[发明专利]用于将激光射束投影到投影平面上的激光投影装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于将激光射束投影到投影平面上的激光投影装置和激光投影方法。

背景技术

传统的投影仪大多相对大、重和易坏，从而它们很少适合用于移动式使用。此外，这样的器具具有相对高的能量需求，并且所产生的色彩有时显得苍白，例如当太阳光照到投影屏幕上时。

激光扫描仪属于能够使用在微缩化的投影机中的技术。在激光扫描仪中，使由激光二极管所发射的激光射束这样运动，使得射束“扫过”、即扫描投影平面。此外，激光射束通常沿水平的扫描线运动。当沿着扫描线经过了所期望的投影平面的整个水平宽度时，扫描线竖直地移动。

通过叠加不同色彩的激光射束和通过有针对性地投射和不投射激光射束，产生彩色的图像。这以这样高的再现频率发生，使得对于人眼来说形成一整体图像，类似于如在以电子射束扫描电子管电视机的发光层的情况中那样。这样的激光扫描仪小并且产生具有鲜艳色彩的图像。此外，其非常有能效地工作，因为激光射束每次仅当确实需要它用于投影时才接通。

但是，在这类激光扫描仪中，可能成问题的是，由激光扫描仪投影到一表面上的图像通常具有所谓的散斑效应(Speckle-Effekt)。这种也被称作光粒化效应(Lichtgranulationseffekt)的散斑效应由于相干的激光在表面的不平整处上的干涉而出现，并且使图像看起来像颗粒，并且部分地看起来轻微地运动。散斑效应使人感到不舒服，这在目前有害于激光扫描仪的市场接受度。

为了减低散斑干涉图案的对比度，已知各种技术。这些技术中的一个设置产生运动着的、局部调制的干涉条纹系统。在DE19710660A1中，在使用超声波槽的情况下产生这样的干涉条纹系统。在此，正在扫描的激光射束借助于超声波槽被分成具有不同的频率的衍射排列，所述衍射排列随后又叠加。

发明内容

本发明实现根据权利要求1的激光投影装置和根据权利要求13的、相应的激光投影方法。

根据本发明，设置一种用于将激光射束投影到投影平面上的激光投影装置，其具有可控的多射束激光二极管装置；具有可控的、光学的偏转装置，所述偏转装置这样构成，使得由所述多射束激光二极管装置所产生的激光射束借助于所述偏转装置被偏转；并且具有控制装置，所述控制装置这样构成，使得控制装置控制所述偏转装置以使被所述偏转装置所偏转的激光射束在投影平面上沿着扫描线这样运动，使得不同的、经偏转的激光射束在该投影平面中在相同的扫描线上行进。

多射束激光二极管装置可以为任何装置，所述装置在应用半导体技术的情况下产生或者发射多个激光射束。在此，多射束激光二极管装置可以为所谓的“双射束二极管”，其中，两个激光二极管集成在一个半导体本体中。也能够使用具有四个集成的激光二极管的“四射束二极管”或者普遍地“多射束二极管”。这样的激光二极管的半导体层通常密封地包裹在所谓的“罐型封装组(TO-CAN package)”中。对于微缩化的激光扫描仪“微型投影仪(pico projector)”，使用3.8mm的罐型封装式激光二极管由于其尺寸小而特别有利。控制装置例如可以具有微处理器。偏转装置可以具有镜和促动器，但是也可以具有光阑、滤光器和其它的光学构件。

本发明所基于的构思在于，提供一种激光投影装置，其中，来自不同光源的相同色彩的多个激光射束对于观察者的眼睛来说这样叠加，使得至少降低散斑效应。

即使谈及激光射束或者激光射束的投影点在投影平面中的扫描线上行进，这并不是说，在投影激光射束时，激光射束必须确实沿着该扫描线行进。这也可能表示，如果激光射束会不变地或者暂时地被发射，则激光射束会在相应的扫描线上行进。以这种方式，能够说明偏转装置的扫描路径和/或不同的实施方式。投影点不必强制性地表示实际的激光点，而是可以表示如果激光射束在确定的时间点时发射的话它会照到的点。

投影平面可以为特别提供并以可能的方式覆层的银幕(Leinwand)。但是，在移动式使用激光投影装置时，也可以使用墙壁、房间天花板或者一物体作为投影平面。投影平面不必强制性地为平坦的，而是也可以具有曲率。所期望的图像可以被投影在投影平面的一部分、即图像面上。

扫描线可以根据不同的扫描路径以不同的图案在投影平面上延伸。在此，有利的是，扫描线这样密集地遍布图像面，使得出现的图像具有期待的最小分辨率并且能够显示图像的所有部分。