CN104487892B - 用于减小投影设备的光强的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种用于减小投影设备(10)的光强的方法，所述方法包括以下步骤：将信息(30a、30b、...、30e)以可视显示的形式投影到整个面(20)上；通过所述投影设备(10)发送多个对于观察者基本上不可感知的电磁信号(通过50、51、…、55标出)到所述整个面(20)上；借助于所述电磁信号探测位于投影设备(10)与整个面(20)之间的光程中的对象；以及只要探测到光程中的对象，则减小所述投影设备(10)的光强。

Description

用于减小投影设备的光强的方法
技术领域
本发明涉及一种用于减小投影设备的光强、尤其是用于减小在运行投影设备尤其是移动投影设备时观察者的潜在危险的方法。
背景技术
由现有技术已知所谓的微微投影设备或短投影仪或短屏幕放映机，其大约具有一个烟盒的大小，并且用于例如在连接到膝上计算机时或者作为电子装置——例如智能手机——的集成组件将计算机的屏幕内容或一般是信息投影到壁面上。
这种类型的常规投影仪根据DLP(数字光处理器)原理、LCoS(硅上液晶)原理或作为扫描镜激光投影仪工作。然而在此不进一步讨论投影仪的准确的功能方式。
常规投影仪具有的共同点在于，信息的投影的可视显示借助到投影面上的基本上均匀的照明实现。这一方面具有的缺点在于，投影仪的可用能量均匀地分布到投影面的所有部分面上，尽管经常仅仅一个或少量部分面对于观察者是重要相关的。也就是说对于非重要相关的部分面不必要地消耗例如投影仪的以光强的形式的能量或者能量并且因此相对大幅降低投影仪的在时间上的可用性，该投影仪通常独立于电网地也就是例如借助蓄电池运行。
另一方面基于投影面的均匀照明产生的缺点在于，所投影的显示的光密度可能出于节能的原因保持相对低，从而对于观察者仅仅产生不满意的显示。
经常投影面的仅仅一个部分面，也就是说整个面的大约10％至50％对于观察者在内容上是重要相关的，至少对于一定持续时间——例如在视频片段、图片浏览、在文本文档、表格或标记程序的应用窗口的当前处理区域中是重要相关的。在这点上与在此讨论的移动应用不同，应不考虑大型视频或图像放映，其利用整个投影面并且借助与电网相关的装置实施。
此外，在基于激光的装置中，从投影仪出发的光流基于存在的眼睛安全方针限于这样的值，所述这样的值在全面积均匀分布的显示的情况下同样仅仅能够实现所投影的显示的不满意的光密度。应用具有相对高的功率的激光的投影设备的运行被认为是不利的，因为这样的激光在射到人体、尤其眼睛的情况下可能是有害健康的。
发明内容
因此，本发明在根据权利要求1的第一方面中提出一种用于减小投影设备的光强的方法，所述方法包括以下步骤：将信息以可视显示的形式投影到整个面上；通过投影设备发送多个对于观察者基本上不可感知的电磁信号到整个面上；借助于电磁信号探测位于投影设备与整个面之间的光程中的对象；只要探测到光程中的对象，就减小投影设备的光强。
在根据权利要求15的另一方面中本发明提出一种投影设备，该投影设备适用于根据按照第一方面的方法的运行。
根据一种实施方式的方法或投影设备的优点由以下产生：如果对象——例如人体的一部分——位于投影的光程或简言之投影路径中，由投影设备出发的光束对于所述人体的一部分可能是有害健康的，则在该情况下减小例如激光运行的投影设备的光强。这当根据另一实施方式对于至少一个对于观察者重要相关的部分面提高光强从而也相应地提高了潜在危险时是尤其有利的。然而通过发送测试类电磁信号探测投影路径中的对象的存在，并且只要对象位于投影路径中，就相应地减小潜在危险，也就是用于至少一个重要相关的部分面的光强。
优选地沿着至少一个重要相关的也就是视觉上突出的部分面的边缘发送所述电磁信号，这具有的优点在于，如果涉及光信号，则所述信号没有由观察者注意到。
优选所述光信号脉冲形地以在0.2ns至100ns的范围中的脉冲长度发送，尤其是在具有100MHz至500MHz的频率和0.2ns至10ns的长度的至少20个和最高100个脉冲之间。
有利地，改变所述图像显示比例的步骤包括改变光强比例和/或光密度比例和/或对比度比例和/或颜色密度比例和/或灰度值比例和/或图像清晰度比例。因此，如果选择一个部分面为重要相关的，则可以通过重要相关的部分面与剩余面的光密度比例将重要相关的部分面或信息比剩余的相对更亮地显示，其中，关于重要相关的部分面的光强没有必要提高，而是可以保持恒定，并且可以仅仅降低关于非重要相关面的光强。
