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1、10申请公布号CN104094485A43申请公布日20141008CN104094485A21申请号201380007245022申请日20130125102012201492620120202DEH01S5/062200601H01S5/0683200601H04N9/3120060171申请人罗伯特博世有限公司地址德国斯图加特72发明人J塞德尔R菲斯J哈施A弗雷泽里克森74专利代理机构永新专利商标代理有限公司72002代理人郭毅54发明名称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57摘要本发明涉及一种用于激光二极管7的控制设备1，所述控制设备具有第一驱动装。
2、置3和分析处理电路2，所述第一驱动装置设计用于产生经高频调制的控制信号5A并且为了抑制散斑将所述控制信号馈入所述激光二极管7中，所述分析处理电路与所述第一驱动装置3耦合，并且所述分析处理电路设计用于输出指示由所述激光二极管7发射的光的强度7A的强度信号2B并且根据所述强度信号2B向所述第一驱动装置输出调节信号3A来调节所述经高频调制的控制信号5A。30优先权数据85PCT国际申请进入国家阶段日2014073086PCT国际申请的申请数据PCT/EP2013/0513952013012587PCT国际申请的公布数据WO2013/113621DE2013080851INTCL权利要求书1页说明书4。
3、页附图2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1页说明书4页附图2页10申请公布号CN104094485ACN104094485A1/1页21一种用于激光二极管7的控制设备1，所述控制设备具有第一驱动装置3，所述第一驱动装置设计用于产生经高频调制的控制信号5A并且为了抑制散斑将所述控制信号馈入所述激光二极管7中；和分析处理电路2，所述分析处理电路与所述第一驱动装置3耦合，并且所述分析处理电路设计用于输出指示由所述激光二极管7发射的光的强度7A的强度信号2B并且根据所述强度信号2B向所述第一驱动装置3输出调节信号3A来调节所述经高频调制的控制信号5A。2根据权利要求1所述的。
4、控制设备1，其中，所述分析处理电路2设计用于接收用于所述激光二极管7中的散斑的抑制的程度的期望值信号2A并且根据所述期望值信号2A产生调节信号3A。3根据权利要求1和2中任一项所述的控制设备1，所述控制设备还具有第二驱动装置4，所述第二驱动装置设计用于接收包含待由所述激光二极管7投影的图像数据的图像数据信号4A，并且根据所述图像数据信号4A产生用于控制所述激光二极管7的数据控制信号5B。4根据权利要求3所述的控制设备1，其中，所述分析处理电路2设计用于分析处理所述强度信号2B来求取通过所述经高频调制的控制信号5A决定的强度和由所述激光二极管7发射的光的通过所述数据控制信号5B决定的强度之间的比。
5、例。5一种激光投影系统100，所述激光投影系统具有用于投影图像数据的激光二极管7；光电二极管8，其设计用于检测由所述激光二极管7发射的光的强度7A并且输出强度信号2B；和根据权利要求1至4中任一项所述的控制设备1，所述控制设备设计用于控制所述激光二极管7。6一种电子应用设备，其具有根据权利要求5所述的激光投影系统100。7根据权利要求6所述的电子应用设备，其中，所述电子应用设备包括来自笔记本电脑、智能手机、移动电话、机动车显示单元和投影仪的组的设备。8一种用于在激光二极管7中散斑减少的方法10，所述方法具有以下步骤产生11经高频调制的控制信号5A；借助所述经高频调制的控制信号5A运行12所述激。
6、光二极管7用于散斑减少；以光电二极管8检测13由所述激光二极管7发射的光的强度7A；并且根据所检测的强度7A调节14所述经高频调制的控制信号5A以调整所述散斑减少的程度。权利要求书CN104094485A1/4页3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技术领域0001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0002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。。
7、0003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。0004文献US6,600,590B2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。0005在激光投影系统、尤其在具有激光二极管的系统中存。
8、在对于散斑抑制的调节的需求。发明内容0006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。0007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。
9、出强度信号，所述控制设备设计用于控制激光二极管。0008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。0009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。0010本发明的优点说明书CN104094485A2/4页40011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。
10、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。0012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。0013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。
11、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。0014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。0015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。0016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。
12、据信号产生用于控制激光二极管的数据控制信号。0017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。0018根据另一种实施方式，激光投影系统可以包括在笔记本电脑、智能手机、移动电话、机动车显示单元或者投影仪中。这提供用于借助激光二极管少散斑地投影图像数据的多种可能性。0019由以下参考附图的描述得到本发明的实施方式的其他的特征和优点。附图说明0020只要有意义，就能够任意相互组合所描述的构型和扩展方案。。
13、本发明的其他可能的构型、扩展方案和实现也包括先前的或者以下在实施例方面所描述的本发明特征的没有明确提出的组合。0021附图要介绍本发明的实施方式的另一种理解。附图说明实施方式并且与说明书相关联地有助于本发明的原理和方案的阐述。鉴于附图得到其他实施方式和所提到的优点中的多个。没有必要相互成比例地显示附图的元素。0022附图示出0023图1根据一种实施方式的激光投影系统的示意图；0024图2根据另一种实施方式的激光投影系统的示意图；以及说明书CN104094485A3/4页50025图3根据另一种实施方式的用于在激光二极管中散斑减少的方法的示意图。具体实施方式0026图1示出激光投影系统100的示。
14、意图。激光投影系统100包括控制设备1和投影装置6。投影装置6例如可以包括壳体，在所述壳体中设置一个或多个激光二极管7。为清楚起见，在图1中示出仅仅一个激光二极管。然而同样可能的是，在投影装置6中设置多于一个激光二极管。此外，在投影装置6中可以存在其他的、没有明确示出的元件，例如成像光学器件、镜、遮光板、电机等设备，它们适合于实现图像数据通过激光二极管7的投影。0027此外，投影装置6可以具有光电二极管8或者也具有监视二极管MONITORDIODE，借助其能够在时间上分解地检测由激光二极管7发射的光的强度7A或者亮度。在此，光电二极管8例如可以检测全部由激光二极管7发射的激光7B的一小部分。0。
15、028控制设备1可以具有分析处理电路2，其设计用于从光电二极管8接收强度信号2B，所述强度信号说明由激光二极管7发射的光的当前的强度7A是多高。此外，控制设备1可以具有第一驱动装置3，所述第一驱动装置设计用于产生经高频调制的控制信号5A，所述经高频调制的控制信号可以被馈入激光二极管中以抑制散斑。例如可以如此调制经高频调制的控制信号5A，使得激光二极管7的不同的振荡模式同时地或者以短的序列依次地被激励，从而所发射的光产生不同的散斑图案，所述散斑图案在由激光二极管投影的图像数据的观察者的位置处至少部分地相互抵消或者消除。由此可以实现激光二极管7的散斑的减少。0029此外，控制设备1具有第二驱动装置。
