DE102017220807A1 - Verfahren zu einer Kalibrierung zumindest einer Laserdiode - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zu einer Kalibrierung zumindest einer Laserdiode, insbesondere zumindest einer Laserdiode einer Laserprojektionsvorrichtung.Es wird vorgeschlagen, dass die zumindest eine Laserdiode anhand eines Vergleichs zumindest eines aktuell erfassten Kennwerts der zumindest einen Laserdiode mit zumindest einem in zumindest einer Datenbank hinterlegten Kennwert einer zu der zumindest einen Laserdiode zumindest im Wesentlichen baugleichen Muster-Laserdiode kalibriert wird.

Description

  • Stand der Technik
  • Es ist bereits ein Verfahren zu einer Kalibrierung zumindest einer Laserdiode, insbesondere zumindest einer Laserdiode einer Laserprojektionsvorrichtung, vorgeschlagen worden.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zu einer Kalibrierung zumindest einer Laserdiode, insbesondere zumindest einer Laserdiode einer Laserprojektionsvorrichtung.
  • Es wird vorgeschlagen, dass, insbesondere in zumindest einem Verfahrensschritt, die zumindest eine Laserdiode anhand eines Vergleichs zumindest eines aktuell erfassten Kennwerts der zumindest einen Laserdiode mit zumindest einem in zumindest einer Datenbank hinterlegten Kennwert einer zu der zumindest einen Laserdiode zumindest im Wesentlichen baugleichen Muster-Laserdiode kalibriert wird.
  • Die Laserdiode ist vorzugsweise dazu eingerichtet, einen Laserstrahl zu erzeugen. Unter „eingerichtet“ soll insbesondere speziell programmiert, ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion eingerichtet ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt. Der Laserstrahl weist vorzugsweise eine Frequenz aus einem für ein menschliches Auge sichtbaren Spektralbereich eines elektromagnetischen Frequenzspektrums auf. Bevorzugt weist der Laserstrahl eine Frequenz aus einem roten Spektralbereich des elektromagnetischen Frequenzspektrums, aus einem grünen Spektralbereich des elektromagnetischen Frequenzspektrums oder aus einem blauen Spektralbereich des elektromagnetischen Frequenzspektrums auf. Insbesondere können mittels des Verfahrens verschiedene Laserdioden, welche Laserstrahlen mit Frequenzen aus verschiedenen Spektralbereichen des elektromagnetischen Spektrums erzeugen, kalibriert werden.
  • Unter einer „Kalibrierung einer Laserdiode“ soll insbesondere eine Anpassung einer optischen Ausgangsleistung der Laserdiode, insbesondere in Abhängigkeit von einer Betriebstemperatur der Laserdiode, verstanden werden. Vorzugsweise entspricht die optische Ausgangsleistung der Laserdiode einer Leistung des von der Laserdiode erzeugten Laserstrahls. Insbesondere kann die Laserdiode in einer Laserprojektionsvorrichtung angeordnet sein. Vorzugsweise kann die Kalibrierung der Laserdiode während einer Herstellung der Laserprojektionsvorrichtung, bei einem Start eines Betriebs der Laserprojektionsvorrichtung und/oder während eines Betriebs der Laserprojektionsvorrichtung erfolgen. Unter einem „Kennwert einer Laserdiode“ soll insbesondere eine messbare physikalische Größe der Laserdiode verstanden werden. Vorzugsweise können die Kennwerte der Laserdiode abhängig von der Betriebstemperatur der Laserdiode sein. Die Datenbank kann insbesondere als eine Speichereinheit ausgebildet sein.
  • Unter einer „zu der Laserdiode zumindest im Wesentlichen baugleichen Muster-Laserdiode“ soll insbesondere eine Laserdiode verstanden werden, welche vorzugsweise gleiche Spezifikationen wie die zu kalibrierende Laserdiode aufweist, aber dennoch toleranzbedingte und/oder herstellungsbedingte Unterschiede zu der zu kalibrierenden Laserdiode aufweisen kann. Die Spezifikationen der Laserdiode und der Muster-Laserdiode können insbesondere die Frequenz des erzeugten Laserstrahls, eine maximale und eine minimale optische Ausgangsleistung der Laserdiode und der Muster-Laserdiode sowie weitere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Spezifikationen der Laserdiode und der Muster-Laserdiode umfassen. Insbesondere aufgrund einer Serienstreuung in einer Herstellung der Laserdiode und der Muster-Laserdiode, aufgrund verschiedener Hersteller der Laserdiode und der Muster-Laserdiode, aufgrund verschiedener verwendeter Materialien zur Herstellung der Laserdiode und der Muster-Laserdiode sowie weiterer, einem Fachmann als sinnvoll erscheinender Gründe, kann die Laserdiode Unterschiede zu der Muster-Laserdiode aufweisen.
  • Bevorzugt kann ein einzelner Kennwert der Laserdiode oder eine Vielzahl verschiedener Kennwerte der Laserdiode erfasst werden. Insbesondere kann die Laserdiode anhand eines Vergleichs des einzelnen aktuell erfassten Kennwerts der Laserdiode mit einem einzelnen in der Datenbank hinterlegten Kennwert der Muster-Laserdiode oder anhand eines Vergleichs der Vielzahl verschiedener aktuell erfasster Kennwerte der Laserdiode mit einer Vielzahl verschiedener in der Datenbank hinterlegter Kennwerte der Muster-Laserdiode kalibriert werden.
  • Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Verfahrens kann vorteilhaft eine Laserdiode kalibriert werden, insbesondere schneller als mittels eines Verfahrens, in dem ein Zugriff auf in einer Datenbank hinterlegte Kennwerte ausbleibt. Vorteilhaft kann die optische Ausgangsleistung der Laserdiode angepasst werden. Vorteilhaft kann die Laserdiode korrekt betrieben werden. Vorteilhaft kann mittels der Laserdiode ein Bild mit korrekter Helligkeits- und/oder Farbwiedergabe projiziert werden.
  • Weiterhin wird vorgeschlagen, dass, insbesondere in zumindest einem Verfahrensschritt, zu einer Erstellung der zumindest einen Datenbank Kