同时，最好使用三个或更多个触摸部分执行校正操作。然而，存在具有不引起斜率误差问题的特性的电子装置。在这些装置中，最好使用二部分校正，根据电子装置的特性确定触摸部分的数量。
在电子装置从工厂运货之前执行校正操作，即，在运货之前在装置中产生并存储校正表。然而，例如当环境条件改变时，和/或长时间使用电子装置时，存在极坐标***中的触摸部分数据与X-Y坐标***的图像数据之间的关系变化的情况。在这种情况下，最好执行上述的校正操作。
校正装置19对于能够改变投影方向并在其上产生良好的效果的电子装置来说是必要的。此外，在图像表面被倾斜或弯曲的情况下，校正装置19是有效的。然而，当图像投影表面被严重弯曲时，会出现距离测量装置不能很好地工作的问题。因此，应该在未被严重弯曲或倾斜的图像投影表面上执行图像投影操作。
图13A和13B图解本发明的电子装置的另一示例。在图13A和13B中，与上述部分相同的部分具有相同的附图标记。因此，在后面省略了该部分的详细描述，并且仅详细解释不同的部分。
在该示例中，安装表面F(图像投影表面)是垂直表面。例如，图像投影表面是白板的表面或冰箱的垂直表面，其由被吸引到磁石的铁磁体构成。具体地，电子装置41包括具有磁性的磁化组件43(诸如磁石)，其位于装置的下部，使得可以将装置固定在安装表面F上。因此，可以将图像投影在垂直表面上。在这点上，由于电子装置41具有重量轻的优点，因此，可以执行垂直表面投影。通过将图像投影到白板的垂直表面上，可以有效地进行会议。此外，通过在冰箱的垂直表面投影诸如菜谱之类的图像，利用菜谱图像而不是使用大本的烹调书，即使在很小的厨房内也可以容易地进行烹调。
图14和15图解本发明的电子装置的第三示例。
在第三示例中，移动电话45的上部47包括用作距离测量装置9的光检测器的照相机模块49。由于近来移动电话通常含有照相机模块，因此可以使用这样的的照相机模块作为光检测器。即，由于不需要额外地提供光检测器，因此可以降低电子装置的成本。图14和15是具有照相机模块的移动电话，但是本发明还可以用于具有投影仪模块的数字照相机。
照相机模块49使用上述的TOF方法检测对象的距离。照相机模块具有含有多个像素的CCD传感器或CMOS传感器。移动电话发射的、并在命中对象之后分散的红外线激光被多个像素的一部分接收，由此使用TOF方法确定对象的距离。可以基于红外线激光扫描位置和所确定的到对象的距离指定二维平面上的对象的位置。
通常，可用于照相机模块49的CCD传感器和CMOS传感器使用红外线过滤器(infrared cut filter)来切断空中的红外线(其为噪声)。因此，不能使用这样的照相机模块。为了避免这样的问题，使用图16所示的照相机模块49。参照图16，附图标记51、53和55指代红外线过滤器、像素传感器和透镜***。此外，附图标记57和59表示用于距离测量装置的传感器的红外线传感器区域，以及用于照相机的照相机区域。红外线过滤器51用于照相机区域，但是未用于红外线传感器区域57。因此，可以由红外线传感器区域57接收通过命中对象而分散的红外线激光束。由此，可以确定对象的距离。
在这点上，投影仪模块7投影的图像2必须聚焦在红外线传感器区域57。由于聚焦位置根据照相机模块49的变焦条件改变，照相机49的变焦条件被设置到预定的条件，使得图一样模块投影的图像2聚焦在红外线传感器区域57上。
代替使用TOF方法，还可以使用参照图18在上面描述的位置确定方法。具体地，可以通过接收通过命中对象而分散的红线外光的像素传感器的部分的地址确定在二维平面上的对象的位置。
如上所述，根据本发明，在不设置专属于距离检测装置的扫描仪的情况下，可以降低输入操作的识别错误，从而降低成本。
代替高成本CCD检测器，低成本光电二极管可以用作距离测量装置的光检测器，从而进一步降低成本。
即使在图像数据与输入位置数据不匹配的情况下，可以进行校正。因此，即使当环境条件和/或电子装置的条件改变时，也可以精确地执行对投影仪模块的输入操作。
如果安装表面包括铁磁体材料，则本发明的电子装置可以设置在除了水平表面之外的其他安装表面上，并可以将图像投影到水平表面之外的表面上。
本文档要求2008年4月21日提交的日本专利申请No.2008-110496的优先权并且包含其主题，通过引用将其合并在此。
已经全面描述了本发明，本领域技术人员将理解，可以对其进行各种修改和变型，而不背离本发明的宗旨和范围。

Claims (8)

1.一种电子装置，包括：
投影仪模块，配置来投影二维图像，包括：
第一光源，配置来发射从单色激光束和多色激光束选择出的第一激光束；和
第一扫描仪，配置来利用所述第一激光束在双轴方向上扫描图像投影表面来在所述图像投影表面上投影所述二维图像，包括：
能在一个轴上旋转的单轴扫描部件；
能在两个轴上旋转的双轴扫描部件；
距离测量装置，配置来执行一维扫描来确定到达光拦截物的距离，包括：
第二光源，配置来发射第二光束；
第二扫描仪，配置来使用所述第二光束执行一维扫描，其中所述第一扫描仪的单轴扫描部件与所述第二扫描仪共享；和
光检测器，配置来检测从所述光拦截物反射的第二光束；和
控制器，
其中
由所述第二光束扫描方向和第二光束移动方向限定的扫描平面与所述图像投影表面平行，并且所述扫描平面至少覆盖整个二维图像，
其中所述距离测量装置获得的位置数据为所述第二光束扫描方向和所述第二光束移动方向上的二维坐标数据，并且与所述二维图像的二维坐标数据进行比较来确定光拦截物在所述二维图像上的位置，
其中当确定光拦截物在不短于预定时间的时间段上，在所述二维图像的一部分上执行光拦截时，所述控制器将信号输入到电子装置，其中所述二维图像的该部分不小于预定的面积。
2.如权利要求1所述的电子装置，其中所述距离测量装置使用飞行时间方法确定到达所述光拦截物的距离，其基于所述第二光源发射的所述第二光束的脉冲和所述光检测器检测到的所述第二光束的脉冲之间的时间差确定所述距离。
3.如权利要求1所述的电子装置，其中所述第二光束是不可见光束。
4.如权利要求1所述的电子装置，进一步包括：
校正装置，配置来将所述距离测量装置获得的光拦截物的位置数据与所述投影仪模块投影的所述二维图像的二维坐标数据匹配。
5.如权利要求4所述的电子装置，其中所述校正装置使用如下方法执行校正：
使用所述投影仪模块投影包括至少两个触摸点的一个或多个校正图像；
使用所述距离测量装置确定到达触摸所述至少两个触摸点的光拦截物的距离；和
将所述光拦截物触摸的所述至少两个触摸点的位置数据与所述二维坐标数据中的所述至少两个触摸点的位置数据进行比较，以确定数据是否相互匹配。
6.如权利要求1所述的电子装置，进一步包括：
磁性组件，配置来将电子装置设置在包括铁磁体材料的安装表面上。
7.如权利要求1所述的电子装置，其中所述电子装置具有无线通信功能。
8.如权利要求1所述的电子装置，其中所述电子装置具有电话功能。
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