JP2019528478A - 非接触制御式のプロジェクタ - Google Patents

Abstract

電磁波のビーム（３８）をプロジェクタ（２）から放出する第１の動作モード（Ｂ１）を含む複数の動作モード（Ｂ１，Ｂ２）を備えるプロジェクタ（２）が提案される。さらに、検出器ユニット（３）がプロジェクタ（２）の第１の動作モード（Ｂ１）で、ビーム（３８）のビーム経路（４０）に物体が存在することを検出するように構成されている。さらに、プロジェクタ（２）は、ビーム（３８）のビーム経路（４０）で物体（５）が検出された場合に、第１の動作モード（Ｂ１）から第１の動作モード（Ｂ１）とは異なる第２の動作モード（Ｂ２）に切り換えるように構成されたプロセッサユニット（７）を含む。

Description

本発明は、異なる動作モードを備えるプロジェクタ、およびプロジェクタに組み込まれた機器、好ましくは移動機器に関する。

投影面に画像を生成するためには、走査型レーザプロジェクタを使用することができる。この場合、レーザビームが画像データ技術的に変調され、ミラーモジュールによって制御され、投影面にガイドされる。このためにはＲＧＢレーザが使用されることが多い。赤外線レーザも物体で散乱された光を測定するために使用される。

本発明によれば、プロジェクタから電磁波のビームを放出する第１の動作モードを含む複数の動作モードを備えるプロジェクタが提供される。さらに、検出器ユニットが、プロジェクタの第１の動作モードで、ビームのビーム経路に物体が存在することを検出するように構成されている。さらにプロジェクタは、ビームのビーム経路で物体が検出された場合に第１の動作モードから第１の動作モードとは異なる第２の動作モードに切り換えるように構成されたプロセッサユニットを含む。

本発明によるプロジェクタは、プロジェクタの異なる動作モードの間で非接触式に切換を行うことができるという利点を有する。このことは、例えば直接的な衛生上の利点を有し、これは、特に医療用の用途などの衛生管理が重要な分野において有利な場合がある。本発明を実現するためには、特に好ましくは付加的な技術的労力がほとんどかからない。プロセッサユニットは、例えば１つ以上のデジタル回路によって形成されていてもよい。この場合、物体には、例えばユーザによって移動される物が含まれている。このような物は、例えば鉛筆、コーヒーカップ、またはその他の台所用具であってもよい。好ましくは、物体はユーザの手である。

好ましくは、検出器ユニットはプロジェクタの第２の動作モードで、ビーム経路に物体が存在することを検出するように構成されており、プロセッサユニットは、ビームのビーム経路で物体が検出された場合に、第２の動作モードから第２の動作モードとは異なる第１の動作モードに切り換えるように構成されている。好ましくは２つの動作モードの間で双方向に非接触式に相互切換を行うことができる。

好ましくは、プロジェクタはレーザプロジェクタである。

第１の動作モードは、好ましくは省エネルギーモードである。これにより、物体検出によってプロジェクタを省エネルギーモードから目覚めさせるか、またはそのようなモードに移行させることができる。省エネルギーモードでは、電流を適宜に節約することができる。

第１の動作モードでは、ビームは走査しないように構成されている。これは、例えばレーザポインタモードであってもよい。レーザポインタモードは、例えば赤色、緑色または青色を有していてもよいし、または他の色もしくは周波数を備えていてもよい。この場合、電流が節約される。

プロジェクタのエネルギー節約モードでは、検出器ユニットはエネルギー節約モードで動作可能であるように構成されている。これにより、好ましくはエネルギーもしくは電流を節約することができる。

好ましくは、検出器ユニットは、ユーザのジェスチャを検出するように構成されている。この場合、ジェスチャは人の動きによる相互作用である。

ビームは、第１の動作モードではスペクトルの不可視範囲の電磁波によって形成されていてもよい。例えば、レーザポインタとして作動するプロジェクタは、人の眼には不可視のスペクトル範囲、例えば赤外線スペクトルに位置していてもよい。

