激光投影设备制造技术

本发明专利技术从一种具有至少一个镜单元的激光投影设备出发，所述至少一个镜单元具有至少一个镜元件(14)和至少一个驱动单元(28)，所述至少一个镜元件设置用于使至少一个待投影的激光束(20)偏转，所述至少一个驱动单元设置用于将至少所述镜元件(14)激发至谐振振动。提出的是，该激光投影设备包括至少一个温度补偿单元(30)，所述至少一个温度补偿单元设置用于检测至少所述镜元件(14)的振动频率并由此求取所述镜单元的温度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】激光投影设备
技术介绍
已经提出过一种具有至少一个镜单元的激光投影设备，所述至少一个镜单元具有至少一个镜元件和至少一个驱动单元，所述至少一个镜元件设置用于对至少一个待投影的激光束进行偏转，所述至少一个驱动单元设置用于将至少镜元件激发(anregen)至谐振振动(resonantenSchwingung)。
技术实现思路
本专利技术从一种具有至少一个镜单元的激光投影设备出发，所述至少一个镜单元具有至少一个镜元件和至少一个驱动单元，所述至少一个镜元件设置用于对至少一个待投影的激光束进行偏转，所述至少一个驱动单元设置用于将至少镜元件激发至谐振振动。提出的是，激光投影设备包括至少一个温度补偿单元，所述至少一个温度补偿单元设置用于检测至少镜元件的振动频率并由此求取镜单元的温度。“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。优选地，镜元件构造为水平镜，该水平镜在激光投影设备中设置用于投影图像的水平行。为了投影图像的水平行，镜元件优选可运动地、尤其可旋转地支承。优选地，镜元件借助机构可运动地、尤其可旋转地支承。优选地，所述机构可以构造为(尤其机械的)弹簧系统。优选地，镜元件设置用于对至少一个激光束进行偏转。“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。优选地，由激光投影设备的辐射源产生激光束。辐射源尤其可以构造为固体激光器、气体激光器、分子激光器或本领域技术人员认为有意义的一种另外的激光辐射源。特别优选地，辐射源构造为激光二极管。激光投影设备尤其可以具有多个激光二极管。优选地，激光投影设备尤其具有在红色光谱范围内进行发射的激光二极管、在绿色光谱范围内进行发射的激光二极管和在蓝色光谱范围内进行发射的激光二极管。优选地，该驱动单元构造为电磁式、静电式、热电式、压电式或本领域技术人员认为有意义的一种另外的驱动单元。驱动单元尤其可以是能够以电能运行的。优选地，可以借助电驱动信号来操控驱动单元。优选地，驱动单元与镜元件机械地耦合，以激发镜元件的谐振振动。特别优选地，镜元件和驱动单元一件式地构造。优选地，镜元件、驱动单元以及用于镜元件的可旋转支承的机构作为微机电系统(MEMS)布置在单个芯片上。镜元件、驱动单元以及用于镜元件的可旋转支承的机构尤其可以构成MEMS微镜。优选地，MEMS微镜可以相应于镜单元。优选地，驱动单元尤其至少基本上以镜元件的谐振频率振动。在此，“驱动单元至少基本上以镜元件的谐振频率振动”尤其应理解为驱动单元以这样的频率振动，使得镜元件被谐振地驱动，其中，通过驱动单元与镜元件的机械耦合来补偿可能的摩擦损失。“驱动单元设置用于将至少镜元件激发至谐振振动”尤其应理解为，驱动单元仅仅可以将镜元件激发至谐振振动或者可以将镜元件与其他(尤其与镜元件连接的)构件激发至谐振振动。优选地，单个镜元件的谐振频率不同于具有与镜元件连接的其他构件的镜元件的谐振频率。在镜单元构造为MEMS微镜的情况下，驱动单元尤其将整个镜单元激发至谐振振动。优选地，检测整个镜单元的振动频率、尤其整个镜单元的谐振频率，并由此求取镜单元的温度。优选地，温度补偿单元与驱动单元连接。优选地，温度补偿单元尤其与驱动单元导电地连接。温度补偿单元可以通过对驱动单元的(尤其电的)信号的检测来检测至少镜元件的振动频率。优选地，所述至少镜元件的振动频率相应于至少镜元件的谐振频率。至少镜元件的振动频率与镜单元的温度成比例。因此，温度补偿单元可以根据至少镜元件的振动频率来求取镜单元的温度。优选地，在镜单元构造为MEMS微镜的情况下，可以通过驱动单元的信号来检测整个镜单元的振动频率。温度补偿单元尤其可以根据整个镜单元的振动频率来求取镜单元的温度。有利地，可以通过根据本专利技术的激光投影设备的构型来求取镜单元的温度。尤其可以借助激光投影设备的已经存在的设置用于实现其他功能的构件来求取温度。因此，可以有利地省去用于检测镜单元的温度的附加构件(例如温度传感器)。有利地，激光投影设备可以紧凑且需要很少保养地构造，并且有利地可以成本有利地生产。