扫描激光接近检测制造技术

一种扫描激光投影机(100)，该扫描激光投影机(100)使用检测在光电检测器(152)处的红外光的接近检测器而检测在投影机视场中的障碍物。利用另外的红外光源(164)而测试光电检测器。另外的红外光源也可以被用作能够检测阻挡光电检测器的局部障碍物的接近检测器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
激光飞行时间(TOF)距离测量系统通常测量已经从目标反射的激光脉冲的往返时间。能够在扫描激光投影机中采用激光TOF系统，以确定激光路径中是否存在障碍物。当存在障碍物时，可以关闭激光源，以避免对障碍物造成伤害。附图说明图1示出根据本专利技术的各种实施例的扫描激光投影系统；图2示出根据本专利技术的各种实施例的在视场中具有障碍物的图1的扫描激光投影系统；图3示出根据本专利技术的各种实施例的具有阻挡光电检测器的局部障碍物的图1的扫描激光投影系统；图4示出根据本专利技术的各种实施例的移动装置的框图；图5示出根据本专利技术的各种实施例的移动装置；图6示出根据本专利技术的各种实施例的测试光电检测器的移动装置；图7示出根据本专利技术的各种实施例的检测局部障碍物的移动装置；图8示出根据本专利技术的各种实施例的游戏设备；并且图9示出根据本专利技术的各种实施例的方法的流程图。具体实施方式在以下详细描述中，参考作为示例示出其中可以实践本专利技术的特定实施例的附图。足够详细地描述这些实施例，以使得本领域的技术人员能够实践本专利技术。应理解，本专利技术的各种实施例虽然不同，但是未必互相排他。例如，在不偏离本专利技术的范围的情况下，可以在其它实施例内实施在本文连同一个实施例所述的具体部件、结构或者特征。另外，应理解，在不偏离本专利技术的范围的情况下，可以修改每个所公开实施例内的个别元件的位置或者布置。因此，以下详细描述不应被考虑为限制意义，并且本专利技术的范围仅由经适当解释的所附权利要求、以及权利要求所授权的等效物的全部范围所限定。在附图中，在几个视图各处，相同附图标记表示相同或者类似的功能。使用接近检测器以实现具有2级激光分类的高亮度激光投影机。在本专利技术的一些实施例中，扫描激光投影机扫描包括可见光和不可见光两者的调制光束。与红色、绿色和蓝色激光束一起扫描红外(IR)激光束，以投射具有不可见(IR)覆盖的可见图像。如果IR激光入射在物体上，则该光的一部分将朝着投影机反射回。能够使用本文称为“TOF光电检测器”的第一光电检测器以感测这种光，并且使得能够为IR光信号计算飞行时间，以确定投影机和所感测的物体之间的距离。给定当前激光规定，则应在系统内考虑单点故障。本专利技术的各种实施例包括电路和系统，以测试接近检测功能的发送和接收电路两者。例如，可以在光源附近包括本文称为“光源光电检测器”的另外的光电检测器，以确定激光源是否正在起作用(发送电路)。同样地，例如，可以在TOF光电检测器附近并且部分地指向TOF光电检测器地定位第二IR光源。这种第二IR光源可以被用于测试TOF光电检测器的功能(接收电路)。定期地，另外的IR光源可以被脉动短持续时间(例如在垂直回扫期间)。当被脉动时，TOF光电检测器检测IR光并且生成光电流信号，光电流信号能够被系统电路和逻辑电路处理。另外的IR光源可以被规律性地脉动，以验证TOF光电检测器在产生信号的投影机视场中在缺少物体的情况下正在工作。除了测试TOF光电检测器之外，另外的IR光源还可以被用于检测阻挡TOF光电检测器接收所反射的IR激光的局部障碍物。例如，如果在TOF光电检测器上放置手指，但是手指并不阻挡用于投射IR激光的主扫描束，则接近检测系统将不能够检测投影机的视场中的其它物体，并且将仅报告在其检测范围内不存在物体。本专利技术的各种实施例使用另外的IR光源和TOF光电检测器作为用于检测这些局部障碍物的局部接近检测器。图1示出根据本专利技术的各种实施例的扫描激光投影系统。扫描激光投影机100包括图像处理部件102、TOF计算和控制部件190、红色激光源110、绿色激光源120、蓝色激光源130和红外激光源164。使用反射镜103、105、107和142使来自激光源的调制光结合，以形成调制光束109。扫描激光投影机100也包括折叠反射镜150以及具有扫描反射镜116的扫描平台114。扫描激光投影机100也包括激光源光电检测器(PD)111、121、131和165。在操作中，图像处理部件102使用二维插值算法处理在101处的视频内容，以对于每个扫描位置确定适当空间图像内容。然后，这种内容被映射为红色、绿色和蓝色激光源中的每一个的命令电流，使得激光的输出强度与输入图像内容一致。在一些实施例中，这种处理以超过150MHz的输出像素速度发生。激光源光电检测器111、121、131和165被用于测试、验证和校准激光源110、120、130和164的运行。例如，在一些实施例中，激光源光电检测器111、121、131和165被定位成检测相应的激光源是否正在产生光。在一些实施例中，激光源光电检测器耦接(未示出)至诸如图像处理部件102的控制电路。这提供了用于控制激光源的闭环操作，并且允许测试和校准激光源。在一些实施例中，如图1中所示，激光源光电检测器被置于检测单色光束，但是在其它实施例中，激光源光电检测器被置于检测彩色光束(诸如调制激光束109)中的光。激光源光电检测器111、121、131和165的放置不是对本专利技术的限制。然后，调制激光束109被引导到安装在超高速万向节上的二维双轴激光扫描反射镜116上。在一些实施例中，使用微电子机械系统(MEMS)工艺而由硅制作这种双轴扫描反射镜。在一些实施例中，MEMS装置使用电磁致动，使用包含MEMS裸片、永磁体和电接口的小型子组件的微小组件实现电磁致动，虽然各种实施例不限于该方面。例如，一些实施例采用静电或者压电致动。在不偏离本专利技术的范围的情况下，可以采用任何类型的反射镜致动。扫描反射镜驱动电路(未示出)提供一个或者多个驱动信号以控制扫描反射镜116的角度运动，从而引起输出光束124产生跨投影机视场128的光栅扫描126。在一些实施例中，通过组合水平轴线上的正弦波分量和垂直轴线上的锯齿波分量而形成光栅扫描126。在这些实施例中，受控输出光束124以正弦波图案前后左右地扫描，并且以锯齿波图案垂直地(从顶至底地)扫描，而在(从底至顶地)回扫期间显示空白。图1示出随着光束垂直地从顶至底地扫描的正弦波图案，但是未示出从底至顶的回扫。在其它实施例中，以三角波控制垂直扫描，使得不存在回扫。在又进一步实施例中，垂直扫描为正弦波扫描。本专利技术的各种实施例不受所使用的用于控制垂直和水平扫描的波形或者结果的光栅图案的限制。扫描激光投影机100使用如上所述的扫描调制激光束而提供视频投影。扫描本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种扫描激光投影机，包括：扫描反射镜，所述扫描反射镜以光栅图案反射调制光束；红外激光源，所述红外激光源产生作为部分的所述调制光束的红外光；光电检测器，所述光电检测器检测所述调制光束的反射；安全电路，所述安全电路被配置为确定所述调制光束是否从障碍物反射；以及红外发光二极管，所述红外发光二极管产生红外光以测试所述光电检测器。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.10.31 US 14/069,1831.一种扫描激光投影机，包括：
扫描反射镜，所述扫描反射镜以光栅图案反射调制光束；
红外激光源，所述红外激光源产生作为部分的所述调制光束的红
外光；
光电检测器，所述光电检测器检测所述调制光束的反射；
安全电路，所述安全电路被配置为确定所述调制光束是否从障碍
物反射；以及
红外发光二极管，所述红外发光二极管产生红外光以测试所述光
电检测器。
2.根据权利要求1所述的扫描激光投影机，进一步包括至少一个
可见激光源，所述可见激光源产生作为部分的所述调制光束的可见激
光，其中当所述调制光束从障碍物反射时，则降低由至少一个可见激
光源产生的所述可见激光。
3.根据权利要求2所述的扫描激光投影机，其中当所述调制光束
从障碍物反射时，则关闭所述至少一个可见激光源。
4.根据权利要求1所述的扫描激光投影机，进一步包括第二安全
电路，所述第二安全电路耦接至所述红外发光二极管和所述光电检测
器，所述第二安全电路被配置为检测阻挡所述光电检测器的局部障碍
物。
5.根据权利要求1所述的扫描激光投影机，其中所述红外发光二
极管在回扫时段期间产生红外光。
6.根据权利要求1所述的扫描激光投影机，其中所述红外发光二
极管在回扫时段期间被驱动以测试所述光电检测器，并且在非回扫时

\t段期间被驱动以检测局部障碍物。
7.根据权利要求6所述的扫描激光投影机，进一步包括至少一个
可见激光源，所述可见激光源产生作为部分的所述调制光束的可见激
光，其中当检测出局部障碍物时，则关闭所述至少一个可见激光源和
所述红外激光源。
8.根据权利要求7所述的扫描激光投影机，其中所述至少一个可
见激光源包括红色激光源、绿色激光源和蓝色激光源的每个中的至少
一个。
9.一种方法，包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯科特·沃尔特曼，罗伯特·詹姆士·杰克逊，
申请(专利权)人：微视公司，
类型：发明
国别省市：美国;US