第２の動作モードは、好ましくはビームの色の切換によって第１の動作モードから区別される。このような場合には、２つの色状態の間でプロジェクタを簡単に切り換えることができる。このことは、例えばプレゼンテーションの目的ために有利に使用することができる。

プロジェクタの第２の動作モードは、ミラーモジュールによってプロジェクタ面にわたってビームが走査されるように構成されていてもよい。これは、レーザプロジェクタのための一般的な動作モードに対応する。

ビームのビーム経路における物体の検出は、同期信号によっても実施可能であり、同期信号なしでも実施可能である。

第２の動作モードに対して第１の動作モードでは、プロジェクタの１つ以上の光源がスイッチオフされているか、または小さい強度を備える。光源は、例えばレーザであってもよい。これにより電流を節約することができる。

検出器ユニットは、フォトダイオード、ＣＣＤカメラ、ＣＭＯＳカメラ、または近接センサであってもよい。

さらにいずれか１つの上記構成によるプロジェクタを含む機器、好ましくは移動無線機器が提案される。このような機器は、ポインティングデバイスとして、例えばプレゼンテーション時に使用することができる。この場合、ユーザはレーザの異なる色もしくは色の随意の混合値の間で手、物体、またはジェスチャによって快適な切換を行うことができる。これは、例えば特定の情報を強調するための役割を果たす。さらに、レーザビームの強度を変化させることができ、これにより、例えばスポットの強度もしくは輝度が変更される。

本発明のよるプロジェクタを非接触に制御するための方法は、基本的に次のステップを含む。第１ステップ（ａ）では、いずれか１つの上記構成によるプロジェクタが供給される。第２ステップ（ｂ）では、ビーム経路に物体が存在することを検出ユニットが検出した場合には、検出器ユニットによって信号が生成される。さらなるステップ（ｃ）では、信号がプロセッサユニットに伝送される。さらなるステップ（ｄ）では、プロジェクタの動作モードがプロセッサユニットによって信号に基づいて変更される。上記プロジェクタおよび機器の利点により利点が得られる。

本発明の好ましい実施形態を従属請求項に記載し、以下に説明する。

異なる動作モードの間で切り換えられる本発明によるプロジェクタを示す図である。 本発明によるプロジェクタを示す詳細図である。 本発明によるプロジェクタを非接触式に制御する方法を示す概略図である。

本発明の実施例を図面に基づいて以下に詳細に説明する。

図１は、本発明によるプロジェクタ２、および異なる２つの動作モードＢ１，Ｂ２の間の切換を示す。図１は、右側の部分図および左側の部分図を含み、右側の部分図には第１の動作モードＢ１が示されており、左側の部分図には第２の動作モードＢ２が示されている。両方の部分図に、好ましくは、レーザプロジェクタ２として構成されたプロジェクタ２が示されている。このプロジェクタ２によって電磁波のビーム３８が放出される。好ましくは、ビーム３８はレーザビームであるが、本発明はレーザビームに限定されていない。

右側の部分図には、第１の動作モードＢ１のための実施形態が示されている。この場合、動作モードＢ１は走査しない動作モードとして構成されている。これは、例えば、省エネルギーモードもしくはスタンバイモードであってもよい。この場合には動かない点状の画像１３が生成される。プロジェクタ２は、ここではレーザポインタとして動作させることができる。例えば、可視および不可視の光ビームもしくはレーザビーム、例えば赤外線レーザを使用することができる。プロジェクタ２と良好に相互作用させるためには、可視光源、例えば、可視範囲のレーザが有利である。なぜならユーザがビーム経路４０を良好に予想することができるからである。この場合、赤外線レーザの基本色、すなわち赤色、緑色または青色、または赤外線レーザの異なる色を合成した複合レーザの形式の光源もしくはレーザを使用することもできるし、他の色もしくは混色も本発明に含まれる。さらに、例えばプロジェクタ２のレーザなどの１つ以上の光源によって光ビーム４０の強度を低減することができ、したがってレーザポインタとして作動される場合にはプロジェクタ２はレーザクラス１（可視レーザの場合にはレーザクラス２）に保持され、これにより通常のレーザポインタとして作動することができる。

