專利名稱:激光束圖案投影儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
與目前要求的發(fā)明一致的實施方式涉及激光投影系統(tǒng)以及，尤其涉及創(chuàng)建一個拒 絕視力可達性的區(qū)域的方法和系統(tǒng)。
相關(guān)技術(shù)的討論
非致命定向能量系統(tǒng)由于其可以減少傷亡和附帶傷害的能力而越來越多地被執(zhí) 法人員使用。有些定向武器使用電磁能量，例如激光，在視覺上暫時損害視覺識別系統(tǒng)或在 使用其它防護措施之前對可疑的威脅發(fā)出警告。可以主動使用其他的定向能量系統(tǒng)以保護 人員或物體免受可能在周邊地區(qū)的未知目標的傷害。例如，地方當局可能希望在為政府官 員或移動交通工具公開露面做準備時確保區(qū)域安全。
然而，在某些情況下，利用激光的現(xiàn)有定向能量系統(tǒng)可能效果有限。例如，當被應 用到范圍較大的地理區(qū)域時，現(xiàn)有的系統(tǒng)可能會失效。因此，現(xiàn)有的系統(tǒng)不得不用幾乎均勻 照明來覆蓋大范圍的區(qū)域或者用單點或線來掃描該區(qū)域。上述第一個實例需要非常高的功 率源；而第二種方法受到用單點或線來掃描大范圍的區(qū)域所需時間的限制。上述掃描時間 可能會限制停留時間并且可能會要求大面積或多系統(tǒng)具有不切實際的運動速度。在另一個 實例中，有些現(xiàn)有的系統(tǒng)被設(shè)計為在距需保護的物體或人員一定距離的目標區(qū)域的較窄范 圍內(nèi)造成暫時性視力損傷。通常，這些系統(tǒng)被操作人員瞄準單個位置或手動地橫掃目標區(qū) 域。結(jié)果，操作人員可以限制在廣泛的區(qū)域內(nèi)消除一個未公開的威脅的能力。進而，沒有足 夠的停留時間來造成需要的厭惡或破壞效果。有些現(xiàn)有的系統(tǒng)在具有不同的地理和結(jié)構(gòu)狀 況的目標區(qū)域內(nèi)拒絕視力可達性還是有困難的。例如，當目標距離更遠或廣泛分布時，可以 安全地操作有些系統(tǒng)。然而，當這些系統(tǒng)在較近的距離使用時，如在狹窄的走廊中或在建筑 物內(nèi)，可能引起眼睛安全的憂慮。
概述
本發(fā)明在此提供的是一種拒絕從目標區(qū)域到第一區(qū)域的視力可達性的方法，該方 法包括產(chǎn)生結(jié)構(gòu)光圖案，并將該結(jié)構(gòu)光圖案從第一區(qū)域或有適當幾何形狀的其它區(qū)域投射 到上述目標區(qū)域。上述結(jié)構(gòu)光圖案可以以一種速度和圖案來移動，以拒絕從上述目標區(qū)域 到第一區(qū)域的視力可達性。上述速度和圖案可以根據(jù)上述目標區(qū)域的特點來選擇。在有些 實施方式中，根據(jù)該目標區(qū)域的特征在上述速度和圖案下移動上述結(jié)構(gòu)光圖案包括根據(jù) 上述目標區(qū)域的大小和上述結(jié)構(gòu)光圖案的密度，確定與上述結(jié)構(gòu)光圖案有關(guān)的運動速度和 停留時間，以及根據(jù)上述確定，調(diào)節(jié)光源的瞄準角和衍射光學元件。[0011]本發(fā)明還提供了一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括光源，被設(shè)置成響應于接收到光學信號而 產(chǎn)生結(jié)構(gòu)光圖案的衍射光學元件，以及定位裝置，該定位裝置被配置成通過調(diào)節(jié)上述光源 和上述目標區(qū)域的瞄準角來創(chuàng)建拒絕視力可達性的區(qū)域。
應該理解為，先前的一般描述和下面的詳細描述僅作示范和解釋并沒有限制本發(fā) 明。本發(fā)明目前要求的進一步實施方式和方面將參照附圖來說明，這些均已被納入本說明 書并構(gòu)成本說明書的一部分。
附圖簡述

圖1是說明用于創(chuàng)建拒絕視力可達性區(qū)域的示例性系統(tǒng)的框圖。
