(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動接続可能なレーザープロジェクション装置において、
投射延伸制御システムを通して相互に接続されると共に、それぞれがレーザー光源を具えて投射レーザー光線を発射できる複数組の二次元レーザープロジェクションアセンブリと、
入射レーザー光線を受信並びに検出可能なレーザー光線検出器と、
可動で方位調整可能であり、その方位により該投射レーザー光線を投射するか、或いは該入射レーザー光線を受信並びに導入できるミラーと、
該ミラーに接続されてミラーを駆動して方位調整する駆動システムと、
を包含し、
該二次元レーザープロジェクションアセンブリはこのほかに制御システムを具え、該制御システムは該レーザー光源、該レーザー光線検出器及び該駆動システムに接続され、これにより、これら二次元レーザープロジェクションアセンブリのうち一組の二次元レーザープロジェクションアセンブリの制御システムは、該レーザー光源の投射レーザー光線の発射を制御し、並びに該駆動システムを制御して該ミラーを駆動し該レーザー光線を画像フレーム上に投射して、レーザー光線発射器とされ、これら二次元レーザープロジェクションアセンブリのうち、もう一組の二次元レーザープロジェクションアセンブリの制御システムは、該駆動システムを制御して該ミラーを駆動し、該投射レーザー光線の画像フレームで反射されて該もう一組の二次元レーザープロジェクションアセンブリ内に入射された入射レーザー光線を検出し、レーザー光線検出器とされることを特徴とする、自動接続可能なレーザープロジェクション装置。
【請求項２】
請求項１記載の自動接続可能なレーザープロジェクション装置において、該二次元レーザープロジェクションアセンブリはこのほかに、偏極分光鏡を具え、該偏極分光鏡は該ミラーに対応するように設置され、入射レーザー光線を該レーザー光線検出器に案内することを特徴とする、自動接続可能なレーザープロジェクション装置。
【請求項３】
請求項１記載の自動接続可能なレーザープロジェクション装置において、該二次元レーザープロジェクションアセンブリは二次元ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）レーザープロジェクションアセンブリとされることを特徴とする、自動接続可能なレーザープロジェクション装置。
【請求項４】
自動接続可能なレーザープロジェクション方法において、該方法は自動接続可能なレーザープロジェクション装置を通して実施され、該レーザープロジェクション装置は、投射延伸制御システムを通して相互に接続されると共に、それぞれがレーザー光源を具えて投射レーザー光線を発射できる複数組の二次元レーザープロジェクションアセンブリと、
入射レーザー光線を受信並びに検出可能なレーザー光線検出器と、
可動で方位調整可能であり、その方位により該投射レーザー光線を投射するか、或いは該入射レーザー光線を受信並びに導入できるミラーと、
該ミラーに接続されてミラーを駆動して方位調整する駆動システムと、
を包含し、該自動接続可能なレーザープロジェクション方法は、
（１）該複数組の二次元レーザープロジェクションアセンブリ中の二組の二次元レーザープロジェクションアセンブリにそれぞれ該投射レーザー光線を投射させてフル画像を形成し、各フル画像はエッジフレームを具えたものとするステップ、
（２）該二組の二次元レーザープロジェクションアセンブリのフル画像のエッジフレームが相互に重畳して重畳領域を形成することを確認するステップ、
（３）投射延伸制御システムを通して揺動命令を発し、そのうち一組の二次元レーザープロジェクションアセンブリのレーザー光源に該投射レーザー光源を射出させ、並びに該駆動システムを駆動して該ミラーを駆動し走査を実行してレーザー光源を画像フレーム上に投射し、レーザー光線発射器となし、並びにもう一組の二次元レーザープロジェクションアセンブリの駆動システムに該ミラーを駆動させて、走査を実行し、該投射レーザー光線が該画像フレームに反射されて該もう一組の二次元レーザープロジェクションアセンブリに入射する入射レーザー光源を検出し、レーザー光線検出器となすステップ、
（４）これら二組の二次元レーザープロジェクションアセンブリが該重畳領域内で同一点を指向することを確認するステップ、
（５）該投射延伸制御システムを通してもう一組の二次元レーザープロジェクションアセンブリをもう一つのレーザー光線発射器となすステップ、
