(57)【要約】【課題】ポータブル型のレーザプロジェクタにおいて、レーザ光を用いた画像品質を特に良好にするという要求を満たすと同時に、レーザ出力を上昇させ、かつ、眼の安全性も保証すること。【解決手段】ポータブル型のレーザプロジェクタ（１）に備えつけられた眼保護装置（２０）は、地球重力加速度成分（２０３’）を検出するためのマイクロメカニカル加速度センサ（２１）を有し、前記眼保護装置（２０）は、検出した前記地球重力加速度成分（２０３’）に依存して方向信号を生成し、生成した当該方向信号に依存して前記投影手段（１０）を制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
投影手段（１０）を用いて生成されたレーザ光（１３）から保護するための眼保護装置（２０）を備えたポータブル型のレーザプロジェクタ（１）において、
前記眼保護装置（２０）は、地球重力加速度成分（２０３’）を検出するためのマイクロメカニカル加速度センサ（２１）を有し、
前記眼保護装置（２０）は、検出した前記地球重力加速度成分（２０３’）に依存して方向信号を生成し、生成した当該方向信号に依存して前記投影手段（１０）を制御するように構成されている
ことを特徴とする、ポータブル型のレーザプロジェクタ（１）。
【請求項２】
前記レーザプロジェクタ（１）は、主投影方向（１１）を包含する開口角領域（１２）内に放射される前記レーザ光（１３）を用いて投影画像を生成するように構成されており、
前記マイクロメカニカル加速度センサ（２１）は、前記主投影方向（１１）に対して平行に配置された検出軸（２０２）上における加速度成分（２０３’）を検出するように構成されており、
前記眼保護装置（２０）は、前記主投影方向（１１）と水平面（１０２）との間の方向角度（２４）に依存して方向信号を生成するように構成されている、
請求項１記載のポータブル型のレーザプロジェクタ（１）。
【請求項３】
前記方向信号は所定の方向角度幅に依存して、前記投影手段（１０）を制御するように構成されており、
とりわけ、前記投影手段（１０）の制御は、
前記方向角度（２４）の大きさが６０°未満である場合、有利には３０°未満である場合、特に有利には１０°未満である場合の前記レーザ光（１３）の作動、
および／または、
前記主投影方向（１１）と地球重力加速度との間の投影角度の大きさが６０°未満である場合、有利には３０°未満である場合、特に有利には１０°未満である場合の前記レーザ光の非作動化
を含む、請求項２記載のポータブル型のレーザプロジェクタ（１）。
【請求項４】
前記加速度センサ（２１）は、
３つの地球重力加速度成分を検出するために、ちょうど３つのとりわけ相互に直交するように配置された検出軸、
または、
２つの地球重力加速度成分（２０３’，２０３″）を検出するために、とりわけ相互に直交しかつ前記主投影方向（１１）に対して直交するように配置されたちょうど２つの検出軸（２０１，２０２）
を有し、
前記眼保護装置（２０）は、前記３つまたは２つの検出された地球重力加速度成分（２０３’，２０３″）に依存して前記方向信号を生成するように構成されている、
請求項１から３までのいずれか１項記載のポータブル型のレーザプロジェクタ（１）。
【請求項５】
前記主投影方向（１１）が地表面に対して平行になる水平位置から、前記レーザプロジェクタ（１）が傾いて、前記主投影方向（１１）が地表面に対して垂直になる垂直位置に動いたとき、前記眼保護装置（２０）は前記投影手段（１０）を制御するように、とりわけ前記レーザ光（１３）を遮断するように構成されており、
とりわけ、前記レーザプロジェクタ（１）が前記垂直位置から傾いて前記水平位置に動いたとき、前記眼保護装置（２０）は前記レーザ光（１３）を作動するように構成されている、
請求項１から４までのいずれか１項記載のポータブル型のレーザプロジェクタ（１）。
【請求項６】
ポータブル型の前記レーザプロジェクタ（１）の前記投影手段（１０）は、前記投影画像を生成するために、前記レーザ光（１３）を生成するためのレーザ光源（４０４）、とりわけレーザダイオード、および／または、前記レーザ光源（４０４）にエネルギーを供給するためのエネルギー供給手段（４０５）、および／または、デジタルデータに依存して前記投影画像を生成するための画像処理手段（４０６）、および／または、前記レーザ光源（４０４）を制御するためのドライバ電子回路（４０３）、を有し、
前記眼保護装置（２０）は、前記画像処理手段（４０６）および／または前記ドライバ電子回路（４０３）および／または前記エネルギー供給手段（４０５）を制御することにより前記投影手段（１０）を制御するための制御手段（４０２）を、とりわけ制御電子回路を有する、
請求項１から５までのいずれか１項記載のポータブル型のレーザプロジェクタ（１）。
【請求項７】
前記レーザプロジェクタ（１）は、前記眼保護装置（２０）を手動で非作動状態にするように構成されている、
請求項１から６までのいずれか１項記載のポータブル型のレーザプロジェクタ（１）。
【請求項８】