圖2A、圖2B、圖2C和圖2D示出了通過以某種方式發(fā)射穿過衍射光學元件的光束 而產(chǎn)生的示例性圖像。
圖3示出了用于創(chuàng)建拒絕視力可達性區(qū)域的示例性方法的說明步驟的流程圖。
詳細說明
現(xiàn)在將詳細地參考實施方式，在附圖中說明了該參考的實例。在任何可能的地方， 在附圖中用相同的參考數(shù)字指代相同或類似的部分。
圖1是說明用于創(chuàng)建拒絕視力可達性區(qū)域的系統(tǒng)100中的組件的框圖。如圖1所 示，系統(tǒng)100包括光源110和衍射光學元件140。例如，光源110可以為激光或部分相干光 源。例如，激光器可以為激光二極管、固體激光器或氣體激光器。在特定的實施方式中，光 源110可以為綠光半導體泵浦固體(DPSS)激光器。DPSS激光器可以在連續(xù)波(CW)、準連 續(xù)波、模擬調(diào)制或脈沖模式下進行操作。激光的波長可以根據(jù)應用來選擇，并示例了近紫外 線光或生物視覺系統(tǒng)(例如人眼)可見光的和電子視覺系統(tǒng)的全系列光波長?？商娲?， 光源110可以為部分相干光源，例如發(fā)光二極管(LED)。
衍射光學元件140可以為具有由形成表面起伏狀外形的復雜微觀結(jié)構(gòu)組成的表 面的被動(passive)光學元件。在有些實施方式中，衍射光學元件140可以由例如聚酰亞 胺的聚合物基板或例如熔凝石英、鍺或玻璃的典型的光學材料形成。上述衍射光學元件140 可以被配置為透射或反射元件。表面起伏狀外形可以利用包括，但不限于，光刻、直接機加 工或復制(implication)在內(nèi)的各種技術(shù)來創(chuàng)建。在有些情況下，可以根據(jù)需要產(chǎn)生特定 的起伏圖案的微觀結(jié)構(gòu)的幾何形狀和復雜度來使用特定的制造技術(shù)。例如，可以采用與那 些用于半導體制造技術(shù)類似的光刻技術(shù)來創(chuàng)建非常復雜的多層微觀結(jié)構(gòu)。在有些實施方 式中，表面起伏狀外形可以通過由處理器執(zhí)行的計算機程序來產(chǎn)生。例如，計算機程序可以 執(zhí)行指令，以創(chuàng)建與預期的結(jié)構(gòu)光圖案一致的特定的表面起伏狀外形。計算機程序適宜用 于各種不同的制造技術(shù)，包括先前討論的技術(shù)。衍射光學元件140可以由多個組件鏡頭、衍 射光柵和其他光學元件組成，雖然在本文中稱為“元件”，但以上光學元件一起充當一個衍 射光學系統(tǒng)。在有些實施方式中，非衍射光學元件(未示出)可以與衍射光學元件140結(jié) 合使用以產(chǎn)生預期的結(jié)構(gòu)光圖案。例如，可以使用如菲涅爾光學元件、傳統(tǒng)的地光學元件 (traditionalground optic element)或鑄造光學元件(cast optic element)之類的非衍 射光學元件來創(chuàng)建線以響應于接收到的光學信號。衍射光學元件140可以被耦合以接收上 述非衍射光學元件輸出的所產(chǎn)生的線來重復該線，或接收其它投射的圖案組成部分，從而 形成結(jié)構(gòu)圖案。
衍射光學元件140可以為主動(active)光學元件。這個元件可以是被配置為空間光調(diào)制器的液晶、DLP 或硅基液晶(LC0S)的微顯示屏。主動光學元件可以由計算機、電 子板或預先計算的數(shù)據(jù)系列的回放來驅(qū)動。作為對接收數(shù)據(jù)系列的響應，根據(jù)上述接收到 的數(shù)據(jù)系列，上述主動光學元件可以創(chuàng)建變化的結(jié)構(gòu)光圖案。例如，在有些情況下，利用主 動光學元件來創(chuàng)建結(jié)構(gòu)光圖案的主動程序與被用來將電子數(shù)據(jù)發(fā)送到臺式投影儀的程序 類似。然而，其差別在于微顯示屏上的圖案是衍射圖案，其中像素具有相移成分而不是灰度 值。上述主動衍射光學元件140或者是反射元件或者是透射元件。
