JP2020512552A - 物体検出装置および物体の侵入に関する光投影面のモニタ方法 - Google Patents
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Abstract
Description
他の有利な実施形態において、物体検出装置は複数の光源を含み、この場合、ビームスプリッタ装置は、部分ビームの列の各々が光投影面の少なくとも1つの付属された投影面条の上に出現するように、光源から放出された光ビームの各々を、部分ビームのそれぞれ1つの列に分割するように設計されている。このような物体検出装置は、比較的簡単にかつコスト的に有利に形成されている。
図1aに略図で示した物体検出装置は、それぞれが光ビーム12を放出するように形成された少なくとも1つの光源10を含む。さらに、物体検出装置は、ビームパターンが、(少なくとも1つの光源10から放出された少なくとも1つの光ビーム12の)部分ビーム16から、光投影面18の少なくとも1つの部分上におよび/または光投影面18の少なくとも1つの部分周辺内に放射可能である/放射されているように、少なくとも1つの光源10から放出された光ビーム12がそれにより複数の部分ビーム16に分割可能なビームスプリッタ装置14を有する。図1aの実施形態において、例として、さらに、少なくとも1つの光源10とビームスプリッタ装置14の間にコリメータ20が配置されている。しかしながら、これは単なる例として解釈されるべきである。さらに、少なくとも1つの光源10から放出された少なくとも1つの光ビーム12の光路内に他の光学素子が配置されていてもよいことは当然である。ビームパターンを部分ビーム16から描写するためにもまた、他の光学素子が使用されてもよく、しかしながら、ここではそれに関しては説明されない。
図1bは、物体検出装置により光投影面18上に放射されたビームパターンを示す。部分ビーム16の各々に、100mmの検出直径dを有する「検出領域」(仮想測定領域)が付属されてもよい。(部分ビーム16の図示されていないビーム直径は、例えば0.5mmと2mmの間のようなミリメートル範囲内に位置してもよい。)「検出領域」は、約100mmの大きさを有する物体(例えば小児の頭)以外は、それぞれの部分ビーム16により検出されることなく侵入可能ではない領域を与える。
図2に略図で示したビームパターンにおいてもまた、部分ビーム16の同一列16aまたは16bの隣接する光点/光スポットの中心点M間の第1水平/ホリゾンタル間隔a1および部分ビーム16の並列に位置する列16aおよび16bの隣接する光点/光スポットの中心点M間の第2垂直/バーチカル間隔a2はそれぞれ70mmより小さい。それに対応して、隣接する光点/光スポットの中心点M間の最大間隔amaxは100mmより小さい。したがって、光投影面18の少なくとも100mmの直径を有する面は覆われない/モニタリングされないままであることはなくかつIEC60825−1Ed3の規格の前提条件は満たされている。
図3に略図で示したビームパターンは、部分ビーム16の同一列16aまたは16bの隣接する光点/光スポットの中心点M間の、70mmより小さい第1水平/ホリゾンタル間隔a1、部分ビーム16の並列に位置する列16aおよび16bの隣接する光点/光スポットの中心点M間の、70mmより小さい第2垂直/バーチカル間隔a2、および隣接する光点/光スポットの中心点M間の、100mmより小さい最大間隔amaxを有する。光投影面18の少なくとも100mmの直径を有する面は覆われない/モニタリングされないままであることはなく、このことは、IEC60825−1Ed3の規格の前提条件を満たしている。
図4に略図で示したビームパターンもまた、部分ビーム16の同一列16aまたは16bの隣接する光点/光スポットの中心点M間の、70mmより小さい第1水平/ホリゾンタル間隔a1、部分ビーム16の並列に位置する列16aおよび16bの隣接する光点/光スポットの中心点M間の、70mmより小さい第2垂直/バーチカル間隔a2、および隣接する光点/光スポットの中心点M間の、100mmより大きい最大間隔amaxを有する。光投影面18の少なくとも100mmの直径を有する面は覆われない/モニタリングされないままであることはない(すなわち、IEC60825−1Ed3の規格を満たしている)。
図5により略図で示した物体検出装置もまたIEC60825−1Ed3の規格を満たしている。物体検出装置は、複数の光源10、および光源10から放出された光ビーム12の各々がそれによりそれぞれ1つの(水平に/ホリゾンタルに配向された)16aおよび16bに分割可能なビームスプリッタ装置14を有し、これにより、部分ビーム16の列16aおよび16bの各々は、光投影面18の(水平に/ホリゾンタルに配向された)少なくとも1つの付属された投影面条18aまたは18bの上に出現する。物体検出装置は、光投影面18を(ただ1つの)走査ビームで列状に走査/スキャンする(図示されていない)装置と協働し、この場合、走査ビームは光投影面18の列ごとに10μsを必要としかつこのようにして光投影面18の全体を10msの範囲内で1回走査する/スキャンする。
図6は、物体検出装置の第6実施形態により発生可能なビームパターンを示す。
図7により略図で示した物体検出装置は、近接領域内の光投影面18上への物体の侵入の検出のために良好に適している。この場合、光投影面18の方向に放射されたビームパターンの光点/光スポットの中心点Mが光投影面18の周辺にもまた適切に向けられている。中心の光点/光スポットの中心点Mのみが光投影面18内に位置している。側部の光点/光スポットの中心点Mは中心の光点/光スポットの中心点Mと共通の(水平/ホリゾンタル)線上に位置するが、光投影面18の外側で光投影面18の隣接する(水平/ホリゾンタル)端縁まで間隔Δxを有して位置する。2つの上部光点/光スポットの中心点Mおよび2つの下部光点/光スポットの中心点Mもまた、光投影面18の外側で、光投影面18の隣接する(垂直/バーチカル)端縁まで間隔Δyを有して位置する。間隔ΔxおよびΔyは、それぞれの光点/光スポット内に侵入した物体が確認され、かつ確認された物体が光投影面18内に侵入する前に、光投影面18を走査する走査ビームがその光強度において低減され、または(少なくとも短時間内に)遮断されるように選択されている。
方法ステップS1において、光投影面の少なくとも1つの部分上および/または光投影面の少なくとも1つの部分周辺内にビームパターンが放射される。例えば、少なくとも1つの光源から放出された少なくとも1つの光ビームは、ビームパターンが、少なくとも1つの光源から放出された少なくとも1つの部分ビームから、光投影面の少なくとも1つの部分上および/または光投影面の少なくとも1つの部分周辺内に放射されるように、複数の部分ビームに分割される。しかしながら、同様に、複数の光源から放出された光ビームからのビームパターンが、光投影面の少なくとも1つの部分上および/または光投影面の少なくとも1つの部分周辺内に放射されてもよい。このように発生可能なビームパターンに対する例が上で既に記載されている。
放射されたビームパターン内への物体の侵入が確認された場合、光投影面上に投影された少なくとも1つの走査ビームの光強度が低減されるか、または光投影面上への少なくとも1つの走査ビームの投影が少なくとも短時間遮断される(任意の)方法ステップS3がさらに実行される。したがって、ここに記載の方法の実行もまた、(物体として)気づかれることなく侵入した人の目に対する損傷リスクが存在することなく、光投影面を介してスキャンされる少なくとも1つの走査ビームの光強度の上昇を可能にする。したがって、ここに記載の方法もまた、コントラストがはっきりした、および/または明るい画像を光投影面18上に投影するために利用可能である。
12 光ビーム
14 ビームスプリッタ装置
16 部分ビーム
16a、16b 列
18 光投影面
18a、18b 投影面条
18−i 投影面部分
20 コリメータ
a1、a2 間隔
amax 最大間隔
d 検出直径
M 中心点
Sb、Sf 信号
S1、S2、S3 方法ステップ
Δx、Δy 間隔
Claims (13)
- ビームパターンが、複数の光源(10)から放出された光ビーム(12)からまたは少なくとも1つの光源(10)から放出された少なくとも1つの光ビーム(12)の部分ビーム(16)から、光投影面(18)の少なくとも1つの部分上におよび/または光投影面(18)の少なくとも1つの部分周辺内に放射可能なように、光ビーム(12)を放出するようにそれぞれが形成されている少なくとも1つの光源(10)と、
放射されたビームパターンの反射により、放射されたビームパターン内への物体の可能な侵入を決定しかつ場合により物体警告信号を出力するように設計された検出装置と、
を含む、光投影面(18)用物体検出装置。 - 物体検出装置は、装置が、物体警告信号により、少なくとも、光投影面(18)上に投影される少なくとも1つの走査ビームの光強度を低減するかまたは光投影面(18)上への少なくとも1つの走査ビームの投影を少なくとも短時間遮断するように操作可能であることにより、少なくとも1つの走査ビームを光投影面(18)上に投影する装置と協働するように形成されている、請求項1に記載の物体検出装置。
- 物体検出装置は、ビームパターンが、部分ビーム(16)から、光投影面(18)の少なくとも1つの部分上におよび/または光投影面(18)の少なくとも1つの部分周辺内に放射可能なように、少なくとも1つの光源(10)から放出された光ビーム(12)がそれにより複数の部分ビーム(16)に分割可能なビームスプリッタ装置(14)を有する、請求項1または2に記載の物体検出装置。
- ビームスプリッタ装置(14)は、少なくとも1つの回折光学素子および/または少なくとも1つのホログラフィック素子を含む、請求項3に記載の物体検出装置。
- 少なくとも1つの回折光学素子はプリズムおよび/または光学格子である、請求項4に記載の物体検出装置。
- 物体検出装置は複数の光源(10)を含み、この場合、ビームスプリッタ装置(14)は、部分ビーム(16)の列(16a、16b)の各々が光投影面(18)の少なくとも1つの付属された投影面条(18a、18b)の上に出現するように、光源(10)から放出された光ビーム(12)の各々を、部分ビーム(16)のそれぞれ1つの列(16a、16b)に分割するように設計されている、請求項3〜5のいずれか一項に記載の物体検出装置。
- 物体検出装置は、光投影面(18)を列状に走査する走査ビームがそれぞれの光源(10)に付属された投影面条(18a、18b)の上に出現する直前および/または出現する間においてのみそれぞれの光源(10)が作動されているように、光源(10)の各々を他の光源(10)とは無関係に作動させるように設計された制御装置を含む、請求項6に記載の物体検出装置。
- 請求項1〜7のいずれか一項に記載の物体検出装置を含む、少なくとも1つの走査ビームを光投影面(18)上に投影するように設計された装置。
- 装置は、投影機、画像投影機または光学走査装置である、請求項8に記載の装置。
- ビームパターンを、光投影面(18)の少なくとも1つの部分上におよび/または光投影面(18)の少なくとも1つの部分周辺内に放射するステップ(S1)と、
放射されたビームパターンの反射により、物体が、放射されたビームパターン内に侵入したか否かを決定するステップ(S2)と、
を含む、物体の侵入に関する光投影面(18)のモニタ方法。 - 少なくとも1つの光源(10)から放出された少なくとも1つの光ビーム(12)は、ビームパターンが、少なくとも1つの光源(10)から放出された少なくとも1つの光ビーム(12)の部分ビーム(16)から、光投影面(18)の少なくとも1つの部分上におよび/または光投影面(18)の少なくとも1つの部分周辺内に放射されるように、複数の部分ビーム(16)に分割される、請求項10に記載の方法。
- 複数の光源(10)から放出された光ビーム(12)の各々は、部分ビーム(16)の列(16a、16b)の各々が、光投影面(18)の付属された投影面条(18a、18b)の上に出現するように、部分ビーム(16)のそれぞれ1つの列(16a、16b)に分割される、請求項11に記載の方法。
- 投影面(18)を列状に走査する走査ビームがそれぞれの光源(10)に付属された投影面条(18a、18b)の上に出現する直前および/または出現する間においてのみそれぞれの光源(10)が作動されているように、光源(10)の各々は他の光源(10)とは無関係に作動される、請求項12に記載の方法。
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