投影装置.pdf

摘要
申请专利号：	CN201210265551.1	申请日：	2012.07.27
公开号：	CN102902145A	公开日：	2013.01.30
当前法律状态：	撤回	有效性：	无权
法律详情：	发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):G03B 21/20申请公布日:20130130\|\|\|公开
IPC分类号：	G03B21/20; G03B21/14; G02B27/18; G02B27/10	主分类号：	G03B21/20
申请人：	欧司朗股份有限公司
发明人：	克里斯蒂安·加梅尔; 延斯·黎克特; 克劳斯·塞伯特
地址：	德国慕尼黑
优先权：	2011.07.28 DE 102011079985.0
专利代理机构：	北京集佳知识产权代理有限公司 11227	代理人：	张春水;李德山
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内容摘要

本发明涉及一种用于在投影面（16）上投影有用数据（N）的投影装置。在此，第一激光装置（12a）产生第一波长的辐射，并且第二激光装置（12c）产生第二波长的辐射。相应的射束的束斑被传感器装置（24）检测并馈送给用于激光装置（12a、12c）的激励装置（26）。所述激励装置将激励信号在时间上相对于彼此移动，使得束斑彼此间的水平距离（H1）最小化。此外，本发明涉及一种相应的用于投影有用数据（N）的方法。

权利要求书

权利要求书用于将有用数据（N）投影到投影面（16）上的投影装置，所述投影装置包括
‑激励装置（26），所述激励装置具有
‑‑第一输入端，用于与待投影的所述有用数据（N）的源耦合；
‑‑至少一个第一输出端，用于提供第一波长的激励信号；和
‑‑至少一个第二输出端，用于提供第二波长的激励信号；
‑至少一个第一激光装置（12a），用于输出所述第一波长的辐射，其中所述第一激光装置（12a）与所述激励装置（26）的所述第一输出端耦合；
‑至少一个第二激光装置（12c），用于输出所述第二波长的辐射，其中所述第二激光装置（12c）与所述激励装置（26）的所述第二输出端耦合；和
‑至少一个传感器装置（24），所述传感器装置包括：至少一个第一光敏元件，所述第一光敏元件设计用于检测所述第一波长的辐射；和至少一个第二光敏元件，所述第二光敏元件设计用于检测所述第二波长的辐射，其中所述至少一个传感器装置（24）包括与所述激励装置（26）的至少一个第二输入端耦合的至少一个输出端；
其特征在于，
所述传感器装置（24）包括多个第一光敏元件和第二光敏元件，所述第一光敏元件和所述第二光敏元件设置用于至少相对于所述第二波长的辐射的水平位置（HG）确定所述第一波长的辐射的水平位置（HR），其中所述激励装置（26）设计用于从所述第一波长的辐射的水平位置（HR）和所述第二波长的辐射的水平位置（HG）中确定第一水平距离（H1），
其中所述激励装置（26）还设计用于根据所确定的第一水平距离（H1）将所述第一激励信号和所述第二激励信号在时间上相对于彼此移动。
根据权利要求1所述的投影装置，其特征在于，所述激励装置（26）设计用于根据所确定的第一水平距离（H1）将所述第一激励信号和所述第二激励信号在时间上相对于彼此移动，使得所述第一水平距离（H1）最小化。
根据权利要求1或2所述的投影装置，其特征在于，所述传感器装置（24）至少包括设置在所述第一激光装置（12a）的辐射的光路中的、具有多个第一光敏元件的第一矩阵（24a），以及设置在所述第二激光装置（12c）的辐射的光路中的、具有多个第二光敏元件的第二矩阵（24c）。
根据权利要求1至3之一所述的投影装置，其特征在于，所述投影装置包括射束叠加装置（20），所述射束叠加装置设计和设置为使得所述射束叠加装置将至少所述第一激光装置和所述第二激光装置（12c）的至少部分辐射叠加，其中所述传感器装置（24）设置在所述射束叠加装置（20）的输出端，其中所述传感器装置（24）包括矩阵（24），所述矩阵包括多个至少第一光敏元件和第二光敏元件。
根据权利要求3或4所述的投影装置，其特征在于，所述矩阵（24）构造为行列状的。
根据权利要求3或4所述的投影装置，其特征在于，所述矩阵（24）以圆形分割的方式实施。
根据前述权利要求之一所述的投影装置，其特征在于，所述投影装置还包括：至少一个第一透镜装置（18a），所述第一透镜装置设置在所述第一激光装置（12a）和所述传感器装置（24）之间；以及至少一个第二透镜装置（18c），所述第二透镜装置设置在所述第二激光装置（12c）和所述传感器装置（24）之间。
根据权利要求7所述的投影装置，其特征在于，所述投影装置还包括用于合束的光学元件（20）、特别是棱镜，所述用于合束的光学元件至少具有：第一分束器（22a），所述第一分束器设置在所述第一激光装置（12a）的光路中；和第二分束器（22c），所述第二分束器设置在所述第二激光装置（12c）的光路中，其中所述用于合束的光学元件（20）设置在相应的透镜装置（18a、18b、18c）和所述传感器装置（24）之间。
根据权利要求8所述的投影装置，其特征在于，所述用于合束的光学元件（20）具有输出端，在所述输出端上至少能够提供所述第一激光装置（12a）的辐射的部分和所述第二激光装置（12c）的辐射的部分。
根据权利要求9所述的投影装置，其特征在于，在所述用于合束的光学元件（20）的所述输出端上设置有偏转单元（10），特别是微镜或两镜系统。
根据前述权利要求之一所述的投影装置，其特征在于，所述传感器装置（24）的所述多个第一光敏元件和第二光敏元件还设置用于相对于所述第二波长的辐射的竖直位置（VG）确定所述第一波长的辐射的竖直位置（VR），其中所述激励装置（26）设计用于根据所述第一波长的辐射的竖直位置（VR）和所述第二波长的辐射的竖直位置（VG）确定第一竖直距离（V1），其中所述激励装置（26）还设计用于根据所确定的第一竖直距离（V1）改变所述第一激励信号和所述第二激励信号。
根据权利要求11所述的投影装置，其特征在于，所述激励装置（26）设计成，根据所确定的第一竖直距离（V1），对于所述第一激励信号和所述第二激励信号将存储在图像存储器中的待投影的所述有用数据（N）的行从所述图像存储器中读取为使得所述第一竖直距离（V1）最小化。
根据前述权利要求之一所述的投影装置，其特征在于，还设有第三激光装置（12b），用于输出第三波长的辐射。
根据权利要求13所述的投影装置，其特征在于，所述第一波长在红色光谱范围内，所述第二波长在绿色光谱范围内，并且所述第三波长在蓝色光谱范围内。
用于借助于投影装置将有用数据（N）投影到投影面（16）上的方法，所述投影装置包括：激励装置（26），所述激励装置具有第一输入端、至少一个第一输出端和至少一个第二输出端，所述第一输入端用于与待投影的所述有用数据（N）的源耦合，所述至少一个第一输出端用于提供第一波长的激励信号，所述至少一个第二输出端用于提供第二波长的激励信号；至少一个第一激光装置（12a），用于输出所述第一波长的辐射，其中所述第一激光装置（12a）与所述激励装置（26）的所述第一输出端耦合；至少一个第二激光装置（12c），用于输出所述第二波长的辐射，其中所述第二激光装置（12c）与所述激励装置（26）的所述第二输出端耦合；至少一个传感器装置（24），所述至少一个传感器装置包括至少一个第一光敏元件和至少一个第二光敏元件，所述第一光敏元件设计用于检测所述第一波长的辐射，所述第二光敏元件设计用于检测所述第二波长的辐射，其中所述至少一个传感器装置（24）包括至少一个输出端，所述输出端与所述激励装置（26）的至少一个第二输入端耦合；
所述方法包括下面的步骤：
a）至少相对于所述第二波长的辐射的水平位置（HG）确定所述第一波长的辐射的水平位置（HR）；
b）从所述第一波长的辐射的水平位置（HR）和所述第二波长的辐射的水平位置（HG）中确定第一水平距离（H1）；和
c）根据所确定的第一水平距离（H1）将所述第一激励信号和所述第二激励信号在时间上相对于彼此移动。

说明书

说明书投影装置
技术领域
本发明涉及一种用于将有用数据投影到投影面上的投影装置，所述投影装置包括激励装置，所述激励装置具有第一输入端、至少一个第一输出端和至少一个第二输出端，所述第一输入端用于与待投影的有用数据的源耦合，所述至少一个第一输出端用于提供第一波长的激励信号，所述至少一个第二输出端用于提供第二波长的激励信号。投影装置还包括：至少一个激光装置，用于输出第一波长的辐射，其中第一激光装置与激励装置的第一输出端耦合；至少一个第二激光装置，用于输出第二波长的辐射，其中第二激光装置与激励装置的第二输出端耦合；以及至少一个传感器装置，所述传感器装置包括至少一个第一光敏元件，以及至少一个第二光敏元件，所述第一光敏元件设计用于检测第一波长的辐射，所述第二光敏元件设计用于检测第二波长的辐射，其中至少一个传感器装置包括至少一个输出端，所述输出端与激励装置的至少一个第二输入端耦合。此外，本发明涉及一种用于在投影面上投影有用数据的相应方法。
背景技术
接下来借助于基于所谓“飞点方法”的投影装置的例子来描述本发明。然而，本发明也能够移用于其他投影装置。根据图1，三个激光装置12a、12b、12c发出红色、蓝色或绿色的光，所述光经由射束叠加装置14叠加，在所谓的“飞点方法”中，借助二维微镜10将三个激光装置12a、12b、12c的激光束偏转并且投影在投影面16上。图像信息通过三个激光源12a、12b、12c的强度调制与镜10的偏转同步地产生。在构建这种系统时的问题是，设置在激光装置12a、12b、12c和射束叠加装置14之间的、对于射束形成所需的透镜（在图1中未示出）的机械装配进行地精确至使得激射束在限定的距离中恰好重叠。
由于这种操作方法造成每个系统的高的生产时间，因为在此“主动地”调节，这就是说在装配透镜器期间必须将激光装置12a、12b、12c激励为使得三个激光装置12a、12b、12c的在显示面16上的信号、即所谓的束斑重叠。机械的耗费也造成高成本，因为用于定位透镜的机器的调节精确性必须处于μm范围内。
存在导致束斑重叠的失调以及造成对比度减小的两个效果，由此伴随出现投影装置的图像质量的劣化。第一效果基于在工作时的温度波动，由此光学系统会变化为使得无法再实现精确的射束重叠。第二效果随着投影装置的使用寿命而出现。即使在生产时刻束斑正好重叠，也不能排除逐渐地通过加热和冷却循环造成激光束斑相对于彼此的持久移动。
发明内容
因此，本发明的目的是改进常规的投影装置和常规的方法，使得在这类投影装置的整个使用寿命期间能够提供与温度波动无关的尽可能高的图像质量。
所述目的通过根据本发明所述的投影装置以及通过根据本发明所述的方法来实现。
本发明基于的基本认识是通过不同的时间激励能够对RGB束斑的水平位置产生影响。行内的精确性只受激励装置的时间分辨率限制。换言之，这意味着，能够用以激励激光装置的时间单元越小，则一行中的束斑能够越精确地重叠。根据本发明涉及如下自动提供所述重叠的措施：设置至少一个传感器装置，借助所述传感器装置能够确定RGB束斑的相对于彼此的水平位置。激励装置就其而言设计用于根据所确定的相对水平位置相应地改变激励信号，使得束斑尽可能地重叠。
因此，在根据本发明的投影装置中，传感器装置包括多个第一和第二光敏元件，所述第一和第二光敏元件设置用于至少相对于第二波长的辐射的水平位置确定第一波长的辐射的水平位置，其中激励装置设计用于根据第一波长的辐射的水平位置和第二波长的辐射的水平位置确定第一水平距离，其中激励装置还设计用于根据所确定的第一水平距离将第一和第二激励信号在时间上相对于彼此移动。
优选实施形式的特征在于激励装置设计用于根据所确定的第一水平距离将第一和第二激励信号在时间上相对于彼此移动，使得第一水平距离最小化。由此提高对比度并且从而同样提高投影装置的图像质量。
优选地，传感器装置至少包括：具有多个第一光敏元件的第一矩阵，所述第一矩阵设置在第一激光装置的辐射的光路中；以及具有多个第二光敏元件的第二矩阵，所述第二矩阵设置在第二激光装置的辐射的光路中。通过使用这类矩阵能够高精确性地检测相应波长的辐射的束斑的位置，使得水平距离能够特别精确地最小化。
此外优选的是，投影装置包括射束叠加装置，所述射束叠加装置设计和设置为使得所述射束叠加装置至少将第一和第二激光装置的至少部分辐射叠加，其中在射束叠加装置的输出端上设置有传感器装置，传感器装置包括矩阵，所述矩阵包括多个至少第一和第二光敏元件。因此在所述实施例中，第一和第二光敏元件聚集在一个矩阵中，使得借助射束叠加装置叠加的激光束的至少一部分能够引向该矩阵。束斑的彼此的水平距离的确定能够以这种方式用更高的精确性实现，因为能够省去校准分离的矩阵。
在特别优选的实施形式中，一个或多个矩阵构造为行列状的。替选地，一个或多个矩阵也能够以圆形分割的方式（Kreissegmentiert）来实施。
此外，投影装置能够包括至少一个第一透镜装置，所述第一透镜装置设置在第一激光装置和传感器装置之间，以及包括至少一个第二透镜装置，所述第二透镜装置设置在第二激光装置和传感器装置之间。借助于这类透镜装置能够形成激光束，使得例如射束以所希望的传播形式、即几何结构从相应的透镜装置出射。
在本文中，投影装置能够包括用于合束的光学元件、特别是棱镜，所述光学元件至少具有设置在第一激光装置的光路中的第一分束器和设置在第二激光装置的光路中的第二分束器，其中用于合束的光学元件设置在相应的透镜装置和传感器装置之间。以所述方式，能够将相应辐射的一部分用于在投影面上投影有用数据，而同时辐射的另一部分用于确定束斑的水平距离。这使水平距离的修正能够在工作进行时实现。
在本文中，用于合束的光学元件优选具有输出端，在所述输出端上至少能够提供第一激光装置的辐射的部分和第二激光装置的辐射的部分。因此在所述输出端上能够设置有偏转单元、特别是微镜或两镜系统，则借助偏转单元将有用数据投影到投影面上。