在某些實施方式中，光源110可以安裝在可選的定位裝置120上，而衍射光學元件 140則被安裝到光源110上，這樣兩個設(shè)備可以一起移動。定位裝置120和光學底座150能 夠使光源110和衍射光學元件140沿著多個軸移動及重新定位。
在某些實施方式中，光源110可以被安裝在可選的定位裝置120上。類似地，衍射 光學元件140可以被安裝在光學底座150上。定位裝置120和光學底座150能夠使光源110 和衍射光學元件140沿著多個軸移動及重新定位。例如，定位裝置120和/或光學底座150 可以是驅(qū)動器、光學底座、萬向支架或類似設(shè)備中的一個或組合。例如，在有些實施方式中， 定位裝置120或光學底座150可以為由多個壓電驅(qū)動器組成的定位系統(tǒng)。在這種情況下， 運動的范圍可以基于壓電驅(qū)動器的數(shù)量或其它的機電系數(shù)。例如，通過使用六個壓電驅(qū)動 器，定位裝置120和/或光學底座150，能夠在六個獨立的軸上移動。定位裝置120和光學 底座150的操作可以通過軟件、固件或硬件中的一個或其組合來控制。操作參數(shù)可以包括， 但不限于，調(diào)節(jié)速度、運動的分辨率和支點。在一些實施方式中，定位裝置120和/或光學 底座150可以是具有較小運動自由度的萬向支架。利用萬向支架可以使上述光源110和/ 或衍射光學元件140以隨機的圖案移動，該隨機的圖案由例如可能在其上安裝系統(tǒng)100的 交通工具的運動的外力來確定。
光源110將光信號130投射到衍射光學元件140上。衍射光學元件140從光源 110接收光信號130，并將光信號130轉(zhuǎn)換成如圖像200所示的結(jié)構(gòu)光圖案。圖2A、圖2B、 圖2C和圖2D示出了可能產(chǎn)生的示例性結(jié)構(gòu)光圖案。如圖2A中所示，圖像200可以由一系 列線組成。該線的間距可以根據(jù)不同的因素變化，例如衍射光學元件140的表面起伏狀外 形。上述線可以是平行的或以一些其它的方式排列的。類似地，如圖2C所示，圖像200可 以是一個或多個圓。圓可以是同心的、重疊的或其它排列的。圓包括間距小的點或線。盡 管其它圖案也是有可能的，但是圖像200的其他示例性的圖案是如圖2B所示的點陣列或如 圖2D所示的十字。
現(xiàn)在回到圖1，圖像200被投射在目標區(qū)域160上。目標區(qū)域160是可能包含系統(tǒng) 試圖阻擋其視覺的威脅的區(qū)域。在某些實施方式中，當光學底座120使光源110改變方向， 以及光信號130因此處在不同的方向時，圖像200在目標區(qū)域160周圍移動以產(chǎn)生移動圖 案。在有些情況下，圖像200還可以以靜止的方式投射達一段時間。通過將圖像200在目 標區(qū)域160周圍移動，可以創(chuàng)建拒絕視力可達性的區(qū)域。當圖像200被人們看到時，移動圖 像200可以創(chuàng)建厭惡響應，或禁止使用電子視覺系統(tǒng)。
在某些實施方式中，綠光DPSS激光器可以作為光源110使用。據(jù)了解人眼對綠光 具有較高的靈敏度。因此，當利用綠光激光器創(chuàng)建圖像200時，通過觀察到的圖像200造成 厭惡響應可能被增強。
在有些實施方式中，光源110可以是在準連續(xù)波、調(diào)幅、模擬或脈沖調(diào)幅或波長調(diào)制中操作的DPSS激光。在這些情況下，有必要通過上述結(jié)構(gòu)光圖案即圖像200的運動來協(xié) 調(diào)激光的脈沖頻率。進而，可以選擇上述調(diào)制的光源來在視覺系統(tǒng)中創(chuàng)建效果。