を包含することを特徴とする、自動接続可能なレーザープロジェクション方法。
【請求項５】
請求項４記載の自動接続可能なレーザープロジェクション方法において、前記（３）のステップにおいて、該レーザー光線発射器と該レーザー光線検出器は同一水平面に置かれ、両者の揺動命令は垂直方向にあって同じ方向とされ、水平方向にあって互いに反対方向であることを特徴とする、自動接続可能なレーザープロジェクション方法。
【請求項６】
請求項４記載の自動接続可能なレーザープロジェクション方法において、前記（３）のステップにおいて、該レーザー光線発射器と該レーザー光線検出器は上下に置かれ、両者の揺動命令は垂直方向にあって反対方向とされ、水平方向にあって同じ方向であることを特徴とする、自動接続可能なレーザープロジェクション方法。
【請求項７】
請求項４記載の自動接続可能なレーザープロジェクション方法において、前記（３）のステップにおいて、該レーザー光線発射器と該レーザー光線検出器の走査は異なる揺動周期で実行されることを特徴とする、自動接続可能なレーザープロジェクション方法。
【請求項８】
請求項４記載の自動接続可能なレーザープロジェクション方法において、前記（５）のステップの後に、該もう一つの別のレーザー光線発射器に、該レーザー光線発射器の投射した画像フレームと接続されるレーザー光フレームを投射させることを特徴とする、自動接続可能なレーザープロジェクション方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はプロジェクション装置及びその方法に係り、特に、一種の自動接続可能なレーザープロジェクション装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
伝統的な映像の投射延伸の方法は、二組以上のプロジェクターを左右或いは上下に接続する、というものである。接続調整の方式はハードエッジを簡単に重畳させるか或いはエッジ融合の方式でまず特定の図形を打ち出してさらに人工の方式でプロジェクターの投射方向を微調整して接続の精度と咬み合い度を校正する。
【０００３】
接続を校正する時、人工的に肉眼で接続の精度を観察する必要があり、且つ長時間の操作、環境の振動或いは温度の変化の後、接続された部分に差異が発生し得て、そのためさらに手作業で校正しなければならなくなり、時間と手間がかかり、非常に不便である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の主要な目的は、一種の自動接続可能なレーザープロジェクション装置及び方法を提供し、現在ある技術に存在する問題を解決することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の自動接続可能なレーザープロジェクション装置は、投射延伸制御システムを通して相互に接続されると共に、それぞれがレーザー光源を具えてレーザー光線を発射できる複数組の二次元レーザープロジェクションアセンブリと、入射レーザー光線を受信並びに検出可能なレーザー光線検出器と、可動で方位調整可能であり、その方位によりレーザー光線を投射するか、或いは入射レーザー光線を受信並びに導入するできるミラーと、該ミラーに接続されてミラーを駆動して方位調整する駆動システムと、を包含する。
【０００６】
該二次元レーザープロジェクションアセンブリはこのほかに、偏極分光鏡を具え、該偏極分光鏡は該ミラーに対応するように設置され、入射レーザー光線を該レーザー光線検出器に案内する。
【０００７】
該二次元レーザープロジェクションアセンブリはこのほかに、制御システムを具え、該制御システムは該レーザー光源、該レーザー光線検出器及び該駆動システムに接続され、これにより、そのうち一組の二次元レーザープロジェクションアセンブリの制御システムは、レーザー光源のレーザー光線投射を制御し、並びに駆動システムを制御してミラーを駆動し該レーザー光線を画像フレーム上に投射して、レーザー光線発射器とされる。もう一組の二次元レーザープロジェクションアセンブリの制御システムは、該駆動システムを制御してミラーを駆動し、投射レーザー光線の画像フレームで反射されてもう一組の二次元レーザープロジェクションアセンブリ内に入射された入射レーザー光線を検出し、レーザー光線検出器とされる。
【０００８】
該二次元レーザープロジェクションアセンブリは二次元ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）レーザープロジェクションアセンブリとされる。
