(57)【要約】      （修正有）【課題】表面に任意の形状を連続的に描くレーザポインタを提供する。【解決手段】放射されたレーザビーム（３、８、１２）を偏向させるように構成されたＭＥＭＳミラー（１４）と；現在の方位（θｉ）を連続的に決定し、出力（２０）から現在の方位（θｉ）を出力するように構成されている方位測定ユニット（１８）と；方位サンプル（２２）のセット（Ｓ）として、方位測定ユニット（１８）から受信した現在の方位（θｉ）を保存するように構成されているメモリ（１９）と；方位サンプル（２２）のセット（Ｓ）から現在の方位（θｉ）を引くことによって駆動値（ＤＶ）のセットを生成し、ＭＥＭＳミラー（１４）の入力に駆動値（ＤＶ）のセットを適用する駆動回路（２５）と；を含み、ＭＥＭＳミラー（１４）に駆動値（ＤＶ）のセットを適用することによって、ＭＥＭＳミラー（１４）の偏向角度（Φ）を変更する。【選択図】図２
2019133147.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に任意の形状を連続的に描くレーザポインタ（１）であって、
レーザビーム（３、８、１２）を放射するように構成されているレーザ生成ユニット（１３）と；
放射されたレーザビーム（３、８、１２）を偏向させるように構成されているＭＥＭＳミラー（１４）と；
上記レーザポインタ（１）の現在の方位（θｉ）を連続的に決定し、出力（２０）から上記現在の方位（θｉ）を出力するように構成されている方位測定ユニット（１８）と；
上記方位測定ユニット（１８）の上記出力（２０）に接続する入力（２１）を有し、方位サンプル（２２）のセット（Ｓ、Ｓ’、Ｓ”）として、上記方位測定ユニット（１８）から受信した現在の方位（θｉ）を保存するように構成されているメモリ（１９）と；
上記メモリ（１９）に接続し、上記メモリ（１９）からの上記方位サンプル（２２）のセット（Ｓ、Ｓ’、Ｓ”）を取り出す第１の入力（２６）と、上記方位測定ユニット（１８）の上記出力（２０）に接続し、上記方位測定ユニット（１８）から上記現在の方位（θｉ）を受信する第２の入力（２７）とを有する駆動回路（２５）と；を含み、
上記ＭＥＭＳミラー（１４）の入力（１７）に駆動値（ＤＶ）のセットを適用することによって、上記ＭＥＭＳミラー（１４）の偏向角度（Φ）を変更することができ；
上記駆動回路（２５）は、上記方位サンプル（２２）のセット（Ｓ、Ｓ’、Ｓ”）から上記現在の方位（θｉ）を引くことによって上記駆動値（ＤＶ）のセットを生成し、上記ＭＥＭＳミラー（１４）の上記入力に上記駆動値（ＤＶ）のセットを適用するように構成され；
上記ＭＥＭＳミラー（１４）が上記駆動回路（２５）によって駆動されている間、新しい方位サンプル（２２）を連続的に保存するように上記メモリ（１９）は構成され、上記駆動回路（２５）は、新しい方位サンプル（２２）が上記メモリ（１９）に保存されるときに、上記駆動値（ＤＶ）のセットを更新するように構成されている、レーザポインタ。
【請求項２】
上記駆動回路（２５）が、上記ＭＥＭＳミラー（１４）に上記駆動値（ＤＶ）のセットを繰り返し適用するように構成されている、請求項１に記載のレーザポインタ。
【請求項３】
上記ＭＥＭＳミラー（１４）に上記駆動値（ＤＶ）のセットの個々の駆動値（ＤＶ）を適用する割合が、上記メモリ（１９）における上記個々の方位サンプル（２２）を保存する割合よりも少なくともＮ倍高く、Ｎは上記メモリ（１９）に保存されている方位サンプル（２２）の数に相当する、請求項１または２に記載のレーザポインタ。
【請求項４】
メモリ（１９）が、所定時間後にメモリ（１９）から方位サンプル（２２）を削除するように構成されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載のレーザポインタ。
【請求項５】
上記メモリ（１９）が、新しい方位サンプル（２２）が保存される場合にもっとも古い方位サンプル（２２）を削除するように構成されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載のレーザポインタ。
【請求項６】
上記駆動回路（２５）が、上記レーザ生成ユニット（１３）の制御入力（３２）に接続する出力（３１）をさらに有し、上記制御入力（３２）を介して放射された上記レーザビーム（３、８、１２）の強度（Ｐ）を制御するようにさらに構成されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載のレーザポインタ。
【請求項７】
上記放射されたレーザビーム（３、８、１２）の強度（Ｐ）が上記駆動値（ＤＶ）のセット中の駆動値（ＤＶ）の数に比例するように、上記駆動回路（２５）が上記放射されたレーザビーム（３、８、１２）の強度（Ｐ）を制御するように構成されている、請求項６に記載のレーザポインタ。
【請求項８】
上記レーザポインタ（１）が、上記メモリ（１９）における現在の方位（θｉ）の保存のオンとオフを切り替えることができる入力装置（３３）を有する、請求項１〜７のいずれか１項に記載のレーザポインタ。
【請求項９】
上記方位測定ユニット（１８）が、上記レーザポインタ（１）の現在の位置（ｐｉ）を連続的に決定するようにさらに構成され、
上記メモリが、方位サンプル（２２）と位置サンプル（３４）とのセット（Ｓ’、Ｓ”）として、上記現在の方位（θｉ）と共に、上記方位測定ユニット（１８）から受信した現在の位置（ｐｉ）を保存するようにさらに構成され、
上記駆動回路（２５）が、上記現在の方位（θｉ）、上記現在の位置（ｐｉ）、および上記方位サンプル（２２）と位置サンプル（３４）とのセット（Ｓ’、Ｓ”）を基に、上記駆動値（ＤＶ）のセットを生成するように構成されている、請求項１〜８のいずれか１項に記載のレーザポインタ。
【請求項１０】
上記レーザポインタ（１）が、上記表面からの上記レーザポインタ（１）の現在の距離（ｄｉ）を決定し、上記メモリ（１９）の入力（３８）と上記駆動回路（２５）の入力（４０）とに接続する出力（３７）から上記現在の距離（ｄｉ）を出力するように構成されている距離測定ユニット（３６）をさらに含み、
上記メモリ（１９）が、方位サンプル（２２）と位置サンプル（３４）と距離サンプル（３９）とのセット（Ｓ”）として、上記現在の方位（θｉ）および上記現在の位置（ｐｉ）と共に、上記距離測定ユニットから受信した現在の距離（ｄｉ）を保存するように構成され、
上記駆動回路（２５）が、上記現在の方位（θｉ）、上記現在の位置（ｐｉ）、ならびに上記方位サンプル（２）と位置サンプル（３４）と距離サンプル（３９）とのセット（Ｓ”）を基に、上記駆動値（ＤＶ）のセットを生成するように構成されている、請求項９に記載のレーザポインタ。
【請求項１１】
上記レーザポインタ（１）が、上記方位測定ユニット（１８）と上記メモリ（１９）との間に介在するサンプラ（２３）をさらに含み、
上記サンプラ（２３）が、保存のために一定の割合で上記メモリ（１９）へ上記方位サンプル（２２）を出力するように構成されている、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のレーザポインタ。
【請求項１２】
上記レーザポインタ（１）が、上記方位測定ユニット（１８）と上記メモリ（１９）との間に介在するローパスフィルタ（２４）をさらに含む、請求項１〜１１のいずれか１項に記載のレーザポインタ。
【請求項１３】
上記レーザポインタ（１）が、上記ＭＥＭＳミラー（１４）に異なる波長のレーザビーム（３、８、１２）を放射するようにそれぞれ構成されている少なくとも２つのレーザ生成ユニット（１３）を有する、請求項１〜１２のいずれか１項に記載のレーザポインタ。
【請求項１４】
上記駆動回路（２５）が、上記少なくとも２つのレーザ生成ユニット（１３）から放射されるレーザビーム（３、８、１２）の強度（Ｐ）を制御し、上記方位サンプル（２２）のセット（Ｓ、Ｓ’、Ｓ”）の異なるサブセットに対するそれぞれのレーザ生成ユニット（１３）を使用するように構成されている、請求項１３に記載のレーザポインタ。
【請求項１５】
上記レーザポインタ（１）が、上記レーザビーム（１）の少なくとも一部を偏向するようにそれぞれ構成されている少なくとも２つのＭＥＭＳミラー（１４）を有し、
上記駆動回路（２５）が上記ＭＥＭＳミラー（１４）それぞれに対する上記駆動値（ＤＶ）のセットを生成するように構成されている、請求項１〜１２のいずれか１項に記載のレーザポインタ。
【請求項１６】
上記方位測定ユニット（１８）が、上記レーザポインタ（１）の環境を見ておよび処理するように構成されているカメラである、請求項１〜１５のいずれか１項に記載のレーザポインタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、壁、ボード等の表面に任意の形状を描くレーザポインタに関する。
【背景技術】
【０００２】
過去３０年の間、レーザポインタは仕事の打ち合わせおよび学校行事での発表、そして演説における発表においても必要となった。レーザポインタによって、青色から緑色そして赤色にわたる様々な色の光の点を投影することによって、一般的に発表者の手が届き難い発表資料の領域を強調し易くなる。この小さな発光機によって、スライドまたはポスターの領域に一時的に印を付け易くなる。そして、これによって、発表者は投影した光の点を関心領域に移動しさえすればよい。
【０００３】
しかしながら、多くの文字に下線を引くためには必死にレーザポインタを振ることにより可能である。レーザポインタを振ることによって、聴衆は気が散り、発表者はフラストレーションが起こるので、文字全体を強調したいときに、多くの発表者は困ることが多い。さらに、スライドまたはポスターに単語または図を追加することはできず、発表者は古い技術（例えば、マーカー、蛍光ペン、または接着テープによる壁の発表資料へのメモ用紙の追加）に頼らなければならない。
【０００４】
別の場面において、レーザポインタは技術的な進化を遂げている。例えば、米国特許公開公報第２００７／００２３５２７号明細書には、大規模なレーザポインタの動作を防ぐことによって、緊張している発表者の手の震えを減らすレーザポインタが記載されている。この目的を達成するために、当該レーザポインタには、レーザポインタの動作を反転させる方位センサおよびミラーシステムが備えられ、壁のレーザスポットを多かれ少なかれ静止させる。さらに、当該レーザポインタは、ＭＥＭＳ（マイクロ電子機械システム）ミラーを直線的に駆動させることによって、直線または円等の所定の形状を投影することができる。
【０００５】
残念ながら、これらの所定形状は直線および円に制限されている。したがって、これらの形状によって、発表者は自らの考えまたは芸術的な動作の自由さ（artistic freedom）を表現することができない。長方形または星形等の形状の追加をレーザポインタに前もって組み込むことは簡単である一方、発表者はレーザポインタの選択肢に厳しく制限される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、本発明の目的は、上述の従来技術の課題を克服する、レーザポインタの改善を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的を達成するために、本発明は、上記タイプのレーザポインタであって、
レーザビームを放射するように構成されているレーザ生成ユニットと；
放射されたレーザビームを偏向させるように構成されているＭＥＭＳミラーと；
レーザポインタの現在の方位を連続的に決定し、出力から上記現在の方位を出力するように構成されている方位測定ユニットと；
方位測定ユニットの出力に接続する入力を有し、方位サンプルのセットとして、方位測定ユニットから受信した現在の方位を保存するように構成されているメモリと；
メモリに接続し、メモリからの上記方位サンプルのセットを取り出す第１の入力と、方位測定ユニットの出力に接続し、方位測定ユニットから現在の方位を受信する第２の入力とを有する駆動回路と；を含み、
上記ＭＥＭＳミラーの入力に駆動値のセットを適用することによって、上記ＭＥＭＳミラーの偏向角度を変更することができ；
駆動回路は、方位サンプルのセットから現在の方位を引くことによって上記駆動値のセットを生成し、ＭＥＭＳミラーの入力に上記駆動値のセットを適用するように構成され；
ＭＥＭＳミラーは駆動回路によって駆動されている間、メモリは新しい方位サンプルを連続的に保存するように構成され、駆動回路は、新しい方位サンプルがメモリに保存されるときに、駆動値のセットを更新するように構成されている。
【０００８】
このようなレーザポインタによって、発表者はリアルタイムで発表資料に描いたり書いたりしたりすることができるので、発表者は爽快な経験をする。手を単に振ることによって、壁、ボード等の表面の任意の光の曲線を投影することができる。このことによって、発表者は聴衆の前でスライドおよび記事を修正することができ、描いた形状を自由自在に削除することもできる。
【０００９】
ＭＥＭＳミラーを使用することによって、壁、ボード等に予め印を付けた領域に、発表者が実際に手を動かす必要がなく、光の点によって「再訪する（re-visit）」ことができる。描写の過程でも、描いた形状をレーザポインタ内に記憶させ、ＭＥＭＳミラーで再生する。このことは、発明者は臨機応変にスライドの内容を展開することができるので、発表者に、発表資料の使用において、完全に新規であり、以前に聞いたことがない感情を与える。
【００１０】
壁に、明るく、明滅しない形状を描くために、ＭＥＭＳミラーに複数回同じ駆動値を適用する場合、ＭＥＭＳミラーが複数回同じ形状を「再び描く（re-draw）」ことが好ましい。このことを立て続けに行う場合、ヒトの目はＭＥＭＳミラーの個々のサイクルを区別することができず、静止した形状と感じる。この目的のために、駆動回路は、ＭＥＭＳミラーに駆動値のセットを繰り返し適用するように構成されていることが好ましい。
【００１１】
いくつかの駆動値を無視できる場合は必要ではないが、ＭＥＭＳミラーが生成した駆動値をすべて表示できることを確保するために、ＭＥＭＳミラーに駆動値のセットの個々の駆動値を適用する割合が、メモリにおける個々の方位サンプルを保存する割合よりも少なくともＮ倍高く、Ｎはメモリに保存されている方位サンプルの数に相当することが好ましい態様である。
【００１２】
上記タイプのレーザポインタを実際に実現するための課題は、電力の使用である。描く形状がより長くかつ大きくなればなるほど、ＭＥＭＳミラーで形状を再生するために時間がかかるので、壁の形状の明るさが落ちる。したがって、時間単位当たりのＭＥＭＳミラーサイクルの量もまた減少し、レーザポインタの出力が落ちる。この課題を克服するために本発明はいくつかの変形例を提供する。
【００１３】
第一に、メモリは、所定時間後にメモリから方位サンプルを削除するように構成されていてもよい。この手段によって、しばらくして描写は「消え」、メモリ空間を一時的に開放する。
【００１４】
第二に、メモリは、新しい方位サンプルが保存される場合にもっとも古い方位サンプルを削除するように構成されていてもよい。本変形例において、生成される駆動値の量が制限される最大保存量をメモリは有していてもよい。発表者が壁、ボード等に走り書きする場合、レーザポインタが情報過多を抱えることがなく、ＭＥＭＳミラーで再生することはほぼ不可能であるので、このことは特に好ましい。
【００１５】
出力の強度の一貫性および描いた形状の質をさらに向上させるために、駆動回路は、レーザ生成ユニットの制御入力に接続する出力をさらに有し、上記制御入力を介して放射されたレーザビームの強度を制御するようにさらに構成されていることが好ましい。このことによって、駆動回路は放射されたレーザビームの強度を、生成した駆動値の量と比例するように調整することができ、すなわち、描く線が長くなる場合、強度を増加させることができる。この目的のために、初期段階におけるレーザポインタ強度を、例えば、最大出力能力の５％、１０％、２５％または５０％の値に減らしてもよい。
【００１６】
本実施形態は、描く形状において「間隙（gap）」に使用してもよい（例えば、文字を書くときにスペースを設けてもよい）。そして、特定の駆動値間において放射されたレーザビームの強度がゼロであることを駆動回路が特定してもよい。
【００１７】
発表の他の部分に集中するため、または、単一の点を投影する通常モードを単に使用するために、発表者が描写モードを一時的に停止することが必要なときもときどきある。したがって、レーザポインタは、メモリにおける現在の方位の保存のオンとオフを切り替えることができる入力装置を有することも好ましい。
【００１８】
方位センサによって、レーザポインタを持つ発表者の手が傾くことによって生じる、方位（すなわち、角位置）の変化をレーザポインタに記録することができる。レーザポインタの動作の多くが手の傾きによって生じるので、多くの場合に本実施形態で十分である。
【００１９】
一方、壁、ボード等の前においてレーザポインタで左右に動かすことを楽しむ発表者もいる。このことによって、発表資料に書いたまたは描いた形状が、発表者と共に移動する。したがって、レーザポインタが並進の動作を補正することが好ましい。この目的を達成するために、方位測定ユニットは、レーザポインタの現在の位置を連続的に決定するようにさらに構成され、メモリは、方位サンプルと位置サンプルとのセットとして、現在の方位と共に、方位測定ユニットから受信した現在の位置を保存するようにさらに構成され、そして、駆動回路は、現在の方位、現在の位置、および方位サンプルと位置サンプルとのセットを基に、駆動値のセットを生成するように構成されている。
【００２０】
多くの場合において、発表者は左右に動く場合でさえ、発表者は壁、ボード等の前に一定の距離をもって位置する。発表者が発表資料へ移動する、および発表資料から移動する場合、投影した形状の尺度構成（scaling）が課題となり得る。並進の動作の上記補正の程度をより減少させる点に影響を与える、尺度構成の課題を克服するために、レーザポインタは、表面からのレーザポインタの現在の距離を決定し、メモリの入力と駆動回路の入力に接続する出力から上記現在の距離を出力するように構成されている距離測定ユニットをさらに含み、メモリは、方位サンプルと位置サンプルと距離サンプルとのセットとして、現在の方位および現在の位置と共に、距離測定ユニットから受信した現在の距離を保存するように構成され、駆動回路は、現在の方位、現在の位置、ならびに方位サンプルと位置サンプルと距離サンプルとのセットを基に、上記駆動値のセットを生成するように構成されていることが好ましい。
【００２１】
好ましくは、レーザポインタは、方位測定ユニットとメモリとの間に介在するサンプラをさらに含み、サンプラが、保存のために一定の割合でメモリへ方位サンプルを出力するように構成されている。本レーザポインタは、規則的な間隔における現在の方位を保存するために使用することができ、および／または、現在の方位の変化が所定の閾値を超えるときに、必要なメモリのサイズおよび駆動回路が働かなければならない計算ステップを効率的に減らす。
【００２２】
さらに好ましくは、レーザポインタは、方位測定ユニットとメモリとの間に介在するローパスフィルタをさらに含む。本レーザポインタは、線が直線に描かれるように、描いた形状から手の震えによる振動を除去する。しかしながら、手の震えを補正するために小さな手の動作においても駆動回路は偏向を必要とするので、ローパスフィルタは、方位測定ユニットと駆動回路との間ではなく、方位測定ユニットとメモリとの間のみに介在することが好ましい。このことによって、描かれた形状を壁に静止させることができる。
【００２３】
好ましくは、レーザポインタは、上記ＭＥＭＳミラーに異なる波長のレーザビームを放射するようにそれぞれ構成されている少なくとも２つのレーザ生成ユニットを有する。したがって、ユーザは、例えば手動のスイッチによって、投影する光の色を選択することができる。
【００２４】