在有些實施方式中，光源110可能具有可變的輸出功率，以便可以手動地或自動 地使得上述光源更亮或更暗。例如，如果系統(tǒng)100遠離目標區(qū)域160，可以使光源110更亮 或更強，或者如果系統(tǒng)100更近，則會使光源110更暗?？商娲鼗蚩稍黾拥?，可以調(diào)節(jié)系 統(tǒng)100以產(chǎn)生較強的光，來加強對拒絕視力可達性的領(lǐng)域的保護或阻止可能試圖阻擋光線 的干擾。在有些實施方式中，可以自動地調(diào)節(jié)光源110以對系統(tǒng)100察覺到的情況作出響 應。例如，系統(tǒng)100可以包括探測環(huán)境光的水平的探測器，不管是夜晚還是白天，不管是否 有降雨，不管光信號130的返回能量的數(shù)量。探測器可以為系統(tǒng)100提供信息來調(diào)節(jié)系統(tǒng) 可選的輸出功率。還可以根據(jù)目標區(qū)域160的結(jié)構(gòu)和地理特征來配置系統(tǒng)100。例如，根據(jù) 系統(tǒng)100和目標區(qū)域160之間的距離可能需要更高的輸出功率。在有些實施方式中，距離 可以利用例如激光雷達、地圖、全球定位系統(tǒng)或其他類似的設(shè)備或技術(shù)的遠程測量設(shè)備來 確定。
與有些實施方式一致，光源110可以是例如發(fā)光二極管的部分相干光源。與相干 光源產(chǎn)生的能量相比，部分相干光源可以產(chǎn)生更分散的能譜。相應地，可以更少地限制產(chǎn)生 的結(jié)構(gòu)光圖案。在給定的距離處，部分相干光源與相干光源相比，可能需要更多的功率來將 圖像200投射到目標區(qū)域160上。
圖3示出了用于創(chuàng)建拒絕視力可達性的區(qū)域的示例性方法的說明性步驟的流程 圖?？梢酝ㄟ^刪除步驟、移動步驟或者還包括增加的步驟來修改上述說明性程序，這對于本 領(lǐng)域中普通技術(shù)人員來說是很容易理解的。
在步驟310中，可以通過將光信號投射到衍射光學元件上來產(chǎn)生圖像。例如，光信 號可以被光源110 (如圖1所示)在如衍射光學元件140 (也在圖1中示出)的衍射光學元 件的方向上發(fā)出。光信號穿過衍射光學元件產(chǎn)生了結(jié)構(gòu)光圖案或圖像。結(jié)構(gòu)光圖案可以根 據(jù)，至少部分根據(jù)，光學元件的表面起伏狀外形或反射率或光信號與衍射光學元件之間的 入射角而具有不同的尺寸和性質(zhì)。
在有些實施方式中，用戶可以選擇多個衍射光學元件中的一個，各個衍射光學元 件都可以產(chǎn)生獨特的結(jié)構(gòu)光圖案。例如，在包括多個衍射光學元件的系統(tǒng)中，用戶可以利用 計算機控制或機械接口來選擇多個衍射光學元件中的一個。以類似的方式，用戶可以選擇 多個光源中的一個以結(jié)合多個衍射光學元件中的一個來使用。在有些實施方式中，當從目 標區(qū)域觀察時，選擇的衍射光學元件和激光源的組合可以被配置成保持眼睛安全的操作。
在有些實施方式中，光信號和衍射光學元件之間的入射角的變化能夠?qū)е陆Y(jié)構(gòu)光 圖案的組成部分之間的間距的比例變化。通過調(diào)整光信號和衍射光學元件之間的入射角， 結(jié)構(gòu)光圖案的組成部分間的間距可以相應地擴大或縮小。
在步驟320中，有圖像被投射到目標區(qū)域。所使用的光的強度或結(jié)構(gòu)光圖案可以 根據(jù)多種因素，包括例如天氣狀況或光照情況、目標區(qū)域與衍射光學元件之間的距離、和目 標區(qū)域的結(jié)構(gòu)特征和地理特征的環(huán)境因素。例如，如果決定投射光的光源遠離目標區(qū)域，光 可以以較高的功率來投射。如果決定投射光的光源離目標區(qū)域較近，光可以以較低的功率 來投射。其它的因素可以包括例如電子視覺系統(tǒng)的特征的非環(huán)境因素。
在有些實施方式中，在有些情況下，投射光的功率可以根據(jù)探測到的環(huán)境因素手
7動地調(diào)整也可以自動地調(diào)整(在某些情況下)。例如，上述系統(tǒng)100的其他部分中，環(huán)境因素 可以被光源本身內(nèi)的探測器來探測，或者由外部源中的探測器來探測。在有些實施方式中， 例如，光源可以被遠程地調(diào)整，例如被從光源所處位置以外的位置發(fā)射的無線信號調(diào)整。
在特定的實施方式中，特定的結(jié)構(gòu)光圖案可能更適合于特定的目標區(qū)域的地理或 結(jié)構(gòu)因素。例如，如果目標區(qū)域是在兩個建筑物之間或在一個建筑物內(nèi)的狹窄的走廊，可以 選擇能夠產(chǎn)生密集結(jié)構(gòu)光圖案的衍射光學元件，密集結(jié)構(gòu)光圖案例如多個平行線、點陣列、 或同心圓。在這些情況下，阻止視力可達性的上述區(qū)域可以較小。因此，利用密集結(jié)構(gòu)光圖 案可以提供光能量在拒絕視力可達性區(qū)域上的更有效的分配?？商娲?，在某些情況中或 在某些條件下可以選擇不太密集的圖案。例如，在拒絕視力可達性的大的區(qū)域中，結(jié)構(gòu)光圖 案可以更分散，以有效地在較大區(qū)域上分配光能量。
與有些實施方式一致，當從符合美國聯(lián)邦航空管理局(FAA)，職業(yè)安全及健康管理 局(OSHA)或可能適用于上述執(zhí)行領(lǐng)域的其它標準的目標區(qū)域觀察時，被投射到上述目標 區(qū)域的任何部分的圖案被配置成是對眼睛安全的。
在步驟330中，圖像移動通過目標區(qū)域。例如，圖像可以被轉(zhuǎn)向光信號130移動到 新的瞄準位置。在有些實施方式中，轉(zhuǎn)向光信號130可以包括利用光源110的輸出和衍射 光學元件140之間的光束轉(zhuǎn)向組件來調(diào)節(jié)光信號130的χ和y位置而不移動光源110。也 就是說，光源110可以是靜止不動的，而光信號130可以通過光束轉(zhuǎn)向技術(shù)轉(zhuǎn)向到新的瞄準 位置。在其他實施方式中，當結(jié)構(gòu)光圖案離開衍射光學元件140時，可以使用類似的光束轉(zhuǎn) 向技術(shù)和組件以通過轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)光圖案來調(diào)整瞄準位置。在這種情況下，可以耦合光束轉(zhuǎn)向 組件來接收衍射光學元件的輸出。
在有些實施方式中，移動圖像通過目標區(qū)域160，可以包括掃描復制圖案的組成部 分之間的小的區(qū)域。例如，被投射的結(jié)構(gòu)光圖案200可以是一系列的線，在上述線之間有1 度的角間距。因此，通過將光信號掃過或轉(zhuǎn)向1度，投射圖案200將會掃過1度并且照亮在 其最初靜止不動位置的線之間的所有間距?？梢砸匀魏伪匦璧姆绞絹硗瓿晒庑盘?30的重 新定向或掃描，以獲得特定的設(shè)計應用所需要的速度和分辨率。在有些實施方式中，如果衍 射光學元件140距光源110較遠，它就可能需要被調(diào)整以保持光信號130在衍射光學元件 140的孔徑內(nèi)部。
在有些實施方式中，瞄準位置可以通過調(diào)整光源相對于固定的衍射光學元件的位 置來改變。光源位置的改變可以以受控的或預先確定的方式、隨機或偽隨機的方式或利用 兩種方式的組合方式來進行。例如，如圖1所示，光源110可以利用定位裝置120在多個方 向移動，從而導致與衍射光學元件140耦合的光信號130的瞄準位置的相對改變。在此，定 位裝置120可以根據(jù)計算機控制、操作人員控制、遠程控制或它們的組合來移動。進而，光 源110移動的方式可能根據(jù)幾種因素，例如投射的圖像的圖案間隔、目標區(qū)域的結(jié)構(gòu)和地 理特征、環(huán)境因素或威脅的類型和/或嚴重性。在有些實施方式中，預定的或受控的運動可 以以一些類型的圖案發(fā)生，例如從一個方向向另一個方向掃過、以圓周運動或以其他適合 的圖案。對于某些應用，圖像200可以快速的移動，而對于其他的應用，圖像200可以較慢 地移動。圖像200也可以周期性地或非周期性地重復地移動和停止，使得圖像200在某個 時間段內(nèi)是靜止不動的。
在其它實施方式中，光源相對于固定的衍射光學元件的位置可以以隨機或偽隨機的方式進行改變。例如，光源可以經(jīng)受隨機運動從而產(chǎn)生外力，例如系統(tǒng)安裝于其上的交通 工具的運動。系統(tǒng)100可以由固定或運動的人來攜帶。在這種方式中，系統(tǒng)100可能隨著 上述人或交通工具來移動。轉(zhuǎn)移的運動通過移動光源110的位置，改變了與衍射光學元件 140耦合的光信號130的瞄準位置，從而移動了輸出的光信號130。所產(chǎn)生的引起的隨機掃 描圖案導致圖像200以類似的方式移動過并照亮目標區(qū)域160，從而可以充分地在目標區(qū) 域160上重新分配與結(jié)構(gòu)光圖案相關(guān)聯(lián)的接收的能量。例如，在操作中，與圖像200有關(guān)聯(lián) 的上述結(jié)構(gòu)光圖案的組成部分可以每5度重復一次。因此，靜止不動的圖像200可能在圖案 的組成部分之間有間距，其不會被照亮，因此當被投射到目標區(qū)域時，不受拒絕視力可達性 的影響。如上所述，光源110的隨機運動可能被設(shè)計為稍微超出5度的變動。相應地，光源 110的引起的隨機運動能夠創(chuàng)建有充分變動的掃描圖案以覆蓋結(jié)構(gòu)光圖案的組成部分之間 的間距，并且因此照亮整個目標區(qū)域。
在有些實施方式中，光源110和衍射光學元件140被耦合在一起并且以隨機的圖 案移動來響應前面描述的外力。在其它實施方式中，光源110和衍射光學元件140可以以 預先確定的或受控的方式利用前面描述的定位裝置120和光學底座150來移動?？商娲?或可增加地，光源110或衍射光學元件140中的一個可以以隨機的方式來移動，而其它的組 件以預先確定的或受控的方式來移動。
回到步驟330，可以配置瞄準角的調(diào)節(jié)以控制被投射到目標區(qū)域160上的相應的 圖像的運動速度和停留時間。在有些實施方式中，停留時間和運動速度可以根據(jù)目標區(qū)域 160的大小來確定。停留時間決定了圖像在目標區(qū)域160的一部分內(nèi)保持靜止不動的持續(xù) 時間?？梢耘渲猛Ａ魰r間使圖像200在足夠長的時間內(nèi)保持靜止不動，以創(chuàng)建人眼中的眼 部厭惡(ocularaversion)反應，而不會對眼睛產(chǎn)生永久性傷害?？商娲?，可以配置停留 時間使圖像200保持足夠長時間的靜止不動，以破壞生物或電子視覺系統(tǒng)、傳感器或探測 器。在有些情況下，破壞可以被配置成影響傳感器的操作原理。例如，停留時間可以被配置 成破壞與電子視覺系統(tǒng)有關(guān)聯(lián)的傳感器的幀捕獲操作。運動速度決定了圖像在目標區(qū)域 160上的掃過速度。換言之，掃過速度限定了圖像在固定位置的重復出現(xiàn)頻率。掃過速度可 以被配置成以一速度不斷地將圖像放置在目標區(qū)域160內(nèi)的每個位置，從而防止在目標區(qū) 域160內(nèi)的觀察者聚焦到被保護的物體上。
在其它實施方式中，當光源是脈沖激光器時，激光器的脈沖頻率同樣是決定運動 速度和停留時間的因素。為了對目標區(qū)域提供全面覆蓋，激光器的脈沖頻率可以與結(jié)構(gòu)光 圖案即上述圖像中的光斑的運動進行協(xié)調(diào)。例如，如果包括結(jié)構(gòu)光圖案的光斑對于每個激 光脈沖來說移動原光斑間距的一半，則圖案覆蓋就保持是足夠的。然而，如果對于每個激光 脈沖來說光斑移動一又二分之一個原光斑間距，則可能在圖案中生成盲點。
通過將圖像在目標區(qū)域上移動，從目標區(qū)域試圖觀察要保護的物體的觀察者將經(jīng) 受重復的眼部厭惡反應。眼部厭惡可以包括眨眼睛、流眼淚或瞳孔收縮。經(jīng)受的眼部厭惡的 程度是根據(jù)，至少部分根據(jù)，廣播強度、移動的圖像的停留時間以及掃過速度來確定的。為 了得到增強的效果，掃過速度和停留時間提供上標區(qū)域內(nèi)的所有位置的重復照明，足以導 致和/或重新生成厭惡反應。類似地，電子視覺系統(tǒng)可以通過創(chuàng)建諧波干擾或以過度照明 使系統(tǒng)過載而被破壞。
