專利名稱：減小光學(xué)信號光斑的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光信號發(fā)生器，特別是涉及一種減小光信號發(fā)生器輸出的光中光 斑的方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
光斑(具有來自激光器或者其它相干光源的光的亮斑的表面黑色區(qū)域)為許多激 光或者激光組合用作光源的應(yīng)用中的重大問題。一種這樣的應(yīng)用為激光投影。在激光投影 應(yīng)用中，激光器(通常為3 紅、綠和藍(lán))用作投影圖像的光源。各種系統(tǒng)利用這些光源，通 過以像素為準(zhǔn)調(diào)節(jié)像素上的發(fā)射的光而“掃描”圖像、或者激光器保持為最大強度而其前面 的LCD/LCoS面板調(diào)節(jié)形成期望圖像的光強。在所述兩種情形，光斑顯然是關(guān)注問題，因為 其降低了圖像質(zhì)量。其它光源例如發(fā)光二極管(LED)不發(fā)射太多的相干光因此不顯示過量光斑。但 是，LED不如激光器有效(相同量的發(fā)光能耗較高)。而且，LED不接近“點光源”，因此在需 要苛刻地定向和校準(zhǔn)的光束(無限聚焦)的應(yīng)用例如投影系統(tǒng)中較不理想。因此，非常有 利的是在投影系統(tǒng)特別是小的低功率系統(tǒng)中采用激光。光斑是投影系統(tǒng)中激光器的主要缺 陷因此非常期望實施減小光斑的方法。提出了各種其它方法以減小或者消除光斑，但是這些方案受到缺陷影響而不能完 全克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷。例如，2003年7月29日授權(quán)的美國專利6，600, 590提出了多種解決 方案，包括物理移動反射鏡以形成光斑相消或者向激光源加進(jìn)射頻以形成結(jié)合在一起的不 同光斑圖形。雖然這些方法可略微減小光斑，但是這些方法缺少合理的解決方案。一個這 樣的缺點在于這些現(xiàn)有技術(shù)解決方案效果極小。另一個缺點在于增加了復(fù)雜性、成本、尺寸 和能耗。

發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷并提供其它益處，公開了一種減小光斑的方法和設(shè)備。一種 減小光信號發(fā)生器輸出光的光斑的示例性方法包括產(chǎn)生驅(qū)動信號，其中驅(qū)動信號在第一值 和第二值之間周期性變化而產(chǎn)生調(diào)制驅(qū)動信號。在所述實例實施例中，第一值大于光信號 發(fā)生器的閾值電流，第二電流等于或者小于光信號發(fā)生器的閾值電流。對于所述實施例，閾 值電流定義為激發(fā)發(fā)射強度大于自發(fā)發(fā)射強度時的電流。所述方法然后向利用驅(qū)動信號產(chǎn) 生光信號的光信號發(fā)生器提供驅(qū)動信號，其中調(diào)制驅(qū)動信號減小光信號中的光斑。在一個實施例中，光信號發(fā)生器包括激光器。認(rèn)為驅(qū)動信號周期性地脈沖下降至第二值以產(chǎn)生低于光閾值的相應(yīng)的光信號。在一個配置中，所述方法還包括產(chǎn)生負(fù)載循環(huán) 控制信號，其中負(fù)載循環(huán)控制信號控制驅(qū)動信號處于第二值的持續(xù)時間。產(chǎn)生驅(qū)動信號的 步驟包括在第一電流電平和第二電流電平之間切換驅(qū)動信號。關(guān)于頻率，認(rèn)為在一個實施 例中周期性地大于或者等于20MHz。在這里還公開了一種減小光信號光斑的方法，所述方法包括產(chǎn)生驅(qū)動信號和向光 信號發(fā)生器提供驅(qū)動信號。然后，響應(yīng)于驅(qū)動信號，光信號發(fā)生器產(chǎn)生光信號從而光信號周 期性地包括大于10%的自發(fā)發(fā)射。認(rèn)為光信號發(fā)生器可包括激光器。此外，術(shù)語周期性可包括大于1兆赫茲的量級。 在一個實施例中，在光信號不大于10 %的自發(fā)發(fā)射的周期中，剩余光信號由激發(fā)發(fā)射組成。 另外，產(chǎn)生驅(qū)動信號可包括產(chǎn)生這樣的驅(qū)動信號，其值周期性降至閾值電流附近、閾值電流 下和閾值電流。還公開了一種通過產(chǎn)生驅(qū)動信號并向光信號發(fā)生器提供驅(qū)動信號而減小光信號 中光斑的方法。然后，響應(yīng)于驅(qū)動信號，產(chǎn)生光信號。在所述實施例中，光信號發(fā)生器周期 性輸出相干性減小的光，其反過來減小光斑。在一個實施例中，驅(qū)動信號包括驅(qū)動光信號發(fā)生器降至閾值下以產(chǎn)生相干性減小 的光的脈沖。認(rèn)為所述光可由遠(yuǎn)紅外光、紅外光、可見光、和紫外光組成。在一個實施例中，所述方法還包括建立驅(qū)動信號控制信號，從而所述驅(qū)動信號控 制信號控制光信號發(fā)生器輸出的干涉光的頻率和持續(xù)時間。驅(qū)動信號可包括第一電流電平 和第二電流電平，而所述第二電流電平可在閾值附近、閾值或者閾值下。還公開了一種減小光信號發(fā)生器光斑的系統(tǒng)。一種結(jié)構(gòu)包括配置為產(chǎn)生控制信號 的控制器和響應(yīng)于所述控制信號的切換器。所述切換器配置為產(chǎn)生切換輸出從而所述切換 輸出包括至少具有一個值和另一個值的信號。所述實施例還包括配置為接收切換輸出并產(chǎn) 生強度對應(yīng)切換輸出的光信號的光信號發(fā)生器，所述第二值處于光信號發(fā)生器閾值、閾值 附近或者閾值下。在一個實施例中，第二值造成相干光輸出減少。第二值可以為零信號。認(rèn)為控制信 號可包括負(fù)載循環(huán)控制信號，并且負(fù)載循環(huán)控制信號控制第一值和第二值的持續(xù)時間。例 如，改變?yōu)榈诙诞a(chǎn)生光信號的振蕩，其反過來減小光信號的光斑。公開了另一種減小光系統(tǒng)光斑的系統(tǒng)，包括配置為輸出驅(qū)動信號的驅(qū)動器，驅(qū)動 信號的值在工作時產(chǎn)生周期性處于閾值或者低于其兩倍的光功率。光信號發(fā)生器配置為接 收驅(qū)動信號并響應(yīng)于所述驅(qū)動信號產(chǎn)生光信號。由于驅(qū)動信號的周期性，光信號由于驅(qū)動 信號值周期性地低于閾值而減小光斑。在所述系統(tǒng)的一個變體中，閾值可以為輸入光信號發(fā)生器的信號輸入值，低于所 述信號輸入值，光信號發(fā)生器不產(chǎn)生光。驅(qū)動信號值可在第一電平和第二電平之間交替。 在一個結(jié)構(gòu)中，光信號發(fā)生器包括多個波長相同或者相似的相干光源，以偽隨機或者隨機 的方式異步驅(qū)動這些光源至閾閾值以下、值附近或者位于閾值，以防止圖像偽像或者減小 EMI。還認(rèn)為驅(qū)動信號可在每幀的像素周期內(nèi)不同時間周期性降至閾值以下、附近或者閾值 以防止圖像偽像或者減小EMI。本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀下面的附圖和詳細(xì)的說明時將清楚或者變得清楚本發(fā)明 的其它系統(tǒng)、方法、特征和優(yōu)勢。期望所有這些其它的系統(tǒng)、方法、特征和優(yōu)勢包括在所述說明書內(nèi)、處于本發(fā)明的范圍內(nèi)、并受到附加權(quán)利要求書的保護(hù)。


附圖中的部件不一定按比例，而是重點在于描述本發(fā)明的原理。在附圖中，相同的 附圖標(biāo)記在整個不同的視圖中表示相應(yīng)的部件。圖IA示出了具有最小振蕩的光脈沖圖；圖IB示出了產(chǎn)生圖IA光脈沖的電流脈沖圖；圖2A示出了振蕩增加的光信號；圖2B示出了產(chǎn)生圖2A中所示出的光信號的驅(qū)動電流脈沖；圖3A示出了圖3B中所示出的驅(qū)動電流脈沖所產(chǎn)生的示例性光信號圖；圖3B示出了驅(qū)動電流脈沖圖；圖4示出了階梯式驅(qū)動器電流脈沖的示例圖；圖5示出了示出降至閾值以下但不到零的驅(qū)動器電流的示例圖；圖6示出了在返回至近閾值或者“預(yù)偏置”電平之前關(guān)閉光信號發(fā)生器電流的信 號的示例圖；圖7示出了每個像素的常規(guī)光信號發(fā)生器調(diào)制示例圖；圖8示出了每個像素的光斑減小調(diào)制示例圖；圖9示出了關(guān)于驅(qū)動器電流的光信號功率的示例圖；圖10示出了光信號發(fā)生器的電流選擇器的示例實施例；圖11示出了示例運行驅(qū)動信號發(fā)生器的示例性結(jié)構(gòu)圖；圖12示出了一種產(chǎn)生負(fù)載循環(huán)控制信號的示例性方法圖；圖13示出了具有相關(guān)信號圖的負(fù)載循環(huán)控制信號發(fā)生器的示例實施例；圖14示出了配置為產(chǎn)生具有相關(guān)信號圖的負(fù)載循環(huán)控制信號的多相環(huán)振蕩器示 例實施例；圖15A示出了隨時間的在Ι·Λ和閾值Ith之間的正弦波驅(qū)動電流圖；圖15Β示出了圖15Α所示出的驅(qū)動電流產(chǎn)生的光信號功率的隨時間變化圖；圖16Α示出了隨時間的在I _和閾值I 之間的三角波驅(qū)動電流圖；圖16Β示出了圖16Α所示出的驅(qū)動電流產(chǎn)生的光信號功率的隨時間變化圖；圖17Α示出了隨時間的在1_和閾值Ith之間的脈沖信號驅(qū)動電流圖；以及圖17Β示出了圖17Α所示出的驅(qū)動電流產(chǎn)生的光信號功率的隨時間變化圖。
具體實施例方式這里所使用的術(shù)語光信號發(fā)生器定義為實質(zhì)任何發(fā)光的裝置、元件或者結(jié)構(gòu)。其 可包括但不限于激光器、發(fā)光二極管、液晶顯示器、激光二極管、氣體激光器、色心激光器、 固態(tài)激光器、或者任何其它由于光干涉而受到光斑或者其它圖像質(zhì)量下降影響的光源。這 里所使用的術(shù)語光可包括任何類型包括但不限于近紅外、遠(yuǎn)紅外、可見光譜、或者紫外光的 光或者光的波長。術(shù)語干涉指的是所考慮光能的發(fā)光光譜的寬度。寬度通常由發(fā)射功率降 至低于峰值功率一半的波長范圍測量。對于投影儀應(yīng)用，認(rèn)為Inm或者更小的發(fā)射寬度為 “干涉”。不同的應(yīng)用可能認(rèn)為不同的光譜寬度為干涉。還認(rèn)為其它類型的輸出能量同樣可得益于減小的干涉。術(shù)語減小的干涉定義為當(dāng)激光輸出由大于90%的激發(fā)發(fā)射組成時發(fā)射 光譜的寬度增大50%或者Inm中較小者時。這一點于現(xiàn)有技術(shù)光信號不同，例如在使用這 里所公開的去光斑方法之前的光信號。術(shù)語寬度指的是光譜寬，例如可采用光譜分析裝置測量。光斑圖形為受到相差和/或強度波動影響的相干波前相互干涉所產(chǎn)生的隨機強 度圖形。因此，光斑為由于產(chǎn)生圖像的光的干涉所產(chǎn)生的不想要的圖像異常。干涉可呈頻率 干涉、相位干涉、空間干涉或者其任何組合的形式。當(dāng)光波以形成光波間相長和相消重疊的 方式對準(zhǔn)時發(fā)生光干涉。相長重疊使得光強增大而相消重疊使得光強減小。對于觀察者， 所增大的光強和減小的光強使得圖像呈現(xiàn)在圖像中出現(xiàn)的光斑。如可理解，這一點將干擾 觀察，產(chǎn)生低質(zhì)量光并且不可接受。雖然所有的光源可受到光斑影響，但是激光器因為其所 發(fā)射光的高干涉性特別容易受到影響。因此，盡管激光器為輸入功率非常有效的光源，但是 激光的過量光斑造成激光的使用率減小。在其它應(yīng)用中，例如條形碼掃描器、光譜儀、測距 儀，光斑轉(zhuǎn)化為減小的信噪比，并降低總系統(tǒng)性能光敏性、準(zhǔn)確度和分辨率。當(dāng)在光信號發(fā)生器閾值電流附近或者以下從光關(guān)閉狀態(tài)驅(qū)動光信號發(fā)生器時，其 將顯示一定時間(通常為幾納秒或者更短)的弛豫振蕩。閾值電流定義為啟動或者維持光 源的激發(fā)發(fā)射輸出所需要的電流。閾值電流取決于特定光源。在弛豫振蕩發(fā)生期間，光信 號發(fā)生器所發(fā)出的光譜圖形的縱向模式將比輸出穩(wěn)定時多。在此期間各種光學(xué)模式也可不 同。每個縱向模式將形成不同的光斑圖形，這些圖形將“混和”或者混雜在一起以減少光輸 出中光斑的總出現(xiàn)。一些激光器被光學(xué)泵浦而非電學(xué)泵浦，在這種情況下閾值光功率和電 學(xué)泵浦的激光器中的閾值電流類似。在下面的實例中，可以想象可以以和電流類似的方法 調(diào)制光泵浦以對激光輸出去光斑。