Title:
Verfahren und Vorrichtung zum Abtasten einer Projektionsfläche mit einem Laserstrahl
Kind Code:
A1


Abstract:

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abtasten einer Projektionsfläche mit einem Laserstrahl, wobei der Laserstrahl mittels eines Laserresonators erzeugt wird und der Laserstrahl mittels eines Ablenkelements, insbesondere mittels eines Mikrospiegels, auf die Projektionsfläche abgelenkt wird, wobei das Ablenkelement in einer ersten Richtung ausgelenkt wird bis es eine Umlenkstellung erreicht und ausgehend von der Umlenkstellung in eine der ersten Richtung entgegengesetzte zweite Richtung ausgelenkt wird, wobei bei Erreichen der Umlenkstellung der Laserstrahl für die Dauer einer vorgegebenen Abblendzeit abgeblendet wird und der Laserstrahl nach Ablauf der Abblendzeit aufgeblendet wird.




Inventors:
Fischer, Frank (72810, Gomaringen, DE)
Pilard, Gael (72127, Kusterdingen, DE)
Application Number:
DE102016215984A
Publication Date:
03/01/2018
Filing Date:
08/25/2016
Assignee:
Robert Bosch GmbH, 70469 (DE)
International Classes:



Other References:
Lasersicherheitsnorm IEC 60825-1 Ed3
Claims:
1. Verfahren zum Abtasten einer Projektionsfläche (1) mit einem Laserstrahl (3), wobei der Laserstrahl (3) mittels eines Laserresonators (2) erzeugt wird und der Laserstrahl (3) mittels eines Ablenkelements (6, 7), insbesondere mittels eines Mikrospiegels, auf die Projektionsfläche (1) abgelenkt wird, wobei das Ablenkelement (6, 7) in einer ersten Richtung ausgelenkt wird bis es eine Umlenkstellung erreicht und ausgehend von der Umlenkstellung in eine der ersten Richtung entgegengesetzte zweite Richtung ausgelenkt wird, dadurch gekennzeichnet, dass bei Erreichen der Umlenkstellung der Laserstrahl (3) für die Dauer einer vorgegebenen Abblendzeit abgeblendet wird und der Laserstrahl (3) nach Ablauf der Abblendzeit aufgeblendet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Laserstrahl (3) innerhalb der Abblendzeit einen Weg (20.3) abtastet, welcher eine Länge aufweist, die kleiner als 15 % der Ausdehnung der Projektionsfläche (1) in der ersten Richtung ist, bevorzugt kleiner als 10 %, besonders bevorzugt kleiner als 8%, beispielsweise 7,5 %.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Laserstrahl (3) bis zum Erreichen der Umlenkstellung des Ablenkelements (6, 7) aufgeblendet ist.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Laserstrahl (3) durch Abschalten des Laserresonators (2) abgeblendet wird oder dass der Laserstrahl (3) durch Betätigung einer Abblendvorrichtung abgeblendet wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (L) zwischen dem Ablenkelement (6, 7) und der Projektionsfläche (1) ermittelt wird und eine Strahlungsleistung des Laserresonators (2) in Abhängigkeit von dem ermittelten Abstand (L) eingestellt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (L) zwischen dem Ablenkelement (6, 7) und der Projektionsfläche (1) ermittelt wird und der Laserstrahl (3) abgeblendet wird, wenn der Abstand (L) einen vorgegebenen Mindestabstand unterschreitet.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ablenkelement (6, 7) in der zweiten Richtung ausgelenkt wird bis es eine weitere Umlenkstellung erreicht und ausgehend von der weiteren Umlenkstellung in die erste Richtung ausgelenkt wird, wobei bei Erreichen der weiteren Umlenkstellung der Laserstrahl (3) für die Dauer der vorgegebenen Abblendzeit abgeblendet wird und der Laserstrahl (3) nach Ablauf der Abblendzeit aufgeblendet wird.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ablenkelement (6, 7) in einer zu der ersten Richtung senkrechten dritten Richtung ausgelenkt wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Laserstrahl (3) mittels zweier Ablenkelemente (6, 7), insbesondere mittels zweier Mikrospiegel, auf die Projektionsfläche (1) abgelenkt wird, wobei ein erstes Ablenkelement (7) in einer ersten Richtung ausgelenkt wird bis es eine Umlenkstellung erreicht und ausgehend von der Umlenkstellung in eine der ersten Richtung entgegengesetzte zweite Richtung ausgelenkt wird, und ein zweites Ablenkelement (6) in einer zu der ersten Richtung senkrechten dritten Richtung ausgelenkt wird.

10. Vorrichtung zum Abtasten einer Projektionsfläche (1) mit einem Laserstrahl (3), mit einem Laserresonator (2) zum Erzeugen des Laserstrahls (3), mit einem Ablenkelement (6, 7), insbesondere einem Mikrospiegel, zum Ablenken des Laserstrahls (3) auf die Projektionsfläche (1), und mit einer Steuereinrichtung (4), welche konfiguriert ist, das Ablenkelement (6, 7) in einer ersten Richtung auszulenken bis es eine Umlenkstellung erreicht und ausgehend von der Umlenkstellung in eine der ersten Richtung entgegengesetzte zweite Richtung auszulenken, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (4) konfiguriert ist, bei Erreichen der Umlenkstellung den Laserstrahl (3) für die Dauer einer vorgegebenen Abblendzeit abzublenden und den Laserstrahl (3) nach Ablauf der Abblendzeit aufzublenden.

Description:
Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ferner geht die Erfindung aus von einer Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 10.

Solche Projektionsverfahren können Anwendung in miniaturisierten Projektionsvorrichtungen für mobile Kommunikationsgeräte wie z. B. für Mobiltelefone, Smartphones, Tablet-Computer und Laptops finden. Diese Vorrichtungen weisen üblicherweise einen Laserresonator und mindestens ein Ablenkelement in Form eines Mikrospiegels zum Ablenken des Laserstrahls auf. Das Ablenkelement wird dabei üblicherweise in einer ersten Richtung ausgelenkt, um den Laserstrahl zeilenweise über die Projektionsfläche zu führen. Ausgehend von einer Umlenkstellung des Ablenkelements – in welcher der Laserstrahl den Rand des Projektionsbereichs erreicht – wird das Laserstrahl in eine der ersten Richtung entgegengesetzte zweite Richtung ausgelenkt. Der Laserstrahl wird auf diese Weise hin und her über die Projektionsfläche bewegt.

Die von dem Laserresonator abgegebene Strahlungsleistung wird durch Sicherheitsvorgaben beschränkt, welche unerwünschte Schädigungen der Augen verhindern sollen. Hierbei bestehen zum einen Vorgaben betreffend die maximal zulässige Strahlungsleistung für das einmalige Abtasten des Auges. Zum anderen existieren Vorgaben für das zweimalige Abtasten des Auges in kurzer Abfolge. Üblicherweise limitiert das letztgenannte Kriterium die Strahlungsleistung des Laserresonators. Denn am Rand der Projektionsfläche – dort wo die Abtastrichtung des Laserstrahls umgekehrt wird – wird derselbe Bereich der Projektionsfläche in kurzer Abfolge zweimal hintereinander mit dem Laserstrahl abgetastet. Um den Sicherheitsvorgaben gemäß dem zweiten Kriterium zu genügen, ist es daher oftmals erforderlich, die Strahlungsleistung des Laserresonators zu reduzieren, wodurch sich bei der Projektion eines Bilds auf die Projektionsfläche die Helligkeit verringert.

Offenbarung der Erfindung

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Strahlungsleistung unter Einhaltung der Sicherheitsvorschriften zu erhöhen.

Das erfindungsgemäße Verfahren gemäß dem Patentanspruch 1 und die Vorrichtung gemäß dem Patentanspruch 10 haben gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil, dass bei Erreichen der Umlenkstellung der Laserstrahl für die Dauer einer vorgegebenen Abblendzeit abgeblendet wird und der Laserstrahl nach Ablauf der Abblendzeit aufgeblendet wird. Hierdurch kann verhindert werden, dass der Randbereich der Projektionsfläche in kurzer Abfolge zweimal hintereinander abgetastet wird. Vielmehr wird dieser Randbereich nur einfach abgetastet, so dass die maximale Strahlungsleistung nicht mehr durch das Kriterium des möglichen zweimaligen Abtastens des Auges in kurzer Abfolge limitiert wird. Die vorgegebene Abblendzeit kann derart gewählt werden, dass dieses Kriterium weniger restriktiv ist als das Kriterium des einmaligen Abtastens. Hierdurch wird es möglich, die Strahlungsleistung des Laserresonators zu erhöhen ohne die maximal zulässige Strahlungsleistung zu überschreiten.

Bevorzugt wird die Abblendzeit derart gewählt, dass der Laserstrahl innerhalb der Abblendzeit einen Weg abtastet, welcher eine Länge aufweist, die kleiner als 15 % der Ausdehnung der Projektionsfläche in der ersten Richtung ist, bevorzugt kleiner als 10 %, besonders bevorzugt kleiner als 8%, beispielsweise 7,5 %. Diese Werte haben sich als besonders geeignet erwiesen, die Strahlungsleistung erhöhen zu können.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens ist der Laserstrahl bis zum Erreichen der Umlenkstellung des Ablenkelements aufgeblendet, so dass der Randbereich der Projektionsfläche mit dem Laserstrahl abgetastet werden kann. Somit tastet der Laserstrahl vor Erreichen der Umlenkstellung des Ablenkelements die Projektionsfläche ab.

Als vorteilhaft hat sich eine Ausgestaltung erwiesen, bei welcher der Laserstrahl durch Abschalten des Laserresonators abgeblendet wird. Das Abschalten des Laserresonators kann elektrisch erfolgen und bietet den Vorteil, dass keine mechanischen Bauteile zum Abblenden erforderlich sind. Bei einem als Halbleiterlaser ausgebildeten Laserresonator kann das Abschalten beispielsweise durch Reduktion einer Versorgungsspannung erfolgen.

Gemäß einer alternativen vorteilhaften Ausgestaltung wird der Laserstrahl durch Betätigung einer Abblendvorrichtung abgeblendet. Die Abblendvorrichtung kann eine geöffnete Stellung aufweisen, in welcher der Laserstrahl die Abblendvorrichtung passieren kann und eine geschlossene Stellung, in welcher der Laserstrahl blockiert wird. Bevorzugt ist die Abblendvorrichtung als mechanische Blende oder mechanischer Verschluss ausgebildet. Alternativ kann die Abblendvorrichtung als Strahlfalle ausgestaltet sein.

Als vorteilhaft hat es sich ferner erwiesen, wenn der Abstand zwischen dem Ablenkelement und der Projektionsfläche ermittelt wird und die Strahlungsleistung des Laserresonators in Abhängigkeit von dem ermittelten Abstand eingestellt wird. Die maximal zulässige Strahlungsleistung gemäß den bestehenden Sicherheitsvorgaben für Laserprojektionsvorrichtungen ist oftmals abhängig von dem Abstand von der Projektionsfläche. Durch die Ermittlung des Abstands, beispielsweise mittels eines Abstandssensors oder eines Näherungssensors, wird es möglich, die Strahlungsleistung des Laserresonators derart einzustellen, dass sie den für den jeweiligen Abstand zur Projektionsfläche zulässigen Wert nicht überschreitet.

In diesem Zusammenhang ist es besonders bevorzugt, wenn der Abstand zwischen dem Ablenkelement und der Projektionsfläche ermittelt wird und der Laserstrahl abgeblendet wird, wenn der Abstand einen vorgegebenen Mindestabstand unterschreitet.

Eine bevorzugte Ausgestaltung sieht vor, dass das Ablenkelement in der zweiten Richtung ausgelenkt wird bis es eine weitere Umlenkstellung erreicht und ausgehend von der weiteren Umlenkstellung in die erste Richtung ausgelenkt wird, wobei bei Erreichen der weiteren Umlenkstellung der Laserstrahl für die Dauer der vorgegebenen Abblendzeit abgeblendet wird und der Laserstrahl nach Ablauf der Abblendzeit aufgeblendet wird.

Vorteilhaft ist es, wenn das Ablenkelement in einer zu der ersten Richtung senkrechten dritten Richtung ausgelenkt wird, so dass zwei Dimensionen der Projektionsfläche abgetastet werden können.

Eine alternative vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass der Laserstrahl mittels zweier Ablenkelemente, insbesondere mittels zweier Mikrospiegel, auf die Projektionsfläche abgelenkt wird, wobei ein erstes Ablenkelement in einer ersten Richtung ausgelenkt wird bis es eine Umlenkstellung erreicht und ausgehend von der Umlenkstellung in eine der ersten Richtung entgegengesetzte zweite Richtung ausgelenkt wird, und ein zweites Ablenkelement in einer zu der ersten Richtung senkrechten dritten Richtung ausgelenkt wird. Auch auf diese Weise ist es möglich zwei Dimensionen der Projektionsfläche abzutasten.

Die vorstehend in Zusammenhang mit dem Verfahren zum Abtasten einer Projektionsfläche mit einem Laserstrahl erläuterten vorteilhaften Merkmale können auch bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Abtasten einer Projektionsfläche mit einem Laserstrahl allein oder in Kombination Anwendung finden.

