投影设备以及用于逐像素地投影图像的方法技术

本发明专利技术提出用于逐像素地投影图像(50)的一种方法和一种投影设备。所述投影设备借助以下设备构造：用于逐像素地投影图像(50)的投影设备、用于逐像素地发射可见光(32)的光二极管装置(12)、用于逐像素地发射红外辐射(34)的红外二极管装置(14)、用于逐像素地检测反射的可见光(42)的和反射的红发辐射(44)的反射强度并且用于基于所检测的反射强度逐像素地产生实际反射强度测量信号的辐射强度检测装置(16)；和控制装置(18)，所述控制装置构造用于相应于所述待投影图像(50)操控逐像素地发射所述可见光(32)的所述光二极管装置(12)；并且所述控制装置还构造用于基于所述待投影图像(50)并且基于反射模型逐像素地发射所述红发辐射(34)地如此控制所述红外二极管装置(14)，使得对于所述实际反射强度测量信号而言逐像素预期的期望反射强度测量信号对于预确定的像素(54)具有预确定的值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】投影设备以及用于逐像素地投影图像的方法
技术介绍
本专利技术涉及一种用于逐像素地投影图像的投影设备——更准确地说是光投影设备——以及一种用于逐像素地投影图像的方法。
技术介绍
传统的投影仪普遍相对大、重并且敏感，使得其不太适合移动应用。此外，这种设备具有相比较来说高的能量消耗并且产生的颜色偶尔显得苍白，例如当阳光射到投影面上时。所谓的激光扫描器或进行扫描的激光投影仪属于可以在小型化投影仪中采用的技术。在激光扫描仪中，使有激光二极管发射的激光射束如此移动，使得激光射束逐像素地“扫描”(abscannen)投影面，即对其进行扫描(abtasten)。通过不同颜色的激光射束的叠加并且通过激光射束的有针对性地逐像素并且取决于时间的投影和不投影，能够产生有颜色的图像。扫描过程能够借助如此高的重复频率实现，使得为人类眼睛产生整体图像，类似于借助电子束在电视管的发光层的扫描那样。这种激光扫描仪是小的并且产生具有鲜艳颜色的图像。此外，它们非常高效节能地工作，因为仅当对于投影需要激光射束时，才分别接通激光射束。例如可以将小型激光扫描仪——例如所谓的微型投影仪(Picoprojektor)——安装到移动电话、平板电脑并且其他移动终端设备中或构造为移动电话、平板电脑或其他移动终端设备。通常，以专门的遥控器或通过在输入面上的按键的按压来控制投影仪。替代地，但是也已知，通过在激光扫描仪的射束范围中引入的对象示出的手势来控制激光扫描仪。为此，检测从对象、例如手散射回的光或激光并且基于此确定控制手势。这可以随着时间的推移，尤其超过多个投影的整体图像实现，由此例如可以检测手的运动并且将其解读为控制手势。例如可以将从左引入到激光扫描仪的射束范围并且再次抽回的手解读为用于翻页到照片秀的下一张照片的控制手势。在DE102012206851A1中描述了用于求取在投影的图像的光锥中实施的手势的一种方法和一种设备。在此，检测所有像点和投影的图像的像点的分别一个或多个参数值并且将所述参数值与分别一个图像比较值进行比较并且根据所述比较结果分配给像点集(Bildpunktmenge)。基于所分配的像点集，求取在投影的图像的光锥中实施的手势。在求取投影仪或激光扫描仪的光锥或辐射范围中的手势的情况下，通常分析处理光功率差，光功率差由此得出，将对象——例如手——引入辐射范围中，所述对象对于发射的光的反射特性与预期的投影面的反射特性不同。速度和精度——以所述速度和精度识别确定的手势——传统地由待投影图像影响。例如可以超过更长的时间“投影”纯黑的图像，也就是说，不会进行光发射，由此，对于相应的时长不能够识别到手势。
技术实现思路
本专利技术公开了一种具有权利要求1的特征的投影设备和一种具有权利要求7的特征的方法。因此，设置用于逐像素地投影图像的投影设备，其具有：用于逐像素地发射可见光的光二极管装置(Licht-Diodeneinrichtung)；用于逐像素地发射红外辐射的红外二极管装置；用于逐像素地检测反射的可见光的和反射的红外辐射的反射强度并且用于基于逐像素所检测的反射强度逐像素地产生实际反射强度测量信号的辐射强度检测装置；控制装置，所述控制装置构造用于操控光二极管装置逐像素地相应于待投影图像发射可见光；并且所述控制装置还构造用于基于待投影图像并且基于反射模型如此控制红外二极管装置逐像素地发射红外辐射，使得对于实际反射强度测量信号而言逐像素预期的期望反射强度测量信号对于预确定的像素具有预确定的、尤其恒定的值，所述值优选对于所有预确定的像素相同。换言之：实际反射强度测量信号描述对于在红外辐射和可见光的波长范围内的由辐射强度检测装置检测的反射强度的实际测量的强度值。期望反射强度测量信号本身不是测量信号，而是对于实际反射强度测量信号的预给定或估计。实际反射强度测量信号可以与期望反射强度测量信号不同，尤其当反射模型不准确和/或当将对象引入投影设备的射束范围中时。例如可以充分利用后者的作用用于检测执行的控制手势。“逐像素”尤其应该理解为：测量或计算能够对于每个像素分开地执行，并且不必须进行例如平均值求取(Mittelwertbildung)或积分，并且反射强度测量信号能够对于每个像素分开地产生并且分析处理。“基于逐像素地检测的反射强度逐像素地产生实际反射强度测量信号”尤其应该理解为：对于每个像素，基于由该像素反射的反射强度产生实际反射强度测量信号。“像素”尤其应该理解为确定的位置，将相应于待投影图像调制的光射束发射——尤其产生和/或偏转——到所述确定的位置。根据待投影图像，第一像素(例如最左上)例如可以以黑色示出。在每个重新的扫描过程中，即总是当激光扫描仪在依次扫描时投影该像素，如果第一像素属于预确定的像素，则根据本专利技术使用相同的预确定的值用于期望反射强度测量信号。投影一个固定的像素还是运动的像素是不重要的。如果在多个扫描过程之后，例如相应于待投影图像，将第一像素显示为白色，则对于第一像素的期望反射强度测量信号还保持在预确定的恒定的值。该恒定的值优选如此确定，使得当光二极管装置不发射光时，该恒定的值也可以由红外二极管装置实现。光二极管装置和红外二极管装置尤其可以包括共同的光学偏转装置或分别包括自身的光学偏转装置，例如微镜、以及晶片、光圈，借助所述微镜能能够偏转产生的可见光和产生的红外辐射逐像素的“扫描”、即时间上错开地投影待投影的图像。辐射强度检测装置例如可以是光电二极管，所述光电二极管构造用于既检测可见光又检测具有红外范围中的——优选在近红外范围中的——波长的光。在此，例如根据DIN5031，将780纳米至3微米的范围称为近红外。由红外二极管装置发射的红外辐射尤其可以完全位于IR-A范围——该范围达到780纳米至1400纳米波长——中或在那里具有最大值。另外，设置用于逐像素地投影图像的方法，所述方法具有以下步骤：控制投影设备的光二极管装置相应于待投影图像逐像素地发射可见光；对于预确定的像素逐像素地检测反射的可见光的和反射的红外辐射的反射强度；基于所检测的反射强度逐像素地产生实际反射强度测量信号；并且基于待投影图像并且基于反射模型如此控制所述投影设备的红外二极管装置逐像素地发射红外辐射，使得对于实际反射强度测量信号而言逐像素预期的期望反射强度测量信号对于预确定的像素具有预确定的、尤其恒定的值。可以设置，如果预确定的值例如由于当前投影面的性质超过预确定的最小持续时间不能够达到，那么自动基于所检测的实际反射强度测量信号偏转预确定的值。本专利技术的优点本专利技术所基于的知识在于，以不同的辐射强度投影待投影图像的每个像素，但是，能够对于图像的多个或所有像素通过对于观察者不可见的红外光将所述不同的辐射强度补充至预确定的值。因此，基于不均匀的反射强度——所述不均匀的反射轻度通过发射的辐射和发射的红外辐射的反射产生并且尤其通过其通过光路中的对象的可能的阻挡或增强的反射变得不均匀——的空间分辨的检测和分析处理的方法特别可靠并且精确地工作。