發(fā)明人所進(jìn)行的實驗室觀測表明通過調(diào)制提供給光信號發(fā)生器的電流而減小光 斑。可以通過多種方法實現(xiàn)這一點。在一個實施例中，將驅(qū)動電流從光源“開啟(on)”電平 脈動至接近閾值電流的電平、閾值電流電平或者閾值電流之下的電平。術(shù)語“接近閾值”定 義為使得光輸出功率為閾值電流下的光輸出功率兩倍的電流。閾值電流定義為這樣的電流 輸入電平，在該電平處或該電平之上，光輸出由激發(fā)發(fā)射而非自發(fā)發(fā)射占主導(dǎo)。在一個實施 例中，閾值電流定義為這樣的電流，在高于該電流時，光輸出相干，而低于該電流時，光輸出 不相干。在一個實施例中將驅(qū)動信號調(diào)制為正弦波信號以調(diào)制光信號發(fā)生器電流，從而當(dāng) “平均”光強保持恒定時，通過使驅(qū)動電流規(guī)則達(dá)到閾值電流附近、閾值電流或者閾值電流 之下而減小光斑。驅(qū)動信號達(dá)到閾值電流或者閾值電流附近或者閾值下時的頻率可取決于 光信號發(fā)生器。在一個實施例中，驅(qū)動電流降至閾值附近、閾值或者閾值下時的頻率可等于 或者大于20兆赫茲但是小于40兆赫茲。在一個實施例中，頻率為40兆赫茲至50兆赫茲。 在一個實施例中頻率處于或者大于五十兆赫茲。在一個實施例中頻率等于或者大于100兆 赫茲。還認(rèn)為電流的調(diào)制可取決于應(yīng)用，從而頻率范圍可非常寬。通過實例而非限制，在 掃描投影儀系統(tǒng)中，用于系統(tǒng)操作的頻率可以為IOOMHz的量級，從而去光斑調(diào)制應(yīng)當(dāng)高于 此，對于IXD型投影儀，所述應(yīng)用所需要的調(diào)制速度為 300Hz至數(shù)kHz，因此去光斑調(diào)制可 低得多，例如20MHz。還設(shè)想，今后的節(jié)能方法可脈動電流，但在足以減小光斑的頻率將不 進(jìn)行這樣的脈動，除非這樣的脈動也以減小光斑的目的進(jìn)行。但是認(rèn)為對于掃描投影，可以以高頻率應(yīng)用節(jié)能脈動。在這種情形，預(yù)偏置將是必要的，以盡量減小掃描投影系統(tǒng)的開啟 延遲。在這種情形，認(rèn)為當(dāng)驅(qū)動信號被脈動至低于光信號發(fā)生器閾值電流時，其將隨后被驅(qū) 動至閾值附近的預(yù)偏置電平，以減小光開啟延遲或者阻止光信號發(fā)生器的過量的光學(xué)過輻 射。迄今為止的實驗室測試尚未建立驅(qū)動電流處于閾值電流附近、閾值電流或者閾值 電流下的周期持續(xù)時間與光斑減小程度增加之間的關(guān)系。因此，認(rèn)為根據(jù)期望光強和一致 性的輸入功率要求，驅(qū)動電流可處于閾值附近、閾值、或者閾值下達(dá)任意時間。在一個實施 例中，光源開啟的時間比光源關(guān)閉的時間或者驅(qū)動電流處于閾值附近、閾值或者閾值下的 時間長。同樣，負(fù)載循環(huán)不如驅(qū)動電流降至閾值附近、閾值或者閾值下時的頻率重要。在一 個示例性實施例中，光源開啟時間小于25納秒，而在另一個實施例中光源開啟時間小于10 納秒。當(dāng)然，在所有情況下，時序、頻率和其它運行參數(shù)取決于光源及其內(nèi)在物理特性。例 如，在一些情況下，如果光源為激光則這些參數(shù)可與光源的諧振腔長度相關(guān)。在另一個實施 例中這些因子可取決于光源獲得優(yōu)選模式或者波長所需要的時間、或者相干的穩(wěn)定時間、 或者激光材料的電子能量狀態(tài)(載流子壽命)的時間常數(shù)。在一個實施例中，這些因子取 決于光源達(dá)到穩(wěn)態(tài)波長和相位所需要的時間。減小光斑特征還在于光源行為本身。在一個配置中，光源被控制為在激發(fā)發(fā)射和 自發(fā)發(fā)射之間周期性轉(zhuǎn)變。在一個實施例中，所述轉(zhuǎn)變定義為周期性具有至少10%自發(fā)發(fā) 射的輸出。通過將光源的電流輸入周期性控制使至少10%的光輸出來自自發(fā)發(fā)射的電平， 可減小光斑。認(rèn)為可以以各種方式強迫光源周期性轉(zhuǎn)變至自發(fā)光輸出。在一個實施例中，光源可被控制為周期性輸出減少的干涉光而非一直輸出相干 光。周期性產(chǎn)生和輸出減少的相干光具有減小光斑的效果。認(rèn)為可以以各種方式強迫光源 周期性轉(zhuǎn)變至減少的相干光輸出。還可通過較慢開啟光信號發(fā)生器而類似減小光斑。因此，將調(diào)制電流增加至閾值 電平(光信號發(fā)生器轉(zhuǎn)變?yōu)榧ぐl(fā)發(fā)射時的電流)，然后增加至期望的最終值。通過高頻重復(fù) 該脈動，其具有連續(xù)引入弛豫振蕩并如上所述減小光斑的效應(yīng)，同時盡量減小光信號發(fā)生 器的光開啟延遲。示例性應(yīng)用環(huán)境包括利用光并且其改進(jìn)的光質(zhì)量將改進(jìn)系統(tǒng)操作或者輸出質(zhì)量 的任何環(huán)境或者系統(tǒng)。示例性應(yīng)用環(huán)境包括投影儀、自由空間應(yīng)用、背光或者包裝應(yīng)用、 膝上型電腦、便攜或者移動電話、條形碼掃描儀、包括投影光束裝置的投影裝置、光譜儀、夜 視、激光測距儀、目標(biāo)識別和照明、全息照明、CD/DVD/藍(lán)光光存儲應(yīng)用、醫(yī)療應(yīng)用、包括但不 限于印刷應(yīng)用和半導(dǎo)體制造裝置的光刻、IXD裝置、LED裝置、單光源裝置、多光源裝置(其 中單色或者多色、多色光源、同色多光源)、光掃描系統(tǒng)、采用高度相干光源的醫(yī)療裝置、其 中高度相干光源例如用于激光切削、激光雕刻、或者激光燒蝕的工業(yè)應(yīng)用。投影裝置可投影 至任何包括屏幕、背光或者目標(biāo)的事物上。投影系統(tǒng)可以為固定、便攜的視網(wǎng)膜掃描投影 儀、自動投影儀、HUD顯示器或者任何其它投影系統(tǒng)。通過實例而非限制，如圖IA和IB所示，掃描投影應(yīng)用通常利用隨著像素不同而改 變至特定像素所需要電平的光信號發(fā)生器驅(qū)動電流脈沖。圖IA示出了振蕩最小的光脈沖 圖。圖IB示出了產(chǎn)生圖IA光脈沖的電流脈沖圖。如這里所示出，圖中元件不一定成比例， 相反重點在于示出本發(fā)明的原理。在附圖中，相同的附圖標(biāo)記在不同附圖中指代相應(yīng)的部件。