在某些實施方式中，上述圖像可以以設(shè)計為防止在目標區(qū)域中使用視覺系統(tǒng)或探測器的圖案來在整個目標區(qū)域中移動。例如，根據(jù)確定的在一個區(qū)域的掃過速度以及停留 時間等于或大于接收到的系統(tǒng)的綜合時間，可以使圖像在目標區(qū)域160上移動。掃過速度 和停留時間可被配置為重復地將與視覺系統(tǒng)或探測器有關(guān)聯(lián)的傳感器暴露在過量的能量 中，從而使得上述系統(tǒng)無法使用。
從本說明書以及從本文公開的本發(fā)明的一個或多個實施方式的實踐中來考慮，其 它的實施方式對于本領(lǐng)域中的技術(shù)人員來說是明顯的。此說明書和實例的意圖僅作為示 例，本發(fā)明的真正的范圍和精神將由下面的權(quán)利要求
指出。
權(quán)利要求
一種用于拒絕從目標區(qū)域到第一區(qū)域的視力可達性的方法，所述方法包括以下步驟產(chǎn)生結(jié)構(gòu)光圖案；將所述結(jié)構(gòu)光圖案投射到所述目標區(qū)域；以及以一速度和一圖案移動所述結(jié)構(gòu)光圖案，以拒絕從所述目標區(qū)域到所述第一區(qū)域的視力可達性，所述速度和所述圖案被基于所述目標區(qū)域的特征來選擇。
2.如權(quán)利要求
1所述的方法，其中選擇的所述速度和所述圖案是基于所述目標區(qū)域的 特征、所述目標區(qū)域中的傳感器、以及所述傳感器的操作原理。
3.如權(quán)利要求
2所述的方法，其中所述傳感器為電子傳感器。
4.如權(quán)利要求
2所述的方法，其中所述傳感器為生物傳感器。
5.如權(quán)利要求
1所述的方法，其中產(chǎn)生所述結(jié)構(gòu)光圖案包括通過光學元件投射光信 號，其中所述光信號為時間序列、連續(xù)波、模擬或脈沖幅度調(diào)制，或波長調(diào)制信號中的一個。
6.如權(quán)利要求
5所述的方法，其中所述光學元件包括衍射光學元件、菲涅爾光學元 件、傳統(tǒng)的地光學元件、或鑄造光學元件。
7.如權(quán)利要求
1所述的方法，其中將所述結(jié)構(gòu)光圖案投射到所述目標區(qū)域的步驟包括根據(jù)環(huán)境因素、到所述目標區(qū)域的距離、以及所述目標區(qū)域的結(jié)構(gòu)或地理特征中的至 少一個來選擇多個衍射光學元件中的至少一個。
8.如權(quán)利要求
7所述的方法，還包括根據(jù)所述環(huán)境因素、所述到所述目標區(qū)域的距離、以及所述目標區(qū)域的所述結(jié)構(gòu)或地 理特征中的至少一個來調(diào)節(jié)光源的輸出功率。
9.如權(quán)利要求
8所述的方法，其中所述距離是利用遠程距離測量設(shè)備來確定的。
10.如權(quán)利要求
9所述的方法，其中所述遠程距離測量設(shè)備包括激光雷達、地圖或全球 定位系統(tǒng)。
11.如權(quán)利要求
1所述的方法，其中根據(jù)所述目標區(qū)域的特征以所述速度和所述圖案 移動所述結(jié)構(gòu)光圖案的步驟包括根據(jù)所述目標區(qū)域的大小以及所述結(jié)構(gòu)光圖案的密度，確定與所述結(jié)構(gòu)光圖案關(guān)聯(lián)的 運動速度和停留時間；以及根據(jù)所述確定，調(diào)節(jié)光源和目標區(qū)域之間的瞄準角。
12.如權(quán)利要求
11所述的方法，其中根據(jù)所述光源的脈沖頻率來配置所述停留時間。
13.如權(quán)利要求
11所述的方法，其中所述停留時間被配置成在人眼中產(chǎn)生眼部厭惡反 應而不會對人眼產(chǎn)生永久性傷害。
14.如權(quán)利要求
11所述的方法，其中所述停留時間被配置成干擾視覺系統(tǒng)，其中所述 視覺系統(tǒng)為電子視覺系統(tǒng)或生物視覺系統(tǒng)。
15.如權(quán)利要求
11所述的方法，其中所述運動速度為可配置的。
16.如權(quán)利要求
11所述的方法，其中調(diào)節(jié)所述光源和所述目標區(qū)域之間的所述瞄準角 包括調(diào)節(jié)所述光源相對于所述衍射光學元件的位置的位置，其中所述衍射光學元件相對 于所述光源的所述位置保持靜止。
17.如權(quán)利要求
16所述的方法，其中調(diào)節(jié)所述光源的所述位置包括下述中之一調(diào)節(jié)與所述光源相關(guān)聯(lián)的定位裝置；以及 響應于外部光源而引起隨機運動。
18.如權(quán)利要求
11所述的方法，其中，所述瞄準角為所述光源的初始位置和調(diào)節(jié)后的 位置之間的角。
19.如權(quán)利要求
11所述的方法，其中調(diào)節(jié)所述光源和所述目標區(qū)域之間的所述瞄準角 包括相對于彼此來調(diào)節(jié)所述光源的位置和所述衍射光學元件的位置。
20.如權(quán)利要求
19所述的方法，其中調(diào)節(jié)所述光源的所述位置和所述衍射光學元件的 所述位置包括下述中之一調(diào)節(jié)與所述光源相關(guān)聯(lián)的定位裝置； 調(diào)節(jié)與所述衍射光學元件相關(guān)聯(lián)的光學底座；以及 響應于外部光源而引起隨機運動。
21.—種系統(tǒng)，包括 光源；光學元件，所述光學元件被配置成產(chǎn)生響應于接收的光信號的結(jié)構(gòu)光圖案；以及 定位裝置，所述定位裝置被配置成通過調(diào)節(jié)所述光源和拒絕視力可達性的區(qū)域之間的 入射角來生成所述拒絕視力可達性的區(qū)域。
22.如權(quán)利要求
21所述的系統(tǒng)，還包括探測器，所述探測器被配置成根據(jù)環(huán)境因素、到 目標區(qū)域的距離、所述目標區(qū)域的結(jié)構(gòu)或地理特征、光信號返回能量、或視覺系統(tǒng)或探測器 的已知參數(shù)中的至少一個來調(diào)節(jié)所述光源的輸出功率。
23.如權(quán)利要求
21所述的系統(tǒng)，其中所述光源包括激光器和部分相干光源中的至少一個。
24.如權(quán)利要求
23所述的系統(tǒng)，其中所述激光器包括激光二級管、固體激光器，或氣體 激光器中的至少一個。
25.如權(quán)利要求
23所述的系統(tǒng)，其中所述部分相干光源包括發(fā)光二極管。
26.如權(quán)利要求
21所述的系統(tǒng)，其中所述光學元件包括被配置為接收電子數(shù)據(jù)的主動 光學元件。
27.如權(quán)利要求
21所述的系統(tǒng)，其中所述光學元件包括衍射光學元件、菲涅爾光學元 件、傳統(tǒng)的地光學元件、或鑄造光學元件。
28.如權(quán)利要求
21所述的系統(tǒng)，其中所述結(jié)構(gòu)光圖案包括點陣、多條平行線、十字、以 及同心圓圖案中的一個。
29.如權(quán)利要求
21所述的系統(tǒng)，其中所述定位裝置包括下述中至少之 驅(qū)動器；萬向支架；以及 光學底座。
專利摘要
與提出一些實施方式一致的方法和系統(tǒng)提供了拒絕從目標區(qū)域到第一區(qū)域的視力可達性的方法。在有些實施方式中，拒絕從目標區(qū)域的視力可達性的方法可能包括產(chǎn)生結(jié)構(gòu)光圖案以及將結(jié)構(gòu)光圖案投射到上述目標區(qū)域。結(jié)構(gòu)光圖案可以以一速度和一圖案移動，以拒絕從目標區(qū)域到第一區(qū)域的視力可達性。在有些實施方式中，可以根據(jù)目標區(qū)域的特征來選擇速度和圖案。
文檔編號F41H11/02GKCN101878409SQ200880116032
公開日2010年11月3日 申請日期2008年10月1日
發(fā)明者A·舒爾曼, M·L·斯考特 申請人:雙鏡頭公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan