(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
爆発性環境でのレーザ投影のための装置であって、
パージチャンバ（１２，１１２）と、
前記パージチャンバ（１２，１１２）に沿って形成された実質的に光透過性の壁（１４，１１４）と、
前記パージチャンバ（１２，１１２内）に据付けられ、かつ、前記実質的に光透過性の壁（１４，１１４）を通してレーザビームを投影するように位置決めされたレーザプロジェクタ（１６，１１６）であって、レーザビームの投影により、物体上にテンプレートの画像を投影するレーザプロジェクタと、
を備えることを特徴とする、装置。
【請求項２】
第１の位置と第２の位置との間を移動可能な保護壁（１１８）をさらに備え、前記第１の位置は前記実質的に光透過性の壁（１４，１１４）と実質的に重なり、前記第２の位置は前記実質的に光透過性の壁（１４，１１４）を実質的に露出させることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
複数の車輪（１２４）を有するカート（１２２）をさらに備え、前記パージチャンバ（１２，１１２）は前記カートに据付けられることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記パージチャンバ（１２，１１２）の外面に据付けられた少なくとも１つの回動ピン（１２６）をさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記レーザプロジェクタ（１６，１１６）に電力および通信を提供するために前記パージチャンバ（１２，１１２）に形成された少なくとも１つのデータコネクタ（１２８）および少なくとも１つの電源コネクタ（１３２）をさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記パージチャンバ（１２，１１２）内に据付けられ、かつ、前記レーザプロジェクタ（１６，１１６）に接続され、それによって、前記パージチャンバ（１２，１１２）を介する前記レーザプロジェクタ（１６，１１６）への通信を可能にする無線通信装置（１３６）をさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記パージチャンバ（１２，１１２）の少なくとも部分的に外側に、前記パージチャンバ（１２，１１２）に据付けられたアンテナ（１３８）をさらに備え、前記アンテナ（１３８）は前記無線通信装置（１３６）と通信することを特徴とする、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記レーザプロジェクタの動作とともに前記パージチャンバ（１２，１１２）に近接して動作される塗装ブースをさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
気体を送るために前記パージチャンバ（１２，１１２）に接続された少なくとも１つの導管（１４０）をさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記導管（１４０）を通した気体の送りを制御するための、前記パージチャンバ（１２，１１２）に据付けられたパージコントローラ（１４２）をさらに備えることを特徴とする、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記パージチャンバに形成された少なくとも１つのフォークポケットをさらに備え、前記フォークポケットは、フォークリフトのフォークを受けるように大きさを決められることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
爆発性環境でのレーザ投影のための方法であって、
レーザプロジェクタで物体上にテンプレートの画像を投影するステップ（２０２）と、
パージチャンバの内部から前記レーザプロジェクタを機能させるステップ（２０４）と、
前記パージチャンバの実質的に光透過性の壁を通して前記画像を投影するステップ（２０６）と、
前記パージチャンバ内の環境を制御するステップ（２０８）と、
を備えることを特徴とする、方法。
【請求項１３】
前記物体上に投影された前記画像に近接して塗装ブースを動作させるステップをさらに備えることを特徴とする、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記レーザプロジェクタが前記画像の投影を中止した後、前記実質的に光透過性の壁を
隠すステップをさらに備えることを特徴とする、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
少なくとも１つの回動ピンを中心に前記パージチャンバを回動させ、それによって、前記レーザプロジェクタの投影の角度を変更するステップをさらに備えることを特徴とする、請求項１２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
技術分野
この開示は概してレーザプロジェクタに関し、より詳細には、危険な環境で用いるための携帯型レーザプロジェクタおよび筐体に関する。
【背景技術】
【０００２】
背景
レーザ投影は、製造プロセスにおける有用なツールである。レーザプロジェクタは、非接触視覚検査およびビジュアルパターン誘導のために用いることができる。レーザ投影は、航空機製造用の複合プライ（層）構造に広範囲にわたって用いられる。レーザ投影を用いて在庫の大型のシート上に多数の小さなアイテムの場所を表示することで、迅速なキッティング（組立て）が達成される。入れ子になった部品（一組の部品）はしばしば、材料の使用量を最適化するために、大型のシートの別々のエリアで切断される。その結果、あるキットのための部品が別のキットのための部品と一緒にされる場合がある。レーザプロジェクタは、キッティングのために部品を順に強調表示するために用いられる。名前、キット番号および他の名称も投影されてもよい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
レーザ投影は、高価な機械設備、テンプレートまたはレイアウトの必要性をなくすことができる。追加の機械設備を用いることなく物体の厳密な場所を見ることができることによって、結果的にコスト節減になる。レーザ投影された形状は、塗装マスキングのために、飛行機、バス、船および電車などの大型の物体上にデザインの輪郭を描くことに役立ち得る。現行の方法は、広範囲にわたる測定が必要であり、骨が折れかつ時間がかかる可能性がある。レーザ投影は、塗装マスキングの用途向けに物体上に正確な基準線を提供できる。しかしながら、塗装ブースは、種々の危険なおよび爆発性の気体と塗装ブースとに関連性があるという点で問題を提起する。レーザプロジェクタと塗装ブースとの関連性は安全性リスクであると考えられ、塗装マスキング用レーザ投影テンプレートの予想されるコスト節減の実現を抑止する。
【０００４】
したがって、上述の問題を克服する方法および装置を有することが有利であろう。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
概要
この開示の実施例は、爆発性環境でのレーザ投影のためのシステムおよび方法を提供する。簡潔に説明すると、構成の点で、このシステムの一実施例は特に以下のとおりに実現されることができる。このシステムは、パージチャンバを含む。パージチャンバに沿って実質的に光透過性の壁が形成される。パージチャンバ内にレーザプロジェクタが据付けられる。レーザプロジェクタは、実質的に光透過性の壁を通してレーザビームを投影するように位置決めされる。
【０００６】
この開示は、爆発性環境においてレーザ投影を与えるための方法を提供するものとしても見ることができる。この点で、このような方法の一実施例は特に以下のステップによって広く要約されることができる。それらのステップとは、レーザプロジェクタで物体上に画像を投影するステップと、パージチャンバの内部からレーザプロジェクタを機能させるステップと、パージチャンバの実質的に光透過性の壁を通して画像を投影するステップと、パージチャンバ内の環境を制御するステップとである。
【０００７】
記載した特徴、機能および利点は、この発明の種々の実施例では独立して達成することができ、またはさらに他の実施例では組合せられてもよく、そのさらなる詳細は以下の説明および図面を参照して分かる。
【０００８】
この開示の多くの局面は、以下の図面を参照してよりよく理解することができる。図面中の構成要素は必ずしも一定の比例に応じて描かれているわけではなく、その代わりにこの開示の原理を明白に説明することに重点が置かれている。さらに、図面では、それぞれの図全体を通じて同様の参照数字は対応する部分を示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図面の詳細な説明
図１は、第１の例示的な実施例に従う爆発性環境でのレーザ投影のためのシステム１０の部分切取り正面図である。システム１０は、パージチャンバ１２を含む。パージチャンバ１２に沿って実質的に光透過性の壁１４が形成される。パージチャンバ１２内にレーザプロジェクタ１６が据付けられる。レーザプロジェクタ１６は、実質的に光透過性の壁１４を通してレーザビームを投影するように位置決めされる。
【００１０】
パージチャンバ１２は、レーザプロジェクタ１６の安全な動作を可能にするパージチャンバ１２内の正圧環境を維持する。パージチャンバ１２は、パージチャンバ１２の中へおよびパージチャンバ１２の中から１つ以上の気体を送る１つ以上の導管に接続されていてもよい。パージチャンバ１２は、危険なまたは爆発性の気体の存在についてパージチャンバ１２内の環境を監視する１つ以上のモニタを中に収容していてもよい。パージチャンバ１２は、パージチャンバ１２内の環境に危険なもしくは爆発性の気体が存在することをユーザに伝える、および／または危険なもしくは爆発性の気体が存在することが表示されるとレーザプロジェクタ１６の動作を自動的に終了させるための装置を含んでいてもよい。
