雷射投影系統的人眼安全保護系統的製作方法

2023-06-30 19:29:01

專利名稱：雷射投影系統的人眼安全保護系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種雷射投影系統的人眼安全保護系統，尤指一種當任一物體如人體或人眼介入該雷射投影範圍內時，能自動減弱或關閉雷射成像光功率以避免對人眼造成傷害，達成人眼安全的保護效果。
背景技術：
如圖I所示，現有一雷射投影系統100 —般包含一雷射投影機101用以根據靜態畫面或動態畫面的影像信號以產生雷射成像光102並由出光口 103投射至一屏幕104上以形成靜態或動態的影像畫面105供人觀賞。該雷射投影機101為一利用雷射作為發光源的投影器，其投影的原理及技術包含但不限於雷射光柵型式(Rast er pattern)掃描(scanning)投影技術如利用高速旋轉多面反射鏡(polygon mirror)或微機電擺動反射鏡(MEMS mirror)作為掃描件，DLP (Digital Light Procession,數字光處理)投影技術，LCD (Liquid Crystal Display,液晶顯不器)投影技術，LCOS (Liquid Crystal onSilicon,反射式micro LCD)投影技術與Grating Light Valve投影技術等；其中該雷射成像光102由雷射投影機101的出光口 103投射至該屏幕104上，其投射路徑即在該雷射投影機101與屏幕104之間形成一錐形的雷射投射範圍106，也就是該影像畫面105的區域範圍即可視為雷射成像光102投影至屏幕104上的最大投影角度。當一雷射投影系統100在運作時，為安全起見，須有效防範該雷射成像光102直接射入人眼中而造成傷害，此種傷害情形有可能，甚至常會發生，如使用一雷射投影機101對著一屏幕104投影，而屏幕104的前的空間卻有人走過致射入人眼；或雷射投影系統100應用於抬頭顯示器(Head-Up-Display，簡稱HUD)上，如車用抬頭顯示器、儀錶板(dashboard)、櫥窗廣告(Ads. Window)等,其將一透明屏幕設在車輛駕駛座前的透明擋風玻璃上，再使雷射投影器所產生的雷射投射至該透明狀投影幕上以激發產生所欲的影像畫面如各種車體信號(如車速)或其他相連接設定的通信數據(如來電顯示等)，供駕駛者在抬頭(Head-Up)狀態即可觀察，但雷射投影機與屏幕之間仍可能有小孩因好奇而介入觀看，或雷射穿過透明屏幕而射向位於透明屏幕的背側的人眼。一雷射射入人眼是否造成傷害已有相關的雷射安全規範，如美國雷射安全協會定義的人眼安全規範，吾人亦可基於美國雷射安全協會定義的人眼安全規範以推算得出一雷射投影機的雷射安全距離或推算得出一安全光功率值。一般而言，一雷射投影系統是否符合雷射安全規範，乃決定於其所投射的雷射光的波長、最大光功率及雷射投影機與人眼之間的距離；投射距離越大，雷射光束進入人眼的光能量越小，越不會傷害人眼；反之，當投射距離小於雷射安全距離時，越會傷害人眼。因此，當任一物體如人體或人眼介入雷射投影機與屏幕之間，即介入雷射投影範圍內時，該雷射投影系統應能自動減弱或關閉雷射成像光功率，以避免對人眼造成傷害而達成人眼安全的保護效果，乃目前相關業界亟待解決的課題。

發明內容
本發明的主要目的在於提供一種雷射投影系統的人眼安全保護系統，該雷射投影系統包含一雷射投影機用以根據靜態畫面或動態畫面的影像信號以產生雷射成像光並由出光口投射至一屏幕上以形成影像畫面，該人眼安全保護系統利用至少一檢測元件設於雷射投影機的同一側，用以檢測並取得一事件影響數據，該事件影響數據由於一物體介入該雷射投影機與該屏幕之間致阻礙該成像光的投射路徑所對應產生的相關數據；並利用至少一控制元件電性連接至該雷射投影機，該控制元件設有至少一比對判斷機制並可設定一人眼安全保護的啟動標準數據，用以根據該檢測元件所提供的事件影響數據以與該設定的啟動標準數據進行比對判斷；其中當該控制元件比對及判斷該檢測元件所提供的事件影響數據與該啟動標準數據不同或其差異達到一定比例時，即憑藉該控制元件控制該雷射投影機以減弱或關閉雷射成像光功率，以避免對人眼造成傷害而達成人眼安全的保護效果。本發明另一目的在於提供一種雷射投影系統的人眼安全保護系統，其利用一影像 擷取裝置作為檢測元件用以擷取當一物體介入該雷射投影機與該屏幕之間導致屏幕上遭物體阻礙後的影像並當作該事件影響數據，其中該控制元件以由該雷射投影機取得的當時成像光未遭物體阻礙而在該屏幕上原應形成的影像供當作人眼安全保護的啟動標準數據；其中當該控制元件比對及判斷該屏幕上遭物體阻礙後的影像不同於當時該屏幕上原應形成的影像或其間的差異達到一定比例(程度)時，該控制元件即控制該雷射投影機以減弱或關閉該雷射成像光功率。本發明另一目的在於提供一種雷射投影系統的人眼安全保護系統，其利用一鏡頭焦距設定在該屏幕位置的影像擷取裝置以作為檢測元件，用以擷取當一物體介入該雷射投影機與該屏幕之間導致屏幕上遭物體阻礙的影像以當作該事件影響數據，其中該控制元件以由該雷射投影機取得的當時成像光未遭物體阻礙而在該屏幕上原應形成的影像當作人眼安全保護的啟動標準數據；其中當該控制元件比對判斷該屏幕上遭物體阻礙後導致影像上在物體阻礙位置所產生不同景深的影像不同於當時該屏幕上原應形成的影像或其間的差異達到一定比例時，該控制元件即控制該雷射投影機以減弱或關閉該雷射成像光功率。本發明另一目的在於提供一種雷射投影系統的人眼安全保護系統，其利用一 LED光源及一光感測元件作為檢測元件，其中該LED光源用以發射一波長光以投射至該屏幕，該光感測元件用以量測當一物體介入該雷射投影機與該屏幕之間導致該LED波長光在投射路徑中受該物體阻礙而返回的能量以當作該事件影響數據，其中該控制元件以該LED光源的波長光在投射路徑中未受物體阻礙而返回的能量以當作人眼安全保護的啟動標準數據；其中當該控制元件比對及判斷該LED波長光受該物體阻礙而返回的能量不同於該LED波長光未受物體阻礙而返回的能量或其間的差異達到一定比例時，該控制元件即控制該雷射投影機以減弱或關閉該雷射成像光功率。本發明另一目的在於提供一種雷射投影系統的人眼安全保護系統，其利用一雷射光源及一光感測元件作為檢測元件，其中該雷射光源用以發射掃描雷射以投射至該屏幕上，該光感測元件用以量測當一物體介入該雷射投影機與該屏幕之間導致該掃描雷射在投射路徑中受該物體阻礙而返回的時間以當作該事件影響數據，其中該控制元件以該雷射光源的掃描雷射在投射路徑中未受物體阻礙而返回的時間以當作人眼安全保護的啟動標準數據；其中當該控制元件比對及判斷該掃描雷射受該物體阻礙而返回的時間即事件影響數據，小於該掃描雷射未受物體阻礙而返回的時間即啟動標準數據，或其差異達到一定比例時，該控制元件即控制該雷射投影機以減弱或關閉該雷射成像光功率。本發明另一目的在於提供一種雷射投影系統的人眼安全保護系統，其中當該屏幕為螢光薄膜時，該雷射投影機的雷射成像光投射至該螢光薄膜屏幕上以激發產生受激發光並形成影像，其中該檢測元件為一光感測元件用以量測當一物體介入該雷射投影機與該螢光薄膜屏幕之間導致該螢光薄膜屏幕上受該物體阻礙後相對減少的受激發光的能量以當作該事件影響數據，其中該控制元件以當時該雷射成像光投射至該螢光薄膜屏幕上且未受物體阻礙的受激發光的能量以當作人眼安全保護的啟動標準數據，其中當該控制元件比對及判斷該受該物體阻礙後相對減少的受激發光的能量，即事件影響數據，小於該螢光薄膜屏幕上未受物體阻礙的受激發光的能量即啟動標準數據或其間的差異達到一定比例時，該控制元件即控制該雷射投影機以減弱或關閉該雷射成像光功率。本發明另一目的在於提供一種雷射投影系統的人眼安全保護系統，其利用一超音波發射源及一光感測元件作為檢測元件，其中該超音波發射源用以發射超音波以投射至該屏幕上，該光感測元件用以量測當一物體介入該雷射投影機與該屏幕之間導致該超音波在 投射路程中受該物體阻礙而返回的時間以當作該事件影響數據，其中該控制元件以該超音波發射源的超音波在投射路程中未受物體阻礙而返回的時間以當作人眼安全保護的啟動標準數據，其中當該控制元件比對及判斷該超音波受該物體阻礙而返回的時間，即事件影響數據，小於該超音波未受物體阻礙而返回的時間即啟動標準數據或其間的差異達到一定比例時，該控制元件即控制該雷射投影機以減弱或關閉該雷射成像光功率。


圖I為現有一雷射投影系統的架構示意圖；圖2為本發明人眼安全保護系統應用於一雷射投影系統中的基本架構示意圖；圖3為本發明人眼安全保護系統的第I實施例架構示意圖；圖3A為本發明人眼安全保護系統的第I實施例架構中屏幕上受物體阻礙後的影像畫面進行影像處理以修正並耦合於原應形成的影像畫面的像框大小及形狀的示意圖；圖4為本發明人眼安全保護系統的第2實施例架構示意圖；圖5為本發明人眼安全保護系統的第3實施例架構示意圖；圖6為本發明人眼安全保護系統的第4實施例架構示意圖；圖7為本發明人眼安全保護系統的第5實施例架構示意圖；圖7A為本發明人眼安全保護系統的第5實施例一共光路型態的架構示意圖；圖8為本發明人眼安全保護系統的第6實施例架構示意圖；圖9為本發明人眼安全保護系統的第7實施例架構示意圖；圖10為本發明人眼安全保護系統的第8實施例架構示意圖；圖11為圖10所示實施例中不可見光結構光幕一實施例(紅外線網狀條紋光幕)示意圖；圖12為圖11所示的不可見光結構光幕遭一物體阻礙後在阻礙位置產生結構光變形的不意圖；圖13為圖10所示實施例中不可見光(invisible light)結構光與雷射成像光共光路型態的架構不意圖；圖14為圖11所示的不可見光結構光幕產生全面的漸進的或平滑的結構光變形的示意圖。附圖標記說明100-雷射投影系統；101_雷射投影機；102、102a_雷射成像光；103-出光口 ； 104-屏幕；104a-螢光薄膜式屏幕；105、105a_影像畫面；106-雷射投射範圍；107-阻礙位置影像；200、200a 200h_人眼安全保護系統；201、201a 201h_檢測元件；202,202a 202h_控制元件；204_LED光源；205_光感測元件；206_雷射光源；206a_掃描雷射；207_光感測元件；208_光感測元件；209_超音波發射源；209a_超音波；210_光感測元件；211-不可見光雷射光源；211a-不可見光結構光；212-影像擷取裝置；213、213a_不可見光結構光幕；300_物體；301-阻礙位置。
具體實施例方式
本發明的人眼安全保護系統應用於一雷射投影系統100中，該雷射投影系統100如圖I所示包含一雷射投影機101用以產生雷射成像光102並由出光口 103投射至一屏幕104上以形成影像畫面105。參考圖2所示，其為本發明的人眼安全保護系統200應用於一雷射投影系統100中的基本架構。本發明的人眼安全保護系統200利用至少一檢測元件201設於雷射投影機101的同一側，即屏幕104的相對側，用以檢測並取得一事件影響數據，該事件影響數據由於一物體300，在此包含人體、人眼等物，介入該雷射投影機101與該屏幕104之間導致部分雷射成像光102的投射路徑受到阻礙的影響後所對應產生的相關數據；並再利用至少一控制元件202以電性連接至該雷射投影機101，且當該檢測元件201檢測並取得一事件影響數據時，即同時提供至該控制元件202 ;其中該控制元件202設具至少一比對判斷機制，並可自行設定一人眼安全保護的啟動標準數據，且該啟動標準數據對應配合於該檢測元件201及其所檢測並取得的事件影響數據供可配合該事件影響數據的數據型態以進行比對；因此，該控制元件202可根據該檢測元件201所提供的事件影響數據以與該設定的啟動標準數據進行比對及判斷；其中，當該控制元件202比對判斷該檢測元件201所提供的事件影響數據與該啟動標準數據不同或二者間的差異達到一定比例或程度時，即憑藉該控制元件202控制該雷射投影機101以減弱或關閉雷射成像光102的光功率，以避免射入人眼或對人眼造成傷害，而達成人眼安全的保護效果。關於該事件影響數據的定義，再以圖2為例說明若物體300未介入並阻礙該雷射成像光102的投射路徑，則當時的雷射成像光102應可在屏幕104形成一預定的影像畫面105，其中該影像畫面105基本上是可憑藉該雷射投影機101原形成的雷射成像光102得知；當有物體300介入該雷射投影機101與該屏幕104之間而阻礙部分雷射成像光102的投射路徑而無法投射至屏幕104上，導致原應形成的影像畫面105上缺少一該物體300所對應的阻礙位置影像107，因此當時檢測元件201所檢測取得的數據，即本發明所稱的事件影響數據，即該缺少一阻礙位置影像107的影像畫面105a，就會與當時原應形成的影像畫面105不同。本發明即是利用該控制元件202所具有的比對判斷機制來比對判斷該檢測元件201所提供的事件影響數據(如上述受阻礙後的影像畫面105a)與該啟動標準數據(如上述未受阻礙的影像畫面105)是否不同或二者間的差異達到一定比例(程度)時，該控制元件202就會自動啟動以控制該雷射投影機101以減弱或關閉雷射成像光102的光功率，以避免射入人眼或對人眼造成傷害，而達成人眼安全的保護效果。又本發明所使用的檢測元件201可為各種不同型態，因此該事件影響數據及該啟動標準數據亦隨著改變其數據的形成型態(容後配合各實施例再述)。茲通過以下各實施例，分別進一步說明本發明的人眼安全保護系統200中，檢測元件201及其所檢測取得的事件影響數據，以及該控制元件202及其所設定的啟動標準數據之間的連接關係及各種不同的使用型態參考圖3所示，其為本發明的人眼安全保護系統的第I實施例架構示意圖。本實施例的人眼安全保護系統200a中，該檢測元件201為一影像擷取裝置201a如一攝影鏡頭，用以擷取當一物體300介入該雷射投影機101與該屏幕104之間導致部分雷射成像光102a的投射路徑受到阻礙影響後所對應產生的影像畫面105a以當作該事件影響數據，該影像 畫面105a相對於該原應形成的影像畫面105而言即缺少一阻礙位置影像107 ;其中該控制元件202a(202)以由該雷射投影機101取得的當時雷射成像光102未遭物體300阻礙影響而在該屏幕104上原應形成的影像畫面105以當作人眼安全保護的啟動標準數據；其中當該控制元件202a比對並判斷該屏幕104上遭物體300阻礙影響後的影像畫面105a不同於當時該屏幕上原應形成的影像畫面105或二者間的差異達到一定比例(程度)時，如該控制元件202a比對並判斷該影像畫面105a確實不同於該影像畫面105，且影像畫面105a、105 二者間至少存在一阻礙位置影像107的差異性；則控制元件202a即控制該雷射投影機101以減弱或關閉該雷射成像光102的光功率，以避免射入人眼或對人眼造成傷害，而達成人眼安全的保護效果。該影像擷取裝置201a設於該雷射投影機101的同一側並以靠近該雷射投影機101的雷射成像光102的出光口 103為佳，以使影像擷取裝置201a所擷取自該屏幕104上影像畫面105a能儘量耦合於該由該雷射投影機101取得的原應形成的影像畫面105，以利於該控制元件202a進行比對判斷。又該影像擷取裝置201a的影像擷取範圍或辨識範圍涵蓋雷射投影機101的最大投射範圍如錐形的雷射投射範圍106或影像畫面105的最大範圍，以確保雷射投影機101的雷射投射範圍106內的任何介入物體300皆能被檢測到。 當本發明的雷射投影系統的人眼安全保護系統200a應用於車用抬頭顯示器(HUD)時，該屏幕104利用一透明屏幕如一薄膜貼設在車輛駕駛座前的透明擋風玻璃上，而因車輛的前擋風玻璃的外形如形狀及弧度會直接影響該影像畫面105投影在該屏幕104上的形狀，即該影像畫面105的像框(frame)大小及形狀會隨著該屏幕104的外形而產生變形(distortion)如圖3A中實線所示的扇形影像畫面105a，因此本實施例的人眼安全保護系統200a中，該控制元件202a更設具一影像辨識系統203，用以對當時該屏幕104上受物體300阻礙後的影像畫面105a進行影像處理，以使該屏幕104上的影像畫面105a的像框(frame)大小及形狀能進一步修正並耦合於當時雷射成像光102未遭物體阻礙影響而在該屏幕104上原應形成的影像畫面105的像框大小及形狀如圖3A中點線所示的矩形影像畫面105，也就是將隨著該屏幕104的外形弧度而產生變形的變形後影像畫面(105a)先還原成變形前影像畫面105a的像框大小及形狀，以利於該控制元件202a能進行較有效的比對及判斷。
當一物體300介入該雷射投影機101與該屏幕104之間導致該受到阻礙影響後的影像畫面105a相對於該原應形成的影像畫面105缺少一阻礙位置影像107，此時該阻礙位置影像107可能投影顯現在物體300上如圖3所示，並由影像擷取裝置201a擷取而並存於該影像畫面105a中，但縱然該影像畫面105a並存有擷取自投影顯現在物體300上的阻礙位置影像107，但因物體300上的阻礙位置影像(107)與屏幕104上的影像畫面105a不在同一平面上，因此該影像擷取裝置201a所擷取的影像畫面105a上阻礙位置影像107的影像的邊界線條(boundary line)必然與成像光未遭物體阻礙而在該屏幕上原應形成的影像畫面105不同，尤其影像擷取裝置201a所擷取的影像畫面 105a上阻礙位置影像107的影像的邊界線條會與外周緣影像的邊界線條產生斷差的現象。因此本實施例的人眼安全保護系統200a中，該控制元件202a進一步可設具一影像辨識系統203a，用以對該受物體阻礙後的影像畫面105a進行影像處理，以使該影像畫面105a的邊界線條(boundary line)能耦合於未受物體阻礙而在該屏幕上原應形成的影像畫面105的邊界線條，以利於該控制元件202能進行較有效的比對及判斷，也就是對該影像畫面105a的邊界線條先進行影像處理，以使其邊界線條或其連接狀態能較清晰易辨，以供該控制元件202a能較容易進行比對及判斷。又本實施例的人眼安全保護系統200a中，該控制元件202a更設具一影像辨識系統203b，用以對該受物體阻礙影響後的影像畫面105a進行影像處理，以辨識影像畫面105a的阻礙位置影像107是否重迭(overlap)並遮蓋、變形或位移該屏幕上原應形成的影像畫面105的對應位置影像，以利於該控制元件202a能進行較有效的比對及判斷。〈第2實施例>參考圖4所示，其為本發明的人眼安全保護系統的第2實施例架構示意圖。本實施例的人眼安全保護系統200b大致相同於第I實施例的人眼安全保護系統200a，其不同點在於該檢測元件201b為一鏡頭焦距設定在該屏幕104位置的影像擷取裝置，即該檢測元件(影像擷取裝置)201b所擷取的影像畫面105a的景深設定在該屏幕104位置或局限在一小段距離的範圍內如圖4中D所示的設定景深範圍，因此該影像擷取裝置201b所擷取的影像畫面105a只有顯示在該屏幕104的影像畫面才能具有該影像擷取裝置201b所設定且足以辨識的清晰度。本實施例的人眼安全保護系統200b利用該特定的影像擷取裝置201b以擷取當一物體300介入該雷射投影機101與該屏幕104之間導致部分雷射成像光102的投射路徑受到阻礙影響後所對應產生的影像畫面105a並當作該事件影響數據，其中該控制元件202b以由該雷射投影機101取得的當時成像光未受物體300阻礙影響而在該屏幕104上原應形成的影像畫面105當作人眼安全保護的啟動標準數據。該影像畫面105a相對於該原應形成的影像畫面105而言缺少一阻礙位置影像107，縱然該阻礙位置影像107可能投影顯現在物體300上並由影像擷取裝置201a擷取而並存在該影像畫面105a中，但該影像畫面105a的阻礙位置影像107因離開該屏幕104 —段距離而形成不同的景深，致使該影像畫面105a上所出現的阻礙位置影像107在影像清晰度上明顯不同於擷取自該屏幕104上的影像畫面105a，也就是擷取自該屏幕104上的影像畫面105a與該阻礙位置影像107之間在影像清晰度上會有明顯的落差，因此憑藉該控制元件202b的比對判斷機制即可比對並判斷該阻礙位置影像107的清晰度不同於當時該屏幕上原應形成的影像畫面105上所對應的阻礙位置影像，或二者間的差異經辨識後已達到一定 比例或程度時，該控制元件202b即控制該雷射投影機101以減弱或關閉該雷射成像光功率，以避免射入人眼或對人眼造成傷害，而達成人眼安全的保護效果。〈第3實施例〉

參考圖5所示，其為本發明的人眼安全保護系統的第3實施例架構示意圖。本實施例的人眼安全保護系統200c大致相同於第1、2實施例的人眼安全保護系統200a、200b，其不同點在於本實施例的人眼安全保護系統200c中，所使用的檢測元件201c為一影像擷取裝置如一攝影鏡頭，用以擷取當一物體300介入該雷射投影機101與該屏幕104之間導致部分雷射成像光102a的投射路徑受到阻礙影響後所對應產生的影像畫面105a以當作該事件影響數據；而所使用的控制元件202c能根據該影像畫面105a上所出現的阻礙位置影像107進一步比對並判斷該阻礙位置影像107的出現位置，以進一步控制該雷射投影機101減弱或關閉投射至該阻礙位置影像107的對應位置處的雷射成像光102a的光功率。以圖5為例說明，當一物體300介入該雷射投影機101與該屏幕104之間且隨時有位移產生時但不限制，如一人在該屏幕104的前移動，則通過本實施例的人眼安全保護系統200c的使用功效，只要該雷射投影機101射出的雷射成像光102行將投射至或進入該阻礙位置影像107的對應位置的範圍內，憑藉該控制元件202c的控制即可減弱或關閉投射至該阻礙位置影像107的對應位置範圍內部分雷射成像光102a的光功率，如圖5中所示的雷射成像光102a即已減弱或關閉，以避免該部分雷射成像光102a射入人眼，而達成人眼安全的保護效果；但非在該阻礙位置影像107的對應位置範圍內的雷射成像光102仍然投射至該移動中物體300所造成阻礙位置影像107區域以外的屏幕104上以形成影像畫面供人觀看。換言之，本實施例的人眼安全保護系統200c利用該影像擷取裝置201c以擷取當物體300介入該雷射投影機101與該屏幕104之間時的影像畫面105a，再憑藉該控制元件202c比對並判斷該物體300 (即阻礙位置影像107)的相對位置，以使當雷射成像光102a將進入該物體300的區域範圍內時就直接控制該雷射投影機101以減弱或關閉投射至該物體300 (即阻礙位置影像107)的雷射成像光102a的光功率。〈第4實施例>參考圖6所示，其為本發明的人眼安全保護系統的第4實施例架構示意圖。本實施例的人眼安全保護系統200d中，該檢測元件201d包含一 LED光源204，用以發射一波長光並投射至該屏幕；及一光感測元件205，用以量測當一物體300 介入該雷射投影機101與該屏幕104之間導致該LED波長光在投射路徑中部分LED波長光受該物體阻礙影響而由屏幕104返回的能量並當作該事件影響數據，其中該控制元件202d以該LED光源204的波長光在投射路徑中未受物體阻礙而由屏幕104返回的能量以當作人眼安全保護的啟動標準數據，即該啟動標準數據可事前量測取得而先予設定。由於當一物體300介入該雷射投影機101與該屏幕104之間時，將影響該LED波長光投射至該屏幕104並返回且由光感測元件205量測得知的總能量，即該事件影響數據，會不同於該LED光源204的波長光在投射路徑中未受物體阻礙而由屏幕104返回的能量，即可事先設定的啟動標準數據；因此，當該控制元件比對判斷該LED波長光受該物體300阻礙而返回的能量，即事件影響數據，不同於該LED波長光未受物體300阻礙而返回的能量即啟動標準數據，或二者間的差異達到一定比例時，該控制元件202d即控制該雷射投影機101以減弱或關閉該雷射成像光102的光功率，以避免射入人眼或對人眼造成傷害，而達成人眼安全的保護效果。
〈第5實施例>參考圖7所示，其為本發明的人眼安全保護系統的第5實施例架構示意圖。本實施例的人眼安全保護系統200e中，該檢測元件201e包含一雷射源206，用以發射掃描雷射206a以投射至該屏幕104上；及一光感測元件207，用以量測當一物體300介入該雷射投影機101與該屏幕104之間導致部分該掃描雷射206a的投射路徑受該物體300阻礙而返回的時間，並當作該事件影響數據；其中該控制元件202e以該雷射光源206的掃描雷射206a在投射路徑中未受物體300阻礙而投射至該屏幕104並返回的時間，以當作人眼安全保護的啟動標準數據。由於雷射光源206至該屏幕104之間為一可預知的距離，因此該雷射光源206的掃描雷射206a在投射路徑中未受物體300阻礙而投射至該屏幕104並返回的時間，即啟動標準數據，可事前量測取得並先予設定。又當一物體300介入該雷射投影機101與該屏幕104之間時，將使掃描雷射206a投射至物體300上並返回且由光感 測元件207量測得知的時間，即該事件影響數據，會不同於該雷射光源206的掃描雷射206a在投射路徑中未受物體300阻礙而由屏幕104返回的時間，即已事先設定的啟動標準數據，也就是作為該事件影響數據的時間會小於作為該啟動標準數據的時間。因此，當該控制元件202e比對判斷該掃描雷射206a受該物體300阻礙而返回的時間(即事件影響數據)小於該掃描雷射未受物體阻礙而返回的時間(即啟動標準數據)或其差異達到一定比例時，該控制元件202e即控制該雷射投影機101以減弱或關閉該雷射成像光功率，以避免射入人眼或對人眼造成傷害，而達成人眼安全的保護效果。參考圖7及圖7A所示，該檢測元件201e的雷射光源206設在雷射投影機101內，並使該雷射光源206所發射的掃描雷射206a得與該雷射投影機101出光口 103射出的雷射成像光102形成共光路型態，如圖7A所示其用以說明其中一共光路型態的架構但不限制。因此，該雷射光源206所發射的掃描雷射206a能與雷射成像光102由該雷射投影機101的出光口 103同步投射至該屏幕104上。又當該掃描雷射206a能與雷射成像光102形成共光路型態以由出光口 103同步投射至該屏幕104上時，該雷射光源206所發射的掃描雷射206a涵蓋雷射投影機101的最大投射範圍如錐形的雷射投射範圍106或影像畫面105的最大範圍，故能確保雷射投影機101的雷射投射範圍106內的任何介入物體300皆能被檢測到。再參考圖7A所示，該光感測元件207也可設在雷射投影機101內，並通過該雷射投影機101的出光口 103以接收返回的掃描雷射206a ;其中，可利用至少一分光器(BS，Beam Splitter)或波長選擇器(WS,Wavelength Selective device)配合排列在該出光口103的後，如圖7A所示設一分光器(BS)在該出光口 103的後但不限制，使該掃描雷射206a不論是否受該物體300阻礙而返回時皆可由該出光口 103進入並再經由該多個分光器(BS)或波長選擇器(WS)而再投射至該光感測元件207上，供可憑藉該光感測元件207量測該掃描雷射206a返回的時間。〈第6實施例)參考圖8所示，其為本發明的人眼安全保護系統的第6實施例架構示意圖。本實 施例的人眼安全保護系統200f應用於一雷射投影系統100且其屏幕104為螢光薄膜式屏幕104a，其中該雷射投影機101的雷射成像光102投射至該螢光薄膜式屏幕104a上以激發產生受激發光而形成影像畫面105。本實施例的人眼安全保護系統200f中，該檢測元件201f為一光感測元件208，用以量測當一物體300介入該雷射投影機101與該螢光薄膜式屏幕104a之間導致該螢光薄膜式屏幕104a上受該物體300阻礙而相對減少受激發光的影像畫面105a的能量，並用以當作該事件影響數據；由於部分雷射成像光102a受該物體300阻礙而無法投射至螢光薄膜式屏幕104a上，因此該螢光薄膜式屏幕104a上受激發產生的受激發光的能量，即受該物體300阻礙後所形成的影像畫面105a的能量，將會相對減少；其中該控制元件202f以當時該雷射成像光102未受物體300阻礙而可投射至該螢光薄膜式屏幕104a上所產生的受激發光的能量(即原應形成的影像畫面105的能量)當作人眼安全保護的啟動標準數據；當該控制元件202f比對判斷該受該物體300阻礙後相對減少的受激發光的能量(即事件影響數據)小於該螢光薄膜式屏幕104a上未受物體300阻礙的受激發光的能量(即啟動標準數據)或二者間的差異達到一定比例時，該控制元件202f即控制該雷射投影機101以減弱或關閉該雷射成像光功率，以避免射入人眼或對人眼造成傷害，而達成人眼安全的保護效果。 本實施例中該雷射投影機101的雷射成像光102投射至該螢光薄膜式屏幕104a上以激發產生受激發光而形成影像畫面105/105a，其中該影像畫面105/105a由以一定頻率形成的多個連續的影像像框(frame)所構成，如相鄰兩影像像框(frame)的時間差小於人眼視覺暫留時間即可構成動態畫面；但螢光薄膜式屏幕104a上所形成的各影像像框(frame)的能量可能隨該影像畫面105/105a的不同而各具有不同的能量，因此以每一影像像框(frame)的能量值作為該控制元件202f比對判斷的基準，恐會增加該檢測元件201f即光感測元件208在量測該螢光薄膜式屏幕104a上受激發光所形成影像畫面105a的能量的困難度。因此，本實施例的人眼安全保護系統200f中，該螢光薄膜式屏幕104a上受該物體300阻礙而相對減少受激發光的影像畫面105a的能量(即事件影響數據)及當時該雷射成像光102未受物體阻礙而投射至該螢光薄膜式屏幕104a上原應形成的影像畫面105的能量(即啟動標準數據)，以一段時間包含多個影像像框(frame)的能量的平均值為比對判斷用的能量的基準值，也就是可以一個影像像框(frame)的能量但最佳是多個影像像框的平均能量作為比對用的基準能量，以增進該光感測元件208及該控制元件202f的工作效率。以一個影像像框(frame)的能量或多個影像像框的平均能量為比對用的基準能量。〈第7實施例>參考圖9所示，其為本發明的人眼安全保護系統的第7實施例架構示意圖。本實施例的人眼安全保護系統200g中，該檢測元件201g包含一超音波發射源209用以發射超音波209a以投射至該屏幕104上；及一光感測元件210用以量測當一物體300介入該雷射投影機101與該屏幕104之間導致部分超音波209a的投射路徑受該物體300阻礙而返回的時間，並當作該事件影響數據；其中該控制元件202g以該超音波發射源209所發射的超音波209a在投射路徑中未受物體300阻礙而投射至該屏幕104並返回的時間，以當作人眼安全保護的啟動標準數據。由於超音波發射源209至該屏幕104之間為一可預知的距離，因此該超音波發射源209所發射的超音波209a在投射路徑中未受物體300阻礙而投射至該屏幕104並返回的時間，即啟動標準數據，可事前量測取得並先予設定。又當一物體300介入該雷射投影機101與該屏幕104之間時，將使超音波209a的投射路徑受物體300阻礙而返回且由光感測元件210量測得知的時間，即該事件影響數據，會不同於該超音波發射源209所發射的超音波209a在投射路徑中未受物體300阻礙而投射至該屏幕104並返回的時間，即已事先設定的啟動標準數據；也就是作為該事件影響數據的時間會小於作為該啟動標準數據的時間。因此，當該控制元件202g比對判斷該超音波209a受該物體300阻礙而返回的時間(即事件影響數據)小於該超音波209a未受物體阻礙而返回的時間(即啟動標準數據)或其差異達到一定比例時，該控制元件202g即控制該雷射投影機101以減弱或關閉該雷射成像光功率，以避免射入人眼或對人眼造成傷害，而達成人眼安全的保護效果。另外，上述的第5及第7實施例中，該光感測元件207/210用以量測當一物體300介入該雷射投影機101與該屏幕104之間導致部分該掃描雷射206a/超音波209a的投射路徑受該物體300阻礙而返回的時間並當作該事件影響數據，而該控制元件202e/202g以該掃描雷射206a/超音波209a在投射路徑中未受物體300阻礙而投射至該屏幕104並返回的時間當作人眼安全保護的啟動標準數據；而由於在使用時該雷射投影機101與該屏幕104之間的距離一般是固定的，故該掃描雷射206a/超音波209a投射至該屏幕104並返回的時間也相對是固定的，因此可在使用的前先測定一時間值以當作人眼安全保護的啟動標準數據。

〈第8實施例>參考圖10所示，其為本發明的人眼安全保護系統的第8實施例架構示意圖。本實施例利用結構光(structured light)的感測技術,本實施例的人眼安全保護系統200h中，該檢測元件201h包含一不可見光雷射光源211及一影像擷取裝置212。該不可見光雷射光源211用以發射一定模式的不可見光(invisible light)結構光211a,如紅外線(IR)網狀條紋光但不限制，投射至該屏幕104上以構成一不可見光結構光幕213如一紅外線(IR)網狀條紋光幕如圖11所示。該影像擷取裝置212可為一攝影鏡頭如CCD (電荷稱合元件，charge coupledDevice)但不限制，用以擷取該屏幕104上的不可見光結構光幕213的影像，且該影像擷取裝置212以設在接近該雷射投影機101的出光口 103為佳但不限制；而由於該雷射投影機101的雷射成像光102投射至屏幕104上所形成的影像畫面105為可見光，因此該影像擷取裝置212隻能擷取該屏幕104上的不可見光結構光幕213的影像，並不會擷取由可見光構成的影像畫面105，故不受影像畫面105的幹擾。當一物體300介入該雷射投影機101與該屏幕104之間而導致部分不可見光結構光211a的投射路徑受到阻礙，此時即會對應產生一受物體300阻礙後的不可見光結構光幕213a如圖12所示，此時該不可見光結構光幕213a的影像即當作本發明所稱的事件影響數據；該不可見光結構光幕213a如圖12所示相對於未受到阻礙的原應形成的不可見光結構光幕213如圖11所示而言，因為該侵入的物體300的凹凸表面，該不可見光(invisiblelight)結構光211a會在該物體300的阻礙位置301局部因應產生明顯的結構光變形如圖12所示。 本實施例的人眼安全保護系統200h中，該控制元件202h(202)以該不可見光結構光211a未遭物體300阻礙而在該屏幕104上原應形成的不可見光結構光幕213當作人眼安全保護的啟動標準數據，而且該不可見光結構光幕213憑藉該影像擷取裝置212擷取並設定當作啟動標準數據。當該控制元件202h比對並判斷該屏幕104上遭物體300阻礙後的不可見光結構光幕213a的影像不同於當時該屏幕104上原應形成的不可見光結構光幕213的影像或二者213、213a之間的差異達到一定比例(程度)時，如該控制元件202h比對並判斷該遭物體300阻礙後的不可見光結構光幕213a的影像確實不同於該原應形成的不可見光結構光幕213，且不可見光結構光幕213、213a 二者間至少存在該阻礙位置301因局部結構光變形而產生的差異性如圖12所示；則控制元件202h即控制該雷射投影機101以減弱或關閉該雷射成像光102的光功率，以避免射入人眼或對人眼造成傷害，而達成人眼安全的保護效果。又相對於不可見光結構光幕213而言，該影像擷取裝置212的設立位置為預先設定，如設在接近該雷射投影機101的出光口 103，即該影像擷取裝置212所擷取的不可見光結構光幕213的影像可預先設定，因此以目前的結構光量測技術而言，該屏幕104上遭物體300阻礙後的不可見光結構光幕213a的影像及當時該屏幕104上原應形成的不可見光結構光幕213的影像可通過光學影像處理而設定並建立在同一基準上，以供該控制元件202h易於進行比對及判斷。參考圖10及圖13所示，本實施例中該檢測元件201h的不可見光雷射光源211設在雷射投影機101內，並使該不可見光雷射光源211通過控制如雷射信號調變模塊以發射 一定模式的不可見光(invisible light)結構光211a,如紅外線(IR)網狀條紋光但不限制，投射至該屏幕104上以構成一不可見光結構光幕213如一紅外線(IR)網狀條紋光幕如圖11所示，進而使該不可見光雷射光源211所發射的不可見光結構光211a得與該雷射投影機101出光口 103射出的雷射成像光102形成共光路型態如圖13所示；圖13用以說明其中一共光路型態的架構但不限制，其可利用至少一分光器(BS,Beam Splitter)或波長選擇器(WS, Wavelength Selective device)配合排列在該出光口 103之後，如圖13所示設一分光器(BS)在該出光口 103的後但不限制，因此，該不可見光雷射光源211所發射的不可見光結構光21 Ia能與雷射成像光102由該雷射投影機101的出光口 103同步投射至該屏幕104上。又當該不可見光結構光211a能與雷射成像光102形成共光路型態以由出光口103同步投射至該屏幕104上時，該不可見光雷射光源211所發射的不可見光結構光211a涵蓋雷射投影機101的最大投射範圍如錐形的雷射投射範圍106或影像畫面105的最大範圍，故能確保雷射投影機101的雷射投射範圍106內的任何介入物體300皆能被檢測到。又以本實施例的實際使用情況而論，本實施例的人眼安全保護系統200h中該不可見光結構光21 Ia未遭物體300阻礙而在該屏幕104上原應形成的不可見光結構光幕213仍可能會隨著該屏幕104的所在位置的不同或改變而產生變形，例如本實施例被應用於車用抬頭顯示器(HUD)時如第I實施例及圖3、3A所示，該屏幕104設在車輛的彎弧狀前擋風玻璃上，因而該不可見光結構光幕213也會隨著該前擋風玻璃的彎弧狀而產生全面的漸進的或平滑的變形如圖14所示；或者該雷射投影機101以一稍平整但有彎弧的牆面當作投 射用屏幕104或是在使用中移動投射角度如由垂直的正向投射改變成非垂直的斜向投射，則該不可見光結構光幕213也會隨著該投射用屏幕104的彎弧狀或不同的投射角度而產生全面的漸進的或平滑的變形如圖14所示；然而，因遭具有立體凹凸表面的物體300阻礙而在該物體300的阻礙位置301處所因應產生的結構光變形如圖12所示一般是較為突出而明顯的，即在該阻礙位置301處一般會產生局部的非漸進的或非平滑的結構光變形，而此種局部的非漸進的或非平滑的結構光變形相較於前述的全面的漸進的或平滑的結構光變形如圖14所示，是明顯而易於比對及判斷的。因此，本實施例於實際使用時，可通過該影像擷取裝置212以擷取該屏幕104上的不可見光結構光幕213的影像以當作本實施例的啟動標準數據，而且當該影像擷取裝置212所擷取的不可見光結構光幕213的影像已隨著該屏幕104的所在位置的不同或改變而產生全面的漸進的或平滑的結構光變形時，依然是用以當作本實施例的啟動標準數據，也就是該影像擷取裝置212隨時所擷取的不可見光結構光幕213的影像，只要未產生局部的非漸進的或非平滑的結構光變形，即可隨時當作本實施例的更新的(updated)啟動標準數據，使該控制元件202h(202)能利用該影像擷取裝置212所取得更新的(updated)啟動標準數據以進行比對及判斷。再參考圖10-13所示，本實施例的人眼安全保護系統200h中，由於遭物體300阻礙後的前、後兩個不可見光結構光幕213、213a的影像可通過光學影像處理而設定並建立在同一基準上以供該控制元件202h能進行比對及判斷，因此本實施例的該控制元件202h進一步可根據該兩個不可見光結構光幕213、213a的比對及判斷以檢知該阻礙位置301的坐標位置或範圍，以進一步控制該雷射投影機101減弱或關閉投射至該阻礙位置301的對應位置或範圍的雷射成像光102a的光功率。以圖10為例說明，當一物體300介入該雷射投影機101與該屏幕104之間且隨時有位移產生時但不限制，如一人在該屏幕104的前移動，則通過本實施例的人眼安全保護系統200h的使用功效，只要該雷射投影機101射出的雷射成像光102行將投射至或進入該阻礙位置301的對應位置或範圍時，憑藉該控制元件 202h的控制即可減弱或關閉投射至該阻礙位置301的對應位置或範圍內的部分雷射成像光102a的光功率，即可避免該部分雷射成像光102a射入人眼，而達成人眼安全的保護效果；但非在該阻礙位置301的對應位置或範圍內的雷射成像光102仍然投射至該阻礙位置301以外的屏幕104上以形成影像畫面供人觀看。換言之，本實施例的人眼安全保護系統200h進一步可利用該檢測元件201h的影像擷取裝置212以擷取當物體300介入該雷射投影機101與該屏幕104之間時的不可見光結構光幕213a，再憑藉該控制元件202h比對並判斷該物體300 (即該阻礙位置301)的相對位置，以使雷射成像光102a將進入該物體300的區域範圍內時就直接控制該雷射投影機101以減弱或關閉投射至該物體300(即阻礙位置301)的雷射成像光102a的光功率。另外，可基於美國雷射安全協會定義的人眼安全規範以推算得出一雷射投影機101的雷射安全距離或推算得出一安全光功率值，因此上述各實施例中，該控制元件202得以控制該雷射投影機101以使該雷射成像光102的光功率減弱至符合或不超出該安全光功率值。以上所示僅為本發明的優選實施例，對本發明而言僅是說明性的，而非限制性的。在本領域普通技術人員理解，在本發明專利要求所限定的精神和範圍內可對其進行許多改變，修改，甚至等效變更，但都將落入本發明的保護範圍內。
權利要求
1.一種雷射投影系統的人眼安全保護系統，該雷射投影系統包含一雷射投影機，該雷射投影機用以根據靜態畫面或動態畫面的影像信號以產生雷射成像光並由出光口投射至一屏幕上以形成影像，其特徵在於，該人眼安全保護系統包含 至少一檢測元件設於雷射投影機的同一側，用以檢測並取得一事件影響數據，該事件影響數據由於一物體介入該雷射投影機與該屏幕之間導致阻礙該雷射成像光投射在該屏幕上以形成影像的投射路徑所對應產生的數據，並將該事件影響數據提供至一控制元件；及 至少一控制元件電性連接至該雷射投影機，該控制元件設有至少一比對及判斷機制並設定一人眼安全保護的啟動標準數據，該啟動標準數據用以根據該檢測元件所提供的事件影響數據以與該設定的啟動標準數據進行比對及判斷，並進一步根據該比對及判斷的結果以控制該雷射投影機所發射的雷射成像光的功率； 其中，當該控制元件比對及判斷該檢測元件所提供的事件影響數據與該啟動標準數據不同或其差異達到一定比例時，即憑藉該控制元件控制該雷射投影機以減弱或關閉雷射成像光功率。
2.如權利要求I所述的雷射投影系統的人眼安全保護系統，其特徵在於，該檢測元件為一影像擷取裝置，該影像擷取裝置用以擷取當一物體介入該雷射投影機與該屏幕之間導致屏幕上遭物體阻礙後的影像並當作該事件影響數據，其中該控制元件以由該雷射投影機取得的當時成像光未遭物體阻礙而在該屏幕上原應形成的影像當作人眼安全保護的啟動標準數據；其中當該控制元件比對及判斷該屏幕上遭物體阻礙後的影像不同於當時該屏幕上原應形成的影像或其差異達到一定比例時，該控制元件即控制該雷射投影機以減弱或關閉該雷射成像光功率。
3.如權利要求2所述的雷射投影系統的人眼安全保護系統，其特徵在於，該控制元件還設有一影像辨識系統，該影像辨識系統用以對該屏幕上遭物體阻礙後的影像進行影像處理，以使該屏幕上遭物體阻礙後的影像的像框大小及形狀能耦合於當時成像光未遭物體阻礙而在該屏幕上原應形成的影像的像框大小及形狀，以供該控制元件進行比對及判斷。
4.如權利要求2所述的雷射投影系統的人眼安全保護系統，其特徵在於，該控制元件還設有一影像辨識系統，該影像辨識系統用以對該屏幕上遭物體阻礙後的影像進行影像處理，以使該屏幕上遭物體阻礙後的影像的邊界線條能耦合於時成像光未遭物體阻礙而在該屏幕上原應形成的影像的邊界線條，以供該控制元件進行比對及判斷。
5.如權利要求2所述的雷射投影系統的人眼安全保護系統，其特徵在於，該控制元件還設有一影像辨識系統，該影像辨識系統用以對該屏幕上遭物體阻礙後的影像進行影像處理，以辨識該屏幕上遭物體阻礙後的影像的阻礙位置影像是否重迭並遮蓋、變形或位移該成像光未遭物體阻礙而在該屏幕上原應形成的影像的對應位置影像，以供該控制元件進行比對及判斷。
6.如權利要求I所述的雷射投影系統的人眼安全保護系統，其特徵在於，該檢測元件為一影像擷取裝置且其鏡頭的影像擷取焦距設定在該屏幕位置，該影像擷取裝置用以擷取當一物體介入該雷射投影機與該屏幕之間導致屏幕上遭物體阻礙的影像以當作該事件影響數據，其中該控制元件以由該雷射投影機取得的當時成像光未遭物體阻礙而在該屏幕上原應形成的影像當作人眼安全保護的啟動標準數據；其中當該控制元件比對及判斷該屏幕上遭物體阻礙後導致影像上在物體阻礙位置所產生不同景深的影像不同於當時該屏幕上原應形成的影像或其差異達到一定比例時，該控制元件即控制該雷射投影機以減弱或關閉該雷射成像光功率。
7.如權利要求2或6所述的雷射投影系統的人眼安全保護系統，其特徵在於，該控制元件能夠進一步比對及判斷該成像光因遭物體阻礙而導致在該屏幕上所形成的物體阻礙對應位置，以進一步控制該雷射投影機減弱或關閉在該物體阻礙對應位置處的雷射成像光功率。
8.如權利要求I所述的雷射投影系統的人眼安全保護系統，其特徵在於，該檢測元件包含一 LED光源，該LED光源用以發射一波長光以投射至該屏幕及一光感測元件用以量測當一物體介入該雷射投影機與該屏幕之間導致該LED波長光在投射路徑中受該物體阻礙而返回的能量以當作該事件影響數據，其中該控制元件以該LED光源的波長光在投射路徑中未受物體阻礙而返回的能量以當作人眼安全保護的啟動標準數據；其中當該控制元件比對及判斷該LED波長光受該物體阻礙而返回的能量，即事件影響數據，不同於該LED波長光未受物體阻礙而返回的能量即啟動標準數據或其差異達到一定比例時，該控制元件即控制該雷射投影機以減弱或關閉該雷射成像光功率。
9.如權利要求I所述的雷射投影系統的人眼安全保護系統，其特徵在於，該檢測元件包含一雷射光源，該雷射光源用以發射掃描雷射光以投射至該屏幕上及一光感測元件用以量測當一物體介入該雷射投影機與該屏幕之間導致該掃描雷射光在投射路徑中受該物體阻礙而返回的時間以當作該事件影響數據，其中該控制元件以該雷射光源的掃描雷射光在投射路徑中未受物體阻礙而返回的時間以當作人眼安全保護的啟動標準數據；其中當該控制元件比對及判斷該掃描雷射受該物體阻礙而返回的時間，即事件影響數據，小於該掃描雷射未受物體阻礙而返回的時間即啟動標準數據或其差異達到一定比例時，該控制元件即控制該雷射投影機以減弱或關閉該雷射成像光功率。
10.如權利要求9所述的雷射投影系統的人眼安全保護系統，其特徵在於，該檢測元件的雷射光源設在雷射投影機內且其掃描雷射並與該雷射投影機的雷射成像光共光路以由該雷射投影機的出光口同步投射至該屏幕上。
11.如權利要求9所述的雷射投影系統的人眼安全保護系統，其中該檢測元件的光感測元件設在雷射投影機內並通過該雷射投影機的出光口接收返回的掃描雷射。
12.如權利要求I所述的雷射投影系統的人眼安全保護系統，其特徵在於，當該屏幕為螢光薄膜時，該雷射投影機的雷射成像光系投射至該螢光薄膜屏幕上以激發產生受激發光並形成影像，其中該檢測元件為一光感測元件用以量測當一物體介入該雷射投影機與該螢光薄膜屏幕之間導致該螢光薄膜屏幕上受該物體阻礙後相對減少的受激發光的能量以當作該事件影響數據，其中該控制元件以當時該雷射成像光投射至該螢光薄膜屏幕上且未受物體阻礙的受激發光的能量以當作人眼安全保護的啟動標準數據；其中當該控制元件比對及判斷該受該物體阻礙後相對減少的受激發光的能量，即事件影響數據，小於該螢光薄膜屏幕上未受物體阻礙的受激發光的能量即啟動標準數據或其差異達到一定比例時，該控制元件即控制該雷射投影機以減弱或關閉該雷射成像光功率。
13.如權利要求12所述的雷射投影系統的人眼安全保護系統，其特徵在於，該螢光薄膜屏幕上受該物體阻礙後相對減少的受激發光的能量即該事件影響數據，及當時該雷射成像光投射至該螢光薄膜屏幕上且未受物體阻礙的受激發光的能量即人眼安全保護的啟動標準數據，以一個影像像框的能量或多個影像像框的平均能量為比對用的基準能量。
14.如權利要求I所述的雷射投影系統的人眼安全保護系統，其特徵在於，該檢測元件包含一超音波發射源用以發射超音波以投射至該屏幕上及一光感測元件用以量測當一物體介入該雷射投影機與該屏幕之間導致該超音波在投射路程中受該物體阻礙而返回的時間以當作該事件影響數據，其中該控制元件以該超音波發射源的超音波在投射路程中未受物體阻礙而返回的時間以當作人眼安全保護的啟動標準數據，其中當該控制元件比對及判斷該超音波受該物體阻礙而返回的時間，即事件影響數據，小於該超音波未受物體阻礙而返回的時間即啟動標準數據或其差異達到一定比例時，該控制元件即控制該雷射投影機以減弱或關閉該雷射成像光功率。
15.如權利要求I所述的雷射投影系統的人眼安全保護系統，其特徵在於，該檢測元件包含一不可見光雷射光源用以發射一定模式的不可見光結構光並投射至該屏幕上以構成一不可見光結構光幕，及一影像擷取裝置用以擷取當一物體介入該雷射投影機與該屏幕之間導致該屏幕上遭物體阻礙的對應阻礙位置產生局部非漸進的或非平滑的結構光變形後的不可見光結構光幕的影像以當作該事件影響數據，其中該控制元件以該不可見光結構光未遭物體阻礙而在該屏幕上原應形成的不可見光結構光幕當作人眼安全保護的啟動標準數據；其中當該控制元件比對及判斷該屏幕上遭物體阻礙後導致在該物體所對應的阻礙位置產生局部非漸進的或非平滑的結構光變形的不可見光結構光幕的影像不同於當時該屏幕上原應形成的不可見光結構光幕或其差異達到一定比例時，該控制元件即控制該雷射投影機以減弱或關閉該雷射成像光功率。
16.如權利要求15所述的雷射投影系統的人眼安全保護系統，其特徵在於，進一步憑藉該影像擷取裝置以擷取該屏幕上的不可見光結構光幕的影像以當作本實施例的啟動標準數據，其中當該影像擷取裝置所擷取的不可見光結構光幕的影像產生全面的漸進的或平滑的結構光變形時，該不可見光結構光幕用以當作啟動標準數據。
17.如權利要求16所述的雷射投影系統的人眼安全保護系統，其特徵在於，該影像擷取裝置用以隨時擷取該不可見光結構光幕的影像，且當該不可見光結構光幕的影像未產生局部的非漸進的或非平滑的結構光變形時，即用以當作一更新的啟動標準數據，並使該控制元件能利用該影像擷取裝置所取得更新的啟動標準數據以進行比對及判斷。
18.如權利要求15所述的雷射投影系統的人眼安全保護系統，其特徵在於，該控制元件進一步比對並判斷該不可見光結構光因遭物體阻礙而導致在該屏幕上產生局部非漸進的或非平滑的結構光變形的阻礙位置的坐標位置或範圍，以進一步控制該雷射投影機減弱或關閉在該物體阻礙位置的雷射成像光功率。
全文摘要
一種雷射投影系統的人眼安全保護系統，其利用至少一檢測元件設於雷射投影機的同一側，用以檢測並取得由於一物體介入雷射投影機與屏幕之間致阻礙該成像光的投射路徑所對應產生的相關數據並當作一事件影響數據；並利用至少一控制元件電性連接至該雷射投影機，該控制元件設有至少一比對判斷機制且可設定一人眼安全保護的啟動標準數據，用以根據該檢測元件所提供的事件影響數據以與該設定的啟動標準數據進行比對判斷；其中當該控制元件比對判斷該檢測元件所提供的事件影響數據與該啟動標準數據不同或二者間差異達到一定比例或程度時，即憑藉該控制元件以控制該雷射投影機以減弱或關閉雷射成像光功率，以避免對人眼造成傷害而達成人眼安全的保護效果。
文檔編號G03B21/14GK102681312SQ20111006293
公開日2012年9月19日 申請日期2011年3月16日 優先權日2011年3月16日
發明者陳致曉 申請人:宏瞻科技股份有限公司