(57)【要約】レーザ光源１６を有する投影器１０は画像１２を投影する。人間がレーザ光の有害レベルに暴露されるリスクを低減するように、投影器はまた、警告領域２０に警告画像２２を投影する。警告領域２０は投影領域１２の外側に備えられている。警告画像２２は、人間の目に可視的である波長及び目に安全なレベルの強度を有する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光源；
投影領域を満たす投影画像を生成するように、前記レーザ光源からの光を変調し、前記投影領域における方向に前記光を投影する変調及び投影手段；並びに
前記投影領域の外側の警告領域の方向に警告画像を投影する手段であって、前記警告画像を生成するために用いられる警告光は人間の目に可視的である波長及び目に安全なレベルの強度を有する、手段；
を有する投影器。
【請求項２】
請求項１に記載の投影器であって：
前記警告領域は前記投影領域に隣接して位置付けられている；
投影器。
【請求項３】
請求項１または２に記載の投影器であって：
検出領域におけるオブジェクトの存在及び／又は移動を検出する検出装置；並びに
前記検出装置が前記検出領域におけるオブジェクトの存在及び／又は移動を示す場合にのみ、前記警告画像をアクティブにするように動作可能である制御手段；
を更に有する、投影器。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか一項に記載の投影器であって：
前記警告光は、人間の目をまぶしくするのに十分に高い強度のレーザ光ビーム又はレーザ光束である；
投影器。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか一項に記載の投影器であって：
前記投影器は複数の部分を有し、前記警告領域は複数の部分を有し、前記警告領域の各々の部分は、前記投影領域の前記部分のうちの少なくとも１つに隣接して位置付けられていて；
前記警告画像の各々の部分の強度及び／又は色は、前記投影領域の前記隣接する部分の強度及び／又は色に依存する；
投影器。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか一項に記載の投影器であって：
前記レーザ光源は、出射されたレーザビームを変調するように動作され；
前記投影器は、投影領域における方向に前記レーザ光ビームを反射する移動可能反射手段を有し；
前記移動可能反射手段は、ラスタ走査方式で前記投影領域の前記方向に前記レーザ光ビームを反射するように動作可能である；
投影器。
【請求項７】
請求項６に記載の投影器であって：
前記警告画像を投影する前記手段は、少なくとも１つの別個のレーザ光源を有し；
前記別個のレーザ光源により出射された光は、前記画像を投影するように用いられる光として、同じ移動可能反射手段により反射される；
投影器。
【請求項８】
請求項１乃至５の何れか一項に記載の投影器であって：
前記画像を有する第１レーザ光束を生成するように前記レーザ光源から前記光を変調するライトバルブユニット；
を更に有する、投影器。
【請求項９】
請求項８に記載の投影器であって：
前記投影領域の前記方向に前記第１レーザ光束を投影するレンズ；
を更に有する投影器であり、
前記第１レーザ光束は前記レンズの中央部分のみを通って投影され；
前記警告画像は、前記レンズの外周部分を通って投影される；
投影器。
【請求項１０】
請求項８又は９に記載の投影器であって、先記ライトバルブユニットは：
複数の移動可能マイクロリフレクタを有するディジタルミラー装置であって、該ディジタルミラー装置は、前記第１レーザ光束を生成するように前記光を変調するように動作可能である、ディジタルミラー装置；及び
前記光のビーム方向に関して前記ディジタルミラー装置に隣接して位置付けられた少なくとも１つの反射面；
を有する投影器であり、
前記光が前記面において反射され、前記警告領域に投影されるように、前記反射面が備えられている；
投影器。
【請求項１１】
投影器を動作する方法であって：
投影領域を満たす投影画像を生成するように、前記投影領域の方向にレーザ光が生成されて、投影される段階；及び
前記投影領域の外側の方向に警告画像が投影される段階；
を有する方法であり、
前記警告画像を生成するように用いられる前記警告光は、人間の目に可視的である波長及び目に安全なレベルの強度を有する；
方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ光源を有する投影器及び投影器を動作する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
映像投影装置はスクリーン上に画像を投影するように用いられる。今日、主として、高強度放電（ＨＩＤ）ランプが光源として用いられている。この光源からの光は、表示され、投影領域に投影されるようになっている画像に従って変調される。例えば、ＬＣＤライトバルブ、ディジタルマイクロミラー装置（ＤＭＤ）又はＬＣＯＳ等の変調については、異なる手段が用いられている。
【０００３】
現在、そのような投影のためにレーザ光源を用いることが検討されている。レーザ光源はかなり高い強度の有利点を有し、それ故、高品質の映像投影が可能であり、明るい投影画像を得ることが可能である。