【００１１】
実質的に光透過性の壁１４は、レーザプロジェクタ１６がパージチャンバ１２の中から線、画像または他の投影像を投影できる窓を形成する。実質的に光透過性の壁１４は、レーザプロジェクタ１６から発せられた放射線を少なくとも部分的に通すことができる材料で設計されてもよい。したがって、たとえば、レーザプロジェクタが放射線の非可視波長を投影する場合、実質的に光透過性の壁１４は、放射線のその非可視波長を伝えることができるだけで十分であるが、広帯域の放射線波長を伝えることができてもよい。
【００１２】
レーザプロジェクタ１６は、１つ以上の放射線ビームを伝えるための、業界において公知の任意の装置であってもよい。レーザプロジェクタ１６は、平坦でない三次元の物体上に画像を正確に投影するためのハードウェアおよびソフトウェアを含んでいてもよい。
【００１３】
図２は、第２の例示的な実施例に従う爆発性環境でのレーザ投影のためのシステム１１０の斜視図である。システム１１０は、パージチャンバ１１２を含む。パージチャンバ１１２に沿って実質的に光透過性の壁１１４が形成される。パージチャンバ１１２内にレーザプロジェクタ１１６が据付けられる。レーザプロジェクタ１１６（図５に図示）は、実質的に光透過性の壁１１４を通してレーザビームを投影するように位置決めされる。
【００１４】
図３は、第２の例示的な実施例に従う、図２に示された爆発性環境でのレーザ投影のためのシステム１１０の正面図である。システム１１０は、第１の位置（図３に図示）と第２の位置（図２に図示）との間を移動可能な保護壁１１８を含み、第１の位置は実質的に光透過性の壁１１４と実質的に重なり、第２の位置は実質的に光透過性の壁１１４を実質的に露出させる。システム１１０が、実質的に光透過性の壁１１４の目的を損なうかまたは阻む可能性がある重量のある機械および／または塗装を有する危険な箇所での動作を目
的としているので、保護壁１１８は、実際には実質的に光透過性の壁１１４を保護するために利用されてもよい。保護壁１１８は、レーザプロジェクタが起動すると自動的に開閉してもよい。
【００１５】
システム１１０は、複数の車輪１２４を有するカート１２２を含み、パージチャンバ１１２はカート１２２に据付けられる。カート１２２によって、レーザプロジェクタ１１６が用いられる種々の場所にパージチャンバ１１２を動かすことができる。カート１２２は、カートが所望の位置に動かされるとカートを水平にし、車輪から離してカートを安定した位置に持上げるための少なくとも１つの、好ましくは３つの手回し式水平化ジャックも含む。
【００１６】
システム１１０は、パージチャンバ１１２の外面に据付けられた少なくとも１つの回動ピン１２６を含む。図３に示されるように、パージチャンバ１１２は、パージチャンバ１１２の対向する側面に回動ピン１２６を有していてもよい。パージチャンバ１１２は、回動ピン１２６を中心に据付けられると、たとえば回動ピン１２６を中心に９０°回転されてもよい。パージチャンバ１１２を回転させる機会を与えることによって、レーザプロジェクタ１１６を回転させて種々の角度で画像を投影する機会が与えられる。回動ピン１２６は、フォークリフトでパージチャンバ１１２を拾い上げるためにも用いられてもよい。図示されないが、少なくとも１つのフォークポケットがパージチャンバ１１２に形成されてもよい。フォークポケットはフォークリフトのフォークを受けるように大きさを決められてもよく、これによって、フォークリフトでパージチャンバ１１２を持上げることができる。
【００１７】
システム１１０は、パージチャンバ１１２内に据付けられ、かつ、レーザプロジェクタ１１６に接続された無線通信装置１３６（図５に図示）を含む。無線通信装置１３６は、パージチャンバ１１２を介するレーザプロジェクタ１１６への通信を可能にする。図３に示されるように、システム１１０は、パージチャンバ１１２の少なくとも部分的に外側に、パージチャンバ１１２に据付けられたアンテナ１３８を含んでいてもよい。アンテナ１３８は、無線通信装置１３６と通信し、無線通信装置１３６からの信号の向上した伝送を行なうことができる。無線通信装置１３６およびアンテナ１３８は、市販の無線通信製品であってもよい。無線通信装置１３６は、アンテナ１３８と一体的であってもよい。無線通信装置１３６は、たとえば、投影を目的としてレーザプロジェクタ１１６に画像を送るために用いられてもよい。
【００１８】
図４は、第２の例示的な実施例に従う、図２に示された爆発性環境でのレーザ投影のためのシステムの側面図である。導管１４０は、気体を送るためにパージチャンバ１１２に接続されている。パージチャンバ１１２に据付けられたパージコントローラ１４２を介してパージチャンバ１１２に接続された導管１４０が示される。パージコントローラ１４２は、導管１４０を通した気体の送りを制御する。パージコントローラ１４２は、パージコントローラ１４２に据付けられた放出弁１４４（図３）も有していてもよい。放出弁１４４は、パージチャンバ１１２内の過剰な気体圧力を放出するように動作し得る。