本実施形態において、駆動回路は、少なくとも２つのレーザ生成ユニットから放射されるレーザビームの強度を制御し、方位サンプルのセットの異なるサブセットに対するそれぞれのレーザ生成ユニットを使用するように構成されていることが特に好ましい。このことによって、駆動回路は一定の色を、選択したメモリのサブセットに割り当てることができ、さらに、様々な色を異なる−または、重複する、混色に−サブセットに割り当てることができる。例えば、レーザポインタを書くことに使用する場合、１つの文字を赤色で書き、別の文字を緑色で書くことができる。
【００２５】
さらに好ましくは、レーザポインタは、上記レーザビームの少なくとも一部を偏向するようにそれぞれ構成されている少なくとも２つのＭＥＭＳミラーを有し、駆動回路はＭＥＭＳミラーそれぞれに対する上記駆動値のセットを生成するように構成されている。本レーザポインタは、２つのＭＥＭＳミラーを連続して配置することによって、または、（例えば、ビームスプリッタを使用して）並列して配置することによって達成することができる。本レーザポインタは、光学走査角度を光学的に拡張するときに、典型的には最高角度が６０°〜１２０°であるＭＥＭＳミラーの偏向角度の制限を克服するために使用され得る。２つのＭＥＭＳミラーを並行させて使用する場合、一方のミラーを左端において形状を投影するために使用し、もう一方を右端において形状を投影するために使用してもよい。２つのＭＥＭＳミラーを連続して使用する場合、２番目のミラーは１番目の偏向角度を増やす。
【００２６】
本発明を、添付の図面を参照し、好ましい実施形態の例示に基づいて、以下により詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１ａ】図１ａは、部屋の壁に形状を描く工程における、本発明のレーザポインタの斜視図である。
【図１ｂ】図１ｂは、形状の描写完了後の図１ａのレーザポインタの斜視図である。
【図２】第１の実施形態における図１ａおよび１ｂのレーザポインタの構成部分の模式回路図である。
【図３】第２の実施形態における図１ａおよび１ｂのレーザポインタの構成部分の模式回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
図１ａは、第１の位置２において、壁４へレーザビーム３を放出するレーザポインタ１を示す。壁４の代わりに、レーザポインタ１は、ボード、投影スクリーン、ポスター、外部プロジェクタによって投影されるスライド等の、任意の種類の表面にレーザビーム３を放射してもよい。
【００２９】
レーザポインタ１は、レーザポインタ１を第１の位置２における第１の方位θ０から、第２の位置６における第２の方位θｉに傾斜動作７によって（例えば、レーザポインタ１を持つ手を傾けることによって）、任意の形状５（図１ａの場合は曲線）を壁４に描くために使用する。第２の位置６において、従来技術のレーザポインタは当然、１つのレーザビーム８のみを壁４に１つの点として投影する。しかしながら、レーザポインタ１は、第２の位置６における壁の形状５を「再び描く」ためにレーザポインタ１によって予め行われた傾斜動作７に対応する動作に沿ってレーザビーム８を偏向することができる。このことは、現在の方位θｉだけでなく、第１の位置２と第２の位置６との間のレーザポインタ１によって受ける（assume）過去の方位θｉ−１、θｉ−２、・・・、θ０は、レーザビーム８のファンに含まれる態様で、レーザビーム８のファンを放出することによって行われる。
【００３０】
図１ｂは、ユーザの手による傾斜動作１０による、第１の位置２から、第２の位置６を超えて、第３の例示位置９にも移動したレーザポインタ１を示す。また、図１ｂにおいて、現在の方位θｉだけでなく、第１の位置２と第２の位置６と第３の位置９との間のレーザポインタ１によって受ける過去の方位θｉ−１、θｉ−２、・・・、θ０は、レーザビーム１２のファンに含まれる態様で、レーザビーム１２のファンを放出することによって行われる。
【００３１】
図１ｂから分かるように、レーザポインタ１は第２の位置６において形状５の初期段階を既に再描写している一方、第３の位置９において完全な形状５は再び描かれない。このことによって、ユーザは、リアルタイムで、紙の使用においてペンを使用しているように、任意の形状５を描くことができる。とても固い壁に、一定の標的位置において文字および／または図等の複雑な形状を正確に描くので、ユーザにとって、傾斜動作１０によって投影された形状５を最初に定義することは必要ではなく、構成する投影のみを開始すればよい。
【００３２】
図２は、図１ａおよび１ｂを参照した、上述の形状５のリアルタイム描写を可能にするレーザポインタ１の構成部分を示す。レーザポインタ１はレーザビーム３、８、１２を放出するレーザ生成ユニット１３を含む。レーザ生成ユニット１３は、当技術分野で既知の任意のタイプであってよい。例えば、レーザダイオード、半導体励起固体周波数倍増レーザ、発光ダイオード、または、スーパールミネッセント発光ダイオードが挙げられる。レーザビーム３、８、１２は、任意の所望の色を産生する任意の波長であってよい。
【００３３】
レーザビーム３、８、１２を、モータ構成部分１５およびミラー構成部分１６を含むＭＥＭＳ（マイクロ電子機械システム）ミラー１４に放射される。モータ構成部分１５およびミラー構成部分１６は一般的には、当技術分野で既知である単一の素子に包含される。
【００３４】
ＭＥＭＳミラー１４の偏向角度Φは、駆動値ＤＶのセットをＭＥＭＳミラー１４の入力１７に適用することによって、電気機械的に変更することができる。偏向角度γを変更することによって、レーザビーム３、８、１２を動的に偏向して、図１ａおよび１ｂに示すレーザビーム８、１２のファンを産生することができる。一般的に、ＭＥＭＳミラーを２つの軸の周りを回り、２次元領域におけるレーザビーム３、８、１２の偏向を可能にする。すなわち、偏向角度Φは空間における角度である。
【００３５】
レーザポインタ１の現在の方位θｉを決定するために、方位測定ユニット１８が使用される。方位測定ユニット１８を、図２に示す構成部分を収容するレーザポインタ１のケース１１に固定させる。方位測定ユニット１８は、レーザポインタ１の角運動（angular movement）を決定することができる。この目的において、方位測定ユニットは、ＩＭＵ（慣性測定ユニット）、１つ以上のジャイロスコープ、１つ以上の磁気計、レーザポインタ１の環境を見て処理するカメラ等であり得る。
【００３６】
方位測定ユニット１８は、絶対的または相対的に、レーザポインタ１の現在の方位θｉを決定し得る。空間における方位θiの絶対決定において、例えば、図１ａに参照されるように、参照軸のまわりの２つの角α、βのセットを使用し得る。比較方位θｉを決定するために、参照方位（例えば、第１の位置２（図１ａ）における方位θ０）を定義し、この参照方位θ０に対する続く方位θｉすべてを決定しさえすればよい。
【００３７】
１つの位置から次へのレーザポインタの動作７、１０を記録するために、連続する現在の方位θｉをメモリ１９に保存する。この目的を達成するために、方位測定ユニット１８の出力２０は、メモリ１９の入力２１に接続する。メモリ１９は当技術分野で既知の任意のタイプであってよい。例えば、データストレージのデジタルデータベースとして、シフトレジスタとして、または循環バッファとして包含される。
【００３８】
メモリ１９は、方位サンプル２２のセットＳとして、方位測定ユニット１８から出力される現在の方位θｉを保存する。規則的または不規則な時間で出力される離散値としてまたはアナログ信号として、現在の方位θｉを任意の形状で出力し得る間、方位サンプル２２のセットＳは離散値のセットである。もっとも単純な場合、一連の過去の個々の現在の方位θｉは、方位サンプル２２のセットＳと同じである。
【００３９】
図２の実施形態において、任意のサンプラ２３は、方位測定ユニット１８とメモリ１９との間に介在し、現在の方位θｉを方位サンプル２２のセットＳに変換する。サンプラ２３は保存のために一定の割合でメモリ１９に方位サンプル２２を出力し、メモリ１９は現在の方位θｉをさらに加工する必要はない。
【００４０】
方位サンプル２２のセットＳを生成する方法によって、方位サンプル２２は記録するそれぞれの時間に一定期間を有していても（例えば、各方位サンプル２２を先の方位サンプル２２から１ｍｓ後に記録する）、または、方位サンプル２２はそれぞれに対して一定の角度差を有していてもよい（例えば、各方位サンプル２２を先の方位サンプル２２から０．０１°後に記録する）。また、他の基準も使用可能である。
【００４１】
さらに、ローパスフィルタ２４は任意で方位測定ユニット１８とメモリ１９との間に介在させてもよい。直線または滑らかな動作のみを保存するために、ローパスフィルタ２４は記録した線からジッターを削除するように使用してもよい。
【００４２】
ＭＥＭＳミラー１４を駆動する駆動値ＤＶを生成するために、駆動回路２５を使用する。駆動回路２５は、第１および第２の入力２６、２７を有する。第１の入力２６によって、駆動回路２５は、メモリ１９の内容を取り出すことができる。使用するメモリ１９の種類によって、駆動回路２５は方位サンプル２２の全体のセットＳを同時に読み出してもよいし（例えば、デジタルリストのデータ移動によって）、最新の方位サンプルθ０に達するまで方位サンプル２２（θｉ、θｉ−１、θｉ−２、・・・）を連続的に取り出し、矢印２８に示すようにすぐに駆動回路２５は第１の方位サンプルθｉから取り出すステップを再スタートしてもよい。第２の入力２７によって、駆動回路１５は現在の方位θｉを、方位測定ユニット１８から直接受信する。
【００４３】
駆動値ＤＶを生成するために、駆動回路２５は、メモリ１９から取り出した各方位サンプル２２から、現在の方位θｉを引くことによって駆動値ＤＶのセットを生成する、減算器２９を含む。用語「減算器」は、減算の結果を、ＭＥＭＳミラーを駆動する対応する電圧に変換する、尺度構成機能を適用する、等の他の多くの機能を減算器２９が採用し得るため、視覚化の目的のみに使用されることが理解され得る。駆動値ＤＶのセットが一旦生成されると、−現在の方位θｉを引いた１つの方位サンプル２２とそれぞれ対応する一連の個々の駆動値ＤＶとして−、生成された駆動値は、駆動回路２５の入力３０によって、ＭＥＭＳミラー１４の入力１７に適用される。
【００４４】
現在の方位θｉを決定および保存し、レーザビーム３、８、１２を放射し、ＭＥＭＳミラー１５を駆動する上記ステップすべてが連続的に行われ、図１ａおよび１ｂに示すように、壁４に形状５をリアルタイムに描くことができることはさらに理解され得る。この理由によって、特に、ＭＥＭＳミラー１４は駆動回路２５によって駆動されている間、メモリ１９は新しい方位サンプル２２を連続的に保存するように構成され、駆動回路２５は、新しい方位サンプル２２がメモリ１９に保存されるときに、駆動値ＤＶのセットを更新する。
【００４５】
駆動回路２５は、ユーザが円または線を描きたいかを決定することができるパターン認識アルゴリズム等の追加の機能を含んでいてもよい。この場合、ゆがんだ円または破線の代わりに、完全に丸い円または直線を出力するように、駆動値ＤＶを操作する。この操作は、文字にも利用することができ、レーザポインタにより書くことは発表者にとって魅力的であるので、このことは特に有利である。この目的を達成するために、例えば、ユーザの手書きを「Ｃｏｕｒｉｅｒ」または「Ａｒｉａｌ」等の活字で表示し得るように、様々な活字が選択され得る。
【００４６】
さらに、駆動回路２５は、ＭＥＭＳミラー１４に対してもっとも速い経路を決定するために、駆動値ＤＶのセット中の駆動値ＤＶを「再配置」し、メモリ１９の内容を再生してもよい。すなわち、ＭＥＭＳミラー１４は、実際の手段においてではなく、好ましくは効率的な手段で動作７、１０を再生する必要がある。このことは、動作７、１０が文字等の複数の不連続な形状を含む場合に特に有用である。
【００４７】
駆動回路２５がＭＥＭＳミラー１４に駆動値ＤＶのセットを出力するとき、ＭＥＭＳミラー１４がレーザビーム８、１２のファンを複数回投影するように、当該出力は繰り返される。例えば、メモリ１９の内容または現在の方位θｉが変化しない限り、駆動値ＤＶの同じセットがＭＥＭＳミラー１４に繰り返し出力され得る。
【００４８】
さらに、現在の方位θｉの変化と共に、減算器２９による減算の計算は連続して行われる。例えば、方位サンプル２２のセットＳの第１の部分から現在の方位θｉが引かれ、現在の方位θｉの変化がセットＳの取り出し中に起こる場合、方位サンプル２２のセットＳの第２の部分から現在の方位θｉが引かれる。
【００４９】
多くの実施形態において、ＭＥＭＳミラー１４に駆動値ＤＶのセットの個々の駆動値ＤＶを適用する割合が、メモリ１９における個々の方位サンプル２２を保存する割合よりも少なくともＮ倍高く、Ｎはメモリ１９に保存されている方位サンプル２２の数、すなわちセットＳのサイズ、に相当する。
【００５０】
駆動値ＤＶのセットに多くの駆動値ＤＶが存在する場合、ＭＥＭＳミラー１４による駆動値ＤＶのセットの出力サイクルは長くなることが分かる。長い形状５を描く場合、駆動値ＤＶのセットの出力割合は減少する。よって、壁４に表示される形状５の強度も減少する。実施例として、短い形状５を１秒当たり１０００回繰り返し得る一方、短い形状５の長さの１０倍である大きな形状５は、１秒当たり１００回のみ繰り返し得る。このことは、強度が長い形状５では１０倍低いことを意味する。この課題は様々な措置によって解決し得る。
【００５１】
第一に、一定時間後（例えば、１０秒後）、メモリ１９は、メモリ１９から各方位サンプル２２を削除し得る。このことによって、メモリ１９中の方位サンプル２２の量が減少し、駆動値ＤＶのセット中の駆動値ＤＶの量も減少する。
【００５２】
第二に、メモリ１９は、新しい方位サンプル２２が保存される場合、メモリ１９からもっとも古い方位サンプル２２を削除してもよい。したがって、方位サンプル２２のセットＳは予め定義したサイズ（例えば、Ｎ＝１０００、方位サンプル２２）に制限され得る。１００１番目の方位サンプル２２が保存する必要がある場合、予め保存されたもっとも古い１０００の方位サンプル２２が削除される。このことは、メモリ１９中の方位サンプル２２も制限し、駆動値ＤＶのセット中の駆動値ＤＶの量を制限する。
【００５３】
これら２つの措置に加えて、駆動回路２５は、レーザ生成ユニット１３の制御入力３２に接続する出力３１をさらに有し、上記制御入力３２を介して放射されたレーザビーム３、８、１２の強度Ｐを制御してもよい。例えば、放射されたレーザビーム３、８、１２の強度Ｐが上記駆動値ＤＶのセット中の駆動値ＤＶの数に比例するように、駆動回路２５は放射されたレーザビーム３、８、１２の強度Ｐを制御してもよい。この措置によって、短い形状５に対してＭＥＭＳミラー１４を駆動させるときに、レーザ生成ユニット１３によって放射されるレーザビーム３、８、１２の強度Ｐを駆動回路２５は減らすことができ、長い形状５に対してＭＥＭＳミラー１４を駆動させるときにのみ、駆動回路はレーザビーム３、８、１２の全強度Ｐを使用する。
【００５４】
ユーザが多数の独立した形状５を描くことができるように、レーザポインタ１はメモリ１９における現在の方位θｉの保存のオンとオフを切り替えることができる入力装置３３を有する。この目的のために、入力装置は単一のボタンまたはタッチパッドであってよい。
【００５５】