ポータブル型のレーザプロジェクタ（１）を用いて生成されたレーザ光（１３）から保護する方法であって、
前記レーザプロジェクタ（１）は、主投影方向（１１）を包含する開口角領域（１２）内において前記レーザプロジェクタ（１）の投影手段（１０）から放射される前記レーザ光（１３）を用いて投影画像を生成するように構成されている、方法において、
第１のステップにおいて、地球重力加速度成分（２０３’）を検出し、
第２のステップにおいて、前記主投影方向（１１）と水平面（１０２）との間の方向角度（２４）に依存して、かつ、検出した前記地球重力加速度成分（２０３’）に依存して、方向信号を生成し、
第３のステップにおいて、生成した前記方向信号に依存して前記投影手段（１０）を制御する
ことを特徴とする方法。
【請求項９】
前記主投影方向（１１）が地表面に対して平行になる水平位置から前記レーザプロジェクタ（１）が傾いて、当該主投影方向（１１）が地表面に対して垂直になる垂直位置に動いたとき、前記レーザ光（１３）を非作動状態にし、
とりわけ、前記レーザプロジェクタ（１）が前記垂直位置から傾いて前記水平方向に動いたとき、前記レーザ光（１３）を作動させる、
請求項１から８までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１０】
前記レーザ光（１３）を生成するためのレーザ光源（４０４）を、とりわけレーザダイオードを用いて、および／または、前記レーザ光源（４０４）にエネルギーを供給するためのエネルギー供給手段（４０５）を用いて、および／または、デジタルデータに依存して前記投影画像を生成するための画像処理手段（４０６）を用いて、および／または、前記レーザ光源（４０４）を制御するためのドライバ電子回路（４０３）を用いて、ポータブル型の前記レーザプロジェクタ（１）を動作させ、
前記第３のステップにおいて、前記画像処理手段（４０６）および／または前記ドライバ電子回路（４０３）および／または前記エネルギー供給手段（４０５）を制御することにより前記レーザ光（１３）を作動および／または非作動化する、
請求項１から９までのいずれか１項記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念に記載の、レーザ光から保護するための眼保護装置を備えたポータブルレーザプロジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
上述のようなポータブルレーザプロジェクタは周知であり、レーザ方式ピコプロジェクタとも称されるポータブルレーザプロジェクタは、従来の光源を用いたプロジェクタと比較して多くの利点を奏し、たとえば、カラースケールがより幅広くなったり、画像品質がより良好になるという利点を奏する。しかし、ポータブルレーザプロジェクタにおいてレーザ光を使用すると、レーザによって生成されるコリメートレーザビームの強度が高いため、眼の安全性に関して比較的厳しい要求が課される。
【０００３】
レーザ光による眼の損傷を防止するための公知のシステムは、眼の安全性を向上させるためにレーザ出力を制限するというものであった。したがって、所定のレーザクラス以下のレーザを用いることにより、通常はレーザクラスIIのレーザを用いることによって、最大レーザ出力になることを保証していた。このようなパッシブな手法による眼の安全性の改善は、高い画像品質と比較的高い画像輝度とを同時に実現するという厳しい要件に合致していない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
それゆえ本発明の課題は、レーザ光を用いた画像品質を特に良好にするという要求を満たすと同時に、レーザ出力を上昇させ、かつ、眼の安全性も保証することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題は、独立請求項に記載されたレーザプロジェクタ、および、ポータブルレーザプロジェクタによって生成されるレーザ光から保護するための方法によって解決される。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明の第１〜３の実施形態のレーザプロジェクタを示す。
【図２】従来技術のレーザプロジェクタをユーザが手に持った状態を示す。
【図３】本発明のレーザプロジェクタの概略的な側面図である。
【図４】本発明のレーザプロジェクタの制御電子回路の動作方法の流れを示す。
【図５】本発明のレーザプロジェクタにより生成されたレーザ光から保護するための別の方法の流れを示す。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
