專(zhuān)利名稱(chēng)：激光投影顯示器的散斑減弱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及激光照明系統(tǒng)領(lǐng)域，并且更具體地，涉及采用脈沖驅(qū)動(dòng)電流來(lái)驅(qū)動(dòng)激光器并且減弱投影圖像上的散斑噪聲的系統(tǒng)、裝置和方法。
背景技術(shù)：
與諸如超高壓(UHP)燈、高強(qiáng)度氣體放電(HID)燈和氙氣燈之類(lèi)的傳統(tǒng)光源相比， 用于投影顯示器的激光光源已表現(xiàn)出優(yōu)勢(shì)。激光光源提供具有窄光譜的寬色彩表現(xiàn)?；诩t色、綠色和藍(lán)色(RGB)激光器的光源的色域可以容易地?cái)U(kuò)展至超出NTSC的色域(例如， 166%)，而燈投影儀的色域小于NTSC的色域。此外，激光光源具有更長(zhǎng)的壽命，需要更短的響應(yīng)時(shí)間，不需要熱機(jī)時(shí)間(warm-up time)，產(chǎn)生較少的噪聲，消耗較少的電能并且導(dǎo)致更高的對(duì)比度。具體地，由半導(dǎo)體二極管制成的激光光源由于緊湊(compactness)且效率高， 因此對(duì)于投影顯示器而言是合乎期望的。然而，為了實(shí)現(xiàn)激光照明系統(tǒng)，激光散斑是需要解決的問(wèn)題。當(dāng)相干激光源由粗糙的顯示器表面散射并且穿過(guò)觀眾的眼鏡、具有有限孔徑的光學(xué)系統(tǒng)以形成圖像時(shí)，出現(xiàn)激光散斑。略有不同的相位被引入由粗糙表面上的不同位置所散射的相干光。光的光學(xué)干涉表現(xiàn)為觀眾所接收的圖像中的散斑。散斑的大小和很多因素有關(guān)，比如，光的波長(zhǎng)、激光束的大小以及觀眾與顯示器表面之間的距離。通常用散斑對(duì)比度來(lái)量化激光散斑。由于存在散斑，導(dǎo)致圖像質(zhì)量劣化(degrade)，并且激光散斑作為一種噪聲應(yīng)該被減弱到最小水平。減弱散斑噪聲等同于降低散斑圖案的對(duì)比度。需要在視網(wǎng)膜/光接收器上引入和疊加更多單獨(dú)的散斑圖案以求平均。已采用了多種方法來(lái)達(dá)到這個(gè)目的。在激光源的近場(chǎng)中，通過(guò)使用不同波長(zhǎng)的激光、移動(dòng)的漫射器、移動(dòng)的孔徑或孔徑平均來(lái)實(shí)現(xiàn)激光散斑的減弱。在激光源的遠(yuǎn)場(chǎng)中，通過(guò)使用振動(dòng)屏幕、具有不同長(zhǎng)度、折射率的光學(xué)纖維或光學(xué)纖維束、衍射型光學(xué)元件或進(jìn)行二維掃描的旋轉(zhuǎn)多面鏡，來(lái)實(shí)現(xiàn)激光散斑的減弱。然而，所有這些方法都涉及在光學(xué)系統(tǒng)中添加更多的組件，并且會(huì)急劇增加顯示系統(tǒng)的復(fù)雜度、大小和成本。對(duì)于投影顯示器而言，期望的激光光源是基于分別產(chǎn)生藍(lán)色激光、紅色激光和綠色激光的三個(gè)半導(dǎo)體二極管。圖1是常規(guī)基于激光的投影顯示器的框圖。由激光驅(qū)動(dòng)器108 驅(qū)動(dòng)RGB激光器102、104和106，并且合束器110將所產(chǎn)生的光導(dǎo)向掃描儀112，而掃描儀 112將圖像投影到表面114。激光驅(qū)動(dòng)器108和掃描儀112都受同步視頻數(shù)據(jù)的控制。如圖2中一樣，激光器102、104和106的發(fā)光功率與注入到二極管中的激光電流Iusek相關(guān)。Ith是激光閾值電流。如果激光電流低于ITH，則發(fā)光功率太小，以致不能觸發(fā)可見(jiàn)光，并且激光電流被表征為偏置電流hIAS。如果激光電流高于ITH，則發(fā)光功率大致與二極管電流Iusek 成線性比例關(guān)系，二極管電流Iusek被表征為調(diào)制電流1 。實(shí)時(shí)地，需要調(diào)制電流Im達(dá)到 Iop的水平，以產(chǎn)生期望的發(fā)射功率P『調(diào)制電流Im隨著時(shí)間而變化，以傳遞不同的發(fā)光功率Ptff并且進(jìn)而傳遞不同的圖像亮度。除了光學(xué)系統(tǒng)調(diào)節(jié)之外，用于減弱投影顯示器中的散斑噪聲的替代方法是使用正弦電流來(lái)驅(qū)動(dòng)激光器。每當(dāng)激光電流接近最小值(即等于或略低于閾值電流Ith)時(shí)，激光照明終止。每當(dāng)激光進(jìn)行切換時(shí)，激光波長(zhǎng)略有變化，并且散斑噪聲可能會(huì)被加強(qiáng)。然而， 如果最小值高于Ith，則散斑減弱并不明顯，而如果最小值遠(yuǎn)低于ITH，則激光器可能由于常規(guī)的接電或斷電而受損。圖3A圖示說(shuō)明激光驅(qū)動(dòng)器300，其采用射頻(RF)調(diào)制來(lái)減弱散斑，并且示說(shuō)明示例性的電流波形350。激光驅(qū)動(dòng)器300包括三個(gè)電流源304、306和308。第一電流源304產(chǎn)生高于閾值電流Ith的調(diào)制電流I·，以傳遞期望的發(fā)射功率PQP。第二電流源306 產(chǎn)生低于閾值電流Ith的偏置電流IBIAS。第三電流源308尤其用于通過(guò)產(chǎn)生高頻正弦激光電流Ikf來(lái)減弱散斑噪聲。調(diào)制電流Im和偏置電流Ibias限定指明正弦激光電流Ikf的峰和谷的包絡(luò)線。調(diào)制電流Im的頻率低于激光電流Ikf的頻率。為了避免水平遠(yuǎn)高于或遠(yuǎn)低于Ith，根據(jù)Im以恒定方式調(diào)節(jié)Ikf的幅值。由于等效的50%占空比是固定的，導(dǎo)致峰值激光電流(調(diào)制電流)是目標(biāo)平均電流的兩倍，并且發(fā)射功率和所感知的圖像亮度是由調(diào)制電流確定的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的各種實(shí)施例涉及向激光調(diào)制電流施加低電流脈沖以減弱投影圖像上的散斑噪聲的激光驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、裝置和方法。用于減弱散斑的激光驅(qū)動(dòng)器的某些實(shí)施方案包括控制器、脈沖停止控制、兩個(gè)電流源和兩個(gè)串聯(lián)模擬開(kāi)關(guān)?？刂破鲗⑤斎氲囊曨l數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成經(jīng)處理的視頻數(shù)據(jù)，脈沖停止控制使用該經(jīng)處理的視頻數(shù)據(jù)來(lái)產(chǎn)生用于在特定瞬間切換模擬開(kāi)關(guān)的模擬控制。在一個(gè)電流源提供使激光器發(fā)光的調(diào)制電流的情況下，引入低偏置電流的脈沖，以將激光斷成短脈沖并且減少激光相干性。通過(guò)疊加與在人眼的一個(gè)采樣/積分周期內(nèi)的短激光脈沖相關(guān)聯(lián)的多個(gè)圖案，將散斑噪聲平均化。除了調(diào)制電流之外，占空比也牽涉其中作為得到目標(biāo)平均電流的另一個(gè)變量。該系統(tǒng)因此可以被簡(jiǎn)化成各種水平。在一個(gè)實(shí)施方案中，調(diào)制電流和偏置電流可以是恒定的，并且目標(biāo)平均電流僅由占空比來(lái)確定。在本發(fā)明內(nèi)容部分中已經(jīng)總體上描述了本發(fā)明的某些特征和優(yōu)點(diǎn)；然而，本文呈現(xiàn)了額外的特征、優(yōu)點(diǎn)和實(shí)施方案，或者鑒于本發(fā)明的附圖、說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，這些額外的特征、優(yōu)點(diǎn)和實(shí)施方案將是明顯的。因此，應(yīng)該理解， 本發(fā)明的范圍不應(yīng)該受本發(fā)明內(nèi)容部分所公開(kāi)的特定實(shí)施方案限制。