根据优选的改进方案，还能够设置有传感器装置的多个第一和第二光敏元件，以便相对于第二波长的辐射的竖直位置确定第一波长的辐射的竖直位置，其中激励装置设计用于根据第一波长的辐射的竖直位置和第二波长的辐射的竖直位置确定第一竖直距离，其中激励装置还设计用于根据所确定的第一竖直距离改变第一和第二激励信号。所述实施形式考虑到的情况是借助于在本发明中使用的矩阵不仅使束斑的水平距离的确定能够实现，而且使竖直距离的确定也能够实现。如果竖直距离超过一半的图像行，那么为了提高对比度也可以将竖直距离减小至小于等于一半的图像行的范围。在此，激励装置优选设计用于根据所确定的第一竖直距离，对于第一和第二激励信号将存储在图像存储器中的待投影的有用数据的行从图像存储器中读取为使得第一竖直距离最小化。
虽然在本发明的到目前为止的描述中，为了简化理解和为了精简到主要方面而仅提及具有至少一个第一和第二激光装置的投影装置，但是本发明通常实现为至少具有一个第一激光装置、一个第二激光装置和一个第三激光装置，其中第三激光装置设计用于输出第三波长的辐射。由此能够实现所谓的RGB系统，其中关于第三激光装置相应地适用前述相关于第一和第二激光装置和其辐射所阐述的实施方案、措施和优点。因此，结果是能够根据本发明提供具有RGB系统的投影装置，在所述RGB系统中不仅将RGB束斑彼此间的水平距离而且将RGB束斑彼此间的竖直距离最小化。结果是得到具有极高的图像质量的投影装置，所述图像质量能够在投影装置的使用寿命期间与温度波动无关地来提供。
因此优选地，第一波长处于红色光谱范围内，第二波长处于绿色光谱范围内，并且第三波长处于蓝色光谱范围内。显而易见地，如下应用是可能的：如果是投影装置的应用情况所需，那么波长例如可以处于红外或紫外范围内。
参考根据本发明的投影装置所介绍的实施形式和所述实施形式的优点只要能够应用就相应地适用于根据本发明的方法。
附图说明
现在接下来，参照附图详细描述本发明的实施例。附图示出：
图1示出由现有技术已知的投影装置的示意图；
图2示出根据本发明的投影装置的示意图；
图3示出能够在本发明中使用的光电二极管矩阵；
图4示出用于不同波长范围的多个光电二极管矩阵；
图5示出用于不同波长范围的组合的光电二极管矩阵；
图6示出用于不同波长范围的分割的光电二极管矩阵；和
图7示出用于不同波长范围的组合的分割的光电二极管矩阵。
具体实施方式
接下来，相同的附图标记使用于相同的和起相同作用的器件。特别是根据图1所引入的附图标记也继续使用于根据本发明的投影装置。
图2示出根据本发明的投影装置的实施例的示意图。在此，将由激光装置12a至12c输出的辐射经由相应的透镜装置18a、18b、18c馈送给棱镜20，其中在相应的光路中设置分束器22a至22c。将辐射的一部分馈送给微镜10，所述辐射的该部分从微镜10投影到投影面16上。将较小的射束部分分别引向相应的光电二极管矩阵24a至24c。每个光电二极管矩阵24a至24c均具有输出端，所述输出端与激励装置26耦合，所述激励装置在输出侧激励激光装置12a至12c，并且在输入侧被馈送有用数据N。
替代光电二极管矩阵24a至24c还能够使用其他光敏感测的元件，例如光电晶体管。
图3示出光电二极管矩阵24a的实施例，其构造为行列状的。单个光电二极管栅格标记为28。在光电二极管矩阵上能够确定束斑的中心30以及束斑的高斯分布32。对于接下来的评估特别重要的是束斑的中心30，并且将其简化地标记为束斑。因此，借助于光电二极管矩阵24a能够确定束斑30的位置。在观察对红色波长范围内的光敏感的光电二极管的情况下，该示例中的束斑具有坐标HR以及VR。
此外，图4示出在相应的光电二极管矩阵24c和24b上的蓝色束斑和绿色束斑的位置。因此，红色束斑具有坐标HR、VR，绿色束斑具有坐标HG、VG，并且蓝色束斑具有坐标HB、VB。因此，在绿色束斑和红色束斑之间的水平距离H1为HG‑HR，在绿色束斑和蓝色束斑之间的水平距离H2为HB‑HG，并且在红色束斑和蓝色束斑之间的水平距离H3为HB‑HR。
相关于竖直距离，在红色束斑和绿色束斑之间的距离V1为VR‑VG，在蓝色束斑和绿色束斑之间的竖直距离V2为VB‑VG，并且在蓝色束斑和红色束斑之间的竖直距离V3为VB‑VR。被馈送有光电二极管矩阵24a至24c的输出信号的激励装置26确定H1至H3的水平距离，并且将馈送给激光装置12a至12c的激励信号在时间上移动为使得该水平距离最小化。这简单地通过如下方式是可能的：将馈送给相应的激光装置12a至12c的有用信号数据N以不同时间延迟的方式输出。通过这种时间延迟例如能够实现：水平坐标HR、HG与水平坐标HB相符。因此，束斑在其水平位置方面处于相同的位置。
通过该控制减小了对于透镜的定位精确性的要求。在生产时一次性校准系统的情况下，束斑通过适配各个通道的时间激励来重叠。这引起定位系统的小的成本开销。为了射束重叠而耗费时间地主动调整透镜是不必要的，因为透镜的被动装配对于束斑定位已是足够的。由此能够节约生产时间。系统的或激光装置的导致透镜或射束移动的温度波动能够在工作时以简单方式来补偿，因为连续确定束斑在相应的光电二极管矩阵上的位置。因此得到这类投影装置的高的温度稳定性。透镜系统的持久的移动能够通过再调节来补偿，并且图像质量在仪器使用寿命期间保持不变。
如果使用在图5中示出的矩阵，所述矩阵的各个元件对于不同的波长范围敏感，那么还能够节约空间和组件数量。因此，在图2中示出的根据本发明的定位装置的实施例中，定位单个分束器在棱镜20的输出信号中是足够的。
图6示出其中三个光电二极管矩阵24a至24c实现为圆形分割的。通过在光电二极管矩阵的分割部上的不同的强度分布，能够通过分割部电流彼此间的比例来推断出射束在相应的光电二极管矩阵上的位置。
最终，图7示出圆形分割的光电二极管矩阵24，所述光电二极管矩阵对于不同的波长敏感。由此得到与根据图5的光电二极管矩阵24相同的优点。
通过在激励装置26中评估竖直距离V1、V2、V3，见图5，激励装置26能够将待投影的有用数据的行读取为使得同样最小化竖直距离V1、V2、V3。例如，为了激励蓝色激光装置12b，已经能够读取存储有用数据的图像存储器的第（n+1）行，而该时刻为了激励红色和绿色激光装置12a、12c读取第n行。