独立請求項にて特定した本発明のレーザプロジェクタ、および、ポータブルレーザプロジェクタを用いて生成されたレーザ光から保護するための本発明の方法は、従来技術に対して、レーザ光の利点を利用して、特に高い画像品質かつ比較的高い画像輝度を有する投影画像を生成することができると同時に、眼の安全性も保証できるという利点を奏する。ここで特に有利なのは、レーザ光の主投影方向における人間に依存して、特に人間の眼に依存して、レーザ光を直ちにスイッチオフすることにより、眼の損傷を回避して、他の潜在的なダメージを回避することである。特に有利なのは、重力センサまたはＧセンサとも称されるマイクロメカニカル加速度センサの構成が比較的小型になり、これにより所要スペースが小さくなるので、本発明の眼保護装置を多数のレーザプロジェクタに特に簡単に組み付けることが可能になることである。その際にはマイクロメカニカル加速度センサは、レーザプロジェクタの空間的方向を求めるための少なくとも１つの検出軸上における当該レーザプロジェクタの加速度を検出するように、特に構成されている。開口角領域の前後で主投影方向に放射されたレーザ光の方向が、人間にとって、とりわけ人間の眼にとって損傷を引き起こす方向に、および／または、画像の投影に意味が無いか不都合である方向になるように、レーザプロジェクタの方向がなっている場合、眼の保護および／またはエネルギー削減のための眼保護装置はレーザ光を遮断するように構成されている。とりわけ投影手段の制御には、レーザ光の強度低減、レーザ光の遮断、および／または、主投影方向と異なる方向へのレーザ光の偏向が含まれる。たとえば、地表面に対して平行な水平面と主投影方向との間で方向角度に依存してレーザプロジェクタを傾斜させるように、とりわけ連続的または段階的に動かすと、レーザ光の強度が変化する。さらに本発明では、たとえば地球の重力場に対して平行な方向にレーザ光が投影される不適切な方向位置にレーザプロジェクタがある場合、または、レーザプロジェクタが動いた場合、レーザ光を非作動状態にすることによりレーザプロジェクタのエネルギー消費量を低下させる。とりわけ、レーザプロジェクタの不適切な方向位置または危険な位置とは、人が、とりわけ人の眼がレーザ光によって潜在的に危険にさらされるすべての方向を指し、たとえばレーザ光の不適切な方向位置には、主投影方向の周りにレーザ光を投影することも含まれる。その際には、主投影方向と地球の重力場とが投影角度を成し、この投影角度の値は６０°未満であり、有利には３０°未満であり、特に有利には１０°未満である。
【０００８】
従属請求項と、図面を参照した以下の記載内容とから、本発明の有利な実施形態を導き出すことができる。
【０００９】
有利な実施形態では、前記レーザプロジェクタは、主投影方向を含む開口角領域内で放射されるレーザ光を用いて投影画像を生成するように構成されており、前記マイクロメカニカル加速度センサは、前記主投影方向に対して平行に配置された検出軸上の加速度成分を検出するように構成されている。このような構成により、有利には、検出軸が１つのみであるマイクロメカニカル加速度センサを備えた眼保護装置を使用することができる。主投影方向と水平面との間の方向角度に依存して方向信号を生成する眼保護装置の構成により、眼保護装置がこの方向角度に依存して投影手段を制御するように、とりわけレーザ光を遮断するように構成されるというさらに別の利点が奏される。とりわけ、加速度センサの較正により、方向角度と方向信号との一意の対応関係が確立され、動物や人間の損傷、とりわけ動物や人間の眼の損傷を回避することができる。
【００１０】
別の有利な実施形態では、前記方向信号は所定の方向角度幅に依存して、投影手段を制御するように構成されており、とりわけ前記投影手段の制御は、方向角度の大きさが６０°未満である場合、有利には３０°未満である場合、特に有利には１０°未満である場合のレーザ光の非作動化、および／または、前記主投影方向と地球重力加速度との間の投影角度の大きさが６０°未満である場合、有利には３０°未満である場合、特に有利には１０°未満である場合のレーザ光の非作動化を含む。このような構成によって有利には、人間に、とりわけ人間の眼に損傷を引き起こす方向、および／または、画像の投影に意味が無いかまたは不都合である方向に主投影方向がなった場合、開口角領域の前後で前記主投影方向に放射されるレーザ光を、眼の保護および／またはエネルギー削減のために遮断することができる。このことによってとりわけ、レーザ光が地面の方向に向かって下方向に放射されることによる子供への危険を、有利には低減することができる。
【００１１】
他の１つの有利な実施形態では加速度センサは、３つの地球重力加速度成分を検出するために、ちょうど３つのとりわけ相互に直交するように配置された検出軸を有するか、または、２つの地球重力加速度成分を検出するために、とりわけ相互に直交しかつ主投影方向に対して直交するように配置されたちょうど２つの検出軸を有し、前記眼保護装置は、前記３つまたは２つの検出された地球重力加速度成分に依存して前記方向信号を生成するように構成されている。このような構成によって有利には、レーザプロジェクタの方向を直接求めるために、とりわけ絶対方向を求めるために、前記眼保護装置を較正無しで使用することが可能となる。さらに上述の構成により、どのような向き姿勢でも、レーザプロジェクタの方向を、とりわけ主投影方向を正確に求めることができる。
【００１２】
他の１つの有利な実施形態では、主投影方向が地表面に対して平行になる水平位置からレーザプロジェクタが傾いて、主投影方向が地表面に対して垂直になる垂直位置になったとき、前記眼保護装置はレーザ光を非作動状態するように構成されている。その際にはとりわけ、レーザプロジェクタが前記垂直位置から傾いて前記水平位置になったとき、前記眼保護装置はレーザ光を作動させるように構成される。このような構成によって有利には、レーザプロジェクタから放射されるレーザ光によって、たとえば動物、小さい子供または寝ている人間等の生物に危険が及ぶのを回避することができる。さらに、上述の構成によって有利には、たとえばポータブル通信機器に組み込まれたレーザプロジェクタを手に持っているユーザが、たとえば通話の着信によりこのレーザプロジェクタを視方向に動かして、その主投影方向が上方向に当該ユーザに向けられることにより、当該ユーザの眼が損傷されるのを防止することもできる。
【００１３】
他の１つの有利な実施形態では、ポータブルの前記レーザプロジェクタの、投影画像を生成するための投影手段は、レーザ光を生成するためのレーザ光源を、とりわけレーザダイオードを、および／または、当該レーザ光源にエネルギーを供給するためのエネルギー供給手段を、および／または、デジタルデータに依存して投影画像を生成するための画像処理手段を、および／または、前記レーザ光源を制御するためのドライバ電子回路を有する。その際には前記眼保護手段は、前記画像処理手段および／または前記ドライバ電子回路および／または前記エネルギー供給手段を制御することにより前記投影手段を制御するための制御手段を、とりわけ制御電子回路を有する。このような構成によって有利には、レーザプロジェクタが危険な位置に動いてからレーザ光が遮断されるまでの時間を最小限に抑えることができる。とりわけ、上記利点は、制御電子回路によってレーザ光を制御することにより実現される。
【００１４】
他の１つの有利な実施形態では、前記レーザプロジェクタは前記眼保護装置を手動で非作動状態にするように構成されている。このような構成によって有利には、ユーザがレーザプロジェクタを危険な位置にして、とりわけ潜在的に危険な位置にして持っている場合、この危険な位置にあることによりレーザ光により危険が生じることがユーザに知らされていても、レーザプロジェクタを作動させることが可能になる。とりわけ、たとえば座っているユーザがレーザプロジェクタを持っている間、前記主投影方向が、たとえば危険な可能性のある方向に、たとえば地球重力加速度に対して平行方向に、とりわけ上方向に部屋の天井を向いている場合にも、ユーザはレーザプロジェクタを使用することができる。このことによりたとえば、レーザプロジェクタが危険な位置にあることが、寝ているユーザに対して通知されていても、当該ユーザが画像を天井に投影してレーザプロジェクタを使用することも可能になる。
【００１５】
前記方法の１つの有利な実施形態では、主投影方向が地表面に対して平行になる水平位置からレーザプロジェクタが傾いて、主投影方向が地表面に対して垂直になる垂直位置になったとき、レーザ光を非作動状態する。その際にはとりわけ、前記レーザプロジェクタが前記垂直位置から傾いて前記水平方向になったとき、レーザ光を作動させる。このような実施形態により、有利には、とりわけユーザがレーザプロジェクタを不適切な方向位置にして持っている場合に、レーザプロジェクタから放射されるレーザ光が、たとえば動物、小さい子供または寝ている人間等の生物に危険を及ぼすのを回避することができる。さらに、上述の実施形態によって有利には、たとえばポータブル通信機器に組み込まれたレーザプロジェクタを手に持っているユーザが、たとえば通話の着信によりこのレーザプロジェクタを視方向に動かして、その主投影方向が上方向に当該ユーザに向けられても、当該ユーザの眼が損傷されるのを防止することができる。このことによってさらに、有利には、多数のポータブル電子機器に本発明のレーザプロジェクタを備えつけて用いることが可能となる。
【００１６】
本方法の他の１つの有利な実施形態では、レーザ光を生成するためのレーザ光源を、とりわけレーザダイオードを用いて、および／または、前記レーザ光源にエネルギーを供給するためのエネルギー供給手段を用いて、および／または、デジタルデータに依存して投影画像を生成するための画像処理手段を用いて、および／または、レーザ光源を制御するためのドライバ電子回路を用いて、前記ポータブルレーザプロジェクタを動作させ、第３のステップにおいて、前記画像処理手段および／または前記ドライバ電子回路および／または前記エネルギー供給手段を制御することにより前記レーザ光を作動／非作動化する。このような実施形態によって有利には、レーザプロジェクタが危険な位置に動いてからレーザ光が遮断されるまでの時間を最小限に抑えることができる。とりわけ、このことによって有利には、レーザプロジェクタが組み込まれて備えつけられた電子機器用の既存の制御電子回路を、前記眼保護装置によるレーザ光の制御に使用することができる。
【実施例】
【００１７】
図面に本発明の実施例を示しており、以下の記載にてこれらの実施例を詳細に説明する。
【００１８】
異なる図において同一の構成要素には、常に同一の符号を付している。したがって、同一の構成要素については通常、１回のみ言及ないしは説明する。
【００１９】
図１ａ）〜１ｃ）は、本発明のポータブルレーザプロジェクタ１の３つの可能な実施形態を示す。これらの実施形態のレーザプロジェクタ１は独立型機器として構成されているか、または移動電話機内に組み込まれているか、または他の機器に組み込まれている。以下、地球の重力場に対して垂直な平面を水平面１０２と称し、地球の重力場に対して平行な平面を垂直面１０１と称する。図１ａ）〜１ｃ）に示した本発明のポータブルレーザプロジェクタ１の３つの実施形態に共通する点は、投影手段１０から開口角領域１２を包囲するように放射される、とりわけ投影画像生成用のレーザ光１３の主投影方向１１は、水平面１０２に対して実質的に平行であるか、または、水平面との間に成す方向角度２４が比較的小さく、とりわけ無視できる程度であることである（たとえば図３を参照）。以下、レーザプロジェクタ１のこの向きを、レーザプロジェクタの水平位置とも称する。本発明のレーザプロジェクタ１を用いると、特に有利には、レーザプロジェクタ１が水平位置からずれた位置にある状態で水平面１０２に対して平行に放射されないレーザ光１３を遮断することにより、眼の損傷を有利に防止することができる。
【００２０】
本発明の第１の実施形態のポータブルレーザプロジェクタ１は、図１ａ）では、第１の主延在平面１０２’を有する直方体のレーザプロジェクタ１として示されており、これは、横置きレーザプロジェクタ１とも称する。この第１の実施形態の横置きレーザプロジェクタ１は、水平面１０２に対して、たとえば机の水平面に対して平行である第１の主延在平面１０２’で動作するように構成されている。本発明の第２の実施形態のポータブルレーザプロジェクタ１は、図１ｂ）では、第２の主延在平面１０１’を有する直方体のレーザプロジェクタ１として示されており、これは、縦置きレーザプロジェクタ１とも称する。この第２の実施形態の縦置きレーザプロジェクタ１は、垂直面１０１に対して平行な第２の主延在平面１０１’で動作するように構成されている。本発明のポータブルレーザプロジェクタ１の第３の実施形態は、図１ｃ）では、ポータブル電子機器１’に組み込まれたレーザプロジェクタとして示されており、ここではレーザプロジェクタは、機器１’の裏面２’に取り付けられている。前記ポータブル電子機器１’はたとえばラップトップ１’等である。
【００２１】
図２には、従来技術のレーザプロジェクタ１″をユーザが手５２に持っている状態を示している。ここでは、ユーザの視方向５１’がレーザ光１３″の方向に向いているので、ユーザの眼５１が危険にさらされている。とりわけ、立っているときの人の通常の姿勢では、レーザプロジェクタを持っている手は頭より下にあるので、ユーザは自然な反応に従って、下方向に自分の手の方を、ひいてはレーザプロジェクタのレーザ光の方を見ることになる。たとえば、人間の生理学的な特徴が人間の眼を損傷する原因となることが多く、このような危険は、本発明のレーザプロジェクタによって有利に回避することができる。とりわけ子供が、レーザプロジェクタ１″により生成されるレーザ光１３″の犠牲となる可能性がある。子供はとりわけ、周囲にあるスイッチオンされたレーザプロジェクタを見つけて、特に保護者がいない場合には、好奇心から、別の投影手段１０″により生成されたレーザ光１３″を見る可能性があり、このことにより、子供の眼５１が損傷され、とりわけ失明してしまうことになる。さらに、レーザ光１３″が垂直面１０１に対して平行に投影されると、ユーザの頭が不快な姿勢になることにも繋がるので、大抵の場合には、レーザプロジェクタ１″がこのような向きになっている場合にはレーザ光１３″を遮断することが、眼の安全性の向上およびエネルギーの削減に好適であることが多い。
【００２２】
図３は、眼保護装置２０を備えた本発明のレーザプロジェクタ１の概略的な側面図である。レーザプロジェクタ１は、主投影方向１１を包含する開口角領域１２内において投影手段１０からレーザ光１３を放射することにより、投影画像を生成するように構成されている。眼保護装置２０は、垂直面１０１に対して平行な方向の地球重力加速度２０３の１つの検出軸２０２上における地球重力加速度成分２０３’を検出するマイクロメカニカル加速度センサ２１を有する。さらに、検出軸２０２の向きが主投影方向１１に対して平行になるように、マイクロメカニカル加速度センサ２１が配置されている。検出軸２０２を主投影方向１１に対して平行に配置することにより、有利には、投影手段１０から出力されるレーザ光１３を制御するための方向信号を生成することができる。図３に示した実施形態では、この方向信号は、地表面に対して平行な水平面１０２と、主投影方向１１ないしは主投影方向に対して平行な検出軸２０２との間の方向角度２４を直接表す尺度である。眼保護装置２０はさらに、前記方向信号に依存して投影手段１０を制御するように構成されている。ここで特に有利なのは、水平位置からレーザプロジェクタ１が傾いたときに、方向信号２４の絶対値が所定値を超える場合、前記方向信号はレーザ光１３を遮断するように生成されることである。