【００１９】
図５は、第２の例示的な実施例に従う、図２に示された爆発性環境でのレーザ投影のためのシステムの断面図である。システム１１０は、レーザプロジェクタ１１６に電力および通信を提供するためにパージチャンバ１１２に形成された少なくとも１つのデータコネクタ１２８（図４に図示）および少なくとも１つの電源コネクタを含む。図５に示されるように、レーザプロジェクタ１１６に接続するために電源ストリップ１３２がパージチャンバ１１２内に据付けられてもよい。第２の例示的な実施例はレーザプロジェクタ１１６への無線通信のための装置も示し、両方の装置が設けられてもよいが、レーザプロジェクタ１１６への有線通信または無線通信のいずれかが提供される可能性が高いであろう。
【００２０】
図６は、第２の例示的な実施例に従う、図２に示された爆発性環境でのレーザ投影のためのシステムの一部の分解図である。図６に示されるように、保護壁１１８は、１対のトラック１２０上を摺動可能であってもよい。保護壁１１８は、種々の他の方法でパージチャンバ１１２に取付けられてもよく、これによって保護壁１１８は、実質的に光透過性の壁１１４を保護する位置と実質的に光透過性の壁１１４を遮らない位置との間を移動できる。保護壁１１８を取付けるためのそれらの他の方法は、ヒンジなどの保護壁１１８がパージチャンバ１１２に取付けられたままにすることができる装置、およびねじが切られた留め具などの保護壁１１８をパージチャンバ１１２から取外すことができる装置を含んでいてもよい。
【００２１】
図７は、第１の例示的な実施例に従う爆発性環境でのレーザ投影のための上述のシステムを提供する方法を示すフローチャート２００である。なお、フローチャートにおけるプロセスの説明またはブロックはいずれも、プロセスにおける具体的な論理機能を実現するための１つ以上の命令を含むモジュール、セグメント、コードの一部、またはステップを表わすものとして理解されるべきであり、代替の実現例はこの開示の範囲内に含まれ、代替の実現例においては、当業者によって理解されるであろうように、関係のある機能性に応じて、実質的に同時または逆の順序を含む、示されるまたは説明されるものとは異なる順序で機能が実行されてもよい。
【００２２】
ブロック２０２によって示されるように、レーザプロジェクタ１６で画像が物体上に投影される。レーザプロジェクタ１６は、パージチャンバ１２の内部から機能する（ブロック２０４）。画像は、パージチャンバ１２の実質的に光透過性の壁１４を通して投影される（ブロック２０６）。パージチャンバ１２内の環境が制御される（ブロック２０８）。レーザ投影のこの方法は、たとえば塗装ブースに近接しているなどの危険なまたは爆発性の環境でのレーザ投影を可能にする。
【００２３】
この開示の上述の実施例、特に任意の「好ましい」実施例が実現例の単なる可能な例であり、開示の原理を明確に理解するために単に説明されていることを強調すべきである。開示の精神および原理から実質的に逸脱することなく、この開示の上述の実施例に対して多くの変形および修正がなされ得る。すべてのこのような修正および変形は、この開示の範囲内およびこの開示内で本明細書に含まれるように意図され、特許請求の範囲によって保護されるように意図される。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】第１の例示的な実施例に従う爆発性環境でのレーザ投影のためのシステムの部分切取り正面図である。
【図２】第２の例示的な実施例に従う爆発性環境でのレーザ投影のためのシステムの斜視図である。
【図３】第２の例示的な実施例に従う、図２に示された爆発性環境でのレーザ投影のためのシステムの正面図である。
【図４】第２の例示的な実施例に従う、図２に示された爆発性環境でのレーザ投影のためのシステムの側面図である。
【図５】第２の例示的な実施例に従う、図２に示された爆発性環境でのレーザ投影のためのシステムの断面図である。
【図６】第２の例示的な実施例に従う、図２に示された爆発性環境でのレーザ投影のためのシステムの一部の分解図である。
【図７】第１の例示的な実施例に従う爆発性環境でのレーザ投影のための上述のシステムを提供する方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００２５】
１２  パージチャンバ，１４  実質的に光透過性の壁，１６  レーザプロジェクタ
【図１】
0005202191.tif 000002
【図２】
0005202191.tif 000003
【図３】
0005202191.tif 000004
【図４】
0005202191.tif 000005
【図５】
0005202191.tif 000006
【図６】
0005202191.tif 000007
【図７】
0005202191.tif 000008