【０００４】
他方、制御された環境、例えば、映画館の熟達した技術者のみが投影器を操作することができるのではない。投影器は、広く市販されるようになってきていて、また、技術的に訓練を受けていない個人でも、操作することができるものである。
【０００５】
レーザ光源から得られる光出力のために、レーザ投影器は、最大、原色当たり数ワットの光放射を供給することが可能である。これは、悪条件下で、人間に対して、特に、人間の目に対して有害であるレーザ放射量である。
【０００６】
米国特許出願公開第２００５／００２４５９５号明細書においては、ＲＧＢ（赤色、緑色、青色）レーザを投影光源として用いるレーザ投影器について開示されている。この光源からの光は、画像を投影するスクリーンにおける投影領域に対して走査される。入ってくるオブジェクト、例えば、人間の体等が入ってくることを高信頼性で検出することが可能である安全な機能を実行するように、走査型モニタリング装置が提案されている。そのモニタリング装置は、モニタリング波を用いて投影領域の少なくとも外側エッジ部分に沿ったモニタリングを実行する。そのようなモニタリング波の例は、約２０Ｗのピーク出力を有するパルスレーザである。オブジェクトは、レーザ光パルスの移動時間を計算することにより検出されることが可能である。モニタリング波は、投影領域の外側エッジに適用される回転ミラーにより走査される。モニタリング波が、例えば、人間の体により妨害されたことを、モニタリング装置が検出した場合、光の投影は減少される又は遮断されることが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００５／００２４５９５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、人間がレーザ光の有害レベルまで暴露されるリスクを低減する投影器及び投影器を動作する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
その目的は、請求項１に記載の投影器と、請求項１１に記載の方法とにより達成される。従属請求項は本発明の好適な実施形態に関連している。
【００１０】
本発明に従って、投影器は、画像投影のために用いられる光を出射するレーザ光源を有する。レーザ光源からの光は、所望の画像に従って変調される。画像は、典型的には、時間依存性画像信号として供給され、その信号は、アナログ又はディジタルであることが可能である。本明細書においては、変調とは、画像情報を導入するように光を変調するステップとして理解することができる。
【００１１】
明白になるであろうように、投影器は走査型であり、その投影器においては、少なくとも１つのビームが投影領域において走査される。この場合、変調は、投影ビームの現在の走査位置に従って、そして現在投影されている画像の特定の一部に依存して、光強度及び／又はカラーの時間依存性変化に関連するものである。代替として、投影器は、レーザ光源からの光が、同時に全画像（又は少なくとも画像のかなりの部分）を投影する光束を得るように用いられるライトバルブ型であることが可能である。この場合、変調は、投影されるようになっている画像に依存して、光束の一部を選択的に伝搬させるライトバルブに関連するものである。
【００１２】
投影手段は、投影領域の方に画像情報を有する光を方向付ける役割を果たす。投影手段は、走査ミラー（走査型投影器の場合）又は投影レンズを有することが可能である。
【００１３】
動作中、投影器は、投影領域の方向に画像を投影する。典型的には、光軸に対して少なくとも実質的に垂直に備えられているスクリーンにおいて、投影領域は、典型的には、矩形である。
【００１４】
本発明に従って、投影器は、投影領域に近づいている人間に警告を発する目的を有する警告画像を生成して、投影する手段を有する。本発明者は、高強度投影器に関連する特定のリスクについての１つの理由が、投影器の動作中に、その空間の領域が可能性のある有害放射線で満たされ、その有害放射線は、人間がこの領域の外側にいる限り、個人が感知することはないことであることを認識している。それ故、投影領域に近づいている人間は、危険について完全に気が付かない可能性がある。
【００１５】
個人が全く不意に、投影領域に入るリスクを低減するように、警告光が用いられる。このように、脅威をもたらす同じ作用因子、即ち光は、警告作用因子として用いられるように提案されている。人間の目が認識することができるように、警告画像を生成する光（警告光）は可視領域の波長を有する。警告光は、目に安全なレベルの強度を有し、人間の目に可視的である。警告光がそのビームを見る人間をまぶしくする及び不快にする強度を有することは好適である。この警告光は、投影領域に近づく個人が、ときを同じくしてその危険に気付くようにし、かれらを引き留めるようにし、投影領域に入る前に、目をそむける時間を与えることができる。
【００１６】