根据本专利技术，可以例如在——作为反射模型的部分——假定为完美反射的投影面和假定为完美敏感的辐射强度检测装置的情况下，逐像素地分别准确地发射具有这种附加的辐射强度的红外辐射，使得红外辐射的附加的辐射强度与可见光的相应于待投影图像待发射的辐射强度相加至预确定的值。因此，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于逐像素地投影图像(50)的投影设备，该投影设备具有：用于逐像素地发射可见光(32；32‑1；32‑2；32‑3)的光二极管装置(12)；用于逐像素地发射红外辐射(34)的红外二极管装置(14)；辐射强度检测装置(16)，其用于逐像素地检测反射的可见光(42；42‑1，42‑2，42‑3)的和反射的红外辐射(44)的反射强度并且用于基于所检测的反射强度逐像素地产生实际反射强度测量信号；控制装置(18；18')，所述控制装置构造用于操控所述光二极管装置(12)逐像素地相应于所述待投影图像(50)发射所述可见光(32；32‑1；32‑2；32‑3)；并且所述控制装置还构造用于基于所述待投影图像(50)并且基于反射模型来如此控制所述红外二极管装置(14)逐像素地发射所述红外辐射(34)，使得对于所述实际反射强度测量信号而言逐像素预期的期望反射强度测量信号对于预确定的像素(54)具有预确定的值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.01 DE 102014224552.41.一种用于逐像素地投影图像(50)的投影设备，该投影设备具有：用于逐像素地发射可见光(32；32-1；32-2；32-3)的光二极管装置(12)；用于逐像素地发射红外辐射(34)的红外二极管装置(14)；辐射强度检测装置(16)，其用于逐像素地检测反射的可见光(42；42-1，42-2，42-3)的和反射的红外辐射(44)的反射强度并且用于基于所检测的反射强度逐像素地产生实际反射强度测量信号；控制装置(18；18')，所述控制装置构造用于操控所述光二极管装置(12)逐像素地相应于所述待投影图像(50)发射所述可见光(32；32-1；32-2；32-3)；并且所述控制装置还构造用于基于所述待投影图像(50)并且基于反射模型来如此控制所述红外二极管装置(14)逐像素地发射所述红外辐射(34)，使得对于所述实际反射强度测量信号而言逐像素预期的期望反射强度测量信号对于预确定的像素(54)具有预确定的值。2.根据权利要求1所述的投影设备，其具有手势检测装置(20)，所述手势检测装置构造用于基于所述预确定的像素(54)的逐像素产生的实际反射强度测量信号检测控制手势并且将基于所检测的控制手势的控制信号传递给所述控制装置(18')，所述控制装置能够基于所传递的控制信号运行或适配。3.根据权利要求1或2中任一项所述的投影设备，其具有：校准装置(22)，借助所述校准装置，所述反射模型能够基于所述预确定的像素(54)中的至少一个像素的至少一个实际反射强度测量信号与所述像素的相应的期望反射强度测量信号之间的至少一个差值自动地构建或自动地适配。4.根据权利要求1至3中任一项所述的投影设备，其具有：编程装置(24)，借助所述编程装置，所述反射模型的至少一个参数能够由用户适配。5.根据权利要求1至4中任一项所述的投影设备，其中，所述反射模型考虑辐射强度检测装置(16)的对于所述可见光(32，42；32-1，32-2,，32-3，42-1，42-2，42-3)的至少一个波长的和/或对于所述红外辐射(34，44)的取决于波长的敏感度SR、SG、SB、SIR。6.根据权利要求1至5中任一项...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·埃勒特，N·迪特里希，F·施密特，G·皮拉德，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE