一种应用于高亮度激光投影机使用现场对人眼实施保护的方法及系统装置制造方法
【专利摘要】一种适用于高亮度激光投影机使用现场对人眼实施保护的方法及装置，其用传感器监控高亮度激光投影机的投影光束区域，在强光的危险区域建立一虚拟围栏，通过本发明方法和装置有效防止任何人进入到该危险区域。其中，优选超声波传感器被用来探测投影区域内的人或物体。一个控制器采集超声波的发射和返回时间，根据飞行时间方法，计算前方区域的人或物体的具体位置且对前方物体的形状和大小做出大致的分析判断，另一个被动红外传感器提供物体是否为有生命的物体的判断依据。当控制器判断人或对人眼有损害的物体位于投影机安全距离以内时发送命令给投影机，以关闭投影光束输出或者降低输出亮度，避免人眼受强光损害。否则，不影响正常的投影显示。
【专利说明】一种应用于高亮度激光投影机使用现场对人眼实施保护的方法及系统装置
【技术领域】:
[0001]本发明属于激光投影【技术领域】，涉及在使用激光光源的高亮度前投式投影机以及其它光源的高亮度前投式投影机中提供人眼强光损害保护的一种技术应用以及装置。
【背景技术】:
[0002]激光(Laser)是受激福射光放大(LightAmplification by StimulatedEmission of Radiation)的简称,是一种频谱窄,方向性好的高强度光源。随着近年来小型化，大功率的半导体激光二极管的技术发展，激光作为一种新型光源，开始应用于投影【技术领域】。相比投影机的传统光源，例如超高压汞灯(UHP)以及氙灯等，激光光源有着色域丰富，可靠性高，寿命长等优点。但是，激光作为一种方向性好的集中光束，在经过人眼晶状体的汇聚之后，特别容易对人眼造成损伤，甚至失明。因此，国际电工协会在IEC EN60825-1以及美国FDA CDRH T21都对激光光源的投影产品做出了安全分级和规定。目前，国际组织
对激光产品的安全分级如下:
[0003]
【权利要求】
1.一种适用于高亮度激光投影机使用现场对人眼实施保护的方法，其特征在于方法步骤如下: 1)根据高亮度激光投影机的性能参数值与安全距离预先划定出一个认定为危险区域的虚拟范围； 2)在高亮度激光投影机的周围安装一组探测障碍物的传感器，调整传感器位置，使各传感器探测范围的交集覆盖全部或近全部的危险区域；安设一内置控制程序的控制器，根据高亮度激光投影机的安全距离在控制器的内置程序中设置一个阈值F ;安设一报警器，控制器通过接口电路分别与各传感器、报警器和高亮度激光投影机相连接； 3)接通系统电源，各传感器开始周期性循环探测投影光束区域内的障碍物，所述控制器实时接收来自各传感器采集的信号并做出相应的判断以及控制操作，其中，当控制器采集到的信息参数与内设的安全距离门限阈值F比较后判断危险区域内存在人或可能对人眼有损害的障碍物时，发送控制命令控制投影机关闭光输出或者降低输出亮度。
2.如权利要求1所述的适用于高亮度激光投影机使用现场对人眼实施保护的方法，其特征在于:所述步骤3)中，当控制器判断危险区域内存在物体性障碍物时，进一步分析判断该物体是否为有损人眼的物体，如是，则再发送控制命令控制投影机关闭光输出或者降低亮度。
3.如权利要求1或2所述的适用于高亮度激光投影机使用现场对人眼实施保护的方法，其特征在于:当控制器判断危险区域内障碍物时，同时控制声光报警器启动报警，或是当控制器判断危险区域内存在的障碍物是人或认定是有损人眼的物体时，再控制声光报警器启动报警。
4.如权利要求1所述的适用于高亮度激光投影机使用现场对人眼实施保护的方法，其特征在于:所述步骤3)中，控制器根据事先预设的安全距离门限阈值F进行判断:认为人或物体位于安全距离之外时，控制器不做任何响应；在控制器认为人和对人眼有损害的物体位于安全距离之内时，发出控制命令关闭投影机光输出或者降低输出亮度，并在之后，当传感器探测到人或物体已退出危险区域后，则控制器发出控制命令解除声光报警，高亮度激光投影机的投影正常显示。
5.如权利要求1所述的适用于高亮度激光投影机使用现场对人眼实施保护的方法，其特征在于:使用一个或多个为一组的传感器来监测投影光束的危险区域，使用但不局限于超声波传感器，红外传感器以及电磁波传感器；各传感器在控制器控制或机械装置联动下调整倾角以最大的覆盖危险区域。
6.如权利要求5所述的适用于高亮度激光投影机使用现场对人眼实施保护的方法，其特征在于:控制器中置有分析程序，当所述的传感器采用超声波传感器时，超声波传感器的超声波单元受控周期性的循环发射超声波束，在超声波束覆盖范围内遇到障碍物以后反射回给超声传感器并输出相应信号给控制器，控制器采集到前方障碍物离超声波传感器的距离值D，与阈值F比较，若D < F，则至少发送控制命令控制投影机关闭光输出或者降低亮度，或同时附加启动声光报警器报警。
7.一种适用于高亮度激光投影机使用现场对人眼实施保护的系统装置，包括一台安装于使用现场的高亮度激光投影机；其特征在于:还包括有一组传感器、一控制器、一报警器和为各单元供电的系统电源，其中所述的一组传感器用于探测投影光束区域内障碍物，该组传感器分别安装于高亮度激光投影机上或周围，各传感器探测范围的交集覆盖高亮度激光投影机的全部或近全部的被认定的危险区域； 所述的控制器内置分析和驱动程序，通过电缆或接口电路分别与各传感器、报警器和高亮度激光投影机相连接并实施控制； 各传感器的信号输出端接所述控制器的输入端，以将探测的信息传输给控制器。
8.如权利要求7所述的适用于高亮度激光投影机使用现场对人眼实施保护的系统装置，其特征在于:所述一组传感器为超声波传感器、红外传感器和电磁波传感器中的至少一个。
9.如权利要求7所述的适用于高亮度激光投影机使用现场对人眼实施保护的系统装置，其特征在于:所述传感器直接安装于投影机的前面板上，位于投影镜头的上方和下方。
10.一种权利要求7所述的适用于高亮度激光投影机使用现场对人眼实施保护的系统装置的用途，其特征在于:其应用于高亮度激光工程投影机、UHP光源的高亮度投影机和氙灯光源的高亮度投影机的使用现场。
【文档编号】G03B21/14GK103576431SQ201310589846
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年11月20日 优先权日:2013年11月20日
【发明者】沈宝利, 张成初, 刘文星 申请人:巴可伟视(北京)电子有限公司