一種應用於高亮度雷射投影機使用現場對人眼實施保護的方法及系統裝置製造方法

2023-10-11 01:44:49 1

一種應用於高亮度雷射投影機使用現場對人眼實施保護的方法及系統裝置製造方法
【專利摘要】一種適用於高亮度雷射投影機使用現場對人眼實施保護的方法及裝置，其用傳感器監控高亮度雷射投影機的投影光束區域，在強光的危險區域建立一虛擬圍欄，通過本發明方法和裝置有效防止任何人進入到該危險區域。其中，優選超聲波傳感器被用來探測投影區域內的人或物體。一個控制器採集超聲波的發射和返回時間，根據飛行時間方法，計算前方區域的人或物體的具體位置且對前方物體的形狀和大小做出大致的分析判斷，另一個被動紅外傳感器提供物體是否為有生命的物體的判斷依據。當控制器判斷人或對人眼有損害的物體位於投影機安全距離以內時發送命令給投影機，以關閉投影光束輸出或者降低輸出亮度，避免人眼受強光損害。否則，不影響正常的投影顯示。
【專利說明】一種應用於高亮度雷射投影機使用現場對人眼實施保護的方法及系統裝置
【技術領域】:
[0001]本發明屬於雷射投影【技術領域】，涉及在使用雷射光源的高亮度前投式投影機以及其它光源的高亮度前投式投影機中提供人眼強光損害保護的一種技術應用以及裝置。
【背景技術】:
[0002]雷射(Laser)是受激福射光放大(LightAmplification by StimulatedEmission of Radiation)的簡稱,是一種頻譜窄,方向性好的高強度光源。隨著近年來小型化，大功率的半導體雷射二極體的技術發展，雷射作為一種新型光源，開始應用於投影【技術領域】。相比投影機的傳統光源，例如超高壓汞燈(UHP)以及氙燈等，雷射光源有著色域豐富，可靠性高，壽命長等優點。但是，雷射作為一種方向性好的集中光束，在經過人眼晶狀體的匯聚之後，特別容易對人眼造成損傷，甚至失明。因此，國際電工協會在IEC EN60825-1以及美國FDA CDRH T21都對雷射光源的投影產品做出了安全分級和規定。目前，國際組織
對雷射產品的安全分級如下:
[0003]
【權利要求】
1.一種適用於高亮度雷射投影機使用現場對人眼實施保護的方法，其特徵在於方法步驟如下: 1)根據高亮度雷射投影機的性能參數值與安全距離預先劃定出一個認定為危險區域的虛擬範圍； 2)在高亮度雷射投影機的周圍安裝一組探測障礙物的傳感器，調整傳感器位置，使各傳感器探測範圍的交集覆蓋全部或近全部的危險區域；安設一內置控制程序的控制器，根據高亮度雷射投影機的安全距離在控制器的內置程序中設置一個閾值F ;安設一報警器，控制器通過接口電路分別與各傳感器、報警器和高亮度雷射投影機相連接； 3)接通系統電源，各傳感器開始周期性循環探測投影光束區域內的障礙物，所述控制器實時接收來自各傳感器採集的信號並做出相應的判斷以及控制操作，其中，當控制器採集到的信息參數與內設的安全距離門限閾值F比較後判斷危險區域內存在人或可能對人眼有損害的障礙物時，發送控制命令控制投影機關閉光輸出或者降低輸出亮度。
2.如權利要求1所述的適用於高亮度雷射投影機使用現場對人眼實施保護的方法，其特徵在於:所述步驟3)中，當控制器判斷危險區域內存在物體性障礙物時，進一步分析判斷該物體是否為有損人眼的物體，如是，則再發送控制命令控制投影機關閉光輸出或者降低亮度。
3.如權利要求1或2所述的適用於高亮度雷射投影機使用現場對人眼實施保護的方法，其特徵在於:當控制器判斷危險區域內障礙物時，同時控制聲光報警器啟動報警，或是當控制器判斷危險區域內存在的障礙物是人或認定是有損人眼的物體時，再控制聲光報警器啟動報警。
4.如權利要求1所述的適用於高亮度雷射投影機使用現場對人眼實施保護的方法，其特徵在於:所述步驟3)中，控制器根據事先預設的安全距離門限閾值F進行判斷:認為人或物體位於安全距離之外時，控制器不做任何響應；在控制器認為人和對人眼有損害的物體位於安全距離之內時，發出控制命令關閉投影機光輸出或者降低輸出亮度，並在之後，當傳感器探測到人或物體已退出危險區域後，則控制器發出控制命令解除聲光報警，高亮度雷射投影機的投影正常顯示。
5.如權利要求1所述的適用於高亮度雷射投影機使用現場對人眼實施保護的方法，其特徵在於:使用一個或多個為一組的傳感器來監測投影光束的危險區域，使用但不局限於超聲波傳感器，紅外傳感器以及電磁波傳感器；各傳感器在控制器控制或機械裝置聯動下調整傾角以最大的覆蓋危險區域。
6.如權利要求5所述的適用於高亮度雷射投影機使用現場對人眼實施保護的方法，其特徵在於:控制器中置有分析程序，當所述的傳感器採用超聲波傳感器時，超聲波傳感器的超聲波單元受控周期性的循環發射超聲波束，在超聲波束覆蓋範圍內遇到障礙物以後反射回給超聲傳感器並輸出相應信號給控制器，控制器採集到前方障礙物離超聲波傳感器的距離值D，與閾值F比較，若D < F，則至少發送控制命令控制投影機關閉光輸出或者降低亮度，或同時附加啟動聲光報警器報警。
7.一種適用於高亮度雷射投影機使用現場對人眼實施保護的系統裝置，包括一臺安裝於使用現場的高亮度雷射投影機；其特徵在於:還包括有一組傳感器、一控制器、一報警器和為各單元供電的系統電源，其中所述的一組傳感器用於探測投影光束區域內障礙物，該組傳感器分別安裝於高亮度雷射投影機上或周圍，各傳感器探測範圍的交集覆蓋高亮度雷射投影機的全部或近全部的被認定的危險區域； 所述的控制器內置分析和驅動程序，通過電纜或接口電路分別與各傳感器、報警器和高亮度雷射投影機相連接並實施控制； 各傳感器的信號輸出端接所述控制器的輸入端，以將探測的信息傳輸給控制器。
8.如權利要求7所述的適用於高亮度雷射投影機使用現場對人眼實施保護的系統裝置，其特徵在於:所述一組傳感器為超聲波傳感器、紅外傳感器和電磁波傳感器中的至少一個。
9.如權利要求7所述的適用於高亮度雷射投影機使用現場對人眼實施保護的系統裝置，其特徵在於:所述傳感器直接安裝於投影機的前面板上，位於投影鏡頭的上方和下方。
10.一種權利要求7所述的適用於高亮度雷射投影機使用現場對人眼實施保護的系統裝置的用途，其特徵在於:其應用於高亮度雷射工程投影機、UHP光源的高亮度投影機和氙燈光源的高亮度投影機的使用現場。
【文檔編號】G03B21/14GK103576431SQ201310589846
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年11月20日 優先權日:2013年11月20日
【發明者】沈寶利, 張成初, 劉文星 申請人:巴可偉視(北京)電子有限公司