図３は、図２のレーザポインタの変形例を示し、方位測定ユニット１８は、並進シフト、すなわち、現在の位置ｐｉをさらに連続的に決定してもよい。この目的のために、一般的な加速度計、磁力計、もしくは、デッドレコニングシステム、または環境を記録し処理するカメラを使用し得る。代わりにまたはさらに、現在の位置を決定するためにＧＰＳ座標を使用してもよい。また、レーザポインタ１は、ビーコンとしての機能を果たし、携帯電話からのレーザポインタ１の相対距離を決定するために使用し得る基準信号の近くのプロバイダ（例えば、携帯電話）と接続してもよい。
【００５６】
現在の位置ｐｉは方位測定ユニット１８からメモリ１９によって受信し、方位サンプル２２と位置サンプル３４とのセットＳ’として、現在の方位θｉと共に保存される。上記サンプラ２３およびローパスフィルタ２４も現在の位置ｐｉに利用し得る。
【００５７】
駆動値ＤＶを計算するために、駆動回路２５は、現在の方位θｉに加えて、現在の位置ｐｉも受信する。この場合、駆動値ＤＶの計算は減算ではなく、基礎幾何学の原則を利用して決定するのに十分に簡単であり得る。
【００５８】
さらに、レーザポインタ１は、ビーム３、８、１２を放射し、壁４からのレーザビーム３、８、１２の反射３５を受信する間の飛行時間をレーザ生成ユニット１３の距離測定ユニット３６において測定することによって、壁４までの距離ｄｉを自動的に決定してもよい。当該システムは、ＬＩＤＡＲ（光による検出と測拒）システムとして一般的に知られている。
【００５９】
本実施形態によると、レーザ生成ユニット１３および距離測定ユニット３６は２つの別個の接続した構成部分であり、互いに作用し合ってよい。例えば、対応する反射を受信後に、レーザビーム３、８、１２の飛行時間を距離測定ユニット３６が決定するように、レーザ生成ユニット１３は距離測定ユニット３６にレーザビーム３、８、１２の生成時間を伝達してもよい。レーザ生成ユニット１３および距離測定ユニット３６は、単一のユニットとして包含されていてもよい。
【００６０】
距離測定ユニット３６は、その出力３７から現在の距離ｄｉを、メモリ１９の入力３８に出力する。そして、メモリ１９は、方位サンプル２２と位置サンプル３４と距離サンプル３９とのセットＳ”として、現在の方位θｉおよび現在の位置ｐｉと共に、距離測定ユニット３６から受信した現在の距離ｄｉを保存する。
【００６１】
駆動回路２５はまた、入力４０における現在の距離ｄｉを受信し、現在の方位θｉ、現在の位置ｐｉ、ならびに方位サンプル２２と位置サンプル３４と距離サンプル３９とのセットを基に、再び基礎幾何学の適用によって、駆動値ＤＶのセットを生成する。
【００６２】
レーザポインタ１はさらに、複数のレーザ生成ユニット１３および／または複数のＭＥＭＳミラー１４を使用することによって、さらなる機能を含んでいてもよい。一実施形態において（図示せず）、レーザポインタ１は少なくとも２つのレーザ生成ユニット１３を有し、レーザ生成ユニットそれぞれ、上記ＭＥＭＳミラー１４に異なる波長のレーザビーム３、８、１２を放射する。そして、ユーザは、例えば、複数のレーザ生成ユニット１３から提供される、緑色、青色、オレンジ色、赤色、または他の任意の所望の色で形状５を表示するように手動で選択する。混色も使用可能である。
【００６３】
同じ形状５内（または、異なる文字等の異なる形状に対する）の色も変化させることができる。この目的を達成するために、駆動回路２５は、少なくとも２つのレーザ生成ユニット１３から放射されるレーザビーム３、８、１２の強度Ｐを制御し、駆動値ＤＶのセットの異なるサブセットに対する各複数のレーザ生成ユニット１３を使用してもよい。
【００６４】
光学走査角度を光学的に広げるとき、ＭＥＭＳミラーの視野角は典型的には６０°〜１２０°である。いくつかの応用においてはこれで十分である一方、ＭＥＭＳミラー１４が広い空間領域にわたってレーザビーム３、８、１２を偏向することが一般的には好ましい。この目的を達成するために、レーザポインタ１は、少なくとも２つのＭＥＭＳミラー１４を有していてもよく、ＭＥＭＳミラーそれぞれは、上記レーザビーム３、８、１２の少なくとも一部を偏向し、駆動回路２５は駆動値ＤＶのセットをＭＥＭＳミラー１４それぞれに対する一部のセットに分割する。例えば、ＭＥＭＳミラーそれぞれに対するレーザビーム３、８、１２の一部を提供するためにビームスプリッタを使用してもよい。代わりに、異なるまたは広範囲に及ぶ偏向を達成するために、ＭＥＭＳミラーをカスケード接続させてもよい。
【００６５】
本発明は、本明細書に詳細に記載された特定の実施形態に限定されず、添付する特許請求の範囲の構成中に含まれる本発明の変形例、組合せおよび改変すべてを包含する。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２】
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【図３】
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