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Stand der Technik
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Die Anmeldung betrifft eine Lasermikroscannervorrichtung. Außerdem betrifft die Anmeldung ein optisches System mit der Lasermikroscannervorrichtung und eine Aufbewahrungseinheit mit dem optischen System. Zusätzlich betrifft die Anmeldung ein Verfahren zur Betätigung des optischen Systems.
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Aus dem Dokument
EP 1 814 003 A1 ist eine Projektionsvorrichtung bekannt, welche es ermöglicht, Bildinformationen auf eine Trägereinheit eines Haushaltsgeräts, wie beispielsweise einen Kühlschrank, zu projizieren.
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Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Projektionsvorrichtung zu entwickeln, welche es ermöglicht, unterschiedliche Bildinformationen auf mehrere Trägereinheiten gleichzeitig zu projizieren.
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Offenbarung der Erfindung
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Zur Lösung der Aufgabe wird eine Lasermikroscannervorrichtung gemäß Anspruch 1 vorgeschlagen. Ein solcher Lasermikroscanner weist mindestens eine Laserlichtquelle zum Erzeugen mindestens eines Laserstrahls auf. Das projizierte Bild eines Lasermikroscanners entsteht durch die horizontale und/oder vertikale Ablenkung des durch die Laserlichtquelle erzeugten Laserstrahles. Die Ablenkung des Laserstrahls wird beispielsweise durch eine Mikrospiegelanordnung erzeugt, welche insbesondere einen zweidimensional beweglichen Mikrospiegel oder zwei eindimensional bewegliche Mikrospiegel zur Realisierung einer zeilen- oder spaltenweisen Scanbewegung des Laserstrahls aufweist. Durch Verwendung eines Laserscanners wird es im Gegensatz zu beispielsweise DLP-/LCOS-Projektoren ermöglicht, Bildinformationen in unterschiedlicher Entfernung zu der Lasermikroscannervorrichtung scharf dazustellen. Die Lasermikroscannervorrichtung ist dazu ausgebildet, erste und/oder zweite Bildinformationen, insbesondere zeilenweise oder spaltenweise, auf einen Projektionsbereich zu projizieren. Der Projektionsbereich weist hierbei wenigstens eine erste Projektionsfläche mit wenigstens einer bekannten ersten Flächenabmessung auf. Mit der bekannten ersten Flächenmessung kann beispielsweise die Länge der insbesondere rechteckigen ersten Projektionsfläche gemeint sein. Alternativ oder zusätzlich kann mit der bekannten ersten Flächenmessung auch die Höhe der insbesondere reckteckigen ersten Projektionsfläche gemeint sein. Außerdem weist der Projektionsbereich wenigstens eine zweite Projektionsfläche mit wenigstens einer bekannten zweiten Flächenabmessung auf. Mit der bekannten zweiten Flächenmessung kann beispielsweise die Länge der insbesondere rechteckigen zweiten Projektionsfläche gemeint sein. Alternativ oder zusätzlich kann mit der bekannten zweiten Flächenmessung auch die Höhe der insbesondere reckteckigen zweiten Projektionsfläche gemeint sein. Die Lasermikroscannervorrichtung ist dazu ausgebildet ist, die ersten Bildinformationen auf die erste Projektionsfläche, und/oder die zweiten Bildinformationen auf die zweite Projektionsfläche zu projizieren. Hierbei sind die erste und zweite Projektionsfläche auf unterschiedlichen Projektionsebenen angeordnet. Vorzugsweise sind die unterschiedlichen Projektionsebenen horizontal, übereinander stehend angeordnet.
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Bevorzugt weist die Mikroscannervorrichtung eine Schnittstelle zu einem externen Server aufweist. Durch die Anbindung an den externen Server können die projizierten ersten und/oder zweiten Bildinformationen anwendungs- und nutzerspezifisch angepasst werden.
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Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein optisches System, welches die zuvor beschriebene Lasermikroscannervorrichtung umfasst. Außerdem weist das optische System eine Umfelderfassungseinheit, wie beispielsweise ein photosensitives Element auf. Bei dem photosensitiven Element handelt es sich insbesondere um eine Kamera oder wenigstens eine Photodiode. Die Umfelderfassungseinheit dient zur Detektion von wenigstens einem Objekt zu wenigstens zwei aufeinanderfolgenden Zeitpunkten innerhalb eines Projektionsbereichs der Lasermikroscannervorrichtung. Der Projektionsbereich umfasst hierbei wenigstens eine erste Projektionsfläche mit wenigstens einer bekannten ersten Flächenabmessung und eine zweite Projektionsebene mit wenigstens einer bekannten zweiten Flächenabmessung. Die erste und zweite Projektionsfläche sind auf unterschiedlichen Projektionsebenen angeordnet.
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Zusätzlich weist das optische System eine Recheneinheit auf, welche dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit des zu zwei aufeinanderfolgenden Zeitpunkten detektierten Objekts eine Bewegung des Objekts zu ermitteln. Außerdem ist die Recheneinheit dazu ausgebildet, in Abhängigkeit der detektierten Objektbewegung eine Zuordnung des detektierten Objekts zu der ersten Projektionsfläche oder zweiten Projektionsfläche durchzuführen. Vorzugsweise ist die Lasermikroscannervorrichtung dazu ausgebildet ist, als erste Bildinformationen wenigstens ein virtuelles erstes Bedienelement auf die erste Projektionsfläche zu projizieren, und/oder als zweite Bildinformationen wenigstens ein virtuelles zweites Bedienelement auf die zweite Projektionsfläche zu projizieren. Mit den ersten und/oder zweiten Bedienelementen können beispielsweise virtuelle Tasten und/oder Knöpfe gemeint sein. Die Recheneinheit ist in diesem Zusammenhang dazu ausgebildet, in Abhängigkeit der detektierten Objektbewegung eine Geste zum Tätigen des ersten und/oder zweites Bedienelements auf der ersten und/oder zweiten Projektionsfläche zu detektieren. Mit der Geste kann beispielsweise eine Handbewegung, wie das Drücken eines Knopfes oder einer Taste gemeint sein. Bewegt sich ein detektierter Finger eines Nutzers beispielsweise in Richtung eines Bedienelements und verbleibt oberhalb des Bedienelements in einem Ruhezustand, so kann von einem Tätigen des Bedienelements, beispielsweise durch Tastendruck, ausgegangen werden. Die beschriebene Anordnung ermöglicht eine kombinierte Projektions- und Detektionseinheit, die in der Lage ist, auf mehreren Ebenen gleichzeitig Informationen und Interaktionen zu bedienen.
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Bevorzugt ist die Recheneinheit dazu ausgebildet ist, Informationen über das getätigte erste und/oder zweite Bedienelement einem externen Server zu übermitteln.
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Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Warenaufbewahrungseinheit mit dem zuvor beschriebenen optischen System. Bei der Warenaufbewahrungseinheit kann es sich beispielsweise um einen Kühlschrank oder einen Kleiderschrank handeln. Die Warenaufbewahrungseinheit weist wenigstens eine erste und eine zweite Trägereinheit auf, welche zum Tragen der Waren der Warenaufbewahrungseinheit ausgebildet sind. Im Zusammenhang mit dem Kleiderschrank handelt es sich bei der ersten und zweiten Trägereinheit beispielsweise um Regelbretter des Kleiderschranks. Im Zusammenhang mit dem Kühlschrank handelt es sich bei der ersten und zweiten Trägereinheit beispielsweise um Kühlschrankfächer. Ein Projektionsbereich einer Lasermikroscannervorrichtung des optischen Systems weist hierbei wenigstens eine erste Projektionsfläche mit wenigstens einer bekannten ersten Flächenabmessung und eine zweite Projektionsebene mit wenigstens einer bekannten zweiten Flächenabmessung auf. Die erste und zweite Projektionsfläche sind auf unterschiedlichen Projektionsebenen angeordnet. Die erste Projektionsfläche ist auf der ersten Trägereinheit und die zweite Projektionsfläche auf der zweiten Trägereinheit angeordnet. Durch diese beschriebene Anordnung können beispielsweise Kleidungsempfehlungen basierend auf Wetterdaten und/oder ein aktueller Terminkalender dem Nutzer direkt auf den Regelbrettern eines Kleiderschranks als Warenaufbewahrungseinheit angezeigt werden. Im Zusammenhang mit den zuvor beschriebenen virtuellen Bedienelementen und der Gestenerkennung können auch Tasten und/oder Knöpfe zum Online-Shopping eingeblendet werden. Das direkte Anzeigen in der räumlichen Nähe zu den aufbewahrten Gegenständen, ermöglicht es beispielsweise, das Online Shopping direkt im Zusammenhang mit den aufbewahrten Gegenständen durchzuführen. Stellt ein Nutzer beispielsweise in einem Regelbrett eines Kleiderschranks, in dem er normalerweise Socken aufbewahrt, fest, dass er neue Socken benötigt, kann er direkt über die Tastenfunktion in dem zugeordneten Regalbrett neue Socken bestellen. Im Zusammenhang mit der zuvor beschriebenen Schnittstelle zu einem externen Server kann auch eine Verbindung zu dem eigenen Social Media Profil ermöglicht werden, um seine ausgewählten Kleidungsstücke zu teilen und/oder auch um direkt am Kleiderschrank Kommentare von Freunden und/oder Followern zu erhalten. Die beschriebenen Services können in ähnlicher Weise auch für andere Warenaufbewahrungseinheiten, wie beispielsweise Kühlschränke, Bücherregale, Vorratsschränke, Werkzeugschränke, Badezimmerschränke oder Geschirrschränke Anwendung finden.