【０００９】
本発明の自動接続可能なレーザープロジェクション方法は、自動接続可能なレーザープロジェクション装置を通して実施され、該レーザープロジェクション装置は、投射延伸制御システムを通して相互に接続されると共に、それぞれがレーザー光源を具えてレーザー光線を発射できる複数組の二次元レーザープロジェクションアセンブリと、入射レーザー光線を受信並びに検出可能なレーザー光線検出器と、可動で方位調整可能であり、その方位によりレーザー光線を投射するか、或いは入射レーザー光線を受信並びに導入するできるミラーと、該ミラーに接続されてミラーを駆動して方位調整する駆動システムと、を包含し、
該自動接続可能なレーザープロジェクション方法は、
（１）該複数組の二次元レーザープロジェクションアセンブリ中の二組の二次元レーザープロジェクションアセンブリにそれぞれレーザー光線を投射させてフル画像を形成し、各フル画像はエッジフレームを具えたものとするステップ、
（２）二組の二次元レーザープロジェクションアセンブリのフル画像のエッジフレームが相互に重畳して重畳領域を形成することを確認するステップ、
（３）投射延伸制御システムを通して揺動命令を発し、そのうち一組の二次元レーザープロジェクションアセンブリのレーザー光源に投射レーザー光源を射出させ、並びに該駆動システムを駆動してミラーを駆動し走査を実行してレーザー光源を画像フレーム上に投射し、レーザー光線発射器となし、並びにもう一組の二次元レーザープロジェクションアセンブリの駆動システムに該ミラーを駆動させて、走査を実行し、投射レーザー光線の画像フレームに反射されて該もう一組の二次元レーザープロジェクションアセンブリに入射する入射レーザー光源を検出し、レーザー光線検出器となすステップ、
（４）これら二組の二次元レーザープロジェクションアセンブリが該重畳領域内で同一点を指向することを確認するステップ、
（５）該投射延伸制御システムを通してもう一組の二次元レーザープロジェクションアセンブリをもう一つのレーザー光線発射器となすステップ、
を包含する。
【００１０】
上記（３）のステップにおいて、該レーザー光線発射器と該レーザー光線検出器は同一水平面に置かれ、両者の揺動命令は垂直方向にあって同方向とされ、水平方向にあって互いに反対方向である。
【００１１】
上記（３）のステップにおいて、該レーザー光線発射器と該レーザー光線検出器は上下に置かれ、両者の揺動命令は垂直方向にあって互いに反対方向であり、水平方向にあって同じ方向である。
【００１２】
上記（３）のステップにおいて、該レーザー光線発射器と該レーザー光線検出器の走査は異なる揺動周期で実行される。
【００１３】
上記（５）のステップの後に、別のレーザー光線発射器に、該レーザー光線発射器の投射した画像フレームと接続されるレーザー光フレームを投射させる。
【００１４】
上記（３）のステップにおいて、該ミラーの走査は走査線式走査である。
【００１５】
上記（３）のステップにおいて、該ミラーの走査はリサージュ図形式走査である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は人工の接続調整時間を減らし接続の正確性を高め、大幅に作業効率を高める。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の二次元ＭＥＭＳレーザープロジェクションアセンブリの内部構造表示図である。
【図２】本発明の二次元ＭＥＭＳミラーの走査線式走査の表示図である。
【図３】本発明の二次元ＭＥＭＳミラーのリサージュ図形式走査の表示図である。
【図４】本発明の投射映像エッジ融合方式の延伸表示図である。
【図５】本発明の二組の二次元ＭＥＭＳレーザープロジェクターの重畳領域におけるサーチ同期の表示図である。
【図６】本発明の単線接続表示図である。
【図７】本発明のフレーム接続表示図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明は一種の自動接続可能なレーザープロジェクション装置を提供する。以下に添付の図面を組み合わせて本発明の一例についてさらに説明を行う。そのうち、二組の二次元レーザープロジェクションアセンブリを具えたレーザープロジェクション装置の例で説明をしており、該二次元レーザープロジェクションアセンブリはレーザー光線を発射でき、並びにレーザー光線を検出或いは受けとることができ、これによりこの二組の二次元レーザープロジェクションアセンブリは制御を受けてレーザー光線発射器或いはレーザー光線検出器とされる。該二次元レーザープロジェクションアセンブリは二次元レーザープロジェクターとされるか、或いはその他の類似の装置とされ得る。