警告光は警告領域の方に方向付けられ、投影領域の外側にあるものである。好適には、警告領域は、投影領域に隣接して位置付けられる。投影領域が警告領域によって少なくとも一部が囲まれることは更に好適であり、それ故、人間が入ることが可能である全ての方向がカバーされることが可能である。警告光は、投影領域に方向付けられないため、投影画像のコントラストを実質的に低減しない。その警告光は、環境光の全体のレベルに単に影響するだけである。
【００１７】
警告光は、複数の異なる方法で、生成され、用いられることが可能である。好適には、警告光もまた、レーザ光であるが、他の種類の光源、例えば、ＬＥＤにより警告光を生成することが可能である。警告光は、警告領域において走査される１つ又はそれ以上のビームを有することが可能である。代替として、警告光は、同時に、警告領域（又は、その領域の実質的に一部）を直接照明する１つ又はそれ以上の光束を有することが可能である。警告光は、警告領域内に警告画像を生成することが可能である。警告画像は、時間が経過しても一定であることが可能であり、それ故、警告を受けるビューアは一定の警告光を感知することができる、又は、代替として、ビューアが、例えば、脈動により警告されるように時間変化することが可能である。更に、警告画像は、実質的に、警告領域において一定であることが可能であり、それ故、実質的に同じ照明が、警告領域の各々の部分に与えられることが可能である。代替として、警告画像は、高い強度を有する領域及びより低い強度を有する領域を有することが可能である。
【００１８】
警告光を一定のまま出しっぱなしにすることが可能である。この場合、投影画像の外側の警告領域は警告光により照明される。警告光は相対的に低い強度であるために、投影領域の外側にもたらされる照明は、邪魔であるとして知覚されないことが可能である。代替として、本発明の好適な実施形態に従って、検出装置が、検出領域内のオブジェクトの存在及び／又は移動を検出するように備えられる。検出領域は、警告領域と同等であることが可能であるが、これは必要ない。制御手段は、検出装置がオブジェクトの存在及び／又は移動を示す場合、警告光を単にアクティブにするように動作可能である。レーザ投影器と関連付けて用いられることが可能である複数の異なる種類の検出装置が知られている。例えば、上記の米国特許出願公開第２００５／９９２４５９５号明細書において開示されているレーザ測距装置が用いられることが可能である。
【００１９】
本発明の代替の実施形態に従って、警告画像が、投影画像が知覚される方式を改善するように更に用いられることが可能である。警告領域は、照明を独立して制御することが可能である複数の部分に副分割されることが可能である。警告画像の部分の数は小さく、代表的には、２乃至１６個である。例えば、１つのそのような領域は、矩形状の投影領域の４つの辺の各々に隣接するように設計されることが可能である。警告領域の部分の各々について、隣接して位置付けられる、投影領域の対応する部分が選択される。動作中、警告画像の各々の部分の強度及び／又はカラーは、投影領域の隣接部分の強度及び／又はカラーに依存して選択される。それ故、投影領域の外側に生成される警告画像は、投影画像を拡大するように知覚される。警告画像は、かなり小さい実際の画像情報、例えば、同等の２乃至１６画素のみを有し、警告光が画像を投影する光に比べてかなり低い強度を有する一方、このことは、知覚画像を改善する役割を果たす。
【００２０】
上記のように、投影器は走査型であることが可能である。本発明の実施形態に従って、ラスタ走査方式で投影領域の方向に第１レーザ光ビームを反射する移動可能反射手段を有することが可能である。
【００２１】
走査型の投影器について、好適な実施形態に従って、警告光は、少なくとも１つのレーザ光源により生成されることが可能である。この１つの、または好適には、それ以上のレーザ光源からの光は、第１レーザ光ビームと同じ移動式反射手段により反射されることが可能である。このことは、警告光についての別個の走査手段の必要性をなくし、それにより、コストパフォーマンスを高くする。
【００２２】
代替として、上記のように、２Ｄライトバルブユニットは、画像を有する第１レーザ光束を生成するように、レーザ光源からの光を変調するように用いられることが可能である。この種類の投影器についての好適な実施形態に従って、投影領域の方向に第１光束を投影するレンズが備えられる。第１光束は、レンズの画像面の特定部分に投影されることが可能である。ここで、レンズのエッジまで広がっていない中央部分のみが、この領域においては光収差があまりないために、用いられることは好適である。レンズの外周部分によりまた、好適には、レンズのエッジまでの警告光を投影することが提案される。ここでは、警告光は低い画像品質でさえ、その目的を達成するということのために、光収差はかなり許容されることが可能である。
【００２３】