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Vorzugsweise sind die erste und zweite Trägereinheit horizontal versetzt zueinander, insbesondere treppenförmig, angeordnet. Die erste Projektionsfläche der Lasermikroscannervorrichtung ist hierbei an einem Randbereich der ersten Trägereinheit und die zweite Projektionsfläche an einem Randbereich der zweiten Trägereinheit angeordnet.
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Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Betätigung eines optischen Systems, welches zuvor beschrieben wurde. Bei dem Verfahren werden zunächst, insbesondere zeilenweise oder spaltenweise, erste Bildinformationen auf eine erste Projektionsfläche eines Projektionsbereichs mittels einer Lasermikroscannervorrichtung projiziert. Die erste Projektionsfläche umfasst hierbei wenigstens eine bekannte erste Flächenabmessung. Alternativ oder zusätzlich werden, insbesondere zeilenweise oder spaltenweise, zweite Bildinformationen auf eine zweite Projektionsfläche des Projektionsbereichs mittels der Lasermikroscannervorrichtung projiziert. Die zweite Projektionsfläche umfasst hierbei wenigstens eine bekannte zweite Flächenabmessung. Die erste und zweite Projektionsfläche sind auf unterschiedlichen Projektionsebenen angeordnet. In einem folgenden Verfahrensschritt wird wenigstens ein Objekt zu wenigstens zwei aufeinanderfolgenden Zeitpunkten innerhalb des Projektionsbereichs der Lasermikroscannervorrichtung mittels einer Umfelderfassungseinheit des optischen Systems detektiert. Darauf folgend wird eine Bewegung des detektierten Objekts relativ zu den projizierten ersten und/oder zweiten Bildinformationen in Abhängigkeit des zu zwei aufeinanderfolgenden Zeitpunkten detektierten Objekts mittels einer Recheneinheit des optischen Systems detektiert. Anschließend folgt in Abhängigkeit der detektierten Bewegung relativ zu den projizierten ersten und/oder zweiten Bildinformationen die Zuordnung des detektierten Objekts zu der ersten Projektionsfläche oder zweiten Projektionsfläche.
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Vorzugsweise werden als erste Bildinformationen wenigstens ein virtuelles erstes Bedienelement auf die erste Projektionsfläche projiziert. Alternativ oder zusätzlich werden als zweite Bildinformationen wenigstens ein virtuelles zweites Bedienelement auf die zweite Projektionsfläche projiziert. Folgend wird in Abhängigkeit der detektierten Objektbewegung eine Geste, insbesondere eine Handbewegung, zum Tätigen des ersten und/oder zweites Bedienelements, auf der ersten und/oder zweiten Projektionsfläche detektiert. Folgend wird die Information über das getätigte Bedienelement an einen externen Server weitergeleitet.
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Figurenliste
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- 1 zeigt das Prinzip einer Gestenerkennung mittels einer Ausführungsform des optischen Systems.
- 2a zeigt schematisch in der Seitenansicht eine Ausführungsform einer Warenaufbewahrungseinheit.
- 2b zeigt die Ausführungsform der Warenaufbewahrungseinheit in der Draufsicht.
- 3 zeigt eine Ausführungsform des Verfahrens zur Betätigung eines optischen Systems.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung
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1 zeigt schematisch ein optisches System mit einer Lasermikroscannervorrichtung 5, die in diesem Fall zeilenweise erste und/oder zweite Bildinformationen auf einen rechteckigen Projektionsbereich 10 projiziert. Das optische System weist zusätzlich eine Umfelderfassungseinheit 15 auf, welche in diesem Fall als einzelne Photodiode ausgebildet ist. Die Photodiode dient zur Detektion von wenigstens einem Objekt 35 zu wenigstens zwei aufeinanderfolgenden Zeitpunkten innerhalb des Projektionsbereichs 10 der Lasermikroscannervorrichtung 5. Zur Realisierung der Interaktivitätsfunktion wird hier ein Infrarotlaser verwendet, während für die Bilderzeugung eine Laserquelle im sichtbaren Spektrum genutzt wird. Der Infrarotlaserstrahl 20, der hier als Detektionslaserstrahl fungiert, wird zusammen mit den Laserstrahlen für die Bilderzeugung in einem vorgegebenen Scanmuster über die Projektionsfläche 10 bewegt.