【００１９】
続いて、二組の二次元レーザープロジェクションアセンブリを具えたものを例として本発明の自動接続可能なレーザープロジェクション装置を説明する。説明に便利なように、以下の説明中、本発明の自動接続可能なレーザープロジェクション装置は、簡単に「プロジェクション装置」と称され得る。図５、図６、或いは図７に示されるように、本発明によると、自動接続可能なレーザープロジェクション装置は、二組の二次元レーザープロジェクションアセンブリを包含し、それらはそれぞれ２０３及び２０４の符号で表示され、両者は一組の投射延伸制御システム２０２により相互に接続される。該二次元レーザープロジェクションアセンブリは二次元レーザープロジェクターとされるのがよい。
【００２０】
図１を組み合わせて本発明のプロジェクション装置中に用いられる二次元レーザープロジェクションアセンブリ（すなわち、図５、図６及び図７中の二次元レーザープロジェクションアセンブリ２０３或いは２０４）の構造を説明する。図１中、該二次元レーザープロジェクションアセンブリは符号１００で表示され、それは、ミラー（たとえば二次元ＭＥＭＳミラー）１０１、レーザー光源１０２、レーザー光線検出器１０３、駆動システム１０４、ミラー１０１に対応するように設置された偏極分光鏡１０５、及び制御システム１０６で構成される。
【００２１】
そのうち、該レーザー光源１０２、レーザー光線検出器１０３、駆動システム１０４は制御システム１０６に接続され、並びに制御システム１０６によりその動作が制御される。
【００２２】
二次元ＭＥＭＳミラー１０１はその角度方位を可動調整でき、駆動システム１０４は該二次元ＭＥＭＳミラー１０１に接続されて、二次元ＭＥＭＳミラー１０１を回転させ必要な位置及び角度に移動させる。
【００２３】
レーザー光線の発射上、レーザー光源１０２は制御システム１０６のスイッチ制御により投射するレーザー光線を出力する。投射されたレーザー光線は出力された後に、偏極分光鏡１０５を透過して二次元ＭＥＭＳミラー１０１に向けて投射され、二次元ＭＥＭＳミラー１０１の鏡面に反射された後に、さらに投射される。
【００２４】
また、レーザー光線の受信上、入射されたレーザー光線は入射される時、制御システム１０６がまず駆動システム１０４を制御して二次元ＭＥＭＳミラー１０１を駆動させ、二次元ＭＥＭＳミラー１０１を対応する角度となし、正確にレーザー光線を該偏極分光鏡１０５に入射するように反射させ、偏極分光鏡１０５はさらに入射レーザー光線を反射してレーザー光線検出器１０３に至らせる。
【００２５】
レーザー光線検出器１０３に入射したレーザー光線はレーザー光線検出器１０３により電子信号に変換された後に、制御システム１０６にレーザー光線がすでに入力されたことを通知する。制御システム１０６は駆動システム１０４の駆動パラメータを参考にしてこのときの二次元ＭＥＭＳミラー１０１の揺動方向を知ることができる。
【００２６】
二次元ＭＥＭＳミラー１０１の走査経路は走査線式走査（図２のとおり）及びリサージュ図形式（Ｌｉｓｓａｊｏｕｓ  Ｆｉｇｕｒｅ）走査（図３のとおり）の二種類がある。この二種類は画像フレームエッジがいずれもエッジフレームを形成し得る。投射画像延伸技術を利用する時、二組のレーザープロジェクターは図２の走査線式走査或いは図３のリサージュ図形式走査或いはその他の走査方式を通して相互に接続が必要な二組の映像を投影し、並びにエッジフレームの一部重畳により映像の接続を実行する。
【００２７】
本発明では一つのプロジェクション装置中に二組の二次元レーザープロジェクションアセンブリを設置してそれぞれ相互に接続が必要である二組の映像を投射する。当然本発明の構造はまた、三組或いはそれ以上の二次元レーザープロジェクションアセンブリに拡充可能であり、それぞれ三組或いはそれ以上の映像を投射するものとできる。
【００２８】
これにより、本発明の好ましい実施例によると、投射映像延伸の実施方式は図４のように、投射映像延伸の実施方式は図４に示されるように、二組の二次元ＭＥＭＳレーザープロジェクションアセンブリ２０３、２０４により実施される。
【００２９】
