[發(fā)明專利]用于將激光射束投影到投影平面上的激光投影裝置和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410203136.2
• 申請(qǐng)日: 2014-05-14
• 公開（公告）號(hào): CN104155832B
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: W·海因策爾曼;F·菲舍爾;T·希爾貝拉特;G·皮拉德;A·埃勒特
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號(hào): G03B21/00
• 分類號(hào): G03B21/00;H04N9/31
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司72002
• 代理人: 侯鳴慧

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于將激光射束投影到投影平面上的激光投影裝置和激光投影方法。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的投影儀大多相對(duì)大、重和易壞，從而它們很少適合用于移動(dòng)式使用。此外，這樣的器具具有相對(duì)高的能量需求，并且所產(chǎn)生的色彩有時(shí)顯得蒼白，例如當(dāng)太陽光照到投影屏幕上時(shí)。

激光掃描儀屬于能夠使用在微縮化的投影機(jī)中的技術(shù)。在激光掃描儀中，使由激光二極管所發(fā)射的激光射束這樣運(yùn)動(dòng)，使得射束“掃過”、即掃描投影平面。此外，激光射束通常沿水平的掃描線運(yùn)動(dòng)。當(dāng)沿著掃描線經(jīng)過了所期望的投影平面的整個(gè)水平寬度時(shí)，掃描線豎直地移動(dòng)。

通過疊加不同色彩的激光射束和通過有針對(duì)性地投射和不投射激光射束，產(chǎn)生彩色的圖像。這以這樣高的再現(xiàn)頻率發(fā)生，使得對(duì)于人眼來說形成一整體圖像，類似于如在以電子射束掃描電子管電視機(jī)的發(fā)光層的情況中那樣。這樣的激光掃描儀小并且產(chǎn)生具有鮮艷色彩的圖像。此外，其非常有能效地工作，因?yàn)榧す馍涫看蝺H當(dāng)確實(shí)需要它用于投影時(shí)才接通。

但是，在這類激光掃描儀中，可能成問題的是，由激光掃描儀投影到一表面上的圖像通常具有所謂的散斑效應(yīng)(Speckle-Effekt)。這種也被稱作光?；?yīng)(Lichtgranulationseffekt)的散斑效應(yīng)由于相干的激光在表面的不平整處上的干涉而出現(xiàn)，并且使圖像看起來像顆粒，并且部分地看起來輕微地運(yùn)動(dòng)。散斑效應(yīng)使人感到不舒服，這在目前有害于激光掃描儀的市場(chǎng)接受度。

為了減低散斑干涉圖案的對(duì)比度，已知各種技術(shù)。這些技術(shù)中的一個(gè)設(shè)置產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)著的、局部調(diào)制的干涉條紋系統(tǒng)。在DE19710660A1中，在使用超聲波槽的情況下產(chǎn)生這樣的干涉條紋系統(tǒng)。在此，正在掃描的激光射束借助于超聲波槽被分成具有不同的頻率的衍射排列，所述衍射排列隨后又疊加。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)現(xiàn)根據(jù)權(quán)利要求1的激光投影裝置和根據(jù)權(quán)利要求13的、相應(yīng)的激光投影方法。

根據(jù)本發(fā)明，設(shè)置一種用于將激光射束投影到投影平面上的激光投影裝置，其具有可控的多射束激光二極管裝置；具有可控的、光學(xué)的偏轉(zhuǎn)裝置，所述偏轉(zhuǎn)裝置這樣構(gòu)成，使得由所述多射束激光二極管裝置所產(chǎn)生的激光射束借助于所述偏轉(zhuǎn)裝置被偏轉(zhuǎn)；并且具有控制裝置，所述控制裝置這樣構(gòu)成，使得控制裝置控制所述偏轉(zhuǎn)裝置以使被所述偏轉(zhuǎn)裝置所偏轉(zhuǎn)的激光射束在投影平面上沿著掃描線這樣運(yùn)動(dòng)，使得不同的、經(jīng)偏轉(zhuǎn)的激光射束在該投影平面中在相同的掃描線上行進(jìn)。

多射束激光二極管裝置可以為任何裝置，所述裝置在應(yīng)用半導(dǎo)體技術(shù)的情況下產(chǎn)生或者發(fā)射多個(gè)激光射束。在此，多射束激光二極管裝置可以為所謂的“雙射束二極管”，其中，兩個(gè)激光二極管集成在一個(gè)半導(dǎo)體本體中。也能夠使用具有四個(gè)集成的激光二極管的“四射束二極管”或者普遍地“多射束二極管”。這樣的激光二極管的半導(dǎo)體層通常密封地包裹在所謂的“罐型封裝組(TO-CAN package)”中。對(duì)于微縮化的激光掃描儀“微型投影儀(pico projector)”，使用3.8mm的罐型封裝式激光二極管由于其尺寸小而特別有利?？刂蒲b置例如可以具有微處理器。偏轉(zhuǎn)裝置可以具有鏡和促動(dòng)器，但是也可以具有光闌、濾光器和其它的光學(xué)構(gòu)件。

本發(fā)明所基于的構(gòu)思在于，提供一種激光投影裝置，其中，來自不同光源的相同色彩的多個(gè)激光射束對(duì)于觀察者的眼睛來說這樣疊加，使得至少降低散斑效應(yīng)。

即使談及激光射束或者激光射束的投影點(diǎn)在投影平面中的掃描線上行進(jìn)，這并不是說，在投影激光射束時(shí)，激光射束必須確實(shí)沿著該掃描線行進(jìn)。這也可能表示，如果激光射束會(huì)不變地或者暫時(shí)地被發(fā)射，則激光射束會(huì)在相應(yīng)的掃描線上行進(jìn)。以這種方式，能夠說明偏轉(zhuǎn)裝置的掃描路徑和/或不同的實(shí)施方式。投影點(diǎn)不必強(qiáng)制性地表示實(shí)際的激光點(diǎn)，而是可以表示如果激光射束在確定的時(shí)間點(diǎn)時(shí)發(fā)射的話它會(huì)照到的點(diǎn)。

投影平面可以為特別提供并以可能的方式覆層的銀幕(Leinwand)。但是，在移動(dòng)式使用激光投影裝置時(shí)，也可以使用墻壁、房間天花板或者一物體作為投影平面。投影平面不必強(qiáng)制性地為平坦的，而是也可以具有曲率。所期望的圖像可以被投影在投影平面的一部分、即圖像面上。

掃描線可以根據(jù)不同的掃描路徑以不同的圖案在投影平面上延伸。在此，有利的是，掃描線這樣密集地遍布圖像面，使得出現(xiàn)的圖像具有期待的最小分辨率并且能夠顯示圖像的所有部分。