激光投影设备，运行该激光投影设备的方法和激光投影仪技术

本发明专利技术从一种激光投影设备(10)出发，所述激光投影设备具有用于产生至少一个激光束(20)的至少一个激光二极管(26)并且具有用于使所述至少一个激光束(20)偏转的至少一个能够运动的镜元件(12，14)。提出的是，该激光投影设备包括至少一个控制和/或调节单元(28)，所述控制和/或调节单元设置用于根据所述至少一个激光束(20)的相对偏转速度来控制和/或调节所述至少一个激光束(20)的亮度。

Laser projection device, method for operating the laser projection device, and laser projector

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】激光投影设备，运行该激光投影设备的方法和激光投影仪
技术介绍
已经提出过一种激光投影设备，该激光投影设备具有用于产生至少一个激光束的至少一个激光二极管并且具有用于使所述至少一个激光束偏转的至少一个能够运动的镜元件。
技术实现思路
本专利技术从一种激光投影设备出发，该激光投影设备具有用于产生至少一个激光束的至少一个激光二极管并且具有用于使所述至少一个激光束偏转的至少一个能够运动的镜元件。提出的是，该激光投影设备包括至少一个控制和/或调节单元，该控制和/或调节单元设置用于根据所述至少一个激光束的相对偏转速度来控制和/或调节所述至少一个激光束的亮度。优选地，激光二极管产生如下激光束：所述激光束具有来自电磁频谱的对于人眼可见的谱范围的频率。优选地，激光二极管产生具有来自电磁频谱的红色谱范围、电磁频谱的绿色谱范围或电磁频谱的蓝色谱范围的频率的激光束。优选地，激光投影设备可以具有多个激光二极管。特别优选地，激光投影设备可以具有恰好三个激光二极管，其中，三个激光二极管中的第一个产生具有来自电磁频谱的红色谱范围的频率的激光束，其中，三个激光二极管中的第二个产生具有来自电磁频谱的绿色谱范围的频率的激光束，其中，三个激光二极管中的第三个产生具有来自电磁频谱的蓝色谱范围的频率的激光束。“镜元件”尤其应理解为对于电磁辐射、尤其对于人眼可见的电磁辐射可反射的元件。镜元件尤其在电磁谱的如下范围内是可反射的：激光投影设备在该范围内发送电磁辐射。优选地，镜元件至少部分地由对电磁辐射进行反射的材料制成。镜元件尤其可以至少部分地由金、银、硅或由本领域技术人员认为有意义的对电磁辐射进行反射的一种另外的材料制成。替代地或附加地可以设想，镜元件在镜元件的表面上具有对电磁辐射进行反射的涂层。优选地，涂层尤其可以至少部分地由金、银、硅或由本领域技术人员认为有意义的对电磁辐射进行反射的一种另外的材料制成。优选地，为了特别高的反射度，镜元件可以附加地具有优选抛光的表面、特别优选高光泽抛光(hochglanzpoliert)的表面。镜元件优选地构造为水平镜，其在激光投影设备中设置用于投影至少一个图像的水平线。镜元件优选地围绕镜元件的运行轴线可运动地支承。“水平”方向尤其应理解为至少基本上垂直于镜元件的运动轴线延伸的方向。在此，术语“基本上垂直”尤其应定义方向相对于镜元件的运动轴线的定向，其中，该方向和镜元件的运动轴线——尤其在一平面中观察——形成90°的角度，并且该角度的最大偏差尤其小于8°、有利地小于5°、特别有利地小于2°。优选地，镜元件设置用于使至少一个激光束偏转。“设置”尤其应理解为专门地编程、设计和/或配置。“对象设置用于确定的功能”尤其应理解为该对象在至少一个应用状态和/或运行状态下实现和/或实施所述确定的功能。优选地，通过激光束的偏转可以将至少一个图像投影到投影面上。“控制和/或调节单元”尤其应理解为具有至少一个控制电子部件的单元。“控制电子部件”尤其应理解为具有处理器单元、存储单元以及存储在该存储单元中的运行程序的单元。优选地，控制和/或调节单元设置用于根据激光束的相对偏转速度来控制和/或调节激光束的亮度。为了控制和/或调节激光束的亮度，控制和/或调节单元优选地与激光二极管连接、尤其导电地连接。控制和/或调节单元尤其设置用于根据激光束的相对偏转速度来控制和/或调节激光二极管的光学输出功率。激光二极管的光学输出功率尤其相应于激光束的功率，并且优选地与激光束的亮度成比例。“激光束的相对偏转速度”尤其应理解为由激光束在投影面上产生的激光光斑(Laserspots)在投影面的平面上的一点处的速度相对于该激光光斑在投影面的平面上的另一点处的速度。优选地，激光光斑构造为激光束与投影面的交点。优选地，激光束的绝对偏转速度与激光束的亮度的控制和/或调节无关。优选地，激光束的相对偏转速度取决于镜元件的相对角速度——尤其近似与镜元件的相对角速度成比例。有利地，通过根据本专利技术的激光投影设备的构型，可以根据激光束的相对偏转速度来控制和/或调节激光束的亮度。有利地，可以在至少一个投影图像中补偿由于激光束的相对偏转速度中的差异引起的亮度差异。有利地，在所述至少一个投影图像中可以实现均匀的亮度分布。有利地，可以提供一种具有图像材料的正确的亮度再现(Helligkeitswiedergabe)的激光投影设备。进一步提出，所述至少一个控制和/或调节单元设置用于根据所述至少一个激光束的相对偏转速度来如此控制和/或调节所述至少一个激光束的亮度，使得沿着所述至少一个激光束的轨迹的亮度分布是均匀的。“激光束的轨迹”尤其应理解为由激光束产生的激光光斑在用于图像投影的投影面上的走向。优选地，在沿着激光束的轨迹具有均匀的亮度分布的情况下，可以通过激光投影设备在投影面上以均匀的亮度分布来显示具有均匀的亮度分布的待投影图像。优选地，通过激光投影设备在投影面上逐行地建立图像。优选地，通过镜元件以彼此垂直偏移的水平行在投影面上扫描激光束。优选地，图像包括多个彼此垂直偏移的水平行。优选地，以激光束的最快相对偏转速度进行扫描。在行的开端，镜元件优选地将激光束加速到最快的相对偏转速度。在行的末端，镜元件优选地减速(abbremsen)。激光束尤其被减速到比最快相对偏转速度更慢的相对偏转速度。与激光束以最快相对偏转速度运动的区域相比，在激光束的相对偏转速度比最快相对偏转速度更慢的区域中投影面尤其被激光束更长时间地照亮。与激光束以比最快相对偏转速度更慢的相对偏转速度运动的区域相比，激光束以最快相对偏转速度运动的区域在投影面上显得更暗。沿着所述至少一个激光束的轨迹尤其产生不均匀的亮度分布。优选地，控制和/或调节单元可以根据激光束的相对偏转速度如此控制和/或调节激光束的亮度，使得补偿亮度分布的不均匀性。优选地，在激光束以最快相对偏转速度运动的区域中，控制和/或调节单元可以提高激光束的亮度，和/或在激光束以比最快相对偏转速度更慢的相对偏转速度运动的区域中，控制和/或调节单元可以降低激光束的亮度。“区域”尤其可以理解为具有激光束的恒定相对偏转速度的沿着行的多个点的序列或具有与沿着行的相邻点不同的激光束相对偏转速度的沿着行的单个点。激光束以最快的相对偏转速度运动的区域尤其可以构造为在行中间的单个点。激光束尤其可以从行的开端直接加速直到行中间的点并且直接从行中间的点起减速直到行的末端。在这种情况下，激光束的沿着行的偏转速度的走向可以描述为正弦形。控制和/或调节单元尤其可以在沿着行的任一点如此控制和/或调节激光束的亮度，使得沿着激光束的轨迹的亮度分布是均匀的。有利地，可以实现沿着激光束的轨迹的均匀的亮度分布。此外提出，至少一个控制和/或调节单元设置用于借助控制和/或调节单元的至少一个翘曲函数的至少一个一阶导数来求取所述至少一个激光束的相对偏转速度，所述翘曲函数尤其是如下翘曲多项式：所述翘曲多项式描述所述至少一个激光束的轨迹所在的像场的扭曲(Verzerrung)。优选地，翘曲函数由多项式、尤其翘曲多项式表示。替代地可以设想，翘曲函数由本领域技术人员认为有意义的另一数学函数表示。“多项式”尤本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光投影设备，所述激光投影设备具有至少一个激光二极管(26)和至少一个能够运动的镜元件(12，14)，所述至少一个激光二极管用于产生至少一个激光束(20)，所述至少一个能够运动的镜元件用于对所述至少一个激光束(20)进行偏转，其特征在于至少一个控制和/或调节单元(28)，所述至少一个控制和/或调节单元设置用于根据所述至少一个激光束(20)的相对偏转速度来控制和/或调节所述至少一个激光束(20)的亮度。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171122 DE 102017220811.21.一种激光投影设备，所述激光投影设备具有至少一个激光二极管(26)和至少一个能够运动的镜元件(12，14)，所述至少一个激光二极管用于产生至少一个激光束(20)，所述至少一个能够运动的镜元件用于对所述至少一个激光束(20)进行偏转，其特征在于至少一个控制和/或调节单元(28)，所述至少一个控制和/或调节单元设置用于根据所述至少一个激光束(20)的相对偏转速度来控制和/或调节所述至少一个激光束(20)的亮度。


2.根据权利要求1所述的激光投影设备，其特征在于，所述至少一个控制和/或调节单元(28)设置用于根据所述至少一个激光束(20)的相对偏转速度来如此控制和/或调节所述至少一个激光束(20)的亮度，使得沿着所述至少一个激光束(20)的轨迹的亮度分布是均匀的。


3.根据权利要求1或2所述的激光投影设备，其特征在于，所述至少一个控制和/或调节单元(28)设置用于借助所述控制和/或调节单元(28)的至少一个翘曲函数的至少一个一阶导数来求取所述至少一个激光束(20)的相对偏转速度，所述翘曲函数尤其是如下翘曲多项式：所述翘曲多项式描述所述至少一个激光束(20)的轨迹所处的像场的扭曲。


4.根据以上权利要求中任一项所述的激光投影设备，其特征在于，在所述至少一个激光束(20)的至少基本上一维的运动的情况下，所述至少一个控制和/或调节单元(28)设置用于借助所述控制和/或调节单元(28)的至少一个翘曲函数的至少一个一阶偏导数来求取所述至少一个激光束(20)的相对偏转速度，所述翘曲函数尤其是如下翘曲多项式：所述翘曲多项式描述所述至少一个激光束(20)的轨迹所处的像场的扭曲。


5.根据以上权利要求中任一项所述的激光投影设备，其特征在于，所述至少一个控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·埃勒特，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE