KR20140077116A

KR20140077116A - 눈 보호 장치를 포함하는 휴대용 레이저 프로젝터 및 레이저 광으로부터 보호하기 위한 방법

Info

Publication number: KR20140077116A
Application number: KR20130154078A
Authority: KR
Inventors: 프랑크 피셔; 밍 리우
Original assignee: 로베르트 보쉬 게엠베하
Priority date: 2012-12-13
Filing date: 2013-12-11
Publication date: 2014-06-23
Also published as: JP2014119761A; DE102012223010A1; KR102134214B1; JP6385052B2

Abstract

본 발명은 투영 수단에 의해 발생한 레이저 광으로부터의 보호를 위한 눈 보호 장치를 구비한 휴대용 레이저 프로젝터에 관한 것으로서, 상기 눈 보호 장치는 중력 가속도 성분을 검출하기 위한 마이크로 기계 가속도 센서를 포함하며, 검출된 중력 가속도 성분에 기초하여 배향 신호를 발생시키도록, 그리고 상기 발생한 배향 신호에 따라서 투영 수단을 제어하도록 설계된다.
또한, 본 발명은 휴대용 레이저 프로젝터에 의해 발생한 레이저 광으로부터 보호하기 위한 방법에 관한 것으로서, 상기 레이저 프로젝터는, 주 투영 방향 주위로 개방각 범위 내에서 레이저 프로젝터의 투영 수단에 의해 방사되는 레이저 광을 이용하여 투영 영상을 생성하도록 설계되며, 제1 방법 단계에서 중력 가속도 성분이 검출되고, 제2 방법 단계에서 주 투영 방향과 수평면 사이의 배향각에 따라 그리고 검출된 중력 가속도 성분에 따라 배향 신호가 발생하고, 제3 방법 단계에서 상기 발생한 배향 신호에 기초하여 투영 수단이 제어된다.

Description

눈 보호 장치를 포함하는 휴대용 레이저 프로젝터 및 레이저 광으로부터 보호하기 위한 방법{PORTABLE LASER PROJECTOR WITH AN EYE PROTECTION DEVICE AND METHOD FOR PROTECTING AGAINST LASER LIGHT}

본 발명은 제1항의 전제부에 따라 레이저 광으로부터의 보호를 위한 눈 보호 장치를 포함하는 휴대용 레이저 프로젝터에 관한 것이다.

이와 같은 휴대용 레이저 프로젝터는 일반적으로 공지되어 있다. 레이저 기반 피코 프로젝터라고도 지칭되는 휴대용 프로젝터는 전통적인 광원을 구비한 프로젝터에 비해 다수의 장점들, 예컨대 더 넓은 수색계(color scale) 또는 더 우수한 영상 품질을 갖는다. 그러나 휴대용 레이저 프로젝터에서는 레이저 광이 사용되므로, 레이저에 의해 발생하는 높은 강도의 콜리메이트 레이저빔으로 인해 눈 안전에 대한 요건이 비교적 까다롭다.

레이저 광에 의한 눈 손상을 보호하기 위한 종래의 시스템들은 레이저 출력을 제한하여 눈의 안전성을 높이고 있다. 그럼으로써, 소정의 레이저 등급, 일반적으로는 레이저 등급 II 하위의 레이저를 사용함으로써 최대 레이저 출력이 보증된다. 이와 같은 소극적인 방식으로 눈의 안전성을 개선하는 것은 비교적 높은 영상 밝기에서 우수한 영상 품질을 요구하는 까다로운 요건에 맞지 않는다.

본 발명의 과제는, 매우 우수한 영상 품질에 대한 요건을 레이저 광을 이용하여 달성하는 동시에, 레이저 출력을 높일 뿐만 아니라 눈의 안전성도 보장하는 것이다.

독립항들에 따른 본원의 레이저 프로젝터와, 휴대용 레이저 프로젝터에 의해 발생한 레이저 광으로부터 보호하기 위한 본원의 방법은 종래 기술에 비해, 비교적 높은 영상 밝기에서 매우 우수한 영상 품질의 투영 영상을 생성하기 위한 레이저 광의 장점들이 이용될 수 있는 동시에 눈의 안전성도 보장하는 장점이 있다. 이 경우 가장 바람직하게는, 레이저 광의 주 투영 방향에 사람. 특히 그 사람의 눈이 위치함에 따라 레이저 광이 즉각 차단되고, 그럼으로써 눈 손상 및 다른 잠재적인 손상이 방지된다. 특히 바람직하게는 중력 센서 또는 G 센서라고도 지칭되는 마이크로 기계 가속도 센서가 비교적 작은 크기를 가지므로, 설치 공간이 적게 요구되어 다수의 레이저 프로젝터에 본 발명에 따른 눈 보호 장치를 매우 간단하게 설치할 수 있다. 이때 마이크로 기계 가속도 센서는 하나 이상의 검출축을 따라서 레이저 프로젝터의 가속도를 검출하여 레이저 프로젝터의 공간 배향을 결정하도록 특히 설계된다. 개방각 범위를 중심으로 주 투영 방향으로 방사되는 레이저 광이 사람에게 그리고 특히 사람의 눈에 손상을 줄 수 있는 방향 및/또는 영상의 투영에 있어서 무의미하거나 불리한 방향을 가리키는 방식으로 레이저 프로젝터가 배향된 경우, 눈 보호 장치는 눈을 보호하도록, 그리고/또는 에너지 절약을 위해 레이저 광을 차단하도록 설계된다. 특히, 투영 수단의 제어에는 레이저 광의 세기 감소, 레이저 광의 차단 및/또는 주 투영 방향이 아닌 방향으로의 레이저 광의 편향이 포함된다. 예컨대, 레이저 광의 세기는 레이저 프로젝터가 기울어질 때 주 투영 방향과 지면에 대해 평행한 수평면 사이의 배향각에 따라서, 특히 연속적으로 또는 단계적으로 변경된다. 또한, 본 발명에 의해, 레이저 프로젝터가 예컨대 지구 중력장에 평행한 방향으로의 레이저 광의 투영을 포함하는 부적절한 배향 위치에 있거나 레이저 프로젝터가 움직이면, 레이저 광이 비활성화됨으로써 레이저 프로젝터의 에너지 소비가 감소한다. 특히, 레이저 프로젝터의 부적절한 배향 위치 또는 위험 위치라 함은, 사람 및 특히 사람의 눈이 레이저 광에 의해 잠재적으로 위험에 노출되는 레이저 프로젝터의 모든 배향을 말하며, 예컨대 레이저 프로젝터의 부적절한 배향 위치는 주 투영 방향을 중심으로 한 레이저 광의 투영도 포함하며, 주 투영 방향은 지구 중력장과 함께 투영각을 형성하고, 이와 같은 투영각은 60도 이하, 바람직하게는 30도 이하, 특히 바람직하게는 10도 이하의 값을 갖는다.

본 발명의 바람직한 실시예들과 개선예들은 종속항들 및 도면들을 참고한 상세한 설명에서 파악할 수 있다.

한 바람직한 개선예에 따라, 레이저 프로젝터는 주 투영 방향 주위로 개방각 범위 내에서 방사되는 레이저 광을 이용하여 투영 영상을 생성하도록 설계되며, 마이크로 기계 가속도 센서는 주 투영 방향에 대해 평행하게 배치된 검출축을 따라서 가속도 성분을 검출하도록 설계된다.

그러므로 바람직하게는 검출축이 정확히 1개만 형성된 마이크로 기계 가속도 센서를 구비한 눈 보호 장치가 사용될 수 있다. 주 투영 방향과 수평면 사이의 배향각에 따라서 배향 신호를 발생시키도록 눈 보호 장치가 설계됨에 따라, 눈 보호 장치가 배향각에 따라서 투영 수단을 제어하도록, 특히 레이저 광을 차단하도록 설계되는 추가의 장점이 획득된다. 특히, 가속도 센서를 교정하여 배향각과 배향 신호 사이의 명백한 관계가 형성됨으로써, 동물 또는 사람, 특히 이들의 눈의 손상을 방지할 수 있다.

또 다른 한 바람직한 개선예에 따라, 배향 신호는 일정한 배향각 인터벌에 기초하여 투영 수단을 제어하도록 설계되며, 특히 투영 수단의 제어는 배향각의 값이 60도 미만인 경우, 바람직하게는 30도 미만인 경우, 특히 바람직하게는 10도 미만인 경우의 레이저 광의 비활성화, 및/또는 주 투영 방향과 중력 가속도 사이에 형성된 투영각의 값이 60도 미만인 경우, 바람직하게는 30도 미만인 경우, 특히 바람직하게는 10도 미만인 경우의 레이저 광의 비활성화를 포함한다. 그러므로 바람직하게는, 개방각 범위를 중심으로 주 투영 방향으로 방사된 레이저 광은, 주 투영 방향이 사람에게 그리고 특히 사람의 눈에 손상을 줄 수 있는 방향 및/또는 영상의 투영에 있어 무의미하거나 불리한 방향을 가리키면, 눈의 보호 및/또는 에너지 절약을 위해 차단될 수 있다. 이로써, 특히 레이저 광이 밑으로 바닥을 향해 방사됨으로 인해 유아가 위험에 노출될 확률이 감소한다.

또 다른 한 바람직한 개선예에 따라, 가속도 센서는 특히 서로 직교하게 배치된, 3개의 중력 가속도 성분들을 검출하기 위한 정확히 3개의 검출축, 또는 특히 서로에 대해 그리고 주 투영 방향에 대해 직교하게 배치된, 2개의 중력 가속도 성분을 검출하기 위한 정확히 2개의 검출축을 가지며, 이 경우 눈 보호 장치는 검출된 3개 또는 2개의 중력 가속도 성분에 기초하여 배향 신호를 발생시키도록 설계된다.

그러므로 바람직하게는 레이저 프로젝터의 배향을 교정 없이 직접, 특히 절대적으로 결정하는 데 눈 보호 장치가 사용될 수 있다. 또한, 이와 같은 방식으로 모든 배향 위치에서 레이저 프로젝터 및 특히 주 투영 방향의 정확한 배향 결정이 가능하다.

또 다른 한 바람직한 개선예에 따라, 눈 보호 장치는, 레이저 프로젝터가 지면에 대해 평행하게 연장되는 주 투영 방향을 갖는 수평 위치로부터 지면에 대해 수직 방향으로 연장되는 주 투영 방향을 갖는 수직 위치로 기울어지면 레이저 광을 비활성화하도록 설계되며, 특히 눈 보호 장치는 레이저 프로젝터가 수직 위치로부터 수평 위치로 기울어지면 레이저 광을 활성화하도록 설계된다.

그럼으로써 바람직하게는 생물, 예컨대 동물, 어린 아이들 또는 누워있는 사람이 레이저 프로젝터에 의해 방사되는 레이저 광으로 인한 위험에 노출되는 일이 방지될 수 있다. 나아가, 바람직하게는, 예컨대 휴대용 통신 기기 안에 통합된 레이저 프로젝터를 손에 들고 있는 사용자, 그리고 예컨대 착신 통화로 인해 주 투영 방향이 상향으로 사용자를 향하도록 레이저 프로젝터를 시야 방향으로 움직이는 사용자의 눈 손상을 방지할 수 있다.

또 다른 한 바람직한 개선예에 따라, 투영 영상을 생성하기 위한 휴대용 레이저 프로젝터의 투영 수단이 레이저 광을 발생시키기 위한 레이저원, 특히 레이저 다이오드, 레이저원에 에너지를 공급하기 위한 에너지 공급 수단, 디지털 데이터에 따라서 투영 영상을 생성하기 위한 영상 처리 수단, 및/또는 레이저원을 제어하기 위한 전자 구동 장치를 포함하며, 눈 보호 장치는 영상 처리 수단, 전자 구동 장치, 및/또는 에너지 공급 수단을 제어하여 투영 수단을 제어하기 위한 제어 수단, 특히 전자 제어 장치를 포함한다.

그럼으로써 바람직하게는 레이저 프로젝터가 위험 위치로 움직여 레이저 광이 차단될 때까지의 시간을 최소화할 수 있다. 특히 이러한 장점은 전자 제어 장치에 의한 레이저 광의 제어를 통해 달성된다.

또 다른 한 바람직한 개선예에 따라,, 레이저 프로젝터는 눈 보호 장치를 수동으로 비활성화할 수 있게 설계된다.

그럼으로써 바람직하게는, 사용자가 특히 잠재적인 위험 위치에 레이저 프로젝터를 들고 있는 경우, 사용자가 위험 위치에서 레이저 광에 노출되는 점을 인지하더라도 레이저 프로젝터를 작동시킬 수 있다. 특히, 주 투영 방향이 위험할 수 있는 방향으로, 예컨대 중력 가속도에 평행한 방향으로, 특히 예컨대 앉아 있는 사용자가 레이저 프로젝터를 들고 있는 동안 천정을 향해 위를 가리키는 경우에도, 사용자는 레이저 프로젝터를 사용할 수 있다. 예컨대 누워있는 사용자는, 사용자가 레이저 프로젝터의 위험 위치를 인지하고 있음에도, 영상을 천정에 투영하여 레이저 프로젝터를 사용할 수 있다.

상기 방법의 한 바람직한 개선예에 따라, 레이저 프로젝터가 지면에 대해 평행하게 연장되는 주 투영 방향을 갖는 수평 위치로부터 지면에 대해 수직방향으로 연장되는 주 투영 방향을 갖는 수직 방향으로 기울어지면 레이저 광이 비활성화되고, 특히 레이저 프로젝터가 수직 위치로부터 수평 위치로 기울어지면 레이저 광이 활성화된다.

그럼으로써 바람직하게는 특히 사용자가 레이저 프로젝터를 부적절한 배향 위치에 들고 있는 경우에, 생물, 예컨대 동물들, 어린 아이들 또는 누워있는 사람이 레이저 프로젝터로부터 방사되는 레이저 광으로 인한 위험에 노출되는 일이 방지될 수 있다. 또한, 그로 인해 바람직하게는, 예컨대 휴대용 통신 기기 안에 통합된 레이저 프로젝터를 손에 들고 있는 사용자, 그리고 예컨대 착신 통화로 인해 주 투영 방향이 상향으로 사용자를 향하도록 레이저 프로젝터를 시야 방향으로 움직이는 사용자의 눈 손상을 방지할 수 있다. 또한, 그로 인해 바람직하게는 본 발명에 따른 레이저 프로젝터를 구비한 다수의 휴대용 전자 장치를 사용할 수 있게 된다.

상기 방법의 또 다른 한 바람직한 개선예에 따라, 휴대용 레이저 프로젝터는 레이저 광을 발생시키기 위한 레이저원, 특히 레이저 다이오드, 레이저원에 에너지를 공급하기 위한 에너지 공급 수단, 디지털 데이터에 기초하여 투영 영상을 생성하기 위한 영상 처리 수단, 및/또는 레이저원을 제어하기 위한 전자 구동 장치와 함께 작동되고, 제3의 방법 단계에서 레이저 광은 영상 처리 수단, 전자 구동 장치 및/또는 에너지 공급 수단의 제어에 의해 활성화 및/또는 비활성화된다.

그럼으로써 바람직하게는, 레이저 프로젝터가 위험 위치로 움직여 레이저 광이 차단될 때까지의 시간을 최소화할 수 있다. 특히 그럼으로써 바람직하게는, 기존의 전자 제어 장치를 레이저 프로젝터가 통합 설치된 전자 장치를 위해 눈 보호 장치를 이용하여 레이저 광을 제어하는 데 사용할 수 있다.

본 발명의 실시예들은 도면에 도시되어 있으며 하기의 설명에서 상술된다.

도 1a 내지 도 1c는 본 발명의 제1, 제2 및 제3 실시예에 따른 레이저 프로젝터에 관한 도이다.
도 2는 사용자의 손에 파지된 종래 기술에 따른 레이저 프로젝터에 관한 도이다.
도 3은 본 발명에 따른 레이저 프로젝터의 개략적 측면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 레이저 프로젝터의 전자 제어 장치를 작동하기 위한 절차 흐름도이다.
도 5는 본 발명에 따른 레이저 프로젝터에 의해 발생한 레이저 광으로부터 보호하기 위한 추가의 절차 흐름도이다.

상이한 도면들에서 동일한 요소들은 항시 동일한 도면 부호를 가지므로, 일반적으로 각각 한 번만 지시되거나 언급된다.

도 1a 내지 도 1c에는 본 발명에 따른 휴대용 레이저 프로젝터(1)의 3가지 가능한 실시예가 도시되어 있으며, 여기서 레이저 프로젝터(1)는 독립적인 장치로서 형성되거나, 휴대 전화기 또는 다른 장치 안에 통합된다. 하기에서, 지구 중력장에 대해 수직인 평면을 수평면(102)이라 칭하고, 지구 중력장에 대해 평행한 평면을 수직면(101)이라 칭한다. 도 1a 내지 도 1c에 따른 본 발명의 휴대용 레이저 프로젝터(1)의 3가지 실시예들에서 공통점은, 특히 투영 영상을 생성하기 위해 투영 수단(10)에 의해 개방각 범위(12) 내에서 방사되는 레이저 광(13)의 주 투영 방향(11)이 수평면(102)에 대해 실질적으로 평행하게, 또는 수직면과 관련하여 비교적 작은, 특히 무시할 수 있는 정도의 배향각(24)으로(예컨대 도 3 참조) 배치되는 점이다. 레이저 프로젝터(1)의 이러한 배향을 하기에서는 레이저 프로젝터의 수평 위치라 칭한다. 본 발명에 따른 레이저 프로젝터(1)를 이용하면, 수평면(102)에 대해 평행하지 않게 방사되는 레이저 광(13)을 차단하여 눈 손상을 방지할 수 있고, 이때 레이저 프로젝터(1)는 수평 위치가 아닌 위치에 있다.

도 1a에는, 제1 주 연장 평면(102')을 가지며 수평형 레이저 프로젝터(1)라고도 지칭되는, 직사각형 레이저 프로젝터(1)로서, 본 발명에 따른 휴대용 레이저 프로젝터(1)의 제1 실시예가 도시되어 있다. 제1 실시예에 따른 수평형 레이저 프로젝터(1)는, 예컨대 테이블의 수평면(102)에 대해 평행하게 배치된 제1 주 연장 평면(102')이 작동하도록 설계된다.

도 1b)에는, 제2 주 연장 평면(101')을 가지며 수직형 레이저 프로젝터(1)로도 지칭되는, 직사각형 레이저 프로젝터(1)로서, 본 발명에 따른 휴대용 레이저 프로젝터(1)의 제2 실시예가 도시되어 있다. 제2 실시예에 따른 수직형 레이저 프로젝터(1)는, 예컨대 수직면(101)에 대해 평행한 제2 주 연장 평면(101')이 작동하도록 설계된다.

도 1c에는, 휴대용 전자 장치(1'), 예컨대 랩탑(1') 안에 통합된 레이저 프로젝터로서 본 발명에 따른 휴대용 레이저 프로젝터(1)의 제3 실시예가 도시되어 있으며, 상기 레이저 프로젝터는 장치(1')의 후면(2')에 장착된다.

도 2에는 사용자의 손(52)에 파지된, 종래기술에 따른 레이저 프로젝터(1")가 도시되어 있으며, 이 경우 사용자의 시야 방향(51')이 레이저 광(13")의 방향을 향해있고, 그로 인해 사용자의 눈(51)이 손상된다. 특히, 서있는 사람의 일반적인 신체 자세에서 레이저 프로젝터를 파지한 손들은 머리 아래에 보유되고, 사용자는 자발적인 반응에 의거하여 아래를 향해 자신의 손의 방향으로, 그럼으로써 레이저 프로젝터의 레이저 광의 방향으로 바라보게 된다. 예컨대, 사람의 생리적 특성들이 사람의 눈을 다치게 하는 주된 이유가 되며, 그와 같은 위험은 본 발명에 따른 레이저 프로젝터에 의해 바람직하게 제거된다. 특히 어린이들은 레이저 프로젝터(1")에 의해 발생한 레이저 광(13")의 잠재적 피해자이다. 어린이는 특히 주변에서 전원이 켜져 있는 레이저 프로젝터를 발견하면, 특히 감독자의 부재 시에, 호기심에 추가 투영 수단(10")에 의해 발생하는 레이저 광(13")을 볼 수 있으며, 이는 아이의 눈(51)을 손상시킬 수 있고, 특히 실명을 야기할 수 있다. 또한, 수직면(101)에 평행한 레이저 광(13")의 투영은 사용자의 불편한 목 자세와 결부되므로, 대부분의 경우 레이저 프로젝터(1")가 이와 같이 배향될 때 레이저 광(13")을 차단하여 눈의 안전성을 높이고 에너지를 절약하는 것이 유익하다.

도 3에는 눈 보호 장치(20)를 구비한 본 발명에 따른 레이저 프로젝터(1)의 개략적인 측면도가 도시되어 있다. 레이저 프로젝터(1)는, 주 투영 방향(11) 주위로 개방각 범위(12) 내에서 투영 수단(10)에 의해 방사된 레이저 광(13)을 이용하여 투영 이미지를 형성하도록 설계된다. 눈 보호 장치(20)는 수직면(101)에 평행하게 정렬된 중력 가속도(203)의 검출축(202)을 따라서 중력 가속도 성분(203')을 검출하기 위한 마이크로 기계 가속도 센서(21)를 포함한다. 또한, 마이크로 기계 가속도 센서(21)는, 검출축(202)이 주 투영 방향(11)에 평행하게 정렬되도록 배치된다. 주 투영 방향(11)에 대해 검출축(202)이 평행하게 배열됨으로써, 바람직하게는 투영 수단(10)으로부터 송출되는 레이저 광(13)을 제어하기 위한 배향 신호의 발생이 가능하다. 도 3에 도시되어 있는 실시예에 따라, 이 배향 신호는 지면에 평행한 수평면(102)과 주 투영 방향(11) 또는 이 주 투영 방향에 대해 평행한 검출축(202) 사이의 배향각(24)에 대한 직접적인 척도가 된다. 또한, 눈 보호 장치(20)는 배향 신호에 따라서 투영 수단(10)을 제어하도록 설계되며, 특히 바람직하게는 레이저 프로젝터(1)가 수평 위치로부터 기울어지는 경우, 배향각(24)의 크기가 소정의 값을 초과하면 레이저 광(13)을 차단하도록 설계된다.

본 발명에 따른 레이저 프로젝터(1)의 매우 바람직한 또 다른 한 실시예에서, 마이크로 기계 가속도 센서는 또 다른 제1 검출축(201)을 따라서 또 다른 제1 중력 가속도 성분(203")을 검출하도록, 그리고/또는 (도시되어 있지 않은) 또 다른 제2 검출축을 따라서 또 다른 제2 중력 가속도 성분을 검출하도록 설계된다. 검출축(202), 또 다른 제1 검출축(201) 및 (도시되어 있지 않은) 또 다른 제2 검출축은 다른 실시예에서 특히 중력 가속도(203)의 전체 성분들을 검출하기 위해 각각 (자신을 제외한) 나머지 2개의 검출축에 직교하도록 배치되며, 눈 보호 장치(20)는 중력 가속도(203)에 따라 배향 신호를 발생시키도록 설계된다. 마이크로 기계 가속도 센서(21)에 의해, 중력 가속도(203)는 검출축(202), 제1 추가 검출축(201) 및 (도시되어 있지 않은) 제2 추가 검출축을 따라서 검출되고, 검출된 각각의 중력 가속도 성분들(202, 203")의 값으로부터, 공간 내에서의 주 투영 방향(11)의 배향이, 특히 수평면(101)에 대한 주 투영 방향(11)의 상대 위치가 결정된다. 그러므로 바람직하게는 마이크로 기계 가속도 센서(21)의 교정 없이 수평면(102)과 관련하여 레이저 프로젝터(1), 그리고 특히 주 투영 방향(11)의 정확한 배향 결정이 가능해진다.

도 4에는 본 발명의 레이저 프로젝터의 전자 제어 장치의 작동을 위한 흐름도가 도시되어 있다. 마이크로 기계 가속도 센서(401) 또는 G 센서(401)는 배향 신호를 발생시키고, 배향 신호는 MCU(402)라고도 지칭되는 마이크로컨트롤러(402)에 배향 정보를 전송한다. 이 배향 정보는 수평면(102)에 대한 주 투영 방향(11)의 상대 배향에 관한 정보를 담고 있으며, 측정된 중력 가속도 성분(203')에 따라서 결정된다. 대안으로서 상기 배향 정보는 중력 가속도의 벡터에 대한 주 투영 방향(11)의 상대 배향에 관한 추가 정보를 담고 있으며, 이는 마이크로 기계 가속도 센서(20)에 형성된 2개 또는 3개의 직교축(201, 202)에 의해 검출된다. 배향 신호는, 주 투영 방향(11)과 수평면(102) 사이의 배향각(24)의 값을 초과하면, 특히 레이저 광(13)의 비활성화에 의해 눈 손상이 억제되는 방식으로 레이저 프로젝터의 투영 수단(10)이 제어되도록 설계된다. 특히 바람직하게는, 레이저 프로젝터(1)가 수평 위치에서 수직 위치로 기울어지면 마이크로 기계 가속도 센서(401)가 인터럽트 신호로서 설계된 배향 신호를 마이크로컨트롤러(401)에 전송한다. 이 배향 신호에 따라서, 특히 인터럽트 신호에 따라서 마이크로컨트롤러(402)는 투영 수단(10)의 레이저원(404), 특히 레이저 다이오드(404)에 의해 발생한 레이저 광(13)을 차단한다. 레이저 광(13)의 차단은, 제1 실시예에 따르면 디지털 데이터에 기초하여 영상을 생성하는 영상 처리 수단(406)의 제어를 통해, 또는 레이저원(404), 특히 레이저 다이오드(404)를 제어하기 위한 전자 구동 장치(403)의 제어를 통해 수행된다. 제2 실시예에 따라 레이저 광(13)을 차단하기 위해, 에너지 공급 수단(405), 특히 전자식 에너지 관리 시스템의 제어를 통해 레이저원(404)의 에너지 공급이 중단된다. 도 4의 화살표들은 전자 제어 장치의 통신 링크를 나타내며, 이들은 특히 표준 SPI(Serial Peripheral Interface) 통신 버스 또는 I2C 통신 버스이거나, 통신 프로토콜을 사용하지 않는 직접적인 신호 링크들이며, 이러한 직접 신호 링크들은 본 발명의 특히 바람직한 한 실시예에서 레이저 프로젝터의 배향 변경과 레이저 광의 차단 사이의 반응 시간을 단축하기 위해 전자 제어 장치를 작동하는 데 이용된다. 반응 시간이 단축되면 바람직하게 눈의 안전성이 더욱 향상될 수 있다.

수평 위치가 아닌 위치로부터, 특히 레이저 광이 비활성화되는 수직 위치로부터 다시 수평 위치로 레이저 프로젝터(1)가 기울어지면, 마이크로 기계 가속도 센서(401)는 또 다른 배향 정보를 마이크로컨트롤러(402)에 전송하여 레이저 광(13)을 다시 활성화시킨다.

도 5에는 본 발명에 따른 레이저 프로젝터를 이용하여 발생한 레이저 광으로부터 보호하기 위한 또 다른 흐름도가 도시되어 있다. 제1 단계(501)에서, 중력 가속도(203) 또는 중력 가속도 벡터(203)의 하나 이상의 중력 가속도 성분(203')이 주 투영 방향(11)에 평행한 검출축(202)을 따라서 검출된다. 특히 바람직하게는 중력 가속도 벡터(203)의 또 다른 제1 중력 가속도 성분(203")이 또 다른 제1 검출축(203")을 따라서 검출되고, 그리고/또는 (도시되어 있지 않은) 또 다른 제2 중력 가속도 성분이 (도시되어 있지 않은) 또 다른 제2 검출축을 따라서 검출된다. 중력 가속도 벡터 또는 중력 가속도 성분에 기초하여 배향 정보를 포함하는 배향 신호가 발생하여 제어 수단에 전송된다. 제2 단계(502)에서는, 전송받은 배향 정보를 이용해 주 투영 방향(11)과 수평면(102) 사이의 배향각(24)에 따라서 레이저 프로젝터의 작동 조건의 결정이 수행된다. 작동 조건이 부적합한 경우, 예컨대 레이저 프로젝터가 수직 위치에 배향된 경우, 레이저 광(13)은 투영 수단(10)의 제어에 의해 제3 단계(503)에서 비활성화되며, 이는 도 5에서 특히 도면 부호 502'로 기재된 화살표로 표시되어 있다. 작동 조건이 적합한 경우, 레이저 프로젝터(1)는 제4 단계(503)에서 스위치-온 상태를 유지하며, 이는 도 5에서 특히 도면 부호(502")로 기재된 화살표로 표시되어 있다. 레이저 프로젝터(1)의 수직 위치에 추가로, 또 다른 작동 조건들이 예컨대 레이저 프로젝터(1)의 운동, 특히 가속을 포함하는 부적합한 작동 조건으로 분류될 수 있는데, 그 이유는 레이저 프로젝터(1)의 운동 중에는 적절한 영상이 투영될 가능성이 희박하기 때문이다. 안전 및/또는 에너지 소모의 이유에서, 레이저 프로젝터(1)는 레이저 프로젝터(1)가 운동할 경우에 특히 레이저 광(13)을 비활성화하도록 설계된다.

Claims

투영 수단(10)에 의해 발생한 레이저 광(13)으로부터의 보호를 위한 눈 보호 장치(20)를 구비한 휴대용 레이저 프로젝터(1)에 있어서,
눈 보호 장치(20)는 중력 가속도 성분(203')을 검출하기 위한 마이크로 기계 가속도 센서(21)를 포함하며, 눈 보호 장치(20)는 검출된 중력 가속도 성분(203')에 기초하여 배향 신호를 발생시키도록, 그리고 발생한 배향 신호에 기초하여 투영 수단(10)을 제어하도록 설계되는 것을 특징으로 하는, 휴대용 레이저 프로젝터(1).
제1항에 있어서, 레이저 프로젝터(1)는 주 투영 방향(11)의 주위로 개방각 범위(12) 내에서 방사되는 레이저 광(13)을 이용하여 투영 영상을 생성하도록 설계되며, 마이크로 기계 가속도 센서(21)는 주 투영 방향(11)에 대해 평행하게 배치된 검출축(202)을 따라서 가속도 성분(203')을 검출하도록 설계되며, 눈 보호 장치(20)는 주 투영 방향(11)과 수평면(102) 사이의 배향각(24)에 기초하여 배향 신호를 발생시키도록 설계되는 것을 특징으로 하는, 휴대용 레이저 프로젝터(1).
제2항에 있어서, 배향 신호는 소정의 배향각 인터벌에 따라서 투영 수단(10)을 제어하도록 설계되며, 투영 수단(10)의 제어는 배향각(24)의 값이 60도 미만인 경우의 레이저 광(13)의 활성화와 주 투영 방향(11)과 중력 가속도 사이에 형성된 투영각의 값이 60도 미만인 경우의 레이저 광의 비활성화 중 어느 하나 또는 이 활성화와 비활성화 모두를 포함하는 것을 특징으로 하는, 휴대용 레이저 프로젝터(1).
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 가속도 센서(21)는 서로 직교하도록 배치된, 3개의 중력 가속도 성분을 검출하기 위한 정확히 3개의 검출축, 또는 서로 그리고 주 투영 방향(11)에 대해 직교하게 배치된, 2개의 중력 가속도 성분(203', 203")을 검출하기 위한 정확히 2개의 검출축(201, 202)을 가지며, 눈 보호 장치(20)는 검출된 3개 또는 2개의 중력 가속도 성분들(203', 203")에 기초하여 배향 신호를 발생시키도록 설계되는 것을 특징으로 하는, 휴대용 레이저 프로젝터(1).
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 눈 보호 장치(20)는, 레이저 프로젝터(1)가 지면에 대해 평행하게 연장되는 주 투영 방향(11)을 갖는 수평 위치로부터 지면에 대해 수직 방향으로 연장되는 주 투영 방향(11)을 갖는 수직 위치로 기울어질 때, 투영 수단(10)을 제어하도록 설계되며, 눈 보호 장치(20)는 레이저 프로젝터(1)가 수직 위치로부터 수평 위치로 기울어질 때 레이저 광(13)을 활성화하도록 설계되는 것을 특징으로 하는, 휴대용 레이저 프로젝터(1).
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 투영 영상을 생성하기 위한 휴대용 레이저 프로젝터(1)의 투영 수단(10)은, 레이저 광(13)을 발생시키기 위한 레이저원(404), 레이저원(404)에 에너지를 공급하기 위한 에너지 공급 수단(405), 디지털 데이터에 기초하여 투영 영상을 생성하기 위한 영상 처리 수단(406), 및 레이저원(404)을 제어하기 위한 전자 구동 장치(403) 중 어느 하나 또는 둘 이상을 포함하며, 눈 보호 장치(20)는 영상 처리 수단(406), 전자 구동 장치(403), 및 에너지 공급 수단(405) 중 어느 하나 또는 둘 이상을 제어하여 투영 수단(10)을 제어하기 위한 제어 수단(402)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 휴대용 레이저 프로젝터(1).
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 레이저 프로젝터(1)는 눈 보호 장치(20)를 수동으로 비활성할 수 있게 설계되는 것을 특징으로 하는, 휴대용 레이저 프로젝터(1).
휴대용 레이저 프로젝터(1)에 의해 발생한 레이저 광(13)으로부터 보호하기 위한 방법으로서, 레이저 프로젝터(1)는 레이저 프로젝터(1)의 투영 수단(10)에 의해 주 투영 방향(11) 주위로 개방각 범위(12) 내에서 방사되는 레이저 광(13)을 이용하여 투영 영상을 생성하도록 설계되는, 레이저 광으로부터의 보호 방법에 있어서,
제1 방법 단계에서 중력 가속도 성분(203')을 검출하고, 제2 방법 단계에서 주 투영 방향(11)과 수평면(102) 사이의 배향각(24)에 따라, 그리고 검출된 중력 가속도 성분(203')에 따라 배향 신호를 발생시키고, 제3 방법 단계에서 상기 발생한 배향 신호에 따라 투영 수단(10)을 제어하는 것을 특징으로 하는, 레이저 광으로부터의 보호 방법.
제8항에 있어서, 레이저 프로젝터(1)가 지면에 대해 평행하게 연장되는 주 투영 방향(11)을 갖는 수평 위치로부터 지면에 대해 수직방향으로 연장되는 주 투영 방향(11)을 갖는 수직 방향으로 기울어질 때 레이저 광(13)을 비활성화하고, 레이저 프로젝터(1)가 수직 위치로부터 수평 위치로 기울어질 때 레이저 광(13)을 활성화하는 것을 특징으로 하는, 레이저 광으로부터의 보호 방법.
제8항 또는 제9항에 있어서, 휴대용 레이저 프로젝터(1)는 레이저 광(13)을 발생시키기 위한 레이저원(404), 레이저원(404)에 에너지를 공급하기 위한 에너지 공급 수단(405), 디지털 데이터에 기초하여 투영 영상을 생성하기 위한 영상 처리 수단(406), 및 레이저원(404)을 제어하기 위한 전자 구동 장치(403) 중 어느 하나 또는 둘 이상과 함께 작동되고, 제3 방법 단계에서 레이저 광(13)은 영상 처리 수단(406), 전자 구동 장치(403), 및 에너지 공급 수단(405) 중 어느 하나 또는 둘 이상의 제어에 의해 활성화 또는 비활성화되는 것을 특징으로 하는, 레이저 광으로부터의 보호 방법.