Поиск патентов
ПАТЕНТНЫЙ ПОИСК В РФ

способ оценки лазерной безопасности при использовании лазерных устройств в создании шоу

Классы МПК:G01J1/00 Фотометрия, например фотографические экспозиметры
G02B27/48 лазерная оптика
F21S10/00 Устройства или системы, производящие изменяющийся световой эффект
Автор(ы):, , ,
Патентообладатель(и):Федеральное государственное учреждение науки "Северо-Западный научный центр гигиены и общественного здоровья" Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2011-04-18
публикация патента:

Изобретение относится к гигиене труда и может быть использовано для оценки лазерной безопасности при использовании лазерных устройств в создании лазерного шоу. Измерение параметров лазерного излучения проводят в наиболее ярких опорных точках тестовой картины и осуществляют сравнение полученных значений со значениями соответствующих предельно допустимых уровней. Технический результат заключается в обеспечении возможности измерения максимальной интенсивности рассеянного и диффузно отраженного излучений лазерных проекторов и в обеспечении возможности стандартизации методики оценки лазерной безопасности при использовании лазерных устройств в создании шоу. 2 ил., 2 табл. способ оценки лазерной безопасности при использовании лазерных   устройств в создании шоу, патент № 2476832

Рисунки к патенту РФ 2476832

способ оценки лазерной безопасности при использовании лазерных   устройств в создании шоу, патент № 2476832 способ оценки лазерной безопасности при использовании лазерных   устройств в создании шоу, патент № 2476832

Изобретение относится к медицине, именно к гигиене труда, и может быть использовано для оценки лазерной безопасности при использовании лазерных устройств в создании лазерного шоу.

Под понятием "лазерное шоу" понимают применение лазерных проекционных систем для создания статических или динамических, как правило, музыкально-синхронизированных, лучевых композиций в пространстве зрительской аудитории или графических изображений на экране. В качестве объекта локализации изображения может быть использована любая светорассеивающая среда, например стена здания, рельеф местности, отражающий или полупрозрачный экран. В концертных и театральных программах иногда используют лазерные эффекты как элемент светового оформления. Как правило, это лучевые композиции, дифракционные картины, развертки луча в пространстве, позволяющие в слегка задымленном пространстве сцены и зала создавать волны, туннели и множество других объемных композиций в соответствии с возможностями сканирующих устройств проекционной системы.

При проведении лазерного шоу должны выполняться определенные правила и требования, обеспечивающие безопасность человека и окружающих объектов. В первую очередь эти требования касаются мощности лазерных лучей, их направления и продолжительности воздействия. Нарушение правил безопасности во время проведения лазерного шоу может привести к тяжелым последствиям для здоровья окружающих.

Методы измерений параметров лазерного излучения в заданной точке пространства с целью определения степени опасности излучения для организма человека устанавливает ГОСТ 12.1.031-81 ЛАЗЕРЫ Методы дозиметрического контроля лазерного излучения. Сущность дозиметрического контроля лазерного излучения заключается в измерении параметров излучения в заданной точке пространства и сравнении полученных значений средней энергетической освещенности от непрерывного излучения и энергетической экспозиции от импульсного/импульсно-модулированного излучения со значениями соответствующих предельно допустимых уровней (ПДУ), установленными "Санитарными нормами и правилами устройства и эксплуатации лазеров" (утв. Главным государственным санитарным врачом СССР 31 июля 1991 г. N 5804-91).

Однако использование данного способа при лазерном шоу сложно и трудоемко. На сегодняшний день нет определенной методики по проведению оценки безопасности рассеянного и диффузно отраженного излучения от лазерных проекторов. Схема проведения замеров зависит от размеров площадки, на которой проводится лазерное шоу, и используемых графических образов, что делает процесс оценки безопасности сложным и трудоемким. Измерения уровней диффузно отраженного и рассеянного лазерного излучения проводят по лучевым эффектам, графическим изображениям и другим лазерным композициям в различных точках пространства в местах возможного нахождения артистов и зрителей.

