[發明專利]用于可攜帶的圖像投影儀的具有雙色激光二極管的激光模塊

有效

• 申請號: 201380024928.7
• 申請日: 2013-03-25
• 公開（公告）號: CN104285442B
• 公開（公告）日: 2017-09-12
• 發明（設計）人: F·菲舍爾;G·皮拉德
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: H04N9/31
• 分類號: H04N9/31;H01S5/40;G06F3/03
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司72002
• 代理人: 郭毅

技術領域

本發明涉及一種用于可攜帶的圖像投影儀的具有雙色激光二極管的激光模塊、具有這樣的激光模塊的可攜帶的圖像投影儀以及用于借助可攜帶的圖像投影儀產生圖像的方法，特別是在具有交互功能的微型化圖像投影儀的情況下。

背景技術

微鏡系統在用于可攜帶的應用——例如智能電話、攝像機、PDA或平板電腦的圖像投影儀中起到越來越大的作用。這樣的圖像投影儀通常基于光柵掃描方法，其中，通過可調節的微鏡經由預定義的光柵矩陣掃描激光射線。

交互式應用除了進行成像的激光射線之外還需要另一激光射線，該另一激光射線在用戶的輸入設備或身體部分上在投影儀的環境中被散射或反射，并且其經反射的部分能夠實現在投影儀的環境中的運動的檢測。出版文獻US 2010/0201895 A1、US 2011/0181553 A1和US 7,525,538 B2分別公開了具有交互功能的圖像投影系統。

文獻WO 2009/031094 A1描述了一種具有至少一個激光射線源和一個掃描裝置的投影設備，所述掃描裝置用于借助激光射線源掃描在投影錐體內的外部投影區域，其中，該設備包括用于檢測在投影錐體中生物的眼睛的存在的檢測裝置并且包括控制裝置，以便如果檢測到生物的眼睛則減小激光射線的投影強度，其中，在投影強度方面減小眼睛位置周圍的有限的區域并且在投影錐體中的所述有限的區域之外保持開始的投影強度。該設備包括分別用于顏色紅色、綠色和藍色的三個單個的激光射線源。為了進行檢測，該設備包括紅外射線源、紅外傳感器和適合的分束器，以便接收經反射的紅外射線。

文獻US 2009/128717 A1描述了一種用于在投影面上通過應用具有三個顏色綠色、藍色、紅色的激光射線到投影面上來在投影面上顯示圖像的圖像投影設備。在此，該設備包括具有具有一個波長的激光射線的激光設備和具有具有兩個激光波的兩個發射激光射線的第二激光設備，所述激光射線具有三個顏色中的兩個。該設備包括合成元件和掃描裝置，該合成元件合并三個激光射線的光路，該掃描裝置將所合并的激光射線逐個像素地傳輸到投影面上，以便產生圖像。

因此，存在對用于圖像投影儀的激光模塊和用于借助圖像投影儀產生圖像的方法的需求，所述激光模塊和方法可成本有利、有效和節省空間地實現，并且能夠實現圖像投影儀的交互功能。

發明內容

根據一個方面，本發明實現了一種用于圖像投影系統的激光模塊，其具有：雙色激光二極管，其設計用于產生具有第一波長的激光和第二波長的激光的第一射線束；第一準直光學器件，其設計用于準直所述第一射線束；至少一個第一單色激光二極管，其設計用于產生具有第三波長的激光的第二射線束；第二準直光學器件，其設計用于準直所述第二射線束；第一光學聚集裝置，其設計用于將所述第一和第二射線束聚集成所述激光模塊的輸出射線束。

根據另一方面，本發明實現了一種具有根據本發明的激光模塊的圖像投影系統；以及實現了一種微鏡系統，其具有可控制的微鏡，所述微鏡設計用于將由激光模塊產生的射線束投影到投影面上以產生圖像。

根據另一方面，本發明實現了一種用于借助圖像投影系統、尤其是借助根據本發明的圖像投影系統產生圖像的方法，所述方法具有以下步驟：借助于雙色激光二極管產生具有第一波長的激光射線和第二波長的激光射線的第一射線束；借助于第一準直光學器件準直所述第一射線束，其中，針對所述第一波長的激光射線調節所述第一準直光學器件；借助于單色激光二極管產生具有第三波長的激光射線的第二射線束；借助于第二準直光學器件準直所述第二射線束，其中，針對所述第三波長的激光射線調節所述第二準直光學器件；將第一和第二射線束聚集成輸出射線束；借助于微鏡系統投影輸出射線束以在投影面上產生圖像。

發明優點

本發明的構思在于，在一個具有多個單色激光二極管的激光模塊中通過一個雙色激光二極管取代所述激光二極管之一。雙色激光二極管在此除了提供具有主波長的激光射線以外也提供具有次波長的另外的激光射線，兩者借助相同的準直光學器件成束為一個共同的射線。該射線隨后通過光學元件與其余激光二極管的激光射線成束，從而實現多譜的激光源，該激光源除了不同波長的進行成像的激光射線之外也提供用于實現交互功能的附加激光射線。

該激光模塊的巨大的優點在于，該激光模塊相比激光二極管所需提供不同波長的更多激光射線。由此可以降低激光模塊的構件和結構空間要求，這又可以降低制造成本并且對于包含該激光模塊的圖像投影系統的微型化是有利的。