Bevorzugt ist der Laserresonator ein Laserresonator eines Halbleiterlasers. Bei dem oder den Ablenkelementen handelt es sich bevorzugt um Mikrospiegel, besonders bevorzugt um als MEMS (microelectromechanical system) ausgebildete Mikrospiegel. Alternativ können das oder die Ablenkelemente als semitransparenter Spiegel, beispielsweise aus Glas, ausgebildet sein.

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Abtasten einer Projektionsfläche mit einem Laserstrahl in einer schematischen Darstellung.

2 zeigt den Randbereich eine Projektionsfläche zur Veranschaulichung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens.

3 zeigt ein Diagramm der maximal zulässigen Helligkeit beim Abtasten einer Projektionsfläche mit einem Verfahren gemäß dem Stand der Technik in Abhängigkeit von dem Abstand zur Projektionsfläche für verschiedene Größen des Lichtflecks.

4 zeigt ein Diagramm der maximal zulässigen Helligkeit beim Abtasten einer Projektionsfläche mit einem Verfahren gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung in Abhängigkeit von dem Abstand zur Projektionsfläche für verschiedene Größen des Lichtflecks.

Ausführungsformen der Erfindung

In den verschiedenen Figuren sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden daher in der Regel auch jeweils nur einmal benannt bzw. erwähnt.

In der 1 ist ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung 10 zum Abtasten einer Projektionsfläche 1 mit einem Laserstrahl 3 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Vorrichtung 10 weist zumindest einen Laserresonator 2 auf, über welchen ein Laserstrahl 3 erzeugt wird. Der Laserresonator 2 kann beispielsweise ein Halbleiterlaser sein. Bevorzugt erzeugt der Laserresonator 2 einen Laserstrahl aus sichtbarem Licht, beispielsweise aus rotem, grünem oder blauem Licht. Alternativ kann der Laserresonator 2 einen Laserstrahl aus unsichtbarem Licht erzeugen, d.h. Licht mit einer Wellenlänge die außerhalb des von Menschen wahrnehmbaren Wellenlängenbereichs von 380 nm bis 780 nm liegt. Das unsichtbare Licht kann eine Wellenlänge im Bereich von 780 nm bis 1000 mm, bevorzugt im Bereich von 780 nm bis 3000 nm, beispielsweise bei 850 nm, aufweisen.

Der von dem Laserresonator 2 emittierte Laserstrahl 3 wird mittels eines ersten Ablenkelements 6 und eines zweiten Ablenkelements 7 in Richtung der Projektionsfläche 1 abgelenkt. Das erste Ablenkelement 6 und das zweite Ablenkelement 7 sind als Mikrospiegel ausgestaltet, insbesondere als Mikrospiegel in Form eines MEMS. Das erste Ablenkelement 6 ist um eine erste Schwenkachse schwenkbar und das zweite Ablenkelement 7 ist um eine zweite Schwenkachse schwenkbar, wobei die erste und die zweite Schwenkachse quer, insbesondere senkrecht, zueinander angeordnet sind. Zur Erzeugung eines Bilds auf der Projektionsfläche 1, wird das erste Ablenkelement 6, insbesondere periodisch, um die erste Schwenkachse geschwenkt und das zweite Ablenkelement 7 wird, insbesondere periodisch, um die zweite Schwenkachse geschwenkt, so dass die Projektionsfläche 1 zeilenweise bzw. spaltenweise abgetastet wird.

Die Steuerung des ersten Ablenkelements 6 und des zweiten Ablenkelements 7 erfolgt über eine mit den Ablenkelementen 6, 7 verbundene Steuereinrichtung 4. Die Steuereinrichtung 4 ist derart konfiguriert, dass sie das zweite Ablenkelement 7 in einer ersten Richtung auslenken kann bis es eine Umlenkstellung erreicht und dann ausgehend von der Umlenkstellung in eine der ersten Richtung entgegengesetzte zweite Richtung auslenken kann. Durch das Auslenken des zweiten Ablenkelements 7 wird der Laserstrahl 3 auf der Projektionsfläche in horizontaler Richtung geführt. Die Umlenkstellung des Ablenkelements 7 wird dann erreicht, wenn der Laserstrahl 3 den Randbereich der Projektionsfläche 1 abtastet.

Die Steuereinrichtung 4 ist ferner mit dem Laserresonator 2 verbunden, so dass auch der Laserresonator 2 mittels der Steuereinrichtung 4 gesteuert werden kann. Erfindungsgemäß ist die Steuereinrichtung 4 derart konfiguriert, dass sie bei Erreichen der Umlenkstellung des Ablenkelements 7 den Laserstrahl 3 für die Dauer einer vorgegebenen Abblendzeit abblendet und den Laserstrahl 3 nach Ablauf der Abblendzeit aufblendet. Zum Abblenden des Laserstrahls 3 wird der Laserresonator 2 abgeschaltet und zum Aufblenden des Laserstrahls 3 wird der Laserresonator 2 angeschaltet.

Diese Vorgänge sollen nachfolgend anhand der Darstellung in 2 näher erläutert werden. In dieser Darstellung ist der Pfad 20 gezeigt, welchen der Laserstrahl 3 auf der Projektionsfläche 1 überstreicht.

In einer ersten Phase wird das zweite Ablenkelement 7 in einer ersten Richtung ausgelenkt bis es die Umlenkstellung erreicht. In dieser Phase überstreicht der Laserstrahl 3 auf der Projektionsfläche 1 einen ersten Weg 20.1 bis zu einem Umlenkpunkt 21. Der Laserstrahl 3 ist in der ersten Phase aufgeblendet. Das bedeutet, dass der Laserresonator 2 in der ersten Phase aktiv geschaltet ist, so dass ein Bild auf die Projektionsfläche 1 projiziert wird oder die Projektionsfläche 1 abgetastet wird. Wenn das zweite Ablenkelement 7 seine Umlenkstellung erreicht, befindet sich der Laserstrahl 3 auf der Projektionsfläche 1 in dem Umlenkpunkt 21.

Das zweite Ablenkelement 7 wird ausgehend von der Umlenkstellung in eine der ersten Richtung entgegengesetzte zweite Richtung ausgelenkt, so dass der Laserstrahl 3 in einer zweiten Phase einen Weg 20.2 überstreicht. Am Anfang der zweiten Phase wird der Laserstrahl 3 während einer vorgegebenen Abblendzeit abgeblendet. Während dieser Abblendzeit würde der der Laserstrahl 3 – sofern er denn aufgeblendet wäre – einen Weg 20.3 überstreichen, welcher in 23 gestrichelt dargestellt ist. Während der Abblendzeit ist der Laserresonator 2 abgeschaltet, so dass kein Bild auf die Projektionsfläche 1 projiziert wird bzw. die Projektionsfläche 1 nicht mit dem Laserstrahl 3 abgetastet wird.

Nach Ablauf der vorgegebenen Abblendzeit wird der Laserstrahl 3 aufgeblendet. Das bedeutet, dass der Laserresonator 2 nach Ablauf der Abblendzeit wieder aktiv geschaltet ist, so dass ein Bild auf die Projektionsfläche 1 projiziert wird oder die Projektionsfläche 1 abgetastet wird.

In dem gegenüberliegenden Randbereich der Projektionsfläche 1 wird entsprechend verfahren. Das zweite Ablenkelement 7 wird in der zweiten Richtung ausgelenkt bis es eine weitere Umlenkstellung erreicht. In dieser weiteren Umlenkstellung ist der Laserstrahl 3 auf einen weiteren Umlenkpunkt 22 auf der Projektionsfläche 1 gerichtet, vgl. 1. Ausgehend von der weiteren Umlenkstellung wird das Ablenkelement 7 in die erste Richtung ausgelenkt. Bei Erreichen der weiteren Umlenkstellung wird der Laserstrahl 3 für die Dauer der vorgegebenen Abblendzeit abgeblendet und der Laserstrahl 3 wird nach Ablauf der Abblendzeit aufgeblendet.

Durch das Abblenden des Laserstrahls während der vorgegebenen Abblendzeit wird verhindert, dass der Randbereich der Projektionsfläche 1 in kurzer Abfolge zweimal hintereinander abgetastet wird. Vielmehr wird dieser Randbereich nur einfach abgetastet, so dass die maximale Strahlungsleistung nicht durch das Kriterium des möglichen zweimaligen Abtastens des Auges in kurzer Abfolge limitiert wird. Die vorgegebene Abblendzeit kann derart gewählt werden, dass dieses Kriterium weniger restriktiv ist als das Kriterium des einmaligen Abtastens. Hierdurch wird es möglich, die Strahlungsleistung des Laserresonators 2 zu erhöhen ohne die maximal zulässige Strahlungsleistung zu überschreiten.

Die Abblendzeit wird derart gewählt, dass der Laserstrahl 3 innerhalb der Abblendzeit einen Weg 20.3 abtastet, welcher eine Länge aufweist, die kleiner als 15 % der Ausdehnung der Projektionsfläche 1 in der ersten Richtung ist, bevorzugt kleiner als 10 %, besonders bevorzugt kleiner als 8%, beispielsweise 7,5 %. Die Ausdehnung der Projektionsfläche 1 ist dabei der Abstand des ersten Umlenkpunkts 21 von dem weiteren Umlenkpunkt 22 in dem gegenüberliegenden Randbereich der Projektionsfläche 1.

Die 3 und 4 zeigen Diagramme der maximal zulässigen Helligkeit beim Abtasten einer Projektionsfläche in Abhängigkeit von dem Abstand zur Projektionsfläche gemäß der Lasersicherheitsnorm IEC 60825-1 Ed3 für Laser der Klasse 2. Die Helligkeit H in Lumen ist über dem Abstand L des zweiten Ablenkelements 7 von der Projektionsfläche 1 aufgetragen. Als Parameter der Helligkeit H ist der Durchmesser D durch den Laserstrahl 3 auf dem zweiten Ablenkelement 7 erzeugten Lichtflecks angegeben. Während die 3 ist die maximale zulässige Helligkeit H einer Vorrichtung gemäß dem Stand der Technik zeigt, ist in 4 die maximal zulässige Helligkeit H dargestellt, welche mit einer Vorrichtung erreicht werden kann, in welcher das erfindungsgemäße Verfahren verwirklicht ist. Es ist zu erkennen, dass die zulässige Helligkeit H durch das erfindungsgemäße Verfahren erhöht wird.

Bei der Vorrichtung 10 zum Abtasten einer Projektionsfläche 1 mit einem Laserstrahl 3 wird ferner der Abstand L zwischen dem Ablenkelement 7 und der Projektionsfläche 1 ermittelt. Zur Ermittlung dieses Abstands L kann beispielsweise ein Abstandssensor oder ein Näherungssensor verwendet werden. In Abhängigkeit von dem ermittelten Abstand L wird die Strahlungsleistung des Laserresonators 2 eingestellt. Insbesondere wird die Strahlungsleistung des Laserresonators 2 reduziert, wenn der ermittelte Abstand L einen vorgegebenen Mindestabstand unterschreitet. Die Strahlungsleistung wird dabei bevorzugt auf die für den ermittelten Abstand L maximal zulässige Strahlungsleistung eingestellt. Alternativ kann die Strahlungsleistung bei Unterschreiten des Mindestabstands auf null reduziert werden so dass der Laserresonator 2 kein Licht emittiert.

Durch diese Maßnahmen kann vermieden werden, dass die maximal zulässige Strahlungsleistung bzw. Helligkeit bei einem geringen Abstand L überschritten wird. Diese Situation kann beispielsweise dann auftreten, wenn ein Objekt oder eine Person in den Bereich zwischen dem Ablenkelement 7 und der Projektionsfläche 1 gelangt, so dass das der von dem Ablenkelement 7 abgelenkte Laserstrahl 3 auf das Objekt bzw. die Person fällt.

Bei dem vorstehend beschriebenen Vorrichtung 10 ist ein Verfahren zum Abtasten einer Projektionsfläche 1 mit einem Laserstrahl3 verwirklicht, wobei der Laserstrahl 3 mittels eines Laserresonators 2 erzeugt wird und der Laserstrahl 3 mittels eines Ablenkelements 6, 7, insbesondere mittels eines Mikrospiegels, auf die Projektionsfläche 1 abgelenkt wird, wobei das Ablenkelement 6, 7 in einer ersten Richtung ausgelenkt wird bis es eine Umlenkstellung erreicht und ausgehend von der Umlenkstellung in eine der ersten Richtung entgegengesetzte zweite Richtung ausgelenkt wird. Bei Erreichen der Umlenkstellung wird der Laserstrahl 3 für die Dauer einer vorgegebenen Abblendzeit abgeblendet und der Laserstrahl 3 wird nach Ablauf der Abblendzeit aufgeblendet. Hierdurch kann die Strahlungsleistung unter Einhaltung der Sicherheitsvorschriften erhöht werden, so dass eine erhöhte Helligkeit bei der Projektion erreicht wird.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG

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Zitierte Nicht-Patentliteratur

  • Lasersicherheitsnorm IEC 60825-1 Ed3 [0034]