將參照本發(fā)明的實(shí)施方案，這些實(shí)施方案的實(shí)例會(huì)在附圖中被圖示說(shuō)明。這些附圖旨在是示例性的，不是限制性的。雖然總體上在這些實(shí)施方案的背景下描述了本發(fā)明，但是應(yīng)該理解，并不旨在將本發(fā)明的范圍限于這些特定的實(shí)施方案。圖1圖示說(shuō)明基于激光的投影顯示器的框圖；圖2圖示說(shuō)明發(fā)光功率和激光二極管電流之間的關(guān)系；圖3A圖示說(shuō)明使用RF調(diào)制來(lái)減弱散斑噪聲的激光驅(qū)動(dòng)器；圖;3B圖示說(shuō)明由RF調(diào)制產(chǎn)生的激光電流波形；圖4圖示說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施方案以脈沖波形驅(qū)動(dòng)激光二極管的激光驅(qū)動(dòng)器的框圖；圖5A圖示說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施方案的示例性脈沖激光電流波形；圖5B圖示說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施方案的另一個(gè)示例性脈沖激光電流波形； 以及圖6圖示說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施方案的數(shù)字脈沖激光電流波形。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的實(shí)施方案提供了在基于激光的投影顯示器中采用脈沖驅(qū)動(dòng)電流來(lái)驅(qū)動(dòng)激光器并且減弱投影圖像上的散斑噪聲的系統(tǒng)、裝置和方法。具體地，在調(diào)制電流中引入短的啟動(dòng)脈沖(light-off pulse)來(lái)驅(qū)動(dòng)激光器，而沒(méi)有使用RF調(diào)制。在下面的描述中，為了進(jìn)行說(shuō)明，闡明具體細(xì)節(jié)以提供對(duì)本發(fā)明的理解。然而，對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言將會(huì)是明顯的是，可以在不具有這些細(xì)節(jié)的情況下實(shí)踐本發(fā)明。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，可以按多種方式并使用各種結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)下述的本發(fā)明的實(shí)施方案。本領(lǐng)域的技術(shù)人員還將認(rèn)識(shí)至IJ，在本發(fā)明的范圍內(nèi)存在附加的修改形式、應(yīng)用方式和實(shí)施方案，如本發(fā)明在其中可以發(fā)揮效用的附加領(lǐng)域一樣。因此，下述的實(shí)施方案是本發(fā)明的特定實(shí)施方案的示例，而旨在避免使本發(fā)明模糊不清。在說(shuō)明書(shū)中引用“一個(gè)實(shí)施方案”或“實(shí)施方案”意味著在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施方案中包括結(jié)合該實(shí)施方案描述的特定特征、結(jié)構(gòu)、特性或功能。在說(shuō)明書(shū)的各個(gè)地方出現(xiàn)的短語(yǔ)“在一個(gè)實(shí)施方案中”、“在實(shí)施方案中”等不必都是指同一個(gè)實(shí)施方案。為了減弱散斑噪聲，將低偏置電流的脈沖施加到驅(qū)動(dòng)激光器的初始的連續(xù)調(diào)制電流。在這些脈沖期間，暫時(shí)中止激光照明。調(diào)制電流、脈沖偏置電流、脈沖頻率和脈沖寬度是這樣的變量，其可以根據(jù)不同應(yīng)用的需求被調(diào)節(jié)，以產(chǎn)生目標(biāo)平均電流。圖4圖示說(shuō)明以脈沖波形驅(qū)動(dòng)激光二極管的激光驅(qū)動(dòng)器的框圖400。激光驅(qū)動(dòng)器包括第一電流源402、第二電流源404、第一模擬開(kāi)關(guān)406、第二模擬開(kāi)關(guān)408、脈沖停止控制電路410和控制器412。第一電流源402與第一模擬開(kāi)關(guān)406串聯(lián)并且受第一模擬開(kāi)關(guān)406 的控制，并且類(lèi)似地，第二電流源404與第二模擬開(kāi)關(guān)408串聯(lián)并且受第二模擬開(kāi)關(guān)408的控制。一旦第一模擬開(kāi)關(guān)406導(dǎo)通，第一電流源402就與激光二極管420連接并且注入調(diào)制電流Im，從而激光二極管發(fā)光。一旦第二模擬開(kāi)關(guān)408導(dǎo)通，第二電流源404就與激光二極管420連接并且注入等于或小于Ith的偏置電流IBIAS，從而激光二極管關(guān)斷。在一個(gè)實(shí)施方案中，第一電流源402大多數(shù)時(shí)間被連接，用于為激光二極管420提供恒定的電流驅(qū)動(dòng)，而第二電流源404被連接，用于引入低電流脈沖來(lái)關(guān)斷激光器。在某一個(gè)實(shí)施方案中， I 和Ibias的電流水平二者都隨著時(shí)間而變化，并且由輸入的視頻數(shù)據(jù)來(lái)確定其時(shí)間依從性(temporal dependence)。兩個(gè)模擬開(kāi)關(guān)406和408可以同時(shí)導(dǎo)通，以允許電流源402和404 二者都與激光器連接。在一個(gè)實(shí)施方案中，電流源402和404被實(shí)現(xiàn)為數(shù)-模轉(zhuǎn)換器(DAC)。這些轉(zhuǎn)換器的動(dòng)態(tài)范圍分別由最大調(diào)制電流和偏置電流確定，并且這些轉(zhuǎn)換器的分辨率與所感知的圖像亮度的分辨率需求相關(guān)。通常使用的是12b分辨率?？刂破?12將輸入的視頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成并行或串行數(shù)據(jù)430和440，這些數(shù)據(jù)分別用于識(shí)別電流源402和404的電流幅值。脈沖停止控制電路410控制模擬開(kāi)關(guān)406和408的開(kāi)關(guān)時(shí)間和持續(xù)時(shí)間?？刂破?412根據(jù)啟動(dòng)脈沖的頻率和占空比來(lái)識(shí)別特定的開(kāi)關(guān)瞬間。控制器412接收輸入的視頻數(shù)據(jù)，并且產(chǎn)生經(jīng)處理的視頻數(shù)據(jù)，該經(jīng)處理的視頻數(shù)據(jù)是用于指明這些開(kāi)關(guān)瞬間的數(shù)字控制。脈沖停止控制電路410還將經(jīng)處理的視頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成模擬控制電壓414和416，用于分別控制模擬開(kāi)關(guān)406和408。在某一個(gè)實(shí)施方案中，使用傳統(tǒng)的電平轉(zhuǎn)換器來(lái)產(chǎn)生所需的模擬控制電壓414和416。脈沖停止控制電路410還需要在脈沖沿上引入三態(tài)時(shí)間。三態(tài)時(shí)間通常只持續(xù)幾納秒，在此期間，兩個(gè)電流源都斷開(kāi)，以避免如果開(kāi)關(guān)電流源的時(shí)間間隔太密而可能出現(xiàn)的直流電流。所感知的圖像亮度和顏色是所有三種RGB激光器的調(diào)制電流水平和占空比的函數(shù)，而脈沖頻率和偏置電流水平并沒(méi)有影響。雙眼以周期方式對(duì)投影到視網(wǎng)膜上的圖像的信息進(jìn)行采樣，并且然后信息被積分，從而物體看起來(lái)是穩(wěn)定的或者平穩(wěn)地移動(dòng)。眼睛所感知的顏色強(qiáng)度是眼睛的采樣/積分時(shí)間(通常是10-100毫秒)內(nèi)的平均顏色強(qiáng)度。優(yōu)選地，以比眼睛中進(jìn)行采樣/積分更頻繁地來(lái)產(chǎn)生啟動(dòng)脈沖。這些脈沖將相干激光波斷為若干激光波，并且每個(gè)持續(xù)很短的時(shí)間，此時(shí)雙眼將所有這些波積分以在視網(wǎng)膜中生成一個(gè)圖案。盡管每個(gè)單個(gè)波是高度相干的，但是這些波彼此不相干，并且這些波的波長(zhǎng)也會(huì)略有變化。因此，與每個(gè)波相關(guān)聯(lián)的散斑略有移動(dòng)，并且在進(jìn)行積分時(shí)被求平均。在這些啟動(dòng)脈沖的作用下，散斑噪聲被大大減弱。為了產(chǎn)生特定亮度的特定顏色，控制器412首先確定每個(gè)RGB激光器所需的強(qiáng)度， 并且然后將該強(qiáng)度轉(zhuǎn)換成經(jīng)處理的視頻數(shù)據(jù)，供脈沖停止控制電路410用于各RGB激光器。 所得的發(fā)光功率(強(qiáng)度)是占空比和眼睛的采樣/積分時(shí)間內(nèi)的瞬時(shí)發(fā)光功率(強(qiáng)度)的函數(shù)。目標(biāo)平均電流Iw與所預(yù)期的發(fā)光功率相關(guān)，并且其應(yīng)該由占空比和調(diào)制電流I·來(lái)確定。圖5A圖示說(shuō)明由脈沖停止激光驅(qū)動(dòng)器的某些實(shí)施方案產(chǎn)生的示例性脈沖激光電流波形500。高端調(diào)制電流I·隨時(shí)間而變化，并且在脈沖停止的持續(xù)時(shí)間內(nèi)，將低端偏置電流Ibias控制在一恒定值，所述恒定值等于或略低于激光閾值電流Ith 502。低端偏置電流 Lias足以使發(fā)光停止，同時(shí)避免驅(qū)動(dòng)電流降為0和造成激光可靠性長(zhǎng)期劣化的問(wèn)題。在該實(shí)施方案中，電流源402仍然依賴(lài)于視頻數(shù)據(jù)來(lái)確定其隨時(shí)間的變化特征，然而，電流源404 只需要提供恒定的偏置電流hIAS。在一個(gè)實(shí)施方案中，電流源404被永久地編程以產(chǎn)生固定的電流水平，并且可以大大簡(jiǎn)化電路構(gòu)造。在另一個(gè)實(shí)施方案中，電流源404能夠產(chǎn)生可變的偏置電流Ibias，并且預(yù)設(shè)控制以在啟動(dòng)脈沖期間產(chǎn)生固定的低偏置電流。即使電流源 404沒(méi)有被簡(jiǎn)化，電流控制過(guò)程也是直接進(jìn)行的并且沒(méi)有涉及數(shù)據(jù)刷新。圖5B圖示說(shuō)明由脈沖停止激光驅(qū)動(dòng)器的某些實(shí)施方案產(chǎn)生的另一個(gè)示例性脈沖激光電流波形陽(yáng)0。高端調(diào)制電流Im隨時(shí)間而變化，并且在脈沖停止的持續(xù)時(shí)間內(nèi)，將低端偏置電流Lias控制在一隨機(jī)變化的值，所述隨機(jī)變化的值等于或略低于激光閾值電流Ith504。該實(shí)施方案要求電流源404能夠產(chǎn)生可變的偏置電流Ibias并且必須針對(duì)每個(gè)啟動(dòng)脈沖對(duì)偏置電流水平進(jìn)行調(diào)節(jié)。在圖5A和圖5B 二者中，所感知的激光強(qiáng)度與在眼睛的采樣/積分時(shí)間內(nèi)積分的目標(biāo)平均電流506和508相關(guān)。如果控制啟動(dòng)脈沖的持續(xù)時(shí)間使其很短，則激光電流的占空比可以明顯大于50%，并且目標(biāo)平均電流可以非常接近高端調(diào)制電流Im。例如，如果占空比為90%，則瞬態(tài)調(diào)制電流Imqd是目標(biāo)平均電流的1. 05倍。在使用RF調(diào)制的現(xiàn)有技術(shù)中，等效的占空比僅為50%，所以調(diào)制電流可以達(dá)到目標(biāo)平均電流的兩倍。結(jié)果，脈沖停止散斑減弱技術(shù)使激光二極管中的峰值電流減小，放寬了電流源402的電流要求，因此改善了驅(qū)動(dòng)器電子器件的成本效益和功耗。在圖5A和圖5B的實(shí)施方案中，主要由調(diào)制電流Im的水平來(lái)確定目標(biāo)平均電流 506和508。占空比是可調(diào)的，然而，其貢獻(xiàn)不及調(diào)制電流Imqd大。因此，需要電流源402保持實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)調(diào)制電流Imqd的能力。圖6圖示說(shuō)明數(shù)字脈沖激光電流波形。高端調(diào)制電流Im被固定于某個(gè)值，并且在脈沖停止期間，低端偏置電流Lias也被固定于等于或略低于激光閾值電流Ith的另一個(gè)值。 電流源402和404只需要產(chǎn)生一個(gè)特定電流或有限數(shù)量的電流，所以在12b分辨率下通過(guò)避免覆蓋整個(gè)動(dòng)態(tài)范圍，可以顯著降低復(fù)雜度。在某個(gè)實(shí)施方案中，通過(guò)調(diào)節(jié)占空比，得到目標(biāo)平均電流。在給定調(diào)制電流Im的情況下，占空比與目標(biāo)平均電流成比例。最大的目標(biāo)平均電流將永遠(yuǎn)不會(huì)超過(guò)調(diào)制電流I·，而最小的目標(biāo)平均電流將高于低端偏置電流IBIAS。在控制器412中調(diào)節(jié)占空比，并且應(yīng)該精確控制占空比，直至到達(dá)系統(tǒng)時(shí)鐘。如果系統(tǒng)時(shí)鐘是IOOMHz并且16個(gè)相位被使得是可用的，則脈沖寬度的精度為0. 625納秒。假定脈沖停止頻率為IOOMHz，則占空比被控制在625ppm內(nèi)并且與高達(dá)4位的平均電流分辨率相關(guān)聯(lián)。占空比控制基于數(shù)字電路并且可以被更容易地實(shí)現(xiàn)。與RF調(diào)制相比，在脈沖停止散斑減弱方法中，控制得到大大簡(jiǎn)化。再一個(gè)變量，占空比，被引入以有效地得到目標(biāo)平均電流。通過(guò)積分更多的這些占空比的數(shù)字控制，激光電流的模擬控制被減少。在某一個(gè)實(shí)施方案中，調(diào)制電流和偏置電流二者都是固定的，并且只通過(guò)占空比來(lái)調(diào)節(jié)目標(biāo)平均電流。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，圖5A、圖5B和圖6旨在作為使用脈沖停止散斑減弱方法的三個(gè)實(shí)施方案，并且對(duì)于實(shí)現(xiàn)其他變形形式、等同形式和替代形式，所述電路結(jié)構(gòu)是開(kāi)放性的。雖然本發(fā)明容許各種修改形式和替代形式，但是在附圖中已示出其特定實(shí)施例， 并且在本文中詳細(xì)描述了這些實(shí)施例。然而，應(yīng)該理解，本發(fā)明不限于所公開(kāi)的特定形式， 而是相反地，本發(fā)明將要涵蓋落入本發(fā)明范圍內(nèi)的所有修改形式、等同形式和替代形式。
權(quán)利要求
1.一種用脈沖調(diào)制電流驅(qū)動(dòng)激光二極管的激光驅(qū)動(dòng)器，所述激光驅(qū)動(dòng)器包括控制器，所述控制器被耦合來(lái)接收并且處理視頻數(shù)據(jù)；脈沖停止控制模塊，所述脈沖停止控制模塊被耦合到所述控制器，所述脈沖停止控制模塊產(chǎn)生第一模擬控制電壓；第一電流源，所述第一電流源被耦合來(lái)驅(qū)動(dòng)所述激光二極管，所述第一電流源產(chǎn)生高于激光閾值電流的調(diào)制電流；第一模擬開(kāi)關(guān)，所述第一模擬開(kāi)關(guān)被耦合到所述脈沖停止控制模塊，所述第一模擬開(kāi)關(guān)與所述第一電流源串聯(lián)，以在多個(gè)啟動(dòng)脈沖期間截?cái)嗨稣{(diào)制電流，從而產(chǎn)生所述脈沖調(diào)制電流以驅(qū)動(dòng)所述激光二極管，并且其中，所述激光閾值電流是使所述激光二極管開(kāi)始發(fā)光的臨界電流，并且高于所述激光閾值電流，則所述光的功率基本上與驅(qū)動(dòng)所述激光二極管的電流成線性比例關(guān)系。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光驅(qū)動(dòng)器，其中，在人眼的一個(gè)積分周期內(nèi)，所述第一模擬開(kāi)關(guān)是有規(guī)律地被截?cái)嗟摹?br> 3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光驅(qū)動(dòng)器，其中，所述第一電流源被耦合到所述控制器，并且根據(jù)所述視頻數(shù)據(jù)來(lái)調(diào)節(jié)所述調(diào)制電流的幅值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光驅(qū)動(dòng)器，其中，所述調(diào)制電流具有固定的幅值，并且根據(jù)所述視頻數(shù)據(jù)通過(guò)所述第一模擬控制電壓來(lái)調(diào)節(jié)所述脈沖調(diào)制電流的占空比。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光驅(qū)動(dòng)器，其中，在所述多個(gè)啟動(dòng)脈沖期間，所述第一電流源從傳遞所述調(diào)制電流和驅(qū)動(dòng)所述激光二極管被禁用。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光驅(qū)動(dòng)器，其中，所述第一電流源還包括數(shù)-模轉(zhuǎn)換器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光驅(qū)動(dòng)器，還包括第二電流源，所述第二電流源被耦合到所述激光二極管，所述第二電流源產(chǎn)生偏置電流；以及第二模擬開(kāi)關(guān)，所述第二模擬開(kāi)關(guān)被耦合到所述脈沖停止控制模塊，所述第二模擬開(kāi)關(guān)被設(shè)置成與所述第二電流源串聯(lián)，并且用于在所述啟動(dòng)脈沖期間導(dǎo)通所述偏置電流，從而所述偏置電流能夠驅(qū)動(dòng)所述激光二極管。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的激光驅(qū)動(dòng)器，其中，所述偏置電流非常小以使從所述激光二極管的光發(fā)射停止，同時(shí)避免驅(qū)動(dòng)電流經(jīng)過(guò)所述激光二極管而降低至0并且對(duì)所述激光二極管造成長(zhǎng)期的劣化。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的激光驅(qū)動(dòng)器，其中，所述偏置電流被控制在一隨機(jī)變化的值， 所述隨機(jī)變化的值等于或略低于所述激光閾值電流的值。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的激光驅(qū)動(dòng)器，其中，所述偏置電流被控制在一恒定值，所述恒定值等于或略低于所述激光閾值電流的值。
11.一種用脈沖調(diào)制電流驅(qū)動(dòng)激光二極管的激光驅(qū)動(dòng)器，所述激光驅(qū)動(dòng)器包括控制器，所述控制器被耦合來(lái)接收并且處理視頻數(shù)據(jù)；脈沖停止控制模塊，所述脈沖停止控制模塊被耦合到所述控制器，所述脈沖停止控制模塊產(chǎn)生第一模擬控制電壓；第一電流源，所述第一電流源被耦合來(lái)驅(qū)動(dòng)所述激光二極管，所述第一電流源產(chǎn)生高于閾值電流的調(diào)制電流；第二電流源，所述第二電流源被耦合來(lái)驅(qū)動(dòng)所述激光二極管，所述第二電流源產(chǎn)生等于或略低于所述閾值電流的偏置電流；以及第一模擬開(kāi)關(guān)，所述第一模擬開(kāi)關(guān)被耦合到所述脈沖停止控制模塊，所述第一模擬開(kāi)關(guān)被設(shè)置成與所述第一電流源串聯(lián)，以在多個(gè)啟動(dòng)脈沖期間截?cái)嗨稣{(diào)制電流，從而產(chǎn)生所述脈沖調(diào)制電流以驅(qū)動(dòng)所述激光二極管。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的激光驅(qū)動(dòng)器，還包括第二模擬開(kāi)關(guān)，所述第二模擬開(kāi)關(guān)被耦合到所述脈沖停止控制模塊，所述第二模擬開(kāi)關(guān)被設(shè)置成與所述第二電流源串聯(lián)，并且被用來(lái)控制所述偏置電流。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的激光驅(qū)動(dòng)器，其中，所述調(diào)制電流和所述偏置電流都具有各自固定的幅值，并且根據(jù)所述視頻數(shù)據(jù)通過(guò)所述第一模擬控制電壓來(lái)調(diào)節(jié)所述脈沖調(diào)制電流的占空比。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的激光驅(qū)動(dòng)器，其中，所述第一電流源和所述第二電流源還包括各自的數(shù)-模轉(zhuǎn)換器。
15.一種激光驅(qū)動(dòng)方法，所述方法包括以下步驟接收輸入視頻數(shù)據(jù)；根據(jù)所述輸入視頻數(shù)據(jù)來(lái)產(chǎn)生調(diào)制電流，所述調(diào)制電流高于激光閾值電流；在多個(gè)啟動(dòng)脈沖期間，禁用所述調(diào)制電流；在所述多個(gè)啟動(dòng)脈沖期間，產(chǎn)生等于或略低于所述激光閾值電流的偏置電流；用所述調(diào)制電流和所述偏置電流來(lái)驅(qū)動(dòng)激光二極管，所述調(diào)制電流和所述偏置電流彼此同步，并且其中，所述激光閾值電流是使所述激光二極管開(kāi)始發(fā)光的臨界電流，并且高于所述激光閾值電流，則所述光的功率基本上與驅(qū)動(dòng)所述激光二極管的電流成線性比例關(guān)系。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的激光驅(qū)動(dòng)方法，其中，在人眼的一個(gè)積分周期內(nèi)，包括多于一個(gè)的啟動(dòng)脈沖。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的激光驅(qū)動(dòng)方法，其中，所述調(diào)制電流具有固定的幅值，并且根據(jù)所述輸入視頻數(shù)據(jù)來(lái)調(diào)節(jié)所述啟動(dòng)脈沖的寬度。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的激光驅(qū)動(dòng)方法，其中，數(shù)-模轉(zhuǎn)換器被耦合來(lái)根據(jù)所述輸入視頻數(shù)據(jù)產(chǎn)生所述調(diào)制電流。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的激光驅(qū)動(dòng)方法，其中，所述偏置電流被控制在一隨機(jī)變化值，所述隨機(jī)變化值等于或略低于所述激光閾值電流的值。
20.根據(jù)權(quán)利要求15所述的激光驅(qū)動(dòng)方法，其中，所述偏置電流被控制在一恒定值。
全文摘要
一種激光投影顯示器的散斑減弱。本發(fā)明的各種實(shí)施例涉及激光驅(qū)動(dòng)器，并且更具體地，涉及向激光調(diào)制電流施加低電流脈沖以減弱投影圖像上的散斑噪聲的系統(tǒng)、裝置和方法。
文檔編號(hào)H04N5/74GK102545037SQ20111040134
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月6日
發(fā)明者C·萊昂, J·夸克 申請(qǐng)人:美信集成產(chǎn)品公司