16、4，所述第二驱动装置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4A，并且根据所述图像数据信号4A产生用于控制激光二极管7的数据控制信号5B。在此，图像数据信号例如可以具有关于待投影的数据的信息，例如静止图像信号、图形信号、视频信号、电影信号等等。第二驱动装置4可以根据在投影装置6中使用的投影技术来产生数据控制信号5B，也即通过由激光二极管7发射的激光束7B将图像数据信号4A例如转换成用于逐行扫描投影面的控制信号。当然，在通过第二驱动装置4产生数据控制信号5B时任一种其他的投影技术同样是可能的。也可能实现，通过外部处理器例如通过以下电子应用设备的处理器产生数据控制信号5B所述电子。
17、应用设备利用激光投影系统100。0030控制信号5A和5B例如可以在控制装置5中组合成用于激光二极管7的共同的控制信号。0031通过由第一驱动装置3并且必要时第二驱动装置4控制激光二极管7的方式，由激光二极管7发射的光7B具有未经调制的分量和经调制的分量。在此，经调制的分量又可以由通过经高频调制的控制信号5A决定的第一分量和通过数据控制信号5B决定的第二分量组成。因此，由光电二极管8输出的强度信号2B同样具有由激光二极管7发射的光的相应的强度调制。因此，可以在分析处理电路2中鉴于所述经调制的分量来分析处理强度信号2B。在此，例如可以求取由激光二极管7发射的光的经调制的和未经调制的分量之间的比例。
18、和/或通过经高频调制的控制信号5A决定的强度和通过数据控制信号5B决定的强度之间的比例。这些比例单独地或者以适当组合地给出关于通过控制信号5A引起的散斑减少的程度的启示。分析处理电路2可以根据所述程度向第一驱动装置2输出调节信号3A，说明书CN104094485A4/4页6以便调节控制信号5A。0032分析处理电路2例如可以接收用于激光二极管7中的散斑抑制的程度的期望值信号2A并且根据期望值信号2A产生调节信号3A。期望值信号2A例如可以具有可由激光投影系统100的用户调整的同于散斑减少的所期望的程度的参量。然而也能够实现，自动根据不同的参数调整期望值信号2A。例如可以根据所投影的图像数据的类。
19、型调整期望值信号2A。在投影运动的图像例如视频游戏或电影时，例如可以将散斑减少的程度调整到比投影静止图像或者演示图形时更低的期望值上，因为在运动的图像中散斑图案通常感觉为更少受干扰。然而也能够实现，根据周围环境亮度调整期望值信号2A。例如可以在强的周围环境光时降低散斑减少的程度，以便在通过激光二极管7投影图像数据时达到更高的亮度。0033在此，也可以在驱动装置3中构型分析处理电路2。同样能够实现，通过上级的控制、例如处理器或者通过使用所述激光投影系统100的电子应用设备的计算单元承担分析处理电路2的功能性。0034图2示出激光投影系统100的示意图，其仅仅如下区别于在图1中示出的激光投影系统1。
20、00控制设备1与激光二极管7和光电二极管8共同构型在共同的壳体中。激光二极管7、光电二极管8以及控制设备1例如可以共同在一个半导体结构中制造。0035激光投影系统100例如可以用于电子设备例如笔记本电脑、智能手机、移动电话、机动车显示单元所谓的“平视显示器HEADUPDISPLAY，HUD”、投影仪BEAMER或者其他的应用设备中。0036图3示出用于在激光二极管中、尤其在如图1和2示出的那样的激光投影系统100中的激光二极管7中散斑减少的方法10的示意图。作为第一步骤11，方法10包括经高频调制的控制信号5A的产生。在此，例如可以如此产生控制信号5A，使得通过控制信号5A以多个模式同时地或者。
21、以短的序列激励激光二极管7。在第二步骤12中，借助经高频调制的控制信号5A实现激光二极管7的运行。在此，经高频调制的控制信号5A有助于由激光二极管7发射的光7B的散斑减少。在第三步骤13中，例如以光电二极管8实现由激光二极管7发射的光的强度7A的检测，所述光电二极管可以设置在与激光二极管7相同的壳体中。最后，在第四步骤14中可以实现经高频调制的控制信号5A的调节以调整激光二极管7的散斑减少的程度。这能够根据所检测的强度7A进行。在此，所述调节可以如此调节经高频调制的控制信号5A，使得散斑减少的程度达到期望值预给定。如以上所阐述的那样，例如可以通过用户手动调整期望值预给定，或者在考虑例如待由激光二极管7投影的图像数据或者周围环境亮度的情况下自动调准期望值预给定。说明书CN104094485A1/2页7图1图2说明书附图CN104094485A2/2页8图3说明书附图CN104094485A。