[发明专利]用于运行激光源的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及用于运行激光源的方法和设备。

背景技术

已知具有扫描投影面的微镜单元的激光投影机(英语：Scanning Mirror Laser Projector)。不久的将来，所述微镜单元将在投影装置中——尤其在用于移动设备(例如移动电话、智能手机、笔记本电脑等)的微型化的投影机中发挥重要作用。在用于构造微型投影机(Pico-Projektor)的不同技术中，激光扫描装置提供以下几个优点：例如小的构造型式以及由于仅在真实使用时才发射激光的事实而提高的效率。有利的是，由于来自激光源的明亮的颜色，所以所产生的图像非常明亮。

用作激光源的激光二极管的已知的缺点是其对于温度变化的敏感性，因此随着激光二极管的运行温度的升高光输出功率下降。由此不利地，随着颜色方案的扭曲可能造成显著下降的图像质量。

尤其在具有高的亮度要求的一些移动装置上，随着投影持续时间的上升具有受限制的散热可能性的激光二极管的自加热效应使显示质量变差，例如在亮度和白平衡方面也变差。

为了补偿以上所述，典型地探测温度变化并且相应匹配激光二极管的运行电流，以便得到图像数据与光学显示之间的相关性。对于以下情况能够在其功率极限附近运行投影机：尽管温度变化，但图像的亮度仍保持恒定。

US2012／0044467A1公开了一种基于激光源的投影机的原理。

WO2009／017895A2描述了一种用于确定激光二极管温度的模型，所述激光二极管温度基于先前的馈电电流。

WO2006／094590A1公开了一种电开关电路以及一种用于监视发光二极管的温度的方法。

存在对于一种具有在其运行持续期间尽可能恒定的光输出功率的激光二极管的需求。

发明内容

根据第一方面，借助本发明提供一种用于运行激光源的方法，该方法具有以下步骤：

a)循环地求取通过激光源的通电引起的激光源上的电压降；

b)借助事先求取的在激光源的电压与温度之间的第一数学关系由所求取的电压降循环地求取激光源的温度；

c)借助光输出功率与电流之间的第二数学关系来求取电流，所述电流在所求取的每一个温度值的情况下引起激光源的基本上恒定的光输出功率；

d)借助所述电流给激光源通电。

根据第二方面，借助本发明实现一种用于激光源的控制设备，其特征在于，所述控制设备具有补偿装置，借助所述补偿装置可以在激光源的运行期间使激光源的电流与激光源的变化的温度相匹配。

所述方法和所述装置的优选的实施方式是从属权利要求的主题。

所述方法的一种优选的实施方式规定，在激光源的激光射束的回扫阶段实施所述方法。这提供充分利用激光射束的“死区时间”的优点，其中，在所述死区时间中进行根据本发明的补偿。在所述死区时间中激光射束是关断的，从而由此能够不形成显示上的干扰。

根据本发明的方法的另一种优选的实施方式规定，回扫阶段是激光二极管的激光射束的竖直回扫阶段。通过这种方式充分利用激光射束的竖直死区时间，竖直死区时间相对于水平死区时间具有以下优点：竖直死区时间更长并且因此更多的时间可供根据本发明的温度补偿使用。

根据本发明的方法的另一种优选的实施方式规定，在步骤a)中电流低于激光源的阈值电流。在此有利地充分利用以下事实：由此，投影面上看不到光输出，从而对于用户而言补偿是不可见的并且由此尽可能不被察觉地在背景中进行所述补偿。

根据本发明的方法的另一种优选的实施方式在于，在步骤a)中电流的高度基本上始终不变并且是固定地预给定的。这能够有利地根据激光源上的温度与电压之间的一维的数学关系实现激光源的温度的简单求取。此外，由此可以有利地获得非常准确的温度的结果。

根据本发明的方法的一种优选的实施方式规定，以秒数量级的有规律的时间间隔实施所述方法。由于在运行期间激光源的温度相当缓慢地变化的事实，所以也不必过于频繁地进行所述温度补偿。

根据本发明的方法的另一种优选的实施方式规定，考虑激光源的老化效应，其中在步骤a)中在长的运行持续时间之后求取电压与温度之间的新的数学关系。由此可以有利地考虑激光源的老化效应，这种老化效应通常随之引起，在大量的运行小时(通常数千小时)之后为了提供始终不变的光输出功率需要提高的阈值电流。