Технический результат, достигаемый изобретением, заключается в разработке способа, позволяющего измерять максимальную интенсивность рассеянного и диффузно отраженного излучения лазерных проекторов независимо от используемых графических эффектов и стандартизировать методику оценки лазерной безопасности при использовании лазерных устройств в создании шоу.

Заявленный технический результат достигается в способе оценки лазерной безопасности при использовании лазерных устройств в создании шоу, включающем измерение параметров лазерного излучения в заданных точках пространства и сравнение полученных значений со значениями соответствующих предельно допустимых уровней, в котором измерение параметров лазерного излучения проводят в наиболее ярких опорных точках тестовой картины.

Известно, что правильная настройка скорости сканирования лазерного проектора определяется по тестовой картине. Авторами было предложено проводить измерения параметров лазерного излучения для оценки лазерной безопасности в наиболее ярких опорных точках тестовой картины.

Были выполнены исследования, в которых проводилось сравнение результатов замеров интенсивности лазерного излучения и расчетов ПДУ, полученных точках различных лазерных эффектов и в точках тестовой картины в режиме максимального воздействия лазерного излучения на глаза.

Расположение оборудования было выбрано исходя из оценки геометрических размеров нескольких площадок, на которых возможно проведение лазерных шоу. В результате анализа обоснованы средние минимальные значения, позволяющие проводить оценку безопасности лазерных проекторов независимо от того, где будет применяться шоу-система, на стадионе или в небольшом танцевальном клубе.

Расстояние между лазерным проектором и экраном было выбрано 7 м (рабочее место артиста), размеры экрана составляли 3×4 м. Это минимальный размер используемых экранов, при проекции излучения на такой экран интенсивности лазерного излучения имеют максимальное значение.

Время действия рассеянного излучения на глаза принято за время реакции глаза, 0,25 с.

В исследовании был использован лазерный проектор GS-5W Air с выходной мощностью лазерного излучения 5 Вт.

В таблице 1 представлены результаты проведенных исследований.

Как видно из таблицы 1, наибольшие уровни лазерного излучения были зафиксированы в наиболее ярких опорных точках тестовой картины.

способ оценки лазерной безопасности при использовании лазерных   устройств в создании шоу, патент № 2476832

Таким образом, результаты проведенных исследований подтвердили обоснованность выбора точек, в которых необходимо проведение замеров лазерного излучения. Видно отсутствие необходимости использования при измерениях нескольких световых лазерных эффектов.

На фигуре 1 представлена тестовая картина-сетка с правильной настройкой скорости сканирования и угла сканирования; на фигуре 2 - схема размещения оборудования с указанием мест проведения замеров.

С использованием заявленного способа были проведены замеры интенсивности лазерного излучения и расчеты ПДУ для графического лазерного проектора SPECTRUM 2000RGB-5W с выходной мощностью лазерного излучения 5 Вт.

Измерения проводились в наиболее ярких опорных точках тестовой картины (Фиг.1) на рабочем месте оператора, возможном месте нахождения артиста и зрителя (Фиг.2). Интенсивность диффузно-отраженного лазерного излучения для оператора измерялась на расстоянии 0,5 м и 8 м от экрана (точки 2 и 1 соответственно). В точке 3, непосредственно на экране, проводились замеры интенсивности рассеянного излучения. Во время проведения лазерного шоу на сцене, на расстояниях от 1 до 6 м от экрана, могут находиться артисты. Глаза и кожа артистов может подвергаться действию диффузно отраженного и рассеянного лазерного излучения. Поэтому интенсивность лазерного излучения измерялась также на расстояниях 8 и 13 м от сканирующей системы (точки 4, 5, 6, 7). Место нахождения зрителя располагается не ближе 10 м от экрана. При этом глаза и кожа зрителей может подвергаться действию диффузно отраженного и рассеянного лазерного излучения. В связи с этим в точках 8 и 9 проводят замеры лазерного излучения, действующего на зрителя.

Время действия рассеянного излучения на глаза артиста и зрителя было принято за время реакции глаза, 0,25 с. Время действия рассеянного излучения на кожу артиста и зрителя, а также время действия диффузно отраженного излучения на глаза участников принято за максимальное время проведения шоу, 10 минут.

В таблице 2 представлены результаты замеров интенсивности лазерного излучения и расчетов ПДУ. Данные указаны на основании проведенных 10 замеров в каждой точке. Жирным шрифтом выделены превышения уровней ПДУ для глаз.

Из таблицы 2 видно, что превышение ПДУ при воздействии лазерного излучения на глаза получено при замере интенсивности рассеянного излучения на экране и через экран на местах размещения артиста и зрителя.

способ оценки лазерной безопасности при использовании лазерных   устройств в создании шоу, патент № 2476832

На основании полученных данных была рассчитана лазерноопасная зона по известной методике (Кириллов А.И., Морсков В.Ф., Устинов Н.Д. Дозиметрия лазерного излучения / Под ред. Н.Д.Устинова. - М.: Радио и связь, 1983. - 192 с.). Она оказалась равной 19 м. Таким образом, данный проектор может быть использован в зале, где расстояние от лазерного проектора до места возможного нахождения артистов более 19 метров.

Использование заявленного способа позволяет измерять максимальную интенсивность рассеянного и диффузно отраженного излучений лазерных проекторов и стандартизировать методику оценки лазерной безопасности при использовании лазерных устройств в создании шоу.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ оценки лазерной безопасности при использовании лазерных устройств в создании шоу, включающий измерение параметров лазерного излучения в заданных точках пространства и сравнение полученных значений со значениями соответствующих предельно допустимых уровней, отличающийся тем, что измерение параметров лазерного излучения проводят в наиболее ярких опорных точках тестовой картины.


Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2476832

patent-2476832.pdf
Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс G01J1/00 Фотометрия, например фотографические экспозиметры

Патенты РФ в классе G01J1/00:
способ получения инфракрасного излучения -  патент 2529755 (27.09.2014)
способ термостабилизации фотодиода для измерения его электрических характеристик -  патент 2525151 (10.08.2014)
способ сканирования поля яркости и фотооптическая система для его осуществления -  патент 2524054 (27.07.2014)
ультрафиолетовое устройство разведки целей -  патент 2520726 (27.06.2014)
фотоприемное устройство для измерения энергетических параметров вакуумного ультрафиолетового излучения -  патент 2519519 (10.06.2014)
оптический солнечный датчик -  патент 2517979 (10.06.2014)
калибруемое устройство для измерения чувствительности и пороговой энергии фотоприемных устройств с оптической системой -  патент 2515132 (10.05.2014)
устройство подачи воздуха в фотометре пламенном -  патент 2511966 (10.04.2014)
устройство визуализации источников терагерцового излучения -  патент 2511070 (10.04.2014)
приемник импульсного оптического излучения -  патент 2511069 (10.04.2014)

Класс G02B27/48 лазерная оптика

Патенты РФ в классе G02B27/48:
имитатор работы рентгеновского компьютерного томографа, использующий оптический диапазон излучения для работы с тестовыми образцами -  патент 2467694 (27.11.2012)
устройство многопозиционной лазерной обработки -  патент 2368477 (27.09.2009)
устройство многопозиционной лазерной обработки -  патент 2365476 (27.08.2009)
световое автономное защитное устройство нелетального воздействия -  патент 2308642 (20.10.2007)
способ оптической когерентной томографии -  патент 2303393 (27.07.2007)
лазерный лучевой канал управления с внешним модулем накачки -  патент 2261463 (27.09.2005)
оптическая система высокоразрешающего лазерного принтера -  патент 2256944 (20.07.2005)
лазерное ручное защитное устройство -  патент 2207608 (27.06.2003)
портативное лазерное защитное устройство -  патент 2197010 (20.01.2003)
автономное лазерное защитное устройство и способ его применения для защиты от нападения -  патент 2197009 (20.01.2003)

Класс F21S10/00 Устройства или системы, производящие изменяющийся световой эффект


Наверх