【００２３】
本発明の他の１つの特に有利な実施形態のレーザプロジェクタ１では、マイクロメカニカル加速度センサは、別の第１の検出軸２０１上で別の第１の地球重力加速度成分２０３″を検出するため、および／または、別の第２の検出軸上で（図示されていない）別の第２の地球重力加速度成分を検出するために構成される。この別の構成では、検出軸２０２、別の第１の検出軸２０１および別の第２の検出軸（図示されていない）の各検出軸はすべて、地球重力加速度２０３のとりわけすべての成分を検出するため、それぞれ他の２つの検出軸に対して直交するように配置され、眼保護装置２０はこの地球重力加速度２０３に依存して方向信号を生成するように構成されている。上述のようなマイクロメカニカル加速度センサ２１により、検出軸２０２と別の第１の検出軸２０１と別の第２の検出軸（図示されていない）とにおいて地球重力加速度２０３が検出され、検出された各地球重力加速度成分２０２，２０３″の値から、空間における主投影方向１１の向きが、とりわけ水平面１０１に対する相対姿勢が求められる。このことにより有利には、水平面１０２に対するレーザプロジェクタ１の相対的な方向を、とりわけ主投影方向１１を正確に求めることが可能になり、このことは有利には、マイクロメカニカル加速度センサ２１の較正を行わなくても可能になる。
【００２４】
図４に、本発明のレーザプロジェクタの制御電子回路の動作方法の流れを示す。マイクロメカニカル加速度センサ４０１またはＧセンサ４０１は方向信号を生成する。この方向信号は方向情報をマイクロコントローラ４０２へ伝送する。このマイクロコントローラ４０２は、ＭＣＵ ４０２とも称される。この方向情報は、水平面１０２に対する主投影方向１１の相対的な向きに関する情報を含み、測定された地球重力加速度成分２０３’に基づいて求められる。これに代えて択一的に、前記方向情報は、地球重力加速度のベクトルに対する主投影方向１１の相対的な向きに関する別の情報を含む。この地球重力加速度のベクトルは、マイクロメカニカル加速度センサ２０にて形成される２つまたは３つの直交軸２０１，２０２を用いて検出される。前記方向信号は、主投影方向１１と水平面１０２との間の方向角度２４の絶対値の超過時に、とりわけレーザ光１３の非作動化によって眼の損傷を回避するようにレーザプロジェクタの投影手段１０を制御するために形成される。特に有利なのは、レーザプロジェクタ１が水平位置から垂直位置に傾いたときに、マイクロメカニカル加速度センサ４０１が、中断信号として生成された方向信号をマイクロコントローラ４０１へ送信することである。マイクロコントローラ４０２は、とりわけ中断信号である前記方向信号に応じて、投影手段１０のレーザ光源４０４によって生成されたレーザ光１３を遮断する。前記レーザ光源４０４はとりわけレーザダイオード４０４である。第１の択一的な実施形態では、レーザ光１３の遮断は、デジタルデータに依存して画像を生成する画像処理手段４０６を制御することにより、または、とりわけレーザダイオード４０４であるレーザ光４０４を制御するためのドライバ電子回路４０３を制御することにより行われる。第２の択一的な実施形態では、前記レーザ光１３を遮断するために、エネルギー供給手段４０５を制御することにより、前記レーザ光４０４のエネルギー供給を中断する。前記エネルギー供給手段４０５はとりわけ、電子エネルギーマネージメントシステムである。図４中の複数の矢印は制御電子回路の通信接続部を表しており、この通信接続部は、とりわけＳＰＩ（Serial Peripheral Interface）標準規格またはＩ２Ｃ（I-Squared-C）による通信バスであるか、または、通信プロトコルを用いない直接的な信号接続部である。この直接的な信号接続部は、本発明の特に有利な実施形態では、制御電子回路を動作させるために、レーザプロジェクタの方向が変化してからレーザ光の遮断を行うまでの応答時間を短縮するために用いられる。応答時間がこのように短くなることにより、有利には、眼の安全性をさらに向上させることができる。前記水平位置からずれた位置から、特に、レーザ光が非作動状態にされる垂直位置から、レーザプロジェクタ１がさらに傾いて水平位置に戻ると、レーザ光１３を再び作動させるため、マイクロメカニカル加速度センサ４０１は別の方向情報をマイクロコントローラ４０２へ送信する。
【００２５】
図５に、本発明のレーザプロジェクタにより生成されたレーザ光から保護するための別の方法の流れを示す。第１の段階５０１において、主投影方向１１に対して平行な検出軸２０２上で、地球重力加速度２０３ないしは地球重力加速度ベクトル２０３の少なくとも１つの地球重力加速度成分２０３’を検出する。特に有利なのは、別の第１の検出軸２０３″上において地球重力加速度ベクトル２０３の別の第１の地球重力加速度成分２０３″を、および／または、別の第２の検出軸上において（図示されていない）別の第２の地球重力加速度成分（図示されていない）を検出することである。この地球重力加速度ベクトルまたは地球重力加速度成分に依存して、方向情報を含む方向信号を生成して制御手段へ伝送する。第２の段階５０２において、伝送された前記方向情報を用いて、主投影方向１１と水平面１０２との間の方向角度２４に依存して、レーザプロジェクタの動作条件を求める。この動作条件が不適切である場合、たとえば、レーザプロジェクタの向きが垂直位置になっている場合には、第３の段階５０３において投影手段１０を制御することによりレーザ光１３を非作動状態にする。このことは図５において、特に符号５０２’が付された矢印により示されている。動作条件が適切である場合には、第４の段階５０３において前記レーザプロジェクタ１をオン状態に維持する。このことは図５において、特に符号５０２″が付された矢印によって示されている。レーザプロジェクタ１が垂直位置にある状態の他にも、別の動作条件を不適切な動作条件に分類することができ、たとえば、レーザプロジェクタ１の動き、とりわけ加速も含めることができる。というのも、レーザプロジェクタ１が動いているときには適切な画像が投影されない可能性が高いからである。安全性および／またはエネルギー消費の観点から、レーザプロジェクタ１が動いた場合にはとりわけレーザ光１３を非作動状態にするようにレーザプロジェクタ１を構成する。
【符号の説明】
【００２６】
１            ポータブルレーザプロジェクタ
１０          投影手段
１１          レーザ光１３の主投影方向
１２          開口角領域
１３          レーザ光
２０          眼保護装置
２１，４０１  マイクロメカニカル加速度センサ
１０１        垂直面
１０２        水平面
４０２        マイクロコントローラ
４０３        レーザ光源４０４のドライバ回路
４０４        投影手段１０のレーザ光源
４０５        エネルギー供給手段
４０６        画像処理手段
【図１】
2014119761.tif 000003
【図２】
2014119761.tif 000004
【図３】
2014119761.tif 000005
【図４】
2014119761.tif 000006
【図５】
2014119761.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成26年1月22日(2014.1.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光（１３）を生成するための投影手段（１０）と、
人間の眼を前記レーザ光（１３）から保護するための眼保護装置（２０）と
を備えたポータブル型のレーザプロジェクタ（１）において、
前記眼保護装置（２０）は、地球重力加速度成分（２０３’）を検出するためのマイクロメカニカル加速度センサ（２１）を有し、
前記眼保護装置（２０）は、検出した前記地球重力加速度成分（２０３’）に依存して方向信号を生成し、当該方向信号に依存して前記投影手段（１０）を制御するように構成されている
ことを特徴とする、ポータブル型のレーザプロジェクタ（１）。
【請求項２】
前記レーザプロジェクタ（１）は、前記レーザ光（１３）の主投影方向（１１）を包含する開口角領域（１２）内に放射される前記レーザ光（１３）を用いて投影画像を生成するように構成されており、
前記マイクロメカニカル加速度センサ（２１）は、前記主投影方向（１１）に対して平行に配置された検出軸（２０２）上における前記地球重力加速度成分（２０３’）を検出するように構成されており、
前記眼保護装置（２０）は、前記主投影方向（１１）と水平面（１０２）との間の方向角度（２４）に依存して方向信号を生成するように構成されている、
請求項１記載のポータブル型のレーザプロジェクタ（１）。
【請求項３】
前記方向信号は所定の方向角度幅に依存して、前記投影手段（１０）を制御するように構成されており、
前記投影手段（１０）の制御は、
前記方向角度（２４）の大きさが１０°未満である場合の前記レーザ光（１３）の作動、
および／または、
前記主投影方向（１１）と地球重力加速度との間の投影角度の大きさが１０°未満である場合の前記レーザ光の非作動化
を含む、請求項２記載のポータブル型のレーザプロジェクタ（１）。
【請求項４】
前記加速度センサ（２１）は、
３つの地球重力加速度成分を検出するために、ちょうど３つの相互に直交するように配置された検出軸、
または、
２つの地球重力加速度成分（２０３’，２０３″）を検出するために、相互に直交しかつ前記主投影方向（１１）に対して直交するように配置されたちょうど２つの検出軸（２０１，２０２）
を有し、
前記眼保護装置（２０）は、前記検出された地球重力加速度成分（２０３’，２０３″）に依存して前記方向信号を生成するように構成されている、
請求項１から３までのいずれか１項記載のポータブル型のレーザプロジェクタ（１）。
【請求項５】
前記レーザ光（１３）の主投影方向（１１）が地表面に対して平行になる水平位置から、前記レーザプロジェクタ（１）が傾いて、前記主投影方向（１１）が地表面に対して垂直になる垂直位置に動いたとき、前記眼保護装置（２０）は前記レーザ光（１３）を遮断するように構成されており、
前記レーザプロジェクタ（１）が前記垂直位置から傾いて前記水平位置に動いたとき、前記眼保護装置（２０）は前記レーザ光（１３）を作動するように構成されている、
請求項１から４までのいずれか１項記載のポータブル型のレーザプロジェクタ（１）。
【請求項６】
前記投影手段（１０）は、前記投影画像を生成するために、前記レーザ光（１３）を生成するためのレーザ光源（４０４）、および／または、前記レーザ光源（４０４）にエネルギーを供給するためのエネルギー供給手段（４０５）、および／または、デジタルデータに依存して前記投影画像を生成するための画像処理手段（４０６）、および／または、前記レーザ光源（４０４）を制御するためのドライバ電子回路（４０３）、を有し、
前記眼保護装置（２０）は、前記画像処理手段（４０６）および／または前記ドライバ電子回路（４０３）および／または前記エネルギー供給手段（４０５）を制御することにより前記投影手段（１０）を制御するための制御手段（４０２）を有する、
請求項１から５までのいずれか１項記載のポータブル型のレーザプロジェクタ（１）。
【請求項７】
前記レーザプロジェクタ（１）は、前記眼保護装置（２０）を手動で非作動状態にするように構成されている、
請求項１から６までのいずれか１項記載のポータブル型のレーザプロジェクタ（１）。
【請求項８】
ポータブル型のレーザプロジェクタ（１）を用いて生成されたレーザ光（１３）から保護する方法であって、
前記レーザプロジェクタ（１）は、前記レーザ光（１３）の主投影方向（１１）を包含する開口角領域（１２）内において前記レーザプロジェクタ（１）の投影手段（１０）から放射される前記レーザ光（１３）を用いて投影画像を生成するように構成されている、方法において、
第１のステップにおいて、地球重力加速度成分（２０３’）を検出し、
第２のステップにおいて、前記主投影方向（１１）と水平面（１０２）との間の方向角度（２４）に依存して、かつ、検出した前記地球重力加速度成分（２０３’）に依存して、方向信号を生成し、
第３のステップにおいて、生成した前記方向信号に依存して前記投影手段（１０）を制御する
ことを特徴とする方法。
【請求項９】
前記主投影方向（１１）が地表面に対して平行になる水平位置から前記レーザプロジェクタ（１）が傾いて、当該主投影方向（１１）が地表面に対して垂直になる垂直位置に動いたとき、前記レーザ光（１３）を非作動状態にし、
前記レーザプロジェクタ（１）が前記垂直位置から傾いて前記水平方向に動いたとき、前記レーザ光（１３）を作動させる、
請求項８記載の方法。
【請求項１０】
前記レーザ光（１３）を生成するためのレーザ光源（４０４）を用いて、および／または、前記レーザ光源（４０４）にエネルギーを供給するためのエネルギー供給手段（４０５）を用いて、および／または、デジタルデータに依存して前記投影画像を生成するための画像処理手段（４０６）を用いて、および／または、前記レーザ光源（４０４）を制御するためのドライバ電子回路（４０３）を用いて、ポータブル型の前記レーザプロジェクタ（１）を動作させ、
前記第３のステップにおいて、前記画像処理手段（４０６）および／または前記ドライバ電子回路（４０３）および／または前記エネルギー供給手段（４０５）を制御することにより前記レーザ光（１３）を作動および／または非作動化する、
請求項８または９記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
本発明の他の１つの特に有利な実施形態のレーザプロジェクタ１では、マイクロメカニカル加速度センサは、別の第１の検出軸２０１上で別の第１の地球重力加速度成分２０３″を検出するため、および／または、別の第２の検出軸上で（図示されていない）別の第２の地球重力加速度成分を検出するために構成される。この別の構成では、検出軸２０２、別の第１の検出軸２０１および別の第２の検出軸（図示されていない）の各検出軸はすべて、地球重力加速度２０３のとりわけすべての成分を検出するため、それぞれ他の２つの検出軸に対して直交するように配置され、眼保護装置２０はこの地球重力加速度２０３に依存して方向信号を生成するように構成されている。上述のようなマイクロメカニカル加速度センサ２１により、検出軸２０２と別の第１の検出軸２０１と別の第２の検出軸（図示されていない）とにおいて地球重力加速度２０３が検出され、検出された各地球重力加速度成分２０３’，２０３″の値から、空間における主投影方向１１の向きが、とりわけ水平面１０１に対する相対姿勢が求められる。このことにより有利には、水平面１０２に対するレーザプロジェクタ１の相対的な方向を、とりわけ主投影方向１１を正確に求めることが可能になり、このことは有利には、マイクロメカニカル加速度センサ２１の較正を行わなくても可能になる。