资源描述

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1、(10)申请公布号 CN 102902145 A(43)申请公布日 2013.01.30CN102902145A*CN102902145A*(21)申请号 201210265551.1(22)申请日 2012.07.27102011079985.0 2011.07.28 DEG03B 21/20(2006.01)G03B 21/14(2006.01)G02B 27/18(2006.01)G02B 27/10(2006.01)(71)申请人欧司朗股份有限公司地址德国慕尼黑(72)发明人克里斯蒂安加梅尔延斯黎克特克劳斯塞伯特(74)专利代理机构北京集佳知识产权代理有限公司 11227代理人张春水。

2、李德山(54) 发明名称投影装置(57) 摘要本发明涉及一种用于在投影面（16）上投影有用数据（N）的投影装置。在此，第一激光装置（12a）产生第一波长的辐射，并且第二激光装置（12c）产生第二波长的辐射。相应的射束的束斑被传感器装置（24）检测并馈送给用于激光装置（12a、12c）的激励装置（26）。所述激励装置将激励信号在时间上相对于彼此移动，使得束斑彼此间的水平距离（H1）最小化。此外，本发明涉及一种相应的用于投影有用数据（N）的方法。(30)优先权数据(51)Int.Cl.权利要求书3页说明书4页附图3页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 3 页。

3、说明书 4 页附图 3 页1/3页21.用于将有用数据（N）投影到投影面（16）上的投影装置，所述投影装置包括-激励装置（26），所述激励装置具有-第一输入端，用于与待投影的所述有用数据（N）的源耦合；-至少一个第一输出端，用于提供第一波长的激励信号；和-至少一个第二输出端，用于提供第二波长的激励信号；-至少一个第一激光装置（12a），用于输出所述第一波长的辐射，其中所述第一激光装置（12a）与所述激励装置（26）的所述第一输出端耦合；-至少一个第二激光装置（12c），用于输出所述第二波长的辐射，其中所述第二激光装置（12c）与所述激励装置（26）的所述第二输出端耦合；和-至少一个传感器装置。

4、（24），所述传感器装置包括：至少一个第一光敏元件，所述第一光敏元件设计用于检测所述第一波长的辐射；和至少一个第二光敏元件，所述第二光敏元件设计用于检测所述第二波长的辐射，其中所述至少一个传感器装置（24）包括与所述激励装置（26）的至少一个第二输入端耦合的至少一个输出端；其特征在于，所述传感器装置（24）包括多个第一光敏元件和第二光敏元件，所述第一光敏元件和所述第二光敏元件设置用于至少相对于所述第二波长的辐射的水平位置（HG）确定所述第一波长的辐射的水平位置（HR），其中所述激励装置（26）设计用于从所述第一波长的辐射的水平位置（HR）和所述第二波长的辐射的水平位置（HG）中确定第一水平距离。

5、（H1），其中所述激励装置（26）还设计用于根据所确定的第一水平距离（H1）将所述第一激励信号和所述第二激励信号在时间上相对于彼此移动。2.根据权利要求1所述的投影装置，其特征在于，所述激励装置（26）设计用于根据所确定的第一水平距离（H1）将所述第一激励信号和所述第二激励信号在时间上相对于彼此移动，使得所述第一水平距离（H1）最小化。3.根据权利要求1或2所述的投影装置，其特征在于，所述传感器装置（24）至少包括设置在所述第一激光装置（12a）的辐射的光路中的、具有多个第一光敏元件的第一矩阵（24a），以及设置在所述第二激光装置（12c）的辐射的光路中的、具有多个第二光敏元件的第二矩阵（24。

6、c）。4.根据权利要求1至3之一所述的投影装置，其特征在于，所述投影装置包括射束叠加装置（20），所述射束叠加装置设计和设置为使得所述射束叠加装置将至少所述第一激光装置和所述第二激光装置（12c）的至少部分辐射叠加，其中所述传感器装置（24）设置在所述射束叠加装置（20）的输出端，其中所述传感器装置（24）包括矩阵（24），所述矩阵包括多个至少第一光敏元件和第二光敏元件。5.根据权利要求3或4所述的投影装置，其特征在于，所述矩阵（24）构造为行列状的。6.根据权利要求3或4所述的投影装置，其特征在于，所述矩阵（24）以圆形分割的方式实施。7.根据前述权利要求之一所述的投影装置，其特征在于，所述。

7、投影装置还包括：至少一个第一透镜装置（18a），所述第一透镜装置设置在所述第一激光装置（12a）和所述传感器装置（24）之间；以及至少一个第二透镜装置（18c），所述第二透镜装置设置在所述第二激光装置（12c）和所述传感器装置（24）之间。权利要求书CN 102902145 A2/3页38.根据权利要求7所述的投影装置，其特征在于，所述投影装置还包括用于合束的光学元件（20）、特别是棱镜，所述用于合束的光学元件至少具有：第一分束器（22a），所述第一分束器设置在所述第一激光装置（12a）的光路中；和第二分束器（22c），所述第二分束器设置在所述第二激光装置（12c）的光路中，其中所述用。

8、于合束的光学元件（20）设置在相应的透镜装置（18a、18b、18c）和所述传感器装置（24）之间。9.根据权利要求8所述的投影装置，其特征在于，所述用于合束的光学元件（20）具有输出端，在所述输出端上至少能够提供所述第一激光装置（12a）的辐射的部分和所述第二激光装置（12c）的辐射的部分。10.根据权利要求9所述的投影装置，其特征在于，在所述用于合束的光学元件（20）的所述输出端上设置有偏转单元（10），特别是微镜或两镜系统。11.根据前述权利要求之一所述的投影装置，其特征在于，所述传感器装置（24）的所述多个第一光敏元件和第二光敏元件还设置用于相对于所述第二波长的辐射的竖直位置（VG）确。