在圖IA和IB中，在垂直軸104上示出量值，而在水平軸108上示出時間。光信號量值 116和相應(yīng)電流脈沖120相關(guān)。像素周期112定義為時間幀，在該時間幀中，對一個視圖或 者從系統(tǒng)輸出一個像素信息。如圖IA所示，因為光信號發(fā)生器總是在閾值上工作，所以弛豫振蕩124極小并且 時間非常短。因此，光輸出相干而光斑圖形非常明顯。同樣，如圖IB所示，相應(yīng)的電流脈沖 130在產(chǎn)生圖IA光信號的像素周期期間量值一致。為減小或者消除光斑，可更改電流信號例如電流脈沖的特性。通過更改光信號發(fā) 生器電流脈沖以返回閾值、閾值下或者閾值附近，光信號發(fā)生器的弛豫振蕩將增加，這一點 將如上和這里所述減小光斑。圖2A和2B示出了使得光信號中弛豫振蕩增加的電流驅(qū)動器 信號的電流和光信號圖。圖2A示出了振蕩增加的光信號。圖2B示出了形成圖2A中所示 出光信號的驅(qū)動電流脈沖。垂直軸104代表光信號和電流脈沖的量值。水平軸108表示時 間。這里所描述的原理和創(chuàng)新還可用于光強恒定的投影儀。這樣的投影儀的一個實例 為LCD投影儀。盡管對光強恒定的投影儀而言光信號發(fā)生器電流可能不是隨著像素而脈 動，但是在以相同平均電流高頻地脈動光信號發(fā)生器以減小光斑可應(yīng)用相同的方法。在一 個實施例中，所述平均電流電平可按幀進(jìn)行并被調(diào)節(jié)以獲得光斑減小的相同益處。還認(rèn)為所述系統(tǒng)可調(diào)節(jié)電流信號。通過調(diào)節(jié)近閾值電流(和采用振蕩器信號類 似)，可實現(xiàn)改變弛豫振蕩特征或者允許光信號發(fā)生器閾值電流隨溫度的變化的其它優(yōu)點。 可采用多種調(diào)節(jié)方法，例如采用正弦波振蕩器、方波脈沖或者任何其它類型的調(diào)節(jié)方法。圖3A、3B和4示出了減小光斑的脈沖或者信號的示例圖。圖3A示出了圖3B中所 示出驅(qū)動電流脈沖所產(chǎn)生的示例性光信號圖。圖3B示出了驅(qū)動電流脈沖圖。在這些示例 圖中，電流脈沖在1 和Ith之間變化。Iw表示期望開啟光源至期望強度的電流電平，而Ith 表示閾值電流。通過脈動閾值電流Ith和Iffl電流電平之間的電流，所產(chǎn)生的光信號包括減 小或者消除光斑的振蕩。還認(rèn)為如圖3A所示電流可保持低于或者接近閾值一段時間，這一點反過來使得 光強度減弱。電流處于閾值的時間周期可改變并被選擇為優(yōu)化光質(zhì)量和強度。圖4示出了階梯式驅(qū)動器電流脈沖的示例圖。還認(rèn)為如所示電流值可減小至零， 然后階躍至閾值并且然后至I,將電流從零階躍至閾值電流具有緩慢開啟的效果。這一 點可通過將電流首先階躍至閾值然后至開啟電流而對于全開啟電流減小開啟延遲(對特 定像素而言)。這一點反過來使得系統(tǒng)可滿足快速光學(xué)開啟時間和顯示或投影響應(yīng)時間規(guī) 格。此外，所述方法將減小可能破壞光源反射鏡或者光源本身的光學(xué)過輻射和光學(xué)環(huán)。圖5示出了其中驅(qū)動器電流降至閾值電流以下但不到零的示例圖。在所述示例圖 中，電流信號504提高Iw電流值以從光源產(chǎn)生光輸出。在處于開啟電平一段時間后，電流 降至閾值電流或者閾值電流以下但是高于零。其后，電流再次升高至I,所述過程可重復(fù) 以維持光信號振蕩，這一點減小或者消除光斑。將電流調(diào)節(jié)至更接近閾值的電平而非關(guān)閉 電平(零)具有盡量減小光學(xué)開啟延遲但仍然可獲得減小光斑的目標(biāo)的優(yōu)點。認(rèn)為還可關(guān) 閉光源然后再開啟光源并減小光斑，或者在任何接近閾值的電平至關(guān)閉。還認(rèn)為電流不能一直返回至閾值。因此，如這里所公開的，在返回至Iw時電流可 減小至任何電平或者階躍至任何電平。在返回全I(xiàn)ffl之前的階躍可低于、高于或者處于閾值電流。根據(jù)特定的光信號發(fā)生器，不同的低電流將產(chǎn)生不同程度的有益效果。圖6示出了在返回至近閾值或者“預(yù)偏置”電平之前達(dá)到零的驅(qū)動信號的示例圖。 在所述示例圖中，在電流電平608延遲或者階躍信號604的上升電流斜率。電流電平608 可處于、低于或者高于閾值。通過在返回近閾值或者“預(yù)偏置”電平之前關(guān)閉光信號發(fā)生器 電流，則也可減小能耗。在這些情況下，期望的是在施加Iw脈沖之前切換至近閾值以盡量 減小光信號發(fā)生器的開啟延遲或者可對光信號發(fā)生器或者反射鏡有害的大的光學(xué)峰。在一 個實施例中，關(guān)閉或者近閾值或者預(yù)偏置電平可僅僅短時間存在，因此Iffl脈沖可在絕大部 分像素周期存在。在其它實施例中，Iw脈沖時間可用于任何時間周期。還認(rèn)為可調(diào)節(jié)峰值 Iw脈沖以補償關(guān)閉或者近閾值時間以產(chǎn)生像素周期的相同平均或者積分功率值。Iffl可以 隨時間處于相同或者不同的量值。圖7示出了常規(guī)光信號發(fā)生器每個像素調(diào)制的示例圖。在所述示例圖中，調(diào)制電 流量值示出在垂直軸704，而水平軸708表示時間。調(diào)制信號將在不同的電平716、720和 712變化，這些電平可根據(jù)應(yīng)用每個像素改變或者不變。較小的調(diào)制電流值將減小或者消除 光信號發(fā)生器的輸出。調(diào)制信號不規(guī)則達(dá)到閾值電流電平724，從而在現(xiàn)有技術(shù)應(yīng)用中出現(xiàn) 光斑。圖8示出了每個像素光斑減小調(diào)制的示例圖。和圖7相比，相似的元件以相同的 附圖標(biāo)記標(biāo)注。和圖7相比，調(diào)制信號返回至閾值電流電平724、閾值電流下或者接近于閾 值電流。通過返回至閾值、閾值下或者接近閾值光斑減小，這是因為振蕩被引入所產(chǎn)生的光 信號中。這些為示例圖，同樣下面的權(quán)利要求不限于這些信號圖。例如，將光信號發(fā)生器的 電流減小至接近閾值、閾值或者閾值下不必在像素開始進(jìn)行。在圖8的示例圖或者任何其 它示例圖中，其有時在像素中間在像素周期內(nèi)的任意時間幀進(jìn)行?？赏ㄟ^打亂像素周期內(nèi) 的發(fā)生盡量減小投影圖像中出現(xiàn)視覺假象的幾率。有許多種可設(shè)置近閾值電平的方法。