左側の部分図には、第２の動作モードＢ２のための好ましい実施形態が示されている。この場合、走査型のプロジェクタ２、好ましくは走査型のレーザプロジェクタによって長方形のフォーマットで画像１３が生成される。レーザプロジェクタ２のレーザビームは行毎に走査され、対応する画像データによって変調される。このようにして生じた画像１３は投影面１２に投影される。投影面１２は、例えば平坦であり、画像１３は長方形の画像行列に対応する。代替的なレーザビームガイドが基本的には本発明に包含される。ビーム３８のビーム経路４０が左側の部分図に縁取りにより示されている。

さらにプロジェクタ２は、検出器ユニット３、プロセッサユニット７、およびＡ／Ｄ変換器１５を含む。この場合、検出器ユニット３は、ビーム３８のビーム経路４０内に物体５が存在することを検出するように構成されている。この場合、検出器ユニット３としては、好ましくはフォトダイオード、代替的にはＣＣＤカメラ，ＣＭＯＳカメラ、ＡＬＳ、近接センサなどが可能である。この場合、フォトダイオードのフィルタ特性が、例えば所定の周波数範囲、例えば赤外線範囲で検出するように設計されていてもよい。Ａ／Ｄ変換器１５は、検出器ユニット３によって検出されたアナログ測定値をデジタル化するために使用される。この場合、プロセッサユニット７は、ビーム３８のビーム経路４０で物体５が検出された場合に、第１の動作モードＢ１から第１の動作モードＢ１とは異なる第２の動作モードＢ２に切り換えるように構成されている。このことは、図１に右側の部分図から左側の部分図に向いた切換矢印Ｗ１によって示されている。したがって、省エネルギーモードからの切換、例えば第１の動作モードＢ１から第２の動作モードＢ２への切換はウェイクアッププロセスである。

検出ユニット３は、プロジェクタ２の第２の動作モードＢ２では、ビーム３８のビーム経路４０に物体５が存在することを検出するように構成されている。この場合、プロセッサユニットは、ビーム３８のビーム経路４０で物体５が検出された場合に第２の動作モードＢ２から第２の動作モードＢ２とは異なる第１の動作モードＢ１に切り換えるように構成されている。このことは、図２に左側の部分図から右側の部分図に向いた第２の切換矢印Ｗ２によって示されている。代替的には、長時間にわたって相互作用がない場合にもプロジェクタ２を自動的に第１の動作モードＢ１に切り換えることもできる。好ましくは動作モードＢ１，Ｂ２の間で随意に相互に切り換ることもできる。

反射された光４２の測定値として強度を測定することによって検出ユニット３による動作モードの変更の初期化を行うこともでき、反射された光４２の強度の増大が、ビーム経路４０に位置する物体５により検出され、これに続いて通信手段３０によってプロセッサユニット７に信号が伝送される。ビーム経路４０のワイプも初期化として使用できる。このために、検出ユニット３は、レーザプロジェクタ２のビーム経路４０に位置決めされた物体５によって反射された光４２の強度が増大した場合に、およびこれに続いてレーザプロジェクタ２のビーム経路４０から遠ざかる物体５によって反射される光４２の強度が低減した場合に信号を生成するように構成されている。このようなワイプは、好ましくは手により行うことができる。しかしながら、基本的には他の検出可能な方法、例えば検出器ユニット３によるジェスチャの検出、すなわち人の動きによる相互作用も認められている。

構成される動作モードの数は、例えば図２の実施例の場合にように２つであってもよい。しかしながら、この場合、図１の部分図で実施されている好ましい動作モードＢ１，Ｂ２の組合せである必要はない。明示的に言及されていない他の動作モードも含む。２つよりも多くの動作モードＢ１，Ｂ２を使用することもできる。例えば、３つ以上の動作モードの間で連続的に切り換えることもできる。代替的な実施形態では、第２の動作モードＢ２に対して第１の動作モードＢ１では、プロジェクタ２の１つ以上の光源がスイッチオフされているか、またはより小さい強度を備えていてもよい。別の実施形態では、第１の動作モードＢ１の色が第２の動作モードＢ２の色とは異なる。すなわち、異なる周波数が提供される。特にプロジェクタ２が機器５０、好ましくは移動機器もしくは移動無線機器に組み込まれている構成では、ビーム３８内に物体またはジェスチャ動作を位置決めすることにより、例えばビーム経路４０のワイプによりレーザポインタとして作動するレーザプロジェクタ２の色変更を行うか、またはレーザスポットの強度の変更をさせる可能性が生じる。これにより、特にデモンストレーションまたはプレゼンテーションの目的でポインティングデバイスとして使用する場合に好ましい道具が得られる。

図２は、本発明によるプロジェクタ２の詳細な構成を示す。この場合、レーザプロジェクタ２として構成されているプロジェクタ２は、図１の左側の部分図と同様に、走査する動作モードＢ２に設定されている。

図１に関連して説明したように、プロジェクタ２によってビーム、例えばレーザビームが放出され、ミラーモジュール２３によって、投影面１２に画像１３を生成するビーム経路４０が生成される。この場合、図２には４つのビーム３８によってビーム経路４０の極端な位置のみが示されている。物体５をレーザプロジェクタ２のビーム経路４０に配置もしくはガイドすることができ、ここでは、例えばユーザの手である。物体５では、ビーム３８、例えばレーザビームの反射が起こる。この反射された光４２は、特に検出器ユニット３の方向に散乱され、検出器ユニット３によって信号技術的に検出することができる。物体５としては、この実施形態では例えば手が使用される。しかしながら、代替的には、物体５はコーヒーカップ、鉛筆、または他の台所用品であってもよい。したがって、本発明は特定の物体５に制限されていない。

検出ユニット３によって検出された信号値、例えば反射された光４２の強度をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器１５がレーザプロジェクタ２に提供されている。ビーム経路４０に位置決めされた物体５によって反射された光４２を検出する場合に必要なサンプルレートは、走査モードで走査される画像データを検出する場合よりも小さい。したがって、例えば省エネルギーモードではサンプルレートは好ましくは低減され、これにより消費電力が低減される。検出器ユニット３も省エネルギーモードで作動することができる。Ａ／Ｄ変換器１５は、例えばアナログ・フロント・エンド（ＡＦＥ）であり、さらに信号を供給するように構成されている。

Ａ／Ｄ変換器１５は、通信手段３０によってプロセッサユニット７にデジタル信号を伝送することができる。通信手段３０は、有線で構成されていてもよいし、無線で構成されていてもよい。

この場合、プロセッサユニット７は信号を処理するための役割を果たす。プロセッサユニット７にはメモリ手段１７が割り当てられており、メモリ手段１７には、異なる動作モードＢ１，Ｂ２のための異なる構成データが保存もしくは蓄積されている。動作モードＢ１，Ｂ２の数に応じて２つ以上のメモリ手段１７が設けられていてもよい。この場合、メモリ手段１７としては、好ましくは永続的な不揮発性のメモリ（ＮＶＭ）がデータメモリとして考慮される。

メモリ手段１７は、電圧を供給するためのＡＳＩＣ２０（特定用途向け集積回路）に割り当てられている。保存されている構成データをドライバ１９によってメモリ手段１７から読み取ることができ、構成データに基づいて決定された設定をＡＳＩＣ２０で行うことができる。この場合、ドライバ１９とＡＳＩＣ２０との間の通信、ならびにドライバ１９と、例えばレーザドライバ２２との間の通信を、例えばＳＰＩ（シリアル・ペリフェラル・インタフェース）またはＩ^２Ｃ（Ｉｎｔｅｒ−Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ：アイ・スクエアド・シー、アイ・アイ・シー）によって行うことができる。プロセッサユニット７で作動するアプリケーション２１、例えばソフトウェア・アプリケーションは、検出器ユニット３によって信号を検出する場合に信号モジュール２３のドライバ１９によってレーザプロジェクタ２を他の動作モードＢ１，Ｂ２に切り換えられるように構成されている。アプリケーションは、レーザプロジェクタ２が省エネルギーモードで作動されない場合に、長時間にわたって相互作用がない場合にもレーザプロジェクタ２もしくはミラーモジュール２３のドライバ１９によって、提案された走査しないいずれか１つの動作モードに切り換えられるように構成されていてもよい。

走査する動作モードが実施されている場合には、プロセッサユニット７は、走査する動作モードで物体５を位置特定するための位置特定信号として必要とされる同期信号をＡＳＩＣ２０から受信し、検出されたデジタル化された信号を検出器ユニット３から受信し、走査する動作モードから別の動作モードへの本発明による切換を行うことができる。しかしながら、別の動作モードへの本発明による切換を走査しない動作モードからも行うことができるように、プロセッサユニット７は、検出器ユニット３の信号のみが監視され、同期信号が監視されないように構成されていてもよい。同期信号は、走査しない動作モードでは送信されない。

図３は、本発明よるプロジェクタ２を非接触式に制御する方法を示す。第１ステップＳ１では、プロジェクタ２が、図１および図２に関連して説明したいずれか１つの実施形態によって提供される。第２ステップＳ２では、ビーム経路に物体５が存在することを検出器ユニット３が検出した場合には、検出器ユニット３によって信号が生成される。第３ステップＳ３では、信号がプロセッサユニット７に伝送される。次いで信号に基づいて、第４ステップＳ４でプロセッサユニット７によってプロジェクタ２の動作モードＢ１，Ｂ２が変更される。

Claims (17)

1. プロジェクタ（２）であって、
   電磁波のビーム（３８）をプロジェクタ（２）から放出する第１の動作モード（Ｂ１）を含む複数の動作モード（Ｂ１，Ｂ２）と、
   前記プロジェクタ（２）の第１の動作モード（Ｂ１）で、前記ビーム（３８）のビーム経路（４０）に物体が存在することを検出するように構成された検出器ユニット（３）と、
   前記ビーム（３８）の前記ビーム経路（４０）で物体（５）が検出された場合に、第１の動作モード（Ｂ１）から第１の動作モード（Ｂ１）とは異なる第２の動作モード（Ｂ２）に切り換えるように構成されたプロセッサユニット（７）と、
   を含むプロジェクタ（２）。
2. 請求項１に記載のプロジェクタ（２）において、
   前記検出器ユニット（３）が、前記プロジェクタ（２）の前記第２の動作モード（Ｂ２）で前記ビーム（３８）の前記ビーム経路（４０）に前記物体（５）が存在することを検出するように構成されており、
   前記プロセッサユニット（７）が前記ビーム（３８）の前記ビーム経路（４０）で前記物体（５）が検出された場合に、前記第２の動作モード（Ｂ２）から第２の動作モード（Ｂ２）とは異なる第１の動作モード（Ｂ１）に切り換えるように構成されている
   プロジェクタ（２）。
3. 請求項１または２に記載のプロジェクタ（２）において、
   前記検出器ユニット（３）が、反射された光（４２）の強度を検出するように構成されており、前記検出器ユニット（３）が、レーザプロジェクタ（２）のビーム経路（４０）に位置決めされた物体（５）によって反射された光（４２）の強度が増大した場合に信号を生成する
   プロジェクタ（２）。
4. 請求項１または２に記載のプロジェクタ（２）において、
   前記検出器ユニット（３）が、レーザプロジェクタ（２）のビーム経路（４０）に位置決めされた物体（５）によって反射された光（４２）の強度が増大した場合、およびこれに続いてレーザプロジェクタのビーム経路（４０）から遠ざかる物体（５）によって反射される光（４２）の強度が低減した場合に信号を生成するように構成されている
   プロジェクタ（２）。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のプロジェクタ（２）において、
   該プロジェクタ（２）がレーザプロジェクタであるプロジェクタ（２）。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載のプロジェクタ（２）において、
   第１の動作モード（Ｂ１）が省エネルギーモードであるプロジェクタ（２）。
7. 請求項６に記載のプロジェクタ（２）において、
   前記プロジェクタ（２）の省エネルギーモードでは、前記検出器ユニット（３）も省エネルギーモードで動作可能に構成されているプロジェクタ（２）。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載のプロジェクタ（２）において、
   第１の動作モード（Ｂ１）では、ビームが走査しないように構成されているプロジェクタ（２）。
9. 請求項１〜８のいずれか１項に記載のプロジェクタ（２）において、
   前記ビーム（３８）が、前記第１の動作モード（Ｂ１）では、スペクトルの不可視範囲の電磁波により形成されている
   プロジェクタ（２）。
10. 請求項１〜９のいずれか１項に記載のプロジェクタ（２）において、
    前記検出器ユニット（３）が、ユーザのジェスチャを検出するように構成されている
    プロジェクタ（２）。
11. 請求項１〜１０のいずれか１項に記載のプロジェクタ（２）において、
    第２の動作モード（Ｂ２）が、前記ビーム（３８）の色の切換によって前記第１の動作モード（Ｂ１）から区別される
    プロジェクタ（２）。
12. 請求項１〜１１のいずれか１項に記載のプロジェクタ（２）において、
    前記プロジェクタ（２）の第２の動作モード（Ｂ２）が、ミラーモジュール（２３）によってプロジェクタ面（１２）にわたってビームが走査されるように構成されている
    プロジェクタ（２）。
13. 請求項１〜１２のいずれか１項に記載のプロジェクタ（２）において、
    前記ビーム（３８）の前記ビーム経路（４０）における前記物体（５）の検出が、同期信号によって実施可能であり、同期信号なしでも実施可能である
    プロジェクタ（２）。
14. 請求項１〜１３のいずれか１項に記載のプロジェクタ（２）において、
    前記第２の動作モード（Ｂ２）に対して前記第１の動作モード（Ｂ１）では、前記プロジェクタ（２）の１つ以上の光源がスイッチオフされているか、または小さい強度を備える
    プロジェクタ（２）。
15. 請求項１〜１４までのいずれか１項に記載のプロジェクタ（２）において、
    前記検出器ユニット（３）が、フォトダイオード、ＣＣＤカメラ、ＣＭＯＳカメラ、または近接センサである
    プロジェクタ（２）。
16. 請求項１〜１５までのいずれか１項に記載のプロジェクタ（２）を含む機器（５０）、好ましくは移動無線機器（５０）。
17. プロジェクタ（２）を非接触式に制御する方法であって、
    （ａ）請求項１から１５までのいずれか１項に記載のプロジェクタ（２）を供給するステップと、
    （ｂ）ビーム（３８）のビーム経路（４０）に物体（５）が存在することを検出ユニット（３）が検出した場合に、該検出器ユニット（３）によって信号を生成するステップと、
    （ｃ）プロセッサユニット（７）に信号を伝送するステップと、
    （ｄ）前記プロセッサユニット（７）によって信号に基づいて前記プロジェクタ（２）の動作モード（Ｂ１，Ｂ２）を変更するステップと、
    を含むプロジェクタ（２）を非接触式に制御するための方法。

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