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用于投影图像的设备和方法


技术摘要:
本发明一种用于投影图像的设备(1a,1b,1c),所述设备具有:激光装置(2),所述激光装置构造用于发送激光束(L),其中,所述激光装置(2)具有调制装置(21),所述调制装置构造用于将图像数据调制到所述激光束(L)上;微镜装置(3),所述微镜装置构造用于行状地偏转所述激光束  全部
背景技术:
为了投射图像,可以使用具有微镜的激光扫描仪,其中,微镜偏转所发送的激光 束。为了生成二维图像,例如可以使用能够围绕两个相互正交的轴偏转的微镜。为此,通常 使微镜以快的频率围绕第一轴谐振振动,而使微镜以慢的频率围绕第二轴准静态地偏转。 由此,具有不同频率的两个相互垂直的正弦振荡叠加。因此得出激光束的基本上行状的运 动,其中,在快速偏转的半周期期间扫描一行(Zeile),其中,在缓慢偏转的半周期期间扫描 具有多个行的一帧。 由DE  10  2008  054784  A1已知一种具有二维可偏转的微镜的示例性微镜设备。 也可以代替单个微镜而设置两个微镜,所述两个微镜可以分别围绕枢转轴枢转, 其中,枢转轴相互正交。微镜的偏转频率不同,从而又可以进行状的扫描。 在使用这种投影仪时,由于使用激光器而需要考虑眼睛安全性。根据DIN  EN  60825-1将激光器分为在对人眼的危害方面有区别的不同的类别。例如,类别3R的激光器输 出的最大功率比类别2的激光器大5倍。为了对这些激光器进行分类,可以考虑最大允许曝 光(英语maximum  permissible  exposure,MPE),所述最大允许曝光称为对于人眼仍被分级 为安全的最高的功率或能量密度。 为了求取扫描单元的激光器的最大允许的能量或功率,需要考虑扫描单元的不同 扫描配置。 在第一标准中,在瞳孔被激光束扫过一次期间计算所输出的能量。根据第二标准, 激光束在眼睛上扫描两次或更多次。在第三标准中,考虑在整个帧期间输出到瞳孔上的能 量。在第四标准中,考虑直到最大曝光时间的时间段内输出的能量。对于激光器类别2,最大 曝光时间例如可以是0.25秒。 对于扫描单元到瞳孔的不同间距(所述间距在约100毫米处开始)执行相应的计 算。当眼睛定向到扫描单元上时,得出最大的限制。 不同标准对于微镜的不同角度位置(即对于扫描区域的不同立体角)有不同的意 义。
技术实现要素:
本发明提供一种具有权利要求1的特征的用于投影图像的设备和一种具有权利要 求10的特征的用于投影图像的方法。 根据第一方面,本发明涉及一种用于投影图像的设备,该设备具有激光装置和微 镜装置。激光装置发送激光束,并且还具有将图像数据调制到激光束上的调制装置。微镜装 置对激光束进行行状地偏转。调制装置还构造用于如此调制激光束,使得在围绕行状偏转 3 CN 111615658 A 说 明 书 2/5 页 的反向点(Umkehrpunkt)的区域中发送预给定的光学警报信号。 根据第二方面,本发明涉及一种用于投影图像的方法。借助激光装置发送激光束, 其中,图像数据被调制到激光束上。借助微镜装置对激光束进行行状地偏转。如此调制激光 束,使得在围绕行状偏转的反向点的区域中发送预给定的光学警报信号。 优选的实施方式是相应的从属权利要求的主题。 本发明的优点 本发明所基于的知识在于,所扫描的立体角区域的边缘区域对于人眼是特别危险 的。边缘区域涉及如下区域:在该区域中,激光束改变方向并且新的行被扫描。 然而,通过在该外部区域中发送光学警报信号,跑到扫描区域中的人员将由于警 报信号引起的眼睑反射(Lidschlussreflex)而已经闭上眼睛。由此使得该人员的眼睛甚至 没有暴露在危险的辐射下。由此可以提高眼睛安全性。 根据该设备的一种优选的扩展方案,调制装置构造用于根据经调制的图像数据来 对激光束进行调制,以发送光学警报信号。例如,所发送的图像可能对于眼睛特别危险—— 例如具有高强度的大的白色区域。在这种情况下,优选连续地发送警报信号。尤其可以在每 行的反向点处发送警报信号。围绕在其期间发送警报信号的反向点的区域可能取决于图像 数据的强度,并且优选地,图像数据的强度越强,该区域越大。此外,只有在根据图像数据计 算出的强度超过预给定的阈值时才可以发送警报信号。例如,可以在一帧期间计算总强度, 并将该总强度与预给定的阈值进行比较。 根据一种优选的扩展方案,该设备具有计算装置,该计算装置计算激光束在沿着 至少一个行的偏转期间的能量。调制装置构造用于根据所计算的能量来执行对激光束的调 制,以发送光学警报信号。例如,可以在接下来扫描的预给定数量的行期间计算激光束的能 量。尤其可以考虑下两个扫描行。如果所求取的能量超过预给定的阈值,则在下一扫描行的 端部通过对激光束的调制来输出警报信号。否则不输出警报信号。例如可以根据允许能量 极限(英语accessible  emission  limit,缩写AEL)来确定阈值。阈值尤其可以等于允许能 量极限的预给定的百分比——大约90%。因此,如果激光束在沿着该行和/或沿着相邻行的 偏转期间的能量超过预给定的阈值,则调制装置在该行的端部发送警报信号。 根据该设备的一种优选的扩展方案,通过调制装置将图像数据如此调制到激光束 上,使得行的边缘区域除了警报信号以外被隐藏(ausblenden)。通过隐藏边缘区域可以校 正失真。此外,显示图像的区域与显示警报信号的区域之间存在间距。由于警报信号已经触 发了眼睑反射,因此运动到扫描区域中的人员在达到实际图像内容之前已经闭合眼睛或避 开。由此可以避免眼睛损伤。 根据该设备的一种优选的扩展方案,调制装置构造用于根据所隐藏的边缘区域的 大小来执行对激光束的调制,以发送光学警报信号。失真越强烈,所隐藏的边缘区域越大。 由于激光束对眼睛的危险性在从边缘到中心的方向上降低,因此激光器表现出更低的危 害。相应地,只有在所隐藏的边缘区域的大小低于预给定的阈值时,才显示警报信号。 根据一种优选的扩展方案,该设备具有传感器装置,该传感器装置在有人员向借 助微镜装置扫描的立体角区域运动时输出探测信号。调制装置根据探测信号对激光束进行 调制,以发送光学警报信号。因此,只有在识别到有人员朝着扫描的立体角区域运动时,才 可以显示光学警报信号。由此可以防止警报信号的不必要的显示,并且使观察者较少地受 4 CN 111615658 A 说 明 书 3/5 页 到干扰。 根据一种实施方式,警报信号可以包括直接在反向点处或在反向点附近的各个脉 冲或像素。激光装置例如可以具有绿色、蓝色和红色的激光器。仅能够通过红色的激光器发 送警报信号。由此,观察者在扫描的立体角区域的边缘处看到线形的红色区域。 根据该设备的一种扩展方案,调制装置构造用于如此调制激光束,使得连续地发 送沿着行状偏转的反向点的、预给定的颜色的带状区域和/或沿着行状偏转的反向点的、预 给定的强度的带状区域作为光学警报信号。带状区域可以进一步优选地由红色的激光器产 生。 调制装置优选地如此调制激光束,使得光学警报信号对于人眼是不需担心的。 附图说明 附图示出: 图1示出与扫描角相关的允许能量极限的示意性变化曲线; 图2示出用于阐述对允许能量极限的求取的示意性概图; 图3示出根据本发明的第一实施方式的用于投影图像的设备的示意性方框图; 图4示出根据本发明的第二实施方式的用于投影图像的设备的示意性方框图; 图5示出根据本发明的第三实施方式的用于投影图像的设备的示意性方框图; 图6示出具有所隐藏的区域的扫描的立体角区域; 图7示出带状发送的警报信号; 图8示出根据本发明的一种实施方式的用于投影图像的方法的流程图。 在所有附图中,相同或功能相同的元件和设备设有相同的附图标记。
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