扫描激光平面性检测制造技术

扫描激光投影仪(100)包括接近传感器和平面性检测器。当接近传感器检测到比接近阈限更近的对象时，调低激光功率。扫描激光投影仪(100)能测量投影仪的视场中的多个投影点的距离。如果投影点基本上位于平面中，能往回调高激光功率。

Scanning laser flatness detection

A scanning laser projector (100) includes a proximity sensor and a planar detector. When the proximity sensor detects an object closer to the threshold, the laser power is lowered. The scanning laser projector (100) can measure the distance of a plurality of projection points in the field of view of the projector. If the projection point is essentially in the plane, the laser power can be called back.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】扫描激光平面性检测
技术介绍
在扫描激光投影系统中，当在投影仪的视场中检测到对象时，可以降低激光功率。为此目的，可以使用接近传感器。作为减小对象或障碍物表面或干扰与投影仪或光源之间的距离的函数，可以降低输出功率。这样做以保持在某一激光系统分类或等级内。用户期望投影到比阈限距离更近的表面上。例如，用户有意地将投影仪移动到非常靠近投影表面以补偿环境照明条件。然而，随着投影仪和投影表面之间的距离减小到低于阈限距离，激光功率被减小，由此妨碍使图像更亮的用户意图。附图说明图1示出根据本专利技术的各种实施例的扫描激光投影仪；图2示出根据本专利技术的各种实施例的以光栅图案扫描调制激光束的投影仪；图3示出根据本专利技术的各种实施例的投影表面上的投影点；图4示出根据本专利技术的各种实施例的投影表面的前方的对象上的投影点；图5和6示出在根据本专利技术的各种实施例的扫描激光投影仪的操作期间发生的激光功率的变化；图7示出根据本专利技术的各种实施例的激光安全模块；图8和9示出根据本专利技术的各种实施例的方法的流程图；图10和11示出根据本专利技术的各种实施例的平面性检测器；图12-14示出由根据本专利技术的各种实施例的扫描激光投影仪实现的各种距离测量；图15示出根据本专利技术的各种实施例的平面性检测器；图16示出根据本专利技术的各种实施例，在投影仪的视场中，具有轮廓对象的扫描激光投影仪的俯视图；图17和18示出根据本专利技术的各种实施例，投影在复杂投影表面上的扫描激光投影仪的俯视图；图19示出根据本专利技术的各种实施例的激光安全模块；图20示出根据本专利技术的各种实施例的参考表面存储和障碍检测器；图21示出根据本专利技术的各种实施例的处理器电路；图22示出根据本专利技术的各种实施例的方法的流程图；图23示出根据本专利技术的各种实施例的具有热传感器的扫描激光投影仪；图24示出根据本专利技术的各种实施例的响应于热传感器的激光安全模块；图25示出根据本专利技术的各种实施例的方法的流程图；图26示出根据本专利技术的各种实施例的移动设备的框图；图27示出根据本专利技术的各种实施例的移动设备；以及图28和29示出根据本专利技术的各种实施例的游戏装置。具体实施方式在下述详细描述中，参考附图，其以说明的方式示出可以实践本专利技术的具体实施例。足够详细地描述这些实施例以使得本领域的技术人员实践本专利技术。将理解，本专利技术的各种实施例，尽管不同，但不一定互斥。例如，结合一个实施例本文描述的特定特征、结构或特性可以在其他实施例内实施，而不背离本专利技术的范围。此外，应理解，在不背离本专利技术的范围的情况下，可以改变每个公开的实施例内的单独的元件的位置或排列。因此，下述详细描述不应理解为限制意义，本专利技术的范围仅通过所附权利要求限定，连同享有权利要求的等效的整个范围适当地解释。在图中，相同的数字在若干视图中表示相同或类似的功能性。图1示出根据本专利技术的各种实施例的扫描激光投影仪。扫描激光投影仪100包括图像处理部件102、红色激光模块110、绿色激光模块120、蓝色激光模块130和红外激光模块164。来自激光模块的光与二向色镜(dichroic)103、105、107和142结合。扫描激光投影仪100还包括折光镜(foldmirror)150，以及具有扫描反射镜116的扫描平台114。操作中，图像处理部件102使用二维内插算法来处理101的视频内容，以确定用于要在其上显示输出像素的每个扫描位置的适当空间图像内容。然后，该内容被映射到用于红色、绿色和蓝色激光源中的每一个的命令电流，使得来自激光器的输出光强与输入图像内容一致。在一些实施例中，该过程以超出150MHz的输出像素速率发生。然后，将激光束引导到超高速万向节安装的二维双轴激光扫描反射镜116上。在一些实施例中，使用MEMS工艺由硅制作该双轴扫描反射镜。准静态地操作垂直轴的旋转，并且产生垂直锯齿光栅轨迹。水平轴在扫描反射镜的共振振动模式下操作。在一些实施例中，MEMS器件使用电磁致动，该电磁致动使用包含MEMS芯片、永久磁体的小组件和电子接口的微型组件实施，但是在该方面不限制各种实施例。