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In diesem Fall befindet sich eine Hand im Strahlengang der Lasermikroscannereinrichtung 5 und der Laserstrahl 20 wird von der Hand 35 reflektiert und auf die Photodiode 15 zurückgeworfen. Zusätzlich weist das optische System eine Recheneinheit 40 auf, welche dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit der zu zwei aufeinanderfolgenden Zeitpunkten detektierten Hand eine Bewegung der Hand zu ermitteln. Die Recheneinheit 40 weist eine Verbindung 50 zu einem externen Server 60 auf. Die Verbindung 50 ist insbesondere drahtlos ausgebildet.
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2a zeigt schematisch in einer Seitenansicht einen Ausschnitt einer Ausführungsform einer Warenaufbewahrungseinheit 101. Hierbei weist die Warenaufbewahrungseinheit 101, welche in diesem Fall einen Kleiderschrank darstellt, ein optisches System 100 auf. Das Optische System 100 umfasst hierbei eine Lasermikroscannervorrichtung 110 und eine Umfelderfassungseinheit 120. Zusätzlich weist die Warenaufbewahrungseinheit 101 eine erste 150a, eine zweite 150b und eine dritte Trägereinheit 150c auf, welche in dieser Ausführungsform als Regalbretter der Aufbewahrungseinheit 101 ausgebildet sind. Die Trägereinheiten 150a, 150b und 150c sind hierbei versetzt zueinander, treppenförmig angeordnet. Die unterste Trägereinheit 150c ist am längsten ausgeführt, die oberste Trägereinheit 150a am kürzesten.
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Die Lasermikroscannervorrichtung 110 ist hierbei derart relativ zu den Trägereinheiten 150a, 150b und 150c angeordnet, dass jeweils ein Teil der von der Lasermikroscannervorrichtung 110 ausgesendeten Laserstrahlen die Oberfläche der Trägereinheiten 150a, 150b und 150c erreicht und somit die in 2b gezeigten Projektionsflächen in unterschiedlichen Projektionsebenen angeordnet sind. Die in dieser Ausführungsform vertikal oberhalb der Trägereinheiten 150a, 150b und 150c angeordnete Lasermikroscannervorrichtung 110 sendet erste Laserstrahlen 125a auf einen ersten Randbereich der ersten Trägereinheit 125a, zweite Laserstrahlen 125a erreichen einen zweiten Randbereich der zweiten Trägereinheit 150b und dritte Laserstrahlen erreichen einen dritten Randbereich der dritten Trägereinheit 150c.
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Die Umfelderfassungseinheit 120, welche in diesem Fall ein photosensitives Element darstellt, ist derart relativ zu der Lasermikroprojektionsvorrichtung 110 angeordnet, dass Infrarotlaserstrahlen 130a, die von einem innerhalb des Projektionsbereichs befindlichen Objekt reflektiert 130b werden, die Umfelderfasssungseinheit 120 erreichen können. In dieser Ausführungsform sind die Umfelderfassungseinheit 120 und die Lasermikroscannervorrichtung 110 benachbart zueinander angeordnet.
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Die Umfelderfassungseinheit 120 detektiert hierbei zu zwei unterschiedlichen Zeitpunkten einen Finger 140, welcher sich auf der zweiten Trägereinheit 150b befindet. Zusätzlich weist das optische System 100 eine Recheneinheit 160 auf, welche dazu dient, in Abhängigkeit des zu zwei aufeinanderfolgenden Zeitpunkten detektierten Objekts 140 eine Bewegung des Objekts 140 zu ermitteln. Die Recheneinheit 160 weist eine Verbindung 165 zu einem externen Server 170 auf. Die Verbindung 165 ist drahtlos ausgebildet.
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2b zeigt das aus der Perspektive des optischen Systems 100 entstehende Bild für die in 2a dargestellte Situation. Der Projektionsbereich 180 der Lasermikroscannervorrichtung umfasst hierbei eine erste Projektionsfläche 126a, eine zweite Projektionsfläche 126b und eine dritte Projektionsfläche 126c, in welche hierbei zeilenweise erste Bildinformationen 195, zweite Bildinformationen 190 und dritte Bildinformationen 200 projiziert werden. Die erste Projektionsfläche 126a ist hierbei der ersten Trägereinheit 150a, die zweite Projektionsfläche 126b der zweiten Trägereinheit 150b und die dritte Projektionsfläche 126c der dritten Trägereinheit 150c zugeordnet. Durch die Verwendung der Lasermikroscannervorrichtung 110 erscheinen die Bildinformationen auf den Trägereinheiten 150a, 150b und 150c trotz unterschiedlichem Abstand zu der Lasermikroscannervorrichtung 110 scharf. Damit die Mikrolaserscannervorrichtung 110 die unterschiedlichen Bildinformationen innerhalb eines gemeinsamen Projektionsbereichs 180 zeilenweise auf die unterschiedlichen Projektionsebenen projizieren kann, müssen in dieser Ausführung als Flächenabmessungen die Höhen 185a, 185b und 185c der Projektionsflächen 126a, 126b und 126c bekannt sein. Nur so weiß die Mikrolaserscannervorrichtung in welcher Zeile die Projektion von einer auf die nächste Projektionsfläche wechseln muss. Die Längen 175 der Projektionsflächen 126a, 126 b und 126c sind hierbei gleich lang ausgebildet.
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Die Recheneinheit 160 detektiert eine Bewegung des Fingers 140 und kann daraus eine Zuordnung des Fingers 140 zu einer der drei Projektionsflächen 126a, 126b oder 126 c durchführen. In diesem Fall verbleibt der Finger 140 beispielsweise oberhalb des projizierten, virtuellen zweiten Bedienelements 190 als zweite Bildinformationen in einer Ruhephase. Daraus kann rückgeschlossen werden, dass der Nutzer das virtuelle Bedienelement 140 tätigt und sich somit in der zweiten Projektionsfläche 126b befindet. Die Recheneinheit 160 kann folgend die Information über das getätigte zweite Bedienelement 90 an den externen Server 170 weiterleiten.
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3 zeigt eine Ausführungsform eines Verfahrens zur Betätigung eines optischen Systems in Form eines Flussdiagramms. Hierbei werden zunächst in einem Verfahrensschritt 201, insbesondere zeilenweise oder spaltenweise, erste Bildinformationen auf eine erste Projektionsfläche eines Projektionsbereichs mittels einer Lasermikroscannervorrichtung des optischen Systems projiziert. Die erste Projektionsfläche umfasst hierbei wenigstens eine bekannte erste Flächenabmessung. Folgend werden in einem Verfahrensschritt 210, insbesondere zeilenweise oder spaltenweise, zweite Bildinformationen auf eine zweite Projektionsfläche des Projektionsbereichs mittels der Lasermikroscannervorrichtung projiziert. Die zweite Projektionsfläche umfasst hierbei wenigstens eine bekannte zweite Flächenabmessung und die erste und zweite Projektionsfläche sind auf unterschiedlichen Projektionsebenen angeordnet. In einem folgenden Verfahrensschritt 220 wird wenigstens ein Objekt zu einem ersten Zeitpunkt innerhalb des Projektionsbereichs der Lasermikroscannervorrichtung mittels einer Umfelderfassungseinheit des optischen Systems detektiert. In einem folgenden Verfahrensschritt 230 wird in einem auf den ersten Zeitpunkt folgenden zweiten Zeitpunkt das wenigstens eine Objekt innerhalb des Projektionsbereichs der Lasermikroscannervorrichtung mittels der Umfelderfassungseinheit detektiert. Darauf folgend wird in einem Verfahrensschritt 240 eine Bewegung des detektierten Objekts relativ zu den projizierten ersten und/oder zweiten Bildinformationen in Abhängigkeit des zu zwei aufeinanderfolgenden Zeitpunkten detektierten Objekts mittels einer Recheneinheit des optischen Systems detektiert. Anschließend folgt in einem Verfahrensschritt 250 in Abhängigkeit der detektierten Bewegung relativ zu den projizierten ersten und/oder zweiten Bildinformationen die Zuordnung des detektierten Objekts zu der ersten Projektionsfläche oder zweiten Projektionsfläche.
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Optional werden in Verfahrensschritt 201 als erste Bildinformationen wenigstens ein virtuelles erstes Bedienelement auf die erste Projektionsfläche projiziert. Optional werden weiterhin in Verfahrensschritt 210 als zweite Bildinformationen wenigstens ein virtuelles zweites Bedienelement auf die zweite Projektionsfläche projiziert. Folgend wird in Abhängigkeit der detektierten Objektbewegung in Verfahrensschritt 260 eine Geste, insbesondere eine Handbewegung, zum Tätigen des ersten und/oder zweites Bedienelements, auf der ersten und/oder zweiten Projektionsfläche detektiert.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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