重要相关的部分面的在视觉上的突出也可以通过改变重要相关的和非重要相关的面之间的对比度比例以及通过改变颜色密度比例和/或灰度值比例和/或图像清晰度比例来实现。
此外优选地，选择的步骤包括借助指示装置选择所述重要相关的部分面。指示装置可以例如是与投影设备分离的激光指示器，借助该激光指示器在投影面上指向重要相关的部分面，该重要相关的部分面那么在视觉上相对于剩余面被突出。
此外有利地，选择重要相关的部分面的步骤包括与投影设备和/或与以可控制的方式与投影设备连接的电子装置耦合的指示装置。这例如可以是鼠标指示器，其或者直接与投影设备耦合或者通过与投影设备连接的电子装置——例如外部计算机与投影设备耦合。在第一种情况下，投影设备例如也可以直接集成到智能手机、平板电脑、笔记本或超极本或其他基于计算机的装置中，其中，指示装置也可以是触摸敏感的屏幕(触摸屏)。
优选地，选择的步骤包括以手动方式选择重要相关的部分面，其中，所述选择通过短时接触所述重要相关的部分面、更确切地说在可视示出的投影上的重要相关的部分面和/或通过干预所述投影的投影路径来实现。因此可以通过相对简单的方式选择重要相关的部分面。
优选地，所投影的可视显示的位置相对于整个面在投影设备的运动中保持恒定。这尤其在投影设备中是有利的，所述投影设备保持在用户的手中，以便补偿不可避免的运动波动。投影设备的运动可以借助于一个或多个传感器、尤其是通过加速度传感器、转速传感器、磁场传感器、光学传感器、距离传感器和/或红外传感器求取。
关于传感器还应注意，投影设备也可以包括用于确定周围环境亮度的一个或多个传感器，以便因此将用于例如光强和/或光流的值匹配于环境亮度。
也优选的是，投影设备与用于选择重要相关的部分面的指示装置耦合，其中，指示装置的可视显示投影到所述重要相关的部分面上，其中，在投影设备的运动中指示装置的所投影的显示的位置相对于重要相关的部分面保持恒定或者指示装置的所投影的显示的位置随着投影设备的运动是可改变的，以便因此借助指示装置选择另一部分面作为重要相关的。
此外优选的是，使用者能够可选地借助于指示装置选择一个部分面作为重要相关的。在此，用户可以例如“通过鼠标点击”或通过其他的通过用户可控制的方式决定是否应该在视觉上突出部分面。
此外还优选的是，投影设备在将信息以可视显示形式投影到整个面时发送基本上规则地分布和投影在整个面上地设置的控制信号，所述控制信号在通过选择的步骤影响的情况下能够使得分配给相应控制信号的部分面显得在视觉上突出或重要相关的。通过这种方式，投影设备根据反馈的方式——如例如在间距测量设备中基于红外信号或超声波信号的情况那样——“知道”，哪个部分面当前选择为重要相关的。
附图说明
以下根据实施方式结合附图阐明本发明。其中：
图1示出了根据本发明的一种实施方式的投影设备，其具有由投影设备发射的投影面，所述投影面具有不同的信息；
图2示出了根据本发明的一种实施方式的投影设备，其具有由投影设备发射的投影面，所述投影面具有不同的信息，其中，信息在视觉上是突出的；
图3示出了根据本发明的一种实施方式的投影设备，其具有由投影设备发射的投影面，所述投影面具有不同的信息，其中，信息在投影设备执行运动期间在视觉上是突出的；
图4示出了根据本发明的一种实施方式的投影设备，其具有由投影设备发射的投影面，所述投影面具有不同的信息，其中，信息在投影设备在投影面的边缘之上执行运动期间在视觉上是突出的；以及
图5示出了投影面，其具有以点线的形式的、用于探测位于投影路径中的对象的、在投影面上示出的可能的信号。
具体实施方式
图1示意地示出了投影设备10，其适用于根据本发明的方法的应用，该方法在下文中详细地阐明。
投影设备10在图1示出的例子中是所谓的微微投影仪或屏幕放映机，其作为独立(stand-alone)的设备示出并且大约具有一个烟盒的大小。然而也可以考虑，投影设备10是(在此未示出的)智能手机、平板电脑、笔记本或超极本、摄像机、游戏机、移动的图像传输装置(例如DVD播放器)或其他的尤其也基于计算机和/或具有互联网功能的、移动的或汽车装置的集成组件。
此外在图1中示出了投影面20，该投影面应该称为整个面，并且当投影设备10将信息投影或可视地显示到一个未进一步指定的背景上时该投影面产生。为了更好的辨识，在图1中示出了四个光束路径15，其延伸至投影面20的角。
在投影面20中为了进一步阐明的目的(也就是说否则是不可见的)绘出坐标系25，其由以X表示的轴线和以Y表示的轴线组成。由此可以提出投影面20的具有在宽度方面-w0至+w0的、在高度方面+h0至-h0的延展。
在投影面20上示出了不同的任意内容30a、30b、30c、30d、30e，它们在示出的例子中是图标，但是也可以是应用窗口、操作元件等。
此外，在投影面20上示出了作为箭头尖部示出的指示装置40，其相对于投影面20具有固定的位置，也就是说——关于坐标系25——具有以x0和y0表示的位置。然而优选的是，指示装置40位于投影面20的中央。
图2示出了基本上与在图1中相同的显示，也就是说投影设备10以及投影面20连同在其中示出的图标30a、30b、30c、30d、30e以及指示装置40。与图1的区别现在在于，图标30e基于基本上在图标30e上示出的指示装置40选择为对于观察者重要相关的。也就是说，其余30a、30b、30d、30c对于观察者不是重要相关的，并且因此在图2中仅仅虚线地标明。
在实际中这意味着：图标30e——其也如上已经所述的那样，可以是应用窗口、文本位置、表格、短片等——相比于其余图标30a、30b、30d、30c显得在视觉上突出，因为它对于观察者是重要相关的。视觉上的突出通过在图2中以框架35包围的并由此形成部分面的图标30e相比于其余图标30a、30b、30d、30c的图像显示比例的改变来实现，所述改变借助于该部分面相比于其余面的光密度比例的变化。在此可以或者降低重要相关的部分面的光密度保持恒定而剩余的——不重要相关的面——的光密度，或者使重要相关的面的光密度通过提高用于该部分面的光强来提高而其余面的光密度保持恒定。
视觉上的突出也可以通过对比度比例的变化和/或颜色密度比例的变化和/或灰度值比例的变化和/或图像清晰度比例的变化实现。
此外应注意，重要相关的部分面的选择也可以通过其他在上面已经提及的手段实现。
图3又示出了与图1和2基本上相同的显示，然而具有的区别在于，实际的投影面20’通过投影设备10的转移或运动——通过半圆形箭头12标明——而相对于原来的投影面20(虚线表示)是经移动的。投影面从20到20’的移动通过箭头45标明。
因为随着投影设备10的转移指示装置40也一起运动，所以现在图标30a被选择或标记为对于观察者重要相关。出于这个原因其余图标30b、30c、30d、30e显仅仅虚线标明。用虚线表示的面50——对于该面图像信息不可用——可以保持为完全暗的，或者也可以被配属任何其他的颜色、亮度、图案。投影设备10的运动可以如上已经所述的那样通过不同的传感器检测。
虽然在图3中示出的例子中指示装置40随着投影设备10一起运动，也就是说指示装置40的位置相对于投影面20’的边缘保持恒定，但是也可以考虑，指示装置40运动，以便选择一个图标作为重要相关的，而投影面不转移。
图4又示出了与图3中类似的显示，也就是说使投影设备10运动，这通过箭头12标明。然而，投影设备10的运动在图4中如此，使得指示装置40将在投影面20之外，并且因此图标30a将不再选择为重要相关的。在该情况下图标30a的图像内容被逐步地——通过指示装置40’和40”标明的那样——以如此程度移动，直至指示装置40”又选择图标30a为重要相关的。
例如光强的变化可以通过分别针对每个单个的视频像素提供的控制信号实现，如果相应的控制信号传输相应信息：应提高或改变用于每个像素的光强。
图5最后示出一个投影面20，如在图2中的情况那样，然而无产生投影的投影设备。图标30a、30b、30c、30d和30e又是可见的，其中，仅仅图标30e作为通过指示装置40选择为重要相关的部分面在视觉上是突出的，而其他图标分别通过点式轮廓显示为不重要相关的。
图标30e如在图2中那样由一个(然而在此未示出的)框架35包围，以便在视觉上突出图标30e。取而代之地具有图标30e的部分面由点式边缘50包围，该边缘与框架35重合，其中，边缘50的每个点应该表示到达投影面上的信号的一个位置。这些信号是处于如此状态，使得该信号没有由观察者察觉。如果对象位于所述信号中的一个或多个的光程或投影路径中，例如手或头，则——基于由投影设备出发的一个或多个信号的投影路径的中断——确定探测到对象并且例如降低用于重要相关的部分面的光强，以便因此避免通过过高的光强引起的对例如眼睛的危害。对象的探测可以例如通过飞行时间测量或相位移动方法确定。但也可考虑其他相应的方法。
如在图2中替代地或附加地示出的那样，用于探测对象的相应的测试信号也可以投影到投影面20的其他位置上，如例如通过点线51、52、53或54所示。而且整个投影面20的边缘可以用作用于测试信号的区域，如通过点式线55所示。但可以考虑任何其他的也可以位于投影面20之外的区域。
最后还应注意，可以同时考虑对象与投影设备的间距，也就是说，与投影设备距离相对远的对象没有必要必须引起光强的减小，如果确定了由于远离于投影设备而确实排除了例如被照射的观察者的危险。

Claims (14)

1.一种用于减小投影设备(10)的光强的方法，所述方法包括以下步骤：
将信息以可视显示的形式投影到整个面(20)上；
通过所述投影设备(10)发送至少20个和最多100个之间的对于观察者基本上不可感知的电磁信号到所述整个面(20)上，其中，所述电磁信号是光信号，其中，脉冲形地以100MHz至500MHz的频率以在0.2ns至10ns的范围中的脉冲长度发送所述光信号；
借助于所述电磁信号探测位于投影设备(10)与整个面(20)之间的光程中的对象；以及
只要探测到所述光程中的对象，则减小所述投影设备(10)的光强。
2.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括以下步骤：
在可视示出的信息的整个面(20)内选择至少一个对于观察者重要相关的部分面；以及
改变所述至少一个重要相关的部分面与所述可视显示所投影到的整个面(20)的剩余面的图像显示比例，更确切地说，如此使得所述至少一个重要相关的部分面的图像显示相比于所述剩余面对于观察者在视觉上显得突出或重要相关。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，沿着所述至少一个重要相关的部分面的边缘发送所述电磁信号。
4.根据权利要求2至3中任一项所述的方法，其中，改变所述图像显示比例的步骤包括改变光强比例和/或光密度比例和/或对比度比例和/或颜色密度比例和/或灰度值比例和/或图像清晰度比例。
5.根据权利要求2至3中任一项所述的方法，其中，所述选择的步骤包括借助电子指示装置(40)选择所述重要相关的部分面。
6.根据权利要求2至3中任一项所述的方法，其中，所述重要相关的部分面的选择的步骤包括与所述投影设备(10)和/或与以可控制的方式与所述投影设备(10)连接的电子装置耦合的指示装置(40)。
7.根据权利要求2至3中任一项所述的方法，其中，所述选择的步骤包括以手动方式选择所述重要相关的部分面，其中，所述选择通过短时接触所述重要相关的部分面、更确切地说在可视示出的投影上的重要相关的部分面和/或通过干预所述投影的投影路径来实现。
8.根据权利要求2至3中任一项所述的方法，其中，所投影的可视显示的位置相对于所述整个面在所述投影设备(10)的运动中保持恒定。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述投影设备(10)的运动借助于一个或多个传感器求取。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述投影设备(10)与用于选择所述重要相关的部分面的指示装置(40)耦合，其中，所述指示装置(40)的可视显示投影到所述重要相关的部分面上，其中，在所述投影设备(10)的运动中所述指示装置(40)的所投影的显示的位置相对于所述重要相关的部分面保持恒定或者所述指示装置(40)的所投影的显示的位置随着所述投影设备(10)的运动是可改变的，以便因此选择另一部分面作为重要相关的。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，使用者能够可选地借助于所述指示装置(40)选择一个部分面作为重要相关的。
12.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述投影设备(10)在将信息以可视显示形式投影到所述整个面上时发送基本上规则地分布和投影在所述整个面上地设置的控制信号，所述控制信号在通过选择的步骤影响的情况下能够使得分配给相应控制信号的部分面显得在视觉上突出或重要相关的。
13.根据权利要求9所述的方法，其中，所述传感器是加速度传感器、转速传感器、磁场传感器、光学传感器、间距传感器和/或红外传感器。
14.一种投影设备，其特征在于，所述投影设备(10)能够以根据权利要求1至13中任一项所述的方法运行。
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