9、定所述第一波长的辐射的竖直位置（VR），其中所述激励装置（26）设计用于根据所述第一波长的辐射的竖直位置（VR）和所述第二波长的辐射的竖直位置（VG）确定第一竖直距离（V1），其中所述激励装置（26）还设计用于根据所确定的第一竖直距离（V1）改变所述第一激励信号和所述第二激励信号。12.根据权利要求11所述的投影装置，其特征在于，所述激励装置（26）设计成，根据所确定的第一竖直距离（V1），对于所述第一激励信号和所述第二激励信号将存储在图像存储器中的待投影的所述有用数据（N）的行从所述图像存储器中读取为使得所述第一竖直距离（V1）最小化。13.根据前述权利要求之一所述的投影装置，其特征在于，还。

10、设有第三激光装置（12b），用于输出第三波长的辐射。14.根据权利要求13所述的投影装置，其特征在于，所述第一波长在红色光谱范围内，所述第二波长在绿色光谱范围内，并且所述第三波长在蓝色光谱范围内。15.用于借助于投影装置将有用数据（N）投影到投影面（16）上的方法，所述投影装置包括：激励装置（26），所述激励装置具有第一输入端、至少一个第一输出端和至少一个第二输出端，所述第一输入端用于与待投影的所述有用数据（N）的源耦合，所述至少一个第一输出端用于提供第一波长的激励信号，所述至少一个第二输出端用于提供第二波长的激励信号；至少一个第一激光装置（12a），用于输出所述第一波长的辐射，其中所述第一激。

11、光装置（12a）与所述激励装置（26）的所述第一输出端耦合；至少一个第二激光装置（12c），用于输出所述第二波长的辐射，其中所述第二激光装置（12c）与所述激励装置（26）的所述第二输出端耦合；至少一个传感器装置（24），所述至少一个传感器装置包括至少一个第一光敏元件和至少一个第二光敏元件，所述第一光敏元件设计用于检测所述第一波长的辐射，所述第二光敏元件设计用于检测所述第二波长的辐射，其中所述至少一个传感器装置（24）包括至少一个输出端，所述输出端与所述激励装置（26）的至少一个第二输入端耦合；所述方法包括下面的步骤：a）至少相对于所述第二波长的辐射的水平位置（HG）确定所述第一波长的辐射的水。

12、平位置（HR）；b）从所述第一波长的辐射的水平位置（HR）和所述第二波长的辐射的水平位置（HG）中权利要求书CN 102902145 A3/3页4确定第一水平距离（H1）；和c）根据所确定的第一水平距离（H1）将所述第一激励信号和所述第二激励信号在时间上相对于彼此移动。权利要求书CN 102902145 A1/4页5投影装置技术领域0001 本发明涉及一种用于将有用数据投影到投影面上的投影装置，所述投影装置包括激励装置，所述激励装置具有第一输入端、至少一个第一输出端和至少一个第二输出端，所述第一输入端用于与待投影的有用数据的源耦合，所述至少一个第一输出端用于提供第一波长的激励信。

13、号，所述至少一个第二输出端用于提供第二波长的激励信号。投影装置还包括：至少一个激光装置，用于输出第一波长的辐射，其中第一激光装置与激励装置的第一输出端耦合；至少一个第二激光装置，用于输出第二波长的辐射，其中第二激光装置与激励装置的第二输出端耦合；以及至少一个传感器装置，所述传感器装置包括至少一个第一光敏元件，以及至少一个第二光敏元件，所述第一光敏元件设计用于检测第一波长的辐射，所述第二光敏元件设计用于检测第二波长的辐射，其中至少一个传感器装置包括至少一个输出端，所述输出端与激励装置的至少一个第二输入端耦合。此外，本发明涉及一种用于在投影面上投影有用数据的相应方法。背景技术0002 接下来借助于。

14、基于所谓“飞点方法”的投影装置的例子来描述本发明。然而，本发明也能够移用于其他投影装置。根据图1，三个激光装置12a、12b、12c发出红色、蓝色或绿色的光，所述光经由射束叠加装置14叠加，在所谓的“飞点方法”中，借助二维微镜10将三个激光装置12a、12b、12c的激光束偏转并且投影在投影面16上。图像信息通过三个激光源12a、12b、12c的强度调制与镜10的偏转同步地产生。在构建这种系统时的问题是，设置在激光装置12a、12b、12c和射束叠加装置14之间的、对于射束形成所需的透镜（在图1中未示出）的机械装配进行地精确至使得激射束在限定的距离中恰好重叠。0003 由于这种操作方法造成每个。

15、系统的高的生产时间，因为在此“主动地”调节，这就是说在装配透镜器期间必须将激光装置12a、12b、12c激励为使得三个激光装置12a、12b、12c的在显示面16上的信号、即所谓的束斑重叠。机械的耗费也造成高成本，因为用于定位透镜的机器的调节精确性必须处于m范围内。0004 存在导致束斑重叠的失调以及造成对比度减小的两个效果，由此伴随出现投影装置的图像质量的劣化。第一效果基于在工作时的温度波动，由此光学系统会变化为使得无法再实现精确的射束重叠。第二效果随着投影装置的使用寿命而出现。即使在生产时刻束斑正好重叠，也不能排除逐渐地通过加热和冷却循环造成激光束斑相对于彼此的持久移动。发明内容0005 。

16、因此，本发明的目的是改进常规的投影装置和常规的方法，使得在这类投影装置的整个使用寿命期间能够提供与温度波动无关的尽可能高的图像质量。0006 所述目的通过根据本发明所述的投影装置以及通过根据本发明所述的方法来实现。说明书CN 102902145 A2/4页60007 本发明基于的基本认识是通过不同的时间激励能够对RGB束斑的水平位置产生影响。行内的精确性只受激励装置的时间分辨率限制。换言之，这意味着，能够用以激励激光装置的时间单元越小，则一行中的束斑能够越精确地重叠。根据本发明涉及如下自动提供所述重叠的措施：设置至少一个传感器装置，借助所述传感器装置能够确定RGB束斑的相对于彼此的水平位置。

17、。激励装置就其而言设计用于根据所确定的相对水平位置相应地改变激励信号，使得束斑尽可能地重叠。0008 因此，在根据本发明的投影装置中，传感器装置包括多个第一和第二光敏元件，所述第一和第二光敏元件设置用于至少相对于第二波长的辐射的水平位置确定第一波长的辐射的水平位置，其中激励装置设计用于根据第一波长的辐射的水平位置和第二波长的辐射的水平位置确定第一水平距离，其中激励装置还设计用于根据所确定的第一水平距离将第一和第二激励信号在时间上相对于彼此移动。0009 优选实施形式的特征在于激励装置设计用于根据所确定的第一水平距离将第一和第二激励信号在时间上相对于彼此移动，使得第一水平距离最小化。由此提高对比。

18、度并且从而同样提高投影装置的图像质量。0010 优选地，传感器装置至少包括：具有多个第一光敏元件的第一矩阵，所述第一矩阵设置在第一激光装置的辐射的光路中；以及具有多个第二光敏元件的第二矩阵，所述第二矩阵设置在第二激光装置的辐射的光路中。通过使用这类矩阵能够高精确性地检测相应波长的辐射的束斑的位置，使得水平距离能够特别精确地最小化。0011 此外优选的是，投影装置包括射束叠加装置，所述射束叠加装置设计和设置为使得所述射束叠加装置至少将第一和第二激光装置的至少部分辐射叠加，其中在射束叠加装置的输出端上设置有传感器装置，传感器装置包括矩阵，所述矩阵包括多个至少第一和第二光敏元件。因此在所述实施例中，。

19、第一和第二光敏元件聚集在一个矩阵中，使得借助射束叠加装置叠加的激光束的至少一部分能够引向该矩阵。束斑的彼此的水平距离的确定能够以这种方式用更高的精确性实现，因为能够省去校准分离的矩阵。0012 在特别优选的实施形式中，一个或多个矩阵构造为行列状的。替选地，一个或多个矩阵也能够以圆形分割的方式（Kreissegmentiert）来实施。0013 此外，投影装置能够包括至少一个第一透镜装置，所述第一透镜装置设置在第一激光装置和传感器装置之间，以及包括至少一个第二透镜装置，所述第二透镜装置设置在第二激光装置和传感器装置之间。借助于这类透镜装置能够形成激光束，使得例如射束以所希望的传播形式、即几何结构。

20、从相应的透镜装置出射。0014 在本文中，投影装置能够包括用于合束的光学元件、特别是棱镜，所述光学元件至少具有设置在第一激光装置的光路中的第一分束器和设置在第二激光装置的光路中的第二分束器，其中用于合束的光学元件设置在相应的透镜装置和传感器装置之间。以所述方式，能够将相应辐射的一部分用于在投影面上投影有用数据，而同时辐射的另一部分用于确定束斑的水平距离。这使水平距离的修正能够在工作进行时实现。0015 在本文中，用于合束的光学元件优选具有输出端，在所述输出端上至少能够提供第一激光装置的辐射的部分和第二激光装置的辐射的部分。因此在所述输出端上能够设置有偏转单元、特别是微镜或两镜系统，则借助偏转单。

21、元将有用数据投影到投影面上。0016 根据优选的改进方案，还能够设置有传感器装置的多个第一和第二光敏元件，以说明书CN 102902145 A3/4页7便相对于第二波长的辐射的竖直位置确定第一波长的辐射的竖直位置，其中激励装置设计用于根据第一波长的辐射的竖直位置和第二波长的辐射的竖直位置确定第一竖直距离，其中激励装置还设计用于根据所确定的第一竖直距离改变第一和第二激励信号。所述实施形式考虑到的情况是借助于在本发明中使用的矩阵不仅使束斑的水平距离的确定能够实现，而且使竖直距离的确定也能够实现。如果竖直距离超过一半的图像行，那么为了提高对比度也可以将竖直距离减小至小于等于一半的图像行的范围。在。

22、此，激励装置优选设计用于根据所确定的第一竖直距离，对于第一和第二激励信号将存储在图像存储器中的待投影的有用数据的行从图像存储器中读取为使得第一竖直距离最小化。0017 虽然在本发明的到目前为止的描述中，为了简化理解和为了精简到主要方面而仅提及具有至少一个第一和第二激光装置的投影装置，但是本发明通常实现为至少具有一个第一激光装置、一个第二激光装置和一个第三激光装置，其中第三激光装置设计用于输出第三波长的辐射。由此能够实现所谓的RGB系统，其中关于第三激光装置相应地适用前述相关于第一和第二激光装置和其辐射所阐述的实施方案、措施和优点。因此，结果是能够根据本发明提供具有RGB系统的投影装置，在所述R。

23、GB系统中不仅将RGB束斑彼此间的水平距离而且将RGB束斑彼此间的竖直距离最小化。结果是得到具有极高的图像质量的投影装置，所述图像质量能够在投影装置的使用寿命期间与温度波动无关地来提供。0018 因此优选地，第一波长处于红色光谱范围内，第二波长处于绿色光谱范围内，并且第三波长处于蓝色光谱范围内。显而易见地，如下应用是可能的：如果是投影装置的应用情况所需，那么波长例如可以处于红外或紫外范围内。0019 参考根据本发明的投影装置所介绍的实施形式和所述实施形式的优点只要能够应用就相应地适用于根据本发明的方法。附图说明0020 现在接下来，参照附图详细描述本发明的实施例。附图示出：0021 图1示出由。

24、现有技术已知的投影装置的示意图；0022 图2示出根据本发明的投影装置的示意图；0023 图3示出能够在本发明中使用的光电二极管矩阵；0024 图4示出用于不同波长范围的多个光电二极管矩阵；0025 图5示出用于不同波长范围的组合的光电二极管矩阵；0026 图6示出用于不同波长范围的分割的光电二极管矩阵；和0027 图7示出用于不同波长范围的组合的分割的光电二极管矩阵。具体实施方式0028 接下来，相同的附图标记使用于相同的和起相同作用的器件。特别是根据图1所引入的附图标记也继续使用于根据本发明的投影装置。0029 图2示出根据本发明的投影装置的实施例的示意图。在此，将由激光装置12a至12c。

25、输出的辐射经由相应的透镜装置18a、18b、18c馈送给棱镜20，其中在相应的光路中设置分束器22a至22c。将辐射的一部分馈送给微镜10，所述辐射的该部分从微镜10投影到投影面16上。将较小的射束部分分别引向相应的光电二极管矩阵24a至24c。每个光电二说明书CN 102902145 A4/4页8极管矩阵24a至24c均具有输出端，所述输出端与激励装置26耦合，所述激励装置在输出侧激励激光装置12a至12c，并且在输入侧被馈送有用数据N。0030 替代光电二极管矩阵24a至24c还能够使用其他光敏感测的元件，例如光电晶体管。0031 图3示出光电二极管矩阵24a的实施例，其构造为行列状的。

26、。单个光电二极管栅格标记为28。在光电二极管矩阵上能够确定束斑的中心30以及束斑的高斯分布32。对于接下来的评估特别重要的是束斑的中心30，并且将其简化地标记为束斑。因此，借助于光电二极管矩阵24a能够确定束斑30的位置。在观察对红色波长范围内的光敏感的光电二极管的情况下，该示例中的束斑具有坐标HR以及VR。0032 此外，图4示出在相应的光电二极管矩阵24c和24b上的蓝色束斑和绿色束斑的位置。因此，红色束斑具有坐标HR、VR，绿色束斑具有坐标HG、VG，并且蓝色束斑具有坐标HB、VB。因此，在绿色束斑和红色束斑之间的水平距离H1为HG-HR，在绿色束斑和蓝色束斑之间的水平距离H2为HB-H。

27、G，并且在红色束斑和蓝色束斑之间的水平距离H3为HB-HR。0033 相关于竖直距离，在红色束斑和绿色束斑之间的距离V1为VR-VG，在蓝色束斑和绿色束斑之间的竖直距离V2为VB-VG，并且在蓝色束斑和红色束斑之间的竖直距离V3为VB-VR。被馈送有光电二极管矩阵24a至24c的输出信号的激励装置26确定H1至H3的水平距离，并且将馈送给激光装置12a至12c的激励信号在时间上移动为使得该水平距离最小化。这简单地通过如下方式是可能的：将馈送给相应的激光装置12a至12c的有用信号数据N以不同时间延迟的方式输出。通过这种时间延迟例如能够实现：水平坐标HR、HG与水平坐标HB相符。因此，束斑在其水。

28、平位置方面处于相同的位置。0034 通过该控制减小了对于透镜的定位精确性的要求。在生产时一次性校准系统的情况下，束斑通过适配各个通道的时间激励来重叠。这引起定位系统的小的成本开销。为了射束重叠而耗费时间地主动调整透镜是不必要的，因为透镜的被动装配对于束斑定位已是足够的。由此能够节约生产时间。系统的或激光装置的导致透镜或射束移动的温度波动能够在工作时以简单方式来补偿，因为连续确定束斑在相应的光电二极管矩阵上的位置。因此得到这类投影装置的高的温度稳定性。透镜系统的持久的移动能够通过再调节来补偿，并且图像质量在仪器使用寿命期间保持不变。0035 如果使用在图5中示出的矩阵，所述矩阵的各个元件对于不同。

29、的波长范围敏感，那么还能够节约空间和组件数量。因此，在图2中示出的根据本发明的定位装置的实施例中，定位单个分束器在棱镜20的输出信号中是足够的。0036 图6示出其中三个光电二极管矩阵24a至24c实现为圆形分割的。通过在光电二极管矩阵的分割部上的不同的强度分布，能够通过分割部电流彼此间的比例来推断出射束在相应的光电二极管矩阵上的位置。0037 最终，图7示出圆形分割的光电二极管矩阵24，所述光电二极管矩阵对于不同的波长敏感。由此得到与根据图5的光电二极管矩阵24相同的优点。0038 通过在激励装置26中评估竖直距离V1、V2、V3，见图5，激励装置26能够将待投影的有用数据的行读取为使得同样最小化竖直距离V1、V2、V3。例如，为了激励蓝色激光装置12b，已经能够读取存储有用数据的图像存储器的第（n+1）行，而该时刻为了激励红色和绿色激光装置12a、12c读取第n行。说明书CN 102902145 A1/3页9图1图2说明书附图CN 102902145 A2/3页10图3图4图5说明书附图CN 102902145 A10。

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