[发明专利]用于激光二极管的控制设备、激光投影系统和用于在激光二极管中散斑减少的方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于激光二极管的控制设备、激光投影系统和用于在激光二极管中散斑减少的方法。

背景技术

激光投影系统使用半导体激光器(所谓的激光二极管)用于将图像、图形或者视频投影到投影面上。对此，可以给激光二极管加载经相应调制的数据信号，以便将图像数据、图形数据或者视频数据转换成激光投影系统的机械运动。

当相干光射到光学粗糙的表面、由所述表面反射或者散射并且在不同方向上反射的波前相互干涉时，激光二极管在观察者的眼中产生不同亮度的经结构化的图案。这种现象也称作“散斑”。散斑图案损害所投影的图像数据的光学印象，从而普遍值得期望的是，在使用激光二极管时抑制或者减少散斑的出现。

文献US 6,600,590 B2公开了一种具有半导体激光器的激光投影系统，其通过高频信号运行在多模式运行中用于散斑减少。通过光电二极管探测由半导体激光器发射的光的功率并且根据所探测的功率调节半导体激光器的高频信号的直流分量，以便恒定地保持半导体激光器的发射功率。

在激光投影系统、尤其在具有激光二极管的系统中存在对于散斑抑制的调节的需求。

发明内容

根据一个方面，本发明实现一种用于激光二极管的控制设备，所述控制设备具有第一驱动装置和分析处理电路，所述第一驱动装置设计用于产生经高频调制的控制信号并且为了抑制散斑将所述控制信号馈入激光二极管中，所述分析处理电路与第一驱动装置耦合，并且所述分析处理电路设计用于输出指示由激光二极管发射的光的强度的强度信号并且根据所述强度信号向第一驱动装置输出调节信号来调节经高频调制的控制信号。

根据另一个方面，本发明实现一种激光投影系统，其具有用于投影图像数据的激光二极管、光电二极管和根据本发明的控制设备，所述光电二极管设计用于检测由激光二极管发射的光的强度并且输出强度信号，所述控制设备设计用于控制激光二极管。

根据另一个方面，本发明实现一种电子应用设备，所述电子应用设备具有根据本发明的激光投影系统。

根据另一个方面，本发明实现一种用于在激光二极管中散斑减少的方法，所述方法具有以下步骤：产生经高频调制的控制信号、借助所述经高频调制的控制信号运行激光二极管用于散斑减少、以光电二极管检测由激光二极管发射的光的强度以及根据所检测的强度调节经高频调制的控制信号以调整散斑减少的程度。

本发明的优点

本发明的构思在于，在运行激光二极管期间调节其散斑抑制。对此，借助由激光二极管发射的功率和所发射的图像信号的调制深度作为调节参量来调节激光二极管的经高频调制的控制信号，所述控制信号抑制在激光二极管的所辐射的光中的散斑图案的出现。由此，可以将在激光二极管的持续运行中的散斑减少的程度调节到所期望的期望值上。

本发明的一个优点基于，可以不取决于生产波动和/或所控制的激光二极管的由于运行决定的功率因数地来调节散斑抑制。在此，尤其不必要的是，必须根据激光二极管的制造参数或者运行参数进行经高频调制的控制信号的手动匹配。

本发明的另一个优点在于，选择性地调整散斑抑制的程度。这可能是有利的，因为在散斑的影响下激光投影的图像的视觉印象的损坏取决于所投影的信息的类型。根据所投影的数据类型——例如静止图像、运动的图形、演示、文字显示、视频或者电影——可以将散斑减少的程度与所述数据类型匹配。

此外存在以下优点：可以根据激光二极管的所发射的亮度来调整散斑抑制。尤其在总亮度低的情况下，可以降低散斑减少，从而使所投影的图像的亮度不过小。

根据一种实施方式，分析处理电路可以设计用于接收用于激光二极管中的散斑的抑制的程度的期望值信号并且根据所述期望值信号产生调节信号。这提供以下优点：能够实现散斑减少的程度的自适应的调整，例如应用相关的调整或者根据外部参数——如周围环境亮度——的调整。

根据另一种实施方式，控制设备具有第二驱动装置，其设计用于接收包含待由激光二极管投影的图像数据的图像数据信号，并且根据所述图像数据信号产生用于控制激光二极管的数据控制信号。

分析处理电路优选可以设计用于分析处理强度信号来求取通过经高频调制的控制信号决定的强度和由激光二极管发射的光的通过数据控制信号决定的强度之间的比例。因此，调节可以有利地考虑图像数据调制深度，即在匹配散斑减少时考虑由激光二极管当前投影的图像数据。