此外提出，温度补偿单元具有至少一个计算单元，所述至少一个计算单元设置用于由至少镜元件的振动频率来计算镜单元的温度和/或由至少镜元件的振动频率的变化来计算镜单元的温度的变化。在镜单元构造为MEMS微镜的情况下，所述计算单元尤其设置用于由整个镜单元的振动频率来计算镜单元的温度和/或由镜单元的振动频率的变化来计算镜单元的温度的变化。“计算单元”尤其应理解为如下控制器：该控制器具有处理器、存储单元和/或存储在该存储单元中的运行程序、控制程序和/或计算程序。该处理器尤其可以构造为微处理器。优选地，处理器可以构造为数字信号处理器(DSP)。优选地，计算单元尤其可以构造为专用集成电路或专用集成电路的一部分。有利地，至少镜元件的振动频率与镜单元的温度的相关性的特征曲线被存储在计算单元的存储单元中。根据至少镜元件的所检测的振动频率与特性曲线的比较，计算单元、尤其计算单元的处理器可以借助存储在存储单元中的计算程序来计算镜单元的温度。优选地，计算单元还设置用于将至少镜元件的在不同时间点检测的振动频率与特性曲线进行比较，并计算镜单元的在不同时间点的温度。如果在不同时间点之间至少镜元件的振动频率已经改变，则计算单元可以由镜元件的振动频率的变化来计算镜单元的温度变化。有利地，可以确定镜单元的温度和/或温度变化。此外提出，所述激光投影设备包括至少一个频率参考元件，所述至少一个频率参考元件设置用于为温度补偿单元提供至少一个参考频率，该温度补偿单元设置用于根据与参考频率的相关性来求取至少镜元件的振动频率。优选地，频率参考元件构造为石英振荡器。优选地，频率参考元件尤其可以在长的时间段上以参考频率以及以与参考频率非常小的偏差振动。“长的时间段”尤其应理解为如下时间段：该时间段相应于至少一年、优选地相应于至少两年、特别优选地相应于激光投影设备的不包括频率参考元件的整个使用寿命。“非常小的偏差”尤其应理解为小于参考频率的万分之一的偏差。优选地，参考频率相应于镜元件的谐振频率的倍数。在镜单元构造为MEMS微镜的情况下，参考频率优选地相应于整个镜单元的谐振频率的倍数。尤其可以借助至少一个可调节的非整数分频器(Teiler)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镜单元，所述至少一个镜单元具有至少一个镜元件(14)和至少一个驱动单元(28)，所述至少一个镜元件设置用于对至少一个待投影的激光束(20)进行偏转，所述至少一个驱动单元设置用于将至少所述镜元件(14)激发至谐振振动，其特征在于至少一个温度补偿单元(30)，所述至少一个温度补偿单元设置用于检测至少所述镜元件(14)的振动频率并由此求取所述镜单元的温度。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171122 DE 102017220813.91.一种激光投影设备，所述激光投影设备具有至少一个镜单元，所述至少一个镜单元具有至少一个镜元件(14)和至少一个驱动单元(28)，所述至少一个镜元件设置用于对至少一个待投影的激光束(20)进行偏转，所述至少一个驱动单元设置用于将至少所述镜元件(14)激发至谐振振动，其特征在于至少一个温度补偿单元(30)，所述至少一个温度补偿单元设置用于检测至少所述镜元件(14)的振动频率并由此求取所述镜单元的温度。


2.根据权利要求1所述的激光投影设备，其特征在于，所述温度补偿单元(30)具有至少一个计算单元(36)，所述至少一个计算单元设置用于由至少所述镜元件(14)的振动频率来计算所述镜单元的温度和/或由至少所述镜元件(14)的振动频率的变化来计算所述镜单元的温度的变化。


3.根据权利要求1或2所述的激光投影设备，其特征在于至少一个频率参考元件(38)，所述至少一个频率参考元件设置用于为所述温度补偿单元(30)提供至少一个参考频率，所述温度补偿单元设置用于根据与所述参考频率的相关性来求取至少所述镜元件(14)的振动频率。


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，所述温度补偿单元(30)设置用于根据所求取的温度来补偿至少所述镜元件(14)的位置识别的由温度决定的偏差。


5.根据以上权利要求中任一项所述的激光投影设备，其特征在于至少一个压电测量桥(34)，所述至少一个压电测量桥用于至少所述镜元件(14)的位置识别，其中，所述温度补偿单元(30)设置用于根据所求取的温度来补偿所述压电测量桥(34)的温度漂移。...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·施佩希特，A·埃勒特，D·克雷耶，
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