一些實例包括采用溫度補償閾值電流變化的 模擬偏置基準(zhǔn)、采用由具有基于存儲在存儲器中的查找表的值的數(shù)模轉(zhuǎn)換器設(shè)置的基準(zhǔn)、 或者基于2個或多個工作電流的測量功率外推至閾值電流的功率控制環(huán)。圖9示出了為垂 直軸904上的光信號功率關(guān)于水平軸908上的驅(qū)動電流的示例圖。所述圖示出了經(jīng)過閾值 后輸入電流的增加產(chǎn)生通常成比例的光信號功率的增加。如所示出，對于電流I1，從光信號 發(fā)生器輸出光信號功率Pi。對于電流I2，輸出光信號功率P2。斜率定義為(P2-P1V(I2-I1)15 閾值電流定義為I1-T1/斜率)。這里所公開的方法和設(shè)備和現(xiàn)有技術(shù)相比具有多個優(yōu)點和益處。例如，其它提出 減小光斑的方法包括添加振動板、相位陣列、采用特殊屏幕或者其它機制消除光斑圖形。其 它元件增加了成本、尺寸并可能增加投影儀解決方案的能耗，在特別是例如關(guān)注尺寸、成 本、功率和電池壽命的緊湊便攜式投影儀應(yīng)用的應(yīng)用中，每一點都是不期望的。本發(fā)明沒有 附加元件并且能耗最小。本發(fā)明可與任何光源、激光器、投影裝置或者應(yīng)用一起使用，并且 可與新開發(fā)的或者現(xiàn)有的驅(qū)動器一起使用。圖10示出了光信號發(fā)生器的電流選擇器的示例性實施例。其僅僅為一個可能的 實施例，從而，認(rèn)為可不偏離下面的權(quán)利要求實現(xiàn)其它實施例。在該實施例中，提供第一電 流電平節(jié)點1004和第二電流電平節(jié)點108并且可由選擇器1012例如開關(guān)選擇。控制信號 輸入確定選擇器位置。處理器或者控制器可產(chǎn)生控制信號。對光信號發(fā)生器驅(qū)動器1016提供處于電平一 1004或者電平二 1008的電流?？梢酝ㄟ^包括但不限于如前所述的采用數(shù) 模轉(zhuǎn)換器和/或電流發(fā)生器的任何方式建立電流電平一和二 1004、1008。驅(qū)動器1016的輸 出發(fā)送至在所述實施例中包括激光二極管的光信號發(fā)生器1020。在其它實施例中，可利用 任何類型的光源。當(dāng)安裝圖10的設(shè)備時根據(jù)系統(tǒng)類型輸出和利用所產(chǎn)生的光信號1024。工作時，圖10所示出的系統(tǒng)利用控制信號或者其它裝置選擇地連接或者提供電 流電平一 1004或者電流電平二 1008或者兩者都不連接或者提供至驅(qū)動器1016?？烧J(rèn)為控 制信號是負(fù)載循環(huán)控制信號。認(rèn)為可去除驅(qū)動器1016，而電流電平一 1004或者電流電平二 1008或者任何其它電平可被選擇地連接或者切換至光學(xué)信號發(fā)生器1012。在所述示例實 施例中，如果系統(tǒng)中期望光強改變則電流電平二 1008可改變。選擇電流電平一 1004以將 激光器偏置在閾值附近、閾值或者閾值下，以在電流電平一和電流電平二之間調(diào)制激光器 時減小光斑。驅(qū)動器1016產(chǎn)生光裝置驅(qū)動器電流，所述電流發(fā)送至光信號發(fā)生器1020，光信號 發(fā)生器1020從而產(chǎn)生光信號1024。所產(chǎn)生的光信號1024取決于使用環(huán)境。通過選擇連接 至電流電平一 1004、電流電平二 1008或者沒有電流而建立的控制信號形成了期望的負(fù)載 循環(huán)調(diào)制電流，所述電流產(chǎn)生至光信號的振蕩，所述振蕩又減小或者消除不需要的光斑。圖11示出了示例性運行驅(qū)動信號發(fā)生器的示例性結(jié)構(gòu)圖。其僅僅為一個可能的 實施例，同樣，認(rèn)為可不偏離下面的權(quán)利要求地實現(xiàn)其它實施例。圖11還示出了可用于控 制圖11負(fù)載循環(huán)的示例性控制信號輸入模式。提供此是用于理解的目的，并且認(rèn)為可利用 其它控制信號。和圖10相比，相似的元件以相同的附圖標(biāo)記表示并且在下面不再詳細(xì)討 論。在所述示例性實施例中，控制信號輸入1104接收控制脈沖1108。所述脈沖選擇 地致動電流反射鏡配置1112，從而能夠?qū)dd輸送至反射鏡并向驅(qū)動器1016的輸入提供量 值為電平一的電流。圖11所示出的對應(yīng)電流電平2的系統(tǒng)的相對側(cè)以和上述方式相似地 運行以運行反射鏡1112。認(rèn)為調(diào)節(jié)控制信號1108、1120的時間并同步以獲得期望的運行。 在這里控制信號可稱作負(fù)載循環(huán)控制信號，這是因為控制信號控制驅(qū)動信號負(fù)載循環(huán)的一 個或多個方面并產(chǎn)生光信號。在一個或多個實施例中，可提供其它電流反射鏡和相關(guān)控制脈沖以向驅(qū)動器1016 提供其它輸入。這樣，通過或者僅僅采用所示出的兩個電流電平或者其它電流電平，可向驅(qū) 動器1106提供多個不同的驅(qū)動電流值，其又可影響至光信號發(fā)生器1020的輸出以獲得期 望的振蕩電平。圖12示出了一種產(chǎn)生負(fù)載循環(huán)控制信號的示例方法圖。在所述示例圖中，一個或 多個高速振蕩器和一個或多個計數(shù)器一致運行以產(chǎn)生負(fù)載循環(huán)控制信號，可利用所述控制 信號控制開啟脈沖和關(guān)閉脈沖(低信號電平)的持續(xù)時間。通過改變一個或多個計數(shù)器的 值，所述系統(tǒng)可改變波形1118、1120的負(fù)載循環(huán)。在這些圖中，頂部曲線圖1204示出了負(fù) 載循環(huán)波形，下面曲線1208示出了包括計數(shù)器開啟信號和計數(shù)器關(guān)閉信號的計數(shù)器輸出。圖13以相關(guān)信號圖示出了負(fù)載循環(huán)控制信號發(fā)生器的示例實施例。在所述示例 實施例中，重置開關(guān)1304將電容器1308選擇地接地，地可使電容器放電。電容器1308經(jīng) 開關(guān)1316選擇地連至電流源1312。通過運行開關(guān)，電容器被充至電壓Va并且放電。電壓 Va給送至比較器1324。比較器1324還接收電壓Vkef作為輸入，選擇所述電壓以獲得期望的操作和負(fù)載循環(huán)。當(dāng)比較器1324啟動時其輸出提供給AND門1328，所述門然后產(chǎn)生負(fù)載循 環(huán)控制波形。至AND門1328的另一個輸入為VIN。改變所述值VA，或者源1312的電流，或者 電容器值，同樣可調(diào)節(jié)鋸齒波的斜率和其它參數(shù)，其反過來改變所產(chǎn)生的負(fù)載循環(huán)VOT。提 供逆變器1332以反轉(zhuǎn)AND門的輸出，其反過來產(chǎn)生反向負(fù)載循環(huán)信號。圖13所示出的圖 線包括VIN、VKEF、VOTT、反向VOT。這些圖線對應(yīng)示例實施例中所示出的信號節(jié)點。圖14以相關(guān)的信號圖示出了配置為產(chǎn)生負(fù)載循環(huán)控制信號的多相環(huán)振蕩器的示 例實施例。在所述實施例中，如所示出多相環(huán)振蕩器1404包括多個輸出。輸出信號包括輸 出W . · V0no在所述示例實施例中，環(huán)振蕩器1404包括多個逆變器并且還可包括一個 或多個延遲器。輸出波形U.... Vtln被逆變器的傳播延遲器延遲。在所述實施例中，Vtln 的延遲等于逆變器的號碼n，其中η為任何整數(shù)。所產(chǎn)生的信號圖νΜ、V. . . . Vtln對應(yīng)振蕩 器1404的相關(guān)輸出。還可采用組合邏輯，可組合輸出以產(chǎn)生各種和期望的負(fù)載循環(huán)控制信 號。圖15Α示出了隨時間在Ι·Λ和閾值Ith之間變化的正弦驅(qū)動電流圖。圖15Β示出 了圖15Α所示出的驅(qū)動電流所產(chǎn)生的光信號功率隨時間變化圖。光信號功率在零和兩倍平 均功率之間變化。其是一種可能的驅(qū)動電流信號和所獲得的光信號。也可考慮其它信號波 形。圖16Α示出了三角波驅(qū)動電流隨時間在Ι·Λ和閾值、之間變化的圖。圖16Β示 出了圖16Α所示出的驅(qū)動電流所產(chǎn)生的光信號功率隨時間變化圖。光信號功率在零和兩倍 平均功率之間變化。其是一種可能的驅(qū)動電流信號和產(chǎn)生的光信號。也可考慮其它信號波 形。圖17Α示出了脈沖信號驅(qū)動電流隨時間在1_和閾值、之間變化的圖。圖17Β 示出了圖17Α所示出的驅(qū)動電流所產(chǎn)生的光信號功率隨時間變化圖。因為驅(qū)動信號處于I
的時間百分比高于處于Ith的時間百分比，所以峰值光功率信號！3·.不必遠(yuǎn)大于平均功 率PAve。因此，光信號功率在零和大約1.2倍平均功率之間變化。其是一種可能的驅(qū)動電流 信號和產(chǎn)生的光信號。也可考慮其它信號波形。就正弦波和三角波而言，如果最低電平的信號處于閾值附近或者低于閾值則那些 信號可實現(xiàn)減小光斑的目標(biāo)。但是，由于那些信號的對稱性，峰值功率有效地為所需要平均 功率值的2倍。如果不進(jìn)行光斑減小調(diào)節(jié)時激光器通常在最大指定功率附近運行，則2X平 均功率的峰值功率值可降低激光器的可靠性。對于脈沖波形，不對稱的負(fù)載循環(huán)(開啟時間長于關(guān)閉時間)實現(xiàn)減小光斑的目 標(biāo)同時需要遠(yuǎn)小于正弦波或者三角波實例的峰值功率。脈沖波形下的峰值功率通常為平均 功率的大約1. 2倍而非正弦波和三角波中平均功率的2倍。隨著光信號接近激光器最大平 均功率，因此脈沖方法有利，這是因為峰值功率仍然與可靠激光器運行的可接收峰值功率 兼容。應(yīng)當(dāng)注意平均功率不明顯變化，因此不可能發(fā)生由于高于指定界限的延長運行對裝 置的破壞。其它脈沖形狀也可用于有效減小光斑。其主要是為了強調(diào)一種方法，所述方法基 本上為一種限制激光器處于閾值附近或者閾值下的時間并快速返回至峰值功率的方法。還注意到改變隨時間從接近閾值脈沖至閾值脈沖下的時序?qū)p小或者消除投影 圖像中任何可能的假象。通過處于閾值電流、閾值電流附近或者閾值電流下的時間位置，觀察者或者系統(tǒng)將不能察覺到光強變化圖形即選通。在具有多個光源的實施例中，可非同步 或者隨機化驅(qū)動電流的脈動(或者減小)，以保證所產(chǎn)生的光輸出不能可察覺地改變光強。因此，認(rèn)為可利用多個波長相同或者相似的光源并且可同步或者不同步地脈動所 述多個光源至閾值附近、閾值或者閾值下，以減小或者防止圖像假象或者減小EMI。在具有 多個光源的系統(tǒng)中，所述原理可應(yīng)用于一個或多個這樣的多個光源以減小光斑。相似地，可 同步或者不同步地脈動多個波長不同的光源至閾值附近、閾值或者閾值下以減小或者防止 圖像假象或者減小EMI。還認(rèn)為可如這里所描述地在每幀的像素周期的不同時間周期脈動 光源至閾值附近、閾值或者閾值下以減小或者防止圖像假象或者減小EMI。認(rèn)為此外驅(qū)動電流脈動或者減小至閾值可以以高于人類感知的速率進(jìn)行。此外， 隨著接近閾值脈沖至低于閾值脈動之間的時間增加，所述方法的有效性可降低。有效性降 低是因為在返回較高功率后光信號振蕩僅僅發(fā)生有限時間。在一個實施例中，可選擇地啟用和禁用這里所描述的減小光斑方法。當(dāng)采用有和 無光斑圖形地投影或者掃描進(jìn)行分析例如表面粗糙度分析時這一點是有利且令人期望的。 此外，如果所述應(yīng)用得益于光斑，則可選擇關(guān)閉光斑減小。還認(rèn)為光斑減小可對采用這里所公開的光斑減小方法的系統(tǒng)產(chǎn)生其它益處。例如 某些應(yīng)用不一定因為光斑而變劣勢，但是光斑減小將改進(jìn)光質(zhì)量，從而可有其它益處，例如 但不限于改進(jìn)的信噪比、較低功率輸出要求、設(shè)備的較小幾何形狀、更高的數(shù)據(jù)速率或者分 辨率密度、更好的精度或者靈敏度。本領(lǐng)域技術(shù)人員在查看下面的附圖和詳細(xì)說明時將清楚或者變得清楚本發(fā)明的 其它系統(tǒng)、方法、特征和優(yōu)勢。期望所有這些其它系統(tǒng)、方法、特征和優(yōu)勢包括在所述說明 內(nèi)、處于本發(fā)明的范圍內(nèi)、并且受到附加的權(quán)利要求書的保護(hù)。還認(rèn)為這里所描述的光斑減 小方法和設(shè)備還可與其它光斑減小方法和設(shè)備結(jié)合以獲得組合的光斑減小。應(yīng)當(dāng)注意基于實驗室測試，光斑減小影響光的相位和頻率，但是其它方面例如常 常稱為光束質(zhì)量的空間干涉不受影響。這一點是所期望的，這是因為特別是對于激光器而 言，期望具有空間干涉。圖18示出了使用的示例環(huán)境。盡管在投影儀系統(tǒng)中示出，但是認(rèn)為這里所公開的 方法和設(shè)備能夠用于許多種如這里所列出的其它環(huán)境。如上所述，并且如圖IA所示，在某 些投影儀系統(tǒng)中光源108例如紅光源、綠光源和藍(lán)光源提供光104。在其它實施例中，可利 用不同數(shù)量的光源。在一個實施例中，利用單個光源。所述光源可包括激光器、LED、或者任 何其它如上面所述的光源。通過通過像素陣列120照亮這些光信號并過濾這些光信號形成 圖像112。在一個實施例中像素陣列120為LCD/LCoS系統(tǒng)，但是在其它實施例中陣列可包 括任何裝置或者可省略。在所述實施例中，像素陣列120為其中每個像素可構(gòu)造得透明或者不透明或者透 明和不透明之間的一定程度不透明的像素陣列124。通過經(jīng)光源108的光照亮或者阻擋(選 擇地對每個像素)光源108的光形成投影圖像112。所產(chǎn)生的圖像112可投影至觀察屏116 上。還可在一些實施例中利用多像素陣列(IXD/LC0屏)(例如每種顏色一個陣列)。如所示出，驅(qū)動器144驅(qū)動光源108。控制器130連至驅(qū)動器144和像素陣列120， 以向這些裝置提供一個或多個控制信號。在所述示例實施例中，控制器130接收圖像數(shù)據(jù)， 盡管在其它實施例中認(rèn)為可將其它類型的數(shù)據(jù)發(fā)送至控制器。所述一個或多個控制信號發(fā)送至像素陣列120以控制不同時間周期和/或幀中每個像素的不透明度。術(shù)語不透明度定 義為指允許經(jīng)過像素陣列120中像素124的光量。在所述示例實施例中，控制器130配置為使得驅(qū)動器周期性脈動至閾值附近、閾 值或者閾值下，其又使得光源108在物理操作中處于閾值附近、閾值或者閾值下。如上所 述，這減小光斑。還認(rèn)為控制器或者處理器148而非或者除了控制器130可向驅(qū)動器144 提供輸入例如負(fù)載循環(huán)控制信號，驅(qū)動器144將減小在閾值、閾值附近或者閾值下輸出的 周期。認(rèn)為像素可透明，允許100 %的光通過，或者不透明，不允許光(或者非常少的光) 通過，或者其間任意程度的不透明度以允許變化程度的光通過像素陣列120的每個像素 124。一個或多個控制信號和驅(qū)動器144控制光源108以控制光斑減小的強度、周期、周 期脈動，或者其它關(guān)于一個或多個光源所發(fā)出光的因素。應(yīng)當(dāng)注意在所述示例實施例中，光 源不是同時開啟，從而，3個光源的每個光源在幀的三分之一周期內(nèi)開啟。人眼的緩慢反應(yīng) 時間使得即使依次開啟顏色(光源)每幀也感知為全色。如這里所描述的相似原理可應(yīng)用 于采用反射鏡或者透鏡或者其它掃描設(shè)備的掃描系統(tǒng)。下面的未決申請討論掃描圖像的激 光投影系統(tǒng)，并且其整體在此引入作為參考。標(biāo)題為可控制調(diào)節(jié)激光投影顯示器中激光的 方法和設(shè)備的申請20080055557。所述公開討論掃描型投影系統(tǒng)。在圖18頂部為兩個示例像素陣列120A和120B，其任一個都可利用。這些像素陣 列處于光源108和屏幕116之間的光路上。在圖IA頂部所示出的像素陣列120中，部分 120被旋轉(zhuǎn)90度以幫助理解像素屏。在期望用于討論目的的所述示例實施例中，像素陣列 中對應(yīng)可見圖像112上第一像素的像素124標(biāo)記為“1”?？梢妶D像112上第二像素的像素 標(biāo)記為“2”。如可理解，在所述實施例中，對于可見圖像中每個像素，像素陣列120A具有三 個像素124。在該實施例中，每個像素124被分配一種光源顏色，例如紅、綠和藍(lán)，并因此在 光源發(fā)光時的時間周期內(nèi)受到控制。在其它時間，其可為不透明以阻擋或者阻止光通過。在一個實施例中，如像素陣列120B所示，在像素陣列120上的像素和圖像112的 像素之間存在一一對應(yīng)的關(guān)系。對每個幀周期分別控制每個像素124。例如，如果幀時間被 劃分為3個時間窗口，紅、綠、藍(lán)每種顏色一個窗口，則每個像素124的不透明程度在三個時 間窗口的每個窗口期間將可能隨著所述幀的像素的強度和顏色的不同而不同。從而，在所 述幀期間控制每個像素124的不透明程度以允許期望量的每種顏色光通過。眼睛將趨向于 混和這種光以形成實際的期望顏色。認(rèn)為可開發(fā)不偏離權(quán)利要求的選擇性允許光通過像素 陣列120的其它方法。盡管結(jié)合像素陣列討論了所述示例性環(huán)境，但是如這里所公開的減小光斑的益處 可借助或者不借助像素陣列或者在利用受光斑影響的光源的任意環(huán)境或者系統(tǒng)中啟動。雖然描述了本發(fā)明的各種實施例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將清楚的是更多的屬于本 發(fā)明范圍的實施例和應(yīng)用都是可能的。此外，可請求保護(hù)這里所描述的各種特征、元件和實 施例，或者將其組合在任意組合或者結(jié)構(gòu)中。
權(quán)利要求
一種減小光信號發(fā)生器的光輸出中光斑的方法，包括產(chǎn)生驅(qū)動信號，其中所述驅(qū)動信號在第一值和第二值之間周期性變化，所述第一值大于所述光信號發(fā)生器的閾值電流，所述第二值接近、處于或者小于所述光信號發(fā)生器的閾值電流；向光信號發(fā)生器提供所述驅(qū)動信號；以及利用所述驅(qū)動信號驅(qū)動光信號發(fā)生器以產(chǎn)生光信號，其中周期性變化到所述驅(qū)動信號中的第二值，以減小所述光信號中的光斑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述光信號發(fā)生器包括激光器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述驅(qū)動信號周期性向下變化至第二值產(chǎn)生低于光閾 值的相應(yīng)光信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，還包括產(chǎn)生負(fù)載循環(huán)控制信號，其中所述負(fù)載循環(huán)控制信 號控制在所述第二值處的持續(xù)時間的驅(qū)動信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中產(chǎn)生驅(qū)動信號包括在第一電流電平和第二電流電平之 間切換驅(qū)動信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中周期性包括大于或者等于20MHz的頻率。
7.一種減小光信號中光斑的方法產(chǎn)生驅(qū)動信號；向光信號發(fā)生器提供驅(qū)動信號；響應(yīng)于驅(qū)動信號，產(chǎn)生光信號，其中所述光信號周期性地包括大于10%的自發(fā)發(fā)射。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中所述光信號發(fā)生器包括激光器。
9.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中周期性包括處于大于1兆赫茲的頻率。
10.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中在光信號不大于10%的自發(fā)發(fā)射的周期中，剩余光信 號由激發(fā)發(fā)射組成。
11.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中產(chǎn)生驅(qū)動信號包括產(chǎn)生這樣的驅(qū)動信號，該驅(qū)動信號 的值周期性降至接近、低于或者處于閾值電流。
12.—種減小光信號中光斑的方法產(chǎn)生驅(qū)動信號；向光信號發(fā)生器提供驅(qū)動信號；響應(yīng)于驅(qū)動信號，產(chǎn)生光信號，其中光信號發(fā)生器周期性輸出相干性減小的光，所述光 又減小光斑。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中所述驅(qū)動信號包括這樣的脈沖，該脈沖脈動所述光 信號發(fā)生器降至閾值之下，以產(chǎn)生相干性減小的光。
14.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中所述光選自遠(yuǎn)紅外光、紅外光、可見光、和紫外光。
15.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，還包括建立驅(qū)動信號控制信號，其中所述驅(qū)動信號控制 信號控制通過光信號發(fā)生器產(chǎn)生的相干輸出光的頻率和持續(xù)時間。
16.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中所述驅(qū)動信號包括第一電流電平和第二電流電平， 而所述第二電流電平接近、處于或低于閾值。
17.一種減小光信號發(fā)生器中的光斑的系統(tǒng)，包括控制器，其被配置為產(chǎn)生控制信號；切換器，其響應(yīng)于所述控制信號被配置為產(chǎn)生切換輸出，所述切換輸出包括至少具有 第一電平值和第二電平值的信號，光信號發(fā)生器，其被配置為接收所述切換輸出，并產(chǎn)生強度對應(yīng)于所述切換輸出的光 信號，其中所述第二電平值處于、接近或低于所述光信號發(fā)生器的閾值。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的系統(tǒng)，其中所述第二電平值使得相干光輸出減少。
19.根據(jù)權(quán)利要求17的系統(tǒng)，其中所述第二電平值為零信號電平。
20.根據(jù)權(quán)利要求17的系統(tǒng)，其中所述控制信號包括負(fù)載循環(huán)控制信號，并且所述負(fù) 載循環(huán)控制信號控制所述第一電平值和第二電平值的持續(xù)時間。
21.根據(jù)權(quán)利要求17的系統(tǒng)，其中變化至所述第二電平值產(chǎn)生光信號的振蕩，其又減 小所述光信號中的光斑。
22.—種減小光系統(tǒng)中光斑的系統(tǒng)，包括驅(qū)動器，其被配置為輸出驅(qū)動信號，所述驅(qū)動信號的值在工作時周期性處于或者低于 導(dǎo)致是閾值處光功率的兩倍的光功率的電流值；光信號發(fā)生器，其被配置為接收驅(qū)動信號并響應(yīng)于所述驅(qū)動信號產(chǎn)生光信號，其中光 信號由于驅(qū)動信號值周期性地低于閾值而光斑減小。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的系統(tǒng)，其中所述閾值為輸入所述光信號發(fā)生器的信號，在所述 閾值之下，所述光信號發(fā)生器不產(chǎn)生光。
24.根據(jù)權(quán)利要求22的系統(tǒng)，其中所述驅(qū)動信號值在第一電平和第二電平之間交替。
25.根據(jù)權(quán)利要求22的系統(tǒng)，其中所述光信號發(fā)生器包括多個波長相同或者相似的相 干光源，以偽隨機或者隨機的方式異步脈動這些光源至低于、接近或者處于閾值，以防止圖 像偽像或者減小EMI。
26.根據(jù)權(quán)利要求22的系統(tǒng)，其中所述驅(qū)動信號在每幀的像素周期內(nèi)的不同時間周期 性降至低于、接近或處于閾值，以防止圖像偽像或者減小EML。
全文摘要
一種光信號發(fā)生器，配置為具有相關(guān)的控制系統(tǒng)和配置為減小光斑的驅(qū)動器。通過脈動第一電流電平和第二電流電平之間的驅(qū)動信號減小光斑。這些脈沖使得光信號發(fā)生器向光信號中引入振蕩。在光信號的振蕩周期內(nèi)減小所發(fā)射光的相干性，這減少了光斑。在一個實施例中，脈動驅(qū)動信號將驅(qū)動信號降低至閾值附近或者閾值下，這間歇地關(guān)閉光信號輸出。將光信號恢復(fù)至期望的光輸出強度引入減小光斑的振蕩。脈沖頻率和負(fù)載循環(huán)由負(fù)載循環(huán)控制信號控制以調(diào)節(jié)總體光功率和去斑量。
文檔編號H01S3/02GK101911401SQ200880124014
公開日2010年12月8日 申請日期2008年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月4日
發(fā)明者C·巴扎尼, D·德雷珀, K·B·麥克唐納 申請人:曼德斯必德技術(shù)公司