図４に示されるように、本発明の映像接続技術の実施において、本発明のプロジェクション装置中の二組の二次元レーザープロジェクションアセンブリ２０３、２０４はそれぞれ二次元ＭＥＭＳレーザー光線発射器２０３と二次元ＭＥＭＳレーザー光線検出器２０４とされる。前述したように、両者の構造はいずれも図１中の二次元ＭＥＭＳレーザープロジェクションアセンブリ１００と同じである。まず、二組の二次元ＭＥＭＳレーザープロジェクションアセンブリが各自のフル画像（Ｆｕｌｌ  Ｉｍａｇｅ）２００、２０１を投射させる。続いて、さらに人工調整の方式で、この二組の二次元ＭＥＭＳレーザープロジェクションアセンブリ２０３、２０４或いはそのうちの少なくとも一方を移動させて、二組のフル画像２００、２０１の接合させたいエッジを相互に重畳させて重畳領域２０５を形成する。
【００３０】
図５に示されるように、本発明のプロジェクション装置中の二組の二次元ＭＥＭＳレーザープロジェクションアセンブリが映像接続を実施する時、一組は二次元ＭＥＭＳレーザー光線発射器２０３とされ、もう一組は二次元ＭＥＭＳレーザー光線検出器２０４とされる。二組の二次元ＭＥＭＳレーザープロジェクションアセンブリは投射延伸制御システム２０２により相互に接続される。
【００３１】
本発明によると、映像接続を実施する時、投射延伸制御システム２０２はレーザー光線発射器２０３及びレーザー光線検出器２０４に対して揺動の命令を発し、レーザー光線発射器２０３とレーザー光線検出器２０４の制御システムを通してミラー１０１を駆動して揺動走査を実行する。
【００３２】
本発明の実施例によると、投射延伸制御システムの発する揺動命令は接続方向上、互いに反対方向である。すなわち、レーザー光線発射器２０３及びレーザー光線検出器２０４を左右に置いて接続する時、上下揺動方向は同じ方向である（いずれも上或いは同じく下）が、左右揺動方向は反対方向（一方が左でもう一方が右）である。また、レーザー光線発射器２０３とレーザー光線検出器２０４が上下に置かれて接続する時、上下揺動方向は反対方向であり（一方が上で一方が下）、左右揺動方向は同方向（いずれも左或いはいずれも右）である。しかし、二組の逆方向の走査揺動周期時間は一致しなければならない。同方向の揺動周期時間は一方が速く、もう一方が遅くなければならず、これによって、有限時間内に二組の二次元ＭＥＭＳレーザープロジェクターが同一点を指向する。このとき、レーザー光線検出器２０４はレーザー光線発射器２０３が射出したレーザー光線を検出する。同方向の揺動周期時間はこのとき同期化されて、レーザー光線検出器２０４が一つの完全な走査フレーム中にあって、重畳領域２０５内で各１本の走査線がいずれもレーザー光線発射器２０３からのレーザー光線を受信できたものとされる。
【００３３】
投射延伸制御システム２０２が一つの完全な走査フレーム中で、二組の二次元ＭＥＭＳレーザープロジェクションアセンブリが毎回走査して重畳領域２０５に至る時、相互に同一点を指向した後、レーザー光線検出器２０４に対して命令を下し、それにレーザー光線発射をさせ、これによりレーザー光線発射器２０３のレーザー光パターンを接続させ、図６及び図７に示されるようである。
【００３４】
図６は単線接続、図７はフレーム接続とされる。単線接続の応用は、レーザー水準器のレーザー光線自動接続とされ得る。フレーム接続の応用は画像投影の自動接続とされ得る。
【００３５】
レーザー光線が環境変化により接続不良を形成する時は、投射延伸制御システム２０２に対して再検出接続の命令を下すことができる。再度校正プロセスを完成した後、二つのレーザー光線投影は再度接続される。
【００３６】
本発明の好ましい実施例は上に記載されたが、以上述べたことは、本発明の実施の範囲を限定するものではなく、本発明の特許請求の範囲に基づきなし得る同等の変化と修飾は、いずれも本発明の権利のカバーする範囲内に属するものとする。
【符号の説明】
【００３７】
１００  二次元ＭＥＭＳレーザープロジェクションアセンブリ
１０１  二次元ＭＥＭＳミラー
１０２  レーザー光源
１０３  レーザー光線検出器
１０４  駆動システム
１０５  偏極分光鏡
１０６  制御システム
２００、２０１  フル画像
２０２  投射延伸制御システム
２０３  二次元ＭＥＭＳレーザー光線発射器
２０４  二次元ＭＥＭＳレーザー光線検出器
２０５  重畳領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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