例如，一些实施例采用静电或压电致动。可以采用任何类型的反射镜致动，而不背离本专利技术的范围。反射镜控制电路192提供一个或多个驱动信号以控制扫描反射镜116的角运动来使输出光束117在投影表面128上生成光栅扫描126(图2所示)。操作中，激光光源产生用于每个输出像素的光脉冲并且当光束117穿过光栅图案时，扫描反射镜116反射光脉冲。控制电路192可以用硬件、可编程处理器或以任何组合实施。例如，在一些实施例中，控制电路192可以以专用集成电路(ASIC)实施。此外，在一些实施例中，在ASIC中进行一些较快数据路径控制，并且由软件可编程微处理器提供整体控制。扫描激光投影仪100进一步包括激光安全模块190。操作中，激光安全模块190基于一个或多个变量修改激光输出功率。例如，在一些实施例中，激光安全模块190包括接近传感器，并且当投影仪与投影表面128(或投影表面128前方的某物)之间的距离小于接近阈限时，减小输出激光功率。另外，在一些实施例中，激光安全模块190包括平面性检测器，该平面性检测器能够检测投影表面128是否基本上为平面。激光安全模块190可以基于投影表面是否基本上为平面来修改由任意激光模块110、120、130或164提供的输出激光功率。在另外的实施例中，激光安全模块190可以包括热传感器，该热传感器确定在投影仪的视场中是否存在有生命的对象。为了驱动比在特定激光系统等级下针对特定投影距离而规定的输出功率水平更高的输出功率水平(投影仪的亮度增加)，即使存在接近违规，本专利技术的各种实施例能够确定往回调高激光功率是否安全。图2示出根据本专利技术的各种实施例的以光栅图案扫描调制激光束的投影仪。所示的扫描激光投影仪100跨投影仪的视场以光栅图案扫描输出光束117，得到投影表面128上的光栅扫描126。如本文所使用的，术语“视场”是指当扫描时，输出光束117可达到的区域。例如，可能由输出光束117照射的空间中的任意点被称为在投影仪100的视场内。在一些实施例中，通过将水平轴上的正弦分量与垂直轴上的锯齿分量结合来形成光栅扫描126。在这些实施例中，输出光束117以正弦图案前后左右地扫过，并且通过回扫(下到上)期间空白的显示，以锯齿图案垂直(上下)扫过。图2示出当光束垂直上下扫过时的正弦图案，但未示出从下到上的回扫。在其他实施例中，用三角形波控制垂直扫描，使得无回扫。在另外的实施例中，垂直扫描为正弦。本专利技术的各种实施例不受用于控制垂直和水平扫过或得到的光栅图案的波形的限制。图3示出根据本专利技术的各种实施例的投影表面上的投影点。如本文使用的，术语“投影点”是指由光栅扫描激光束照射的空间中的点。例如，图3示出平面投影表面128上的投影点300的阵列。本专利技术的各种实施例测量投影仪100与投影仪的视场内的投影点之间的距离。例如，包括飞行时间(time-of-flight，TOF)测量系统的接近传感器可以被包括以测量激光脉冲的往返跃迁时间，由此测量到各种投影点的距离。图3示出以阵列图案布置的(mxn)个投影点，尽管这不是本专利技术的限制。可以在任意数目的投影点测量距离，并且点可以不是以如所示的阵列布置的。例如，在一些实施例中，以一维或二维稀疏本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，包括：测量扫描激光投影仪与所述扫描激光投影仪的视场中的多个投影点之间的距离；确定所述多个投影点是否基本上位于平面中；以及如果所述多个投影点不基本上位于平面中，则响应于所述视场中的障碍，进行至少一个动作。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.11 US 14/483,4681.一种方法，包括：测量扫描激光投影仪与所述扫描激光投影仪的视场中的多个投影点之间的距离；确定所述多个投影点是否基本上位于平面中；以及如果所述多个投影点不基本上位于平面中，则响应于所述视场中的障碍，进行至少一个动作。2.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述多个投影点是否基本上位于平面中包括：将平面方程拟合到所述多个投影点。3.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述多个投影点是否基本上位于平面中包括：对所测量的距离取平均，并且确定各个测量的距离与平均值之间的误差。4.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述多个投影点是否基本上位于平面中包括：确定投影点之间的梯度矢量。5.根据权利要求1所述的方法，其中，进行至少一个动作包括：不增加在所述扫描激光投影仪的视场内的激光功率。6.根据权利要求1所述的方法，其中，进行至少一个动作包括：确定所述障碍是否是无生命的对象。7.根据权利要求6所述的方法，其中，确定所述障碍是否是无生命的对象包括测量热。8.一种装置，包括：激光光源；扫描反射镜，所述扫描反射镜在视场中以光栅图案反射来自所述激光光源的光；接近传感器，所述接近传感器测量所述扫描反射镜与所述视场中的对象之间的距离；平面性检测器，所述平面性检测器确定与由所述接...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·瑟凡·维斯瓦纳坦，罗伯特·詹姆士·杰克逊，
申请(专利权)人：微视公司，
类型：发明
国别省市：美国,US