ライトバルブ投影器の更なる好適な実施形態に従って、ディジタルミラー装置が用いられる。ディジタルミラー装置は、光を変調するように用いられる複数の切り換え可能なマイクロミラーを有する。この種類の投影においては、ライトバルブは通常、光で満たされ、例えば、ディジタルミラー装置の方に方向付けられた光束は、必要以上に広げられる。このことは、有利であることに、投影のために用いられる第１光束と同じ光から警告光を生成するように用いられることが可能である。少なくとも１つの反射面は、ディジタルミラー装置の外側に（例えば、ビーム方向に関してディジタルミラー装置に隣接して位置付けられている領域の方に）方向付けられた光がその面で反射され、その警告領域の方に投影されるように、位置付けられることが可能である。好適には、同じ投影手段、例えば、投影レンズが用いられる。反射面は、警告領域の所望の位置及び大きさに従って、形状化され、備えられる。反射面の反射率は、所望の警告光の強度に従って選択される。反射面は、ディジタルミラー装置に隣接して、ビーム方向に関して位置付けられている限り、異なる面内に備えられることが可能である。
【００２４】
本発明の上記の及び他の目的、特徴及び有利点については、以下の好適な実施形態についての詳述により明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】画像を投影するライトバルブ型投影器の斜視図である。
【図２】図１の投影器におけるビーム経路の第１実施形態の模式図である。
【図３】図１の投影器におけるビーム経路の第２実施形態の模式図である。
【図４】図１の投影器におけるビーム経路の第３実施形態の模式図である。
【図５】図１の投影器におけるビーム経路の第４実施形態の模式図である。
【図６】画像を投影する走査型投影器の模式的斜視図である。
【図７】走査型投影器におけるビーム経路の第５実施形態の模式図である。
【図８】画像を投影する走査型投影器の模式的斜視図である。
【図９】図８の走査型投影器によるビーム経路の第６実施形態の模式図である。
【図１０】検出ユニットを有する投影器の一部の模式図である。
【図１１】画像及び対応する警告画像を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１は、スクリーン１４に画像１２を投影する投影器１０を示している。画像１２は、破線で図１に示している、スクリーン１４の矩形領域を占める。
【００２７】
投影器１０の第１実施形態について図２に示すように、レーザ光源１６の光は、画像信号に従って変調されて、及びスクリーン１４に投影される。
【００２８】
投影画像１２の領域内で生成される高光強度は、投影光が人間の目に直接入る場合に、投影器１０とスクリーン１４との間の空間（図１おいて破線で示している）に入った人間の目を損傷する原因になり得るものである。
【００２９】
この空間に入射する前に誰かに視覚的警告を与えるように、一点鎖線で図１に示す警告領域２０が与えられている。警告領域２０は画像１２の周囲の外枠に対応し、示されている実施例においては、外側の矩形状の輪郭で示されている。内側の方には、警告領域２０は、最大画像１２の輪郭まで広げられるが、重なり合うことはない。
【００３０】
破線で図１に示すように、投影器１０は、警告領域２０に警告画像２２を生成し、投影する。警告画像２２は、投影器１０と潜在的な危険を有するスクリーン１４との間の空間に入った人間に警告するように意図されている。警告ゾーン２０に投影された光は可視光であり、それ故、入った人間は効果的に警告される。その光の強度は、人間の目をまばゆくさせ、不快にさせるに十分に高いものである。しかしながら、その光は、目に対して安全なレベルを有し、それ故、警告領域２０に投影される光への人間の目の直接の暴露によって目は損傷されることはない。
【００３１】
警告領域の光レベルは、国際基準ＩＥＣ−６０８２５及びＣＩＥ  Ｓ００９に設定されている限界に準拠する必要がある。好適な実施形態においては、その警告領域における光のレベルは、選択された波長についての最大許容強度の４０乃至９０％であるように選択される。
【００３２】
図２は、投影器１０の動作原理を示している。レーザ光源１６により生成されたレーザビーム２４は、拡大ビーム２４ａにレンズ２６により拡大される。
【００３３】
ビーム２４ａは、二次元ライトバルブユニット３０において変調される。図２に示すように、ライトバルブユニット３０は、ディジタルミラー装置３２及びＴＩＲプリズム３４を有する。ＴＩＲプリズム３４は、入射する拡大レーザ光（束）２４ａがディジタルミラー装置の方に反射される境界面３６を有する。図２に示すように、ライトバルブは一杯にされ、即ち、光束２４ａは、ディジタルミラー装置のみが完全に照明されるばかりでなく、光のかなりの部分がディジタルミラー装置に隣接して方向付けられるように、かなり広くなるように拡大されている。
【００３４】
ディジタルミラー装置は、当業者に知られているように、その面において選択的に移動するマイクロリフレクタにより動作し、それ故、第１位置においてマイクロリフレクタにより反射された入射光束２４ａの一部は、ＴＩＲプリズム３４の方に、しかし僅かに変化した角度で再方向付けされる。この変調光束２４ｂは、その角度のために、表面３６において反射されず、ＴＩＲプリズム３４を横切る。他方、第２位置におけるマイクロミラーに入射する入射光束２４ａの一部は、面３６で反射され、ＴＩＲプリズム３４を横切らないように、異なる角度（図示せず）でＴＩＲプリズムに戻るように反射される。各々のマイクロリフレクタは、画像１２の１つの画素に対応している。このように、生成された変調光束２４ｂは、投影されるようになっている画像の完全な情報を有する。後続２４ｂは投影レンズ３８により投影される。
【００３５】
図２に従う第１実施形態においては、警告画像２２について用いられる光はまた、同じレーザ光源１６からもたらされる。光束２４ａの一部は警告光を生成するように用いられる。これを得るように、リフレクタ４０は、ディジタルミラー装置３２に隣接して備えられている。リフレクタ４０は、反射光がＴＩＲプリズム３４を横切るような角度で備えられている前反射面を有する。広い光束２４ａのオーバーフィルにより、反射面は照明される。それらの面の反射率に依存して、光の減少した量のみが反射される。
【００３６】
ＤＭＤ装置３２は通常、ウィンドウを有するパッケージングを有するチップとして実施されることに留意する必要がある。マイクロリフレクタを有する実際の反射面がウィンドウの内側に位置付けられている。
【００３７】
図において参照番号３２で示しているものは、この反射面のみである。投影画像に直接隣接して位置付けられる警告画像を得るように、リフレクタ４０は、反射面に直接隣接して好適に備えられる。例えば、ＤＭＤチップのウィンドウの枠は、リフレクタ４０としてサーフィングする反射面を備えるようにコーティングされることが可能である。
【００３８】
反射面は、適切な面にアルミニウムの蒸着により形成されることが可能である。その反射率は、好ましい光レベルを得るように、例えば、それに応じて表面粗さを制御することにより選択されることが可能である。更なる好適な実施形態においては、ダイクロイックミラーがそれらの面に備えられる。そのようなダイクロイックミラーは、何れかの好ましい反射率を得るように、容易に調節されることが可能である。
【００３９】
図２に点線で示しているように、リフレクタ４０から反射される光束は、中央の光束２４ｂに隣接してＴＩＲプリズム３４を横切る。レンズ３８は、警告領域２０を照明するように、リフレクタ３０から反射された光及び画像１２を生成する変調光束２４ｂを有する完全な光束を投影する。典型的には、レンズ３８は丸みを帯びたものでる。画像１２は、レンズの中央部分のみを通って投影され、エッジまで広がっていない。警告画像２２は、エッジまで広がる好適な実施例においては、レンズの外周部分を有する、レンズのより大きい部分を通って投影される。ここで、光収差が目につくようになる可能性がある。しかしながら、警告画像は正確な投影を必要としないため、ここでは、レンズ３８の外周部分を用いることが可能である。
【００４０】
それ故、図１及び２は、警告光を生成して、投影する手段を備えた投影器１０を示しているが、警告光を伴わない投影器に比べて、殆ど付加部品を用いないで済んでいる。従来の多くの構成において既に備えられている光オーバーフィルを用いるリフレクタ４０のみが備えられている。それ故、本発明に従った警告機能は、付加コストを殆ど伴わずに、達成されることが可能である。
【００４１】
明確化のために、図２においては、ディジタルミラー装置３２の２つの対向する側におけるリフレクタ４０のみを示していることに留意する必要がある。図１に示すような、画像１２の周囲の枠を構成する警告画像を生成するように、対応するリフレクタがディジタルミラー装置３２の全てのエッジの周囲に備えられていることは、当業者には明らかである。また、所望のカラーを得る方法については、上では記載されていない。当業者が知っているように、これは、例えば、ＲＧＢスキームに従って、光ビーム２４の色が時間経過につれて時系列的に変化し、ライトバルブ３０がそれらの色サイクルに従って操作される時系列演色により得られる。
【００４２】
図３は、投影器１０の第２実施形態の一部を示している。その第２実施形態は、第１実施形態とかなり対応している。同様の参照番号は同様の構成要素を表している。以下、それらの違いについて更に説明する。
【００４３】
第１実施形態とは対照的に、リフレクタ４０は、ディジタルミラー装置３２に隣接して備えられていない。それに代えて、リフレクタは、ＴＩＲプリズム３４の面に反射コーティング４０ａとして備えられ、その反射コーティング４０ａはディジタルミラー装置３２と向かい合っている。反射面４０ａは、入射光束２４ａ及び変調光束２４ｂの両方が自由に通ることが可能であるように、ウィンドウ４２から離れている。更に、反射面４０ａは、入射光束２４ａのビーム方向に関連して、ディジタルミラー装置３２に隣接して位置付けられていて、それ故、ディジタルミラー装置３２に入射しない光束２４ａの一部はそこで反射される。
【００４４】
それ故、第２実施形態においてはまた、極めて小さい付加構成要素を有する警告画像２２を生成する。
【００４５】
図４は投影器１０の第３実施形態を示している。その第３実施形態は第１実施形態とかなり対応している。同様の参照番号は同様の構成要素を表している。以下、違いのみについて、更に説明する。
【００４６】
上で説明した第１実施形態及び第２実施形態とは対照的に、第３実施形態においては、入射光束２４ａの一部は、ディジタルミラー装置３２とＴＩＲプリズム３４との間の面内に備えられている個別のリフレクタ４０ｂにより反射される。
【００４７】
図５は、投影器１０の第４実施形態の一部を示している。
【００４８】
上記の他の実施形態と対照的に、警告画像２２は、入射光束２４ａの反射により、そして別個の照明手段により生成されない。図示している実施形態においては、ＬＥＤ４１は、警告画像２２のために用いられる光を生成するように、ディジタルミラー装置３２に隣接して備えられているＬＥＤは、所望の警告画像を生成するように独立した操作されることが可能であるＤＭＤ装置３２の周囲に位置付けられている。
【００４９】
図６は第２種類の投影器１０ａを示している。第１実施形態におけるように、投影器１０ａは、スクリーン１４に画像１２を、そして外周警告領域に警告画像２２を投影する。
【００５０】
第１実施形態における投影器とは対照的に、投影器１０ａは走査方式で機能する。第１実施形態における投影器１０は、同時に画像２２全体を投影する変調光束２４ｂを投影する一方、走査投影器１０ａは、各々の時間にスクリーン１４に単独のレーザ光ビーム４４のみを投影する。光ビーム４４は、ラスタ走査方式でスクリーン１４上を移動される（走査線４６で示されている）。
【００５１】
図７は、走査がどのように実行されるかについて原理的に示している。レーザ光源１６は、移動可能ミラー４８により反射されるレーザビーム２４を出射し、それ故、そのレーザビームは走査ビーム４４として反射される。矢印で示しているように、ミラー４８は、走査ビーム４４が投影領域の全幅に亘って移動されるように、回転されることが可能である。投影されるようになっている画像１２を生成するように、レーザ光源１６からの光は時間変化方式で変調され、それ故、各々の瞬間において、出射されたレーザビーム２４は、走査ビーム４４が現在、標的としているスポットに投影するようになっている所望の強度を有する。
【００５２】
当業者が知っているように、ミラー４８の旋回は常に、あるオーバーシュートにより影響される。走査ビーム４４の正確な位置決めを得るように、ミラー４８は、投影画像１２の領域の外周を標的とするようにある角度範囲内にのみタイトルを付けるばかりでなく、両側に対してこの角度範囲を超えて移動することができる。しかしながら、画像１２の領域の外側においては、移動式ミラー４８の慣性効果のために、投影の精度は低下される可能性がある。
【００５３】
本発明の第５実施形態に従って、この実施形態は、図１に関連付けて説明しているように、画像１２の投影ばかりでなく、警告画像２２の投影も生成するように用いられる。警告画像２２を生成するように、画像１２の外側のミラー４８のその角度範囲が用いられる。ここでは、低い精度である可能性があるが、警告画像が高い精度を必要としないために、主な不利点ではない。
【００５４】
移動式ミラー４８が、画像１２の外側の警告領域２０の方にレーザビーム４４を方向付ける時間間隔の間、レーザ光源１６は、かなり減少した強度のレーザビーム２４を出射するように動作される。このようにして、所望の低強度の警告画像２２が生成される。
【００５５】
第５実施形態は、何れかの付加部分を伴わない画像領域１２の周囲にこの警告画像を生成することを可能にする。
【００５６】
図８は、本発明の第６実施形態を示している。第６実施形態は、第５実施形態にかなり対応し、また、走査型レーザ投影器を用いるものである。第６実施形態におけるように、画像１２は、第１レーザビーム４４を用いて投影される。しかしながら、第６実施形態においては、更なるレーザビーム５０が、ラスタ走査方式で警告画像２２をまた、投影するように用いられる。
【００５７】
図９は、付加レーザビーム５０がどのように生成され、投影されるかについて示している。一次レーザ源１６に加えて、二次レーザ源５２が、移動式ミラー４８の方に方向付けられる入射光ビーム２４を生成するように備えられている。ここでは、ミラー４８が、画像１２において反射されたレーザビーム４４のように、レーザビーム２４を方向付けるように移動する。一次レーザ源のように、また、二次レーザ源５２は、所望の警告画像２２がラスタ走査方式で表示されることが可能であるように、時間変化方式で動作される。
【００５８】
明確化のために、図７（及び図９）は、ラスタ走査の一方向のみを示している。当業者が知っているように、全ラスタ走査は、更なるミラー及び移動式ミラー４８の更なる回転軸により達成されることが可能であるため、ｘ軸及びｙ軸の両方において有効にされる必要があることに留意する必要がある。
【００５９】
ラスタ走査型投影器においてカラー画像を得るように、例えば、ＲＧＢカラーの３つの走査ビームを用いて、対応して生成される画像を重ね合わせることが可能である。
【００６０】
上記の実施形態の全てについて、オブジェクトが検出領域内で検出される場合にのみ、警告画像２２を得ることが可能である。好適な実施形態においては、検出領域は警告領域２０と同様である。図１０は、二次レーザ光源５２が制御ユニット６０により制御される、対応する実施形態を示している。制御ユニット６０は検出器ユニット６２の出力を受け入れる。検出器ユニット６２は、オブジェクトが投影器１０とスクリーン１４との間にあるかどうかをモニタするように、警告領域２０を連続して走査する。検出器ユニット６２がオブジェクトの存在を検出する場合にのみ、補助レーザ光源５２が、警告領域２０に警告画像として投影される光を生成するように、アクティブにされる。
【００６１】
代替の実施形態においては、警告光は、投影器１０の動作中に連続的にオンに切り換えられ、画像１２が認識される方式を改善するように用いられる。図１１に示すように、警告領域２０は、４つの副領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ及び２２ｄに副分割されることが可能である。それらの副領域の各々は、画像１２のエッジに隣接して備えられている。画像１２において、エッジ領域１２ａ、１２ｂ、１２ｃ及び１２ｄが規定されている。動作中、エッジ領域１２ａ、１２ｂ、１２ｃ及び１２ｄの各々についての平均輝度及び色が決定される。警告画像２２は、各々の副領域において、隣のエッジ領域の平均色に対応する、色を有する一定の画像が生成されるように投影される。各々の副領域における警告画像の強度は、一定であることが可能であり、また、関連エッジ領域における平均強度に比例して変化することが可能である。しかしながら、各々の場合、警告領域２０における強度は、画像領域１２の場合より実質的には小さい。
【００６２】
本発明については詳細に、図に示され、上記説明に説明されている。そのような図及び記載は、例示であって、制限的なものではなく、本発明は、開示されている実施形態に限定されるものではない。
【００６３】
同時提出の特許請求の範囲において、用語“を有する”は他の要素を排除するものでなく、単数表現は複数の存在を排除するものでない。特定の手段が互いに異なる従属請求項に列挙されているということは、それらの手段の組み合わせが有利であるように用いられないことを示すものではない。
【図１】
2010503886.tif 000002
【図２】
2010503886.tif 000003
【図３】
2010503886.tif 000004
【図４】
2010503886.tif 000005
【図５】
2010503886.tif 000006
【図６】
2010503886.tif 000007
【図７】
2010503886.tif 000008
【図８】
2010503886.tif 000009
【図９】
2010503886.tif 000010
【図１０】
2010503886.tif 000011
【図１１】
2010503886.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成21年3月17日(2009.3.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
米国特許出願公開第２００５／００２４５９５号明細書においては、ＲＧＢ（赤色、緑色、青色）レーザを投影光源として用いるレーザ投影器について開示されている。この光源からの光は、画像を投影するスクリーンにおける投影領域に対して走査される。入ってくるオブジェクト、例えば、人間の体等が入ってくることを高信頼性で検出することが可能である安全な機能を実行するように、走査型モニタリング装置が提案されている。そのモニタリング装置は、モニタリング波を用いて投影領域の少なくとも外側エッジ部分に沿ったモニタリングを実行する。そのようなモニタリング波の例は、約２０Ｗのピーク出力を有するパルスレーザである。オブジェクトは、レーザ光パルスの移動時間を計算することにより検出されることが可能である。モニタリング波は、投影領域の外側エッジに適用される回転ミラーにより走査される。モニタリング波が、例えば、人間の体により妨害されたことを、モニタリング装置が検出した場合、光の投影は減少される又は遮断されることが可能である。
特開２００５−３０９１６２号公報においては、安全な機構を有する画像投影装置について開始されている。その投影装置は、スクリーンに画像を投影するレーザ光源及び光学系を有する。投影領域に隣接するフィールドに無害な強度の可視光又は赤外光を投影する投影ゾーンに入る人間のために安全装置が備えられている。第２フィールドの光照射は、このソーンに入る人間又はオブジェクトを検出し、投影強度を減少させるように管理される。可視光が用いられる場合、人間の目の生理学的な防衛反応がもたらされる。
欧州特許第１５１３００８号明細書においては、スクリーンに画像を投影する画像投影器であって、安全性の理由により、モニタリング領域がスクリーンの投影領域の外側に備えられ、検出波としての赤外光線が出射され、反射波が、その領域に入る人間を検出し、投影画像の強度を減少させるように、受信される、画像投影器について開示されている。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００５／００２４５９５号明細書
【特許文献２】特開２００５−３０９１６２号公報
【特許文献３】欧州特許第１５１３００８号明細書
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
その目的は、請求項１に記載の投影器と、請求項１２に記載の方法とにより達成される。従属請求項は本発明の好適な実施形態に関連している。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
警告光は、複数の異なる方法で、生成され、用いられることが可能である。好適には、警告光もまた、レーザ光であるが、他の種類の光源、例えば、ＬＥＤにより警告光を生成することが可能である。警告光は、警告領域において走査される１つ又はそれ以上のビームを有することが可能である。代替として、警告光は、同時に、警告領域（又は、その領域の実質的に一部）を直接照明する１つ又はそれ以上の光束を有することが可能である。警告光は、警告領域内に警告画像を生成することが可能である。本発明に従って、警告画像は、ビューアが、例えば、脈動により警告されるように時間変化することが可能である。更に、警告画像は、実質的に、警告領域において一定であることが可能であり、それ故、実質的に同じ照明が、警告領域の各々の部分に与えられることが可能である。代替として、警告画像は、高い強度を有する領域及びより低い強度を有する領域を有することが可能である。
【手続補正５】
【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】
レーザ光源；
投影領域を満たす投影画像を生成するように、前記レーザ光源からの光を変調し、前記投影領域における方向に前記光を投影する変調及び投影手段；並びに
前記投影領域の外側の警告領域の方向に警告画像を投影する手段であって、前記警告画像を生成するために用いられる警告光は人間の目に可視的である波長及び目に安全なレベルの強度を有する、手段；
を有する投影器であって、
前記警告画像は時間変化する；
投影器。
【請求項２】
請求項１に記載の投影器であって：
前記警告画像は脈動する；
投影器。
【請求項３】
請求項１または２に記載の投影器であって：
前記警告領域は前記投影領域に隣接して位置付けられている；
投影器。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか一項に記載の投影器であって：
検出領域におけるオブジェクトの存在及び／又は移動を検出する検出装置；並びに
前記検出装置が前記検出領域におけるオブジェクトの存在及び／又は移動を示す場合にのみ、前記警告画像をアクティブにするように動作可能である制御手段；
を更に有する、投影器。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか一項に記載の投影器であって：
前記警告光は、人間の目をまぶしくするのに十分に高い強度のレーザ光ビーム又はレーザ光束である；
投影器。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか一項に記載の投影器であって：
前記投影器は複数の部分を有し、前記警告領域は複数の部分を有し、前記警告領域の各々の部分は、前記投影領域の前記部分のうちの少なくとも１つに隣接して位置付けられていて；
前記警告画像の各々の部分の強度及び／又は色は、前記投影領域の前記隣接する部分の強度及び／又は色に依存する；
投影器。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れか一項に記載の投影器であって：
前記レーザ光源は、出射されたレーザビームを変調するように動作され；
前記投影器は、投影領域における方向に前記レーザ光ビームを反射する移動可能反射手段を有し；
前記移動可能反射手段は、ラスタ走査方式で前記投影領域の前記方向に前記レーザ光ビームを反射するように動作可能である；
投影器。
【請求項８】
請求項７に記載の投影器であって：
前記警告画像を投影する前記手段は、少なくとも１つの別個のレーザ光源を有し；
前記別個のレーザ光源により出射された光は、前記画像を投影するように用いられる光として、同じ移動可能反射手段により反射される；
投影器。
【請求項９】
請求項１乃至７の何れか一項に記載の投影器であって：
前記画像を有する第１レーザ光束を生成するように前記レーザ光源から前記光を変調するライトバルブユニット；
を更に有する、投影器。
【請求項１０】
請求項９に記載の投影器であって：
前記投影領域の前記方向に前記第１レーザ光束を投影するレンズ；
を更に有する投影器であり、
前記第１レーザ光束は前記レンズの中央部分のみを通って投影され；
前記警告画像は、前記レンズの外周部分を通って投影される；
投影器。
【請求項１１】
請求項９又は１０に記載の投影器であって、先記ライトバルブユニットは：
複数の移動可能マイクロリフレクタを有するディジタルミラー装置であって、該ディジタルミラー装置は、前記第１レーザ光束を生成するように前記光を変調するように動作可能である、ディジタルミラー装置；及び
前記光のビーム方向に関して前記ディジタルミラー装置に隣接して位置付けられた少なくとも１つの反射面；
を有する投影器であり、
前記光が前記面において反射され、前記警告領域に投影されるように、前記反射面が備えられている；
投影器。
【請求項１２】
投影器を動作する方法であって：
投影領域を満たす投影画像を生成するように、前記投影領域の方向にレーザ光が生成されて、投影される段階；及び
前記投影領域の外側の方向に警告画像が投影される段階；
を有する方法であり、
前記警告画像を生成するように用いられる前記警告光は、人間の目に可視的である波長及び目に安全なレベルの強度を有し；
前記警告画像は時間変化する；
方法。
【国際調査報告】
2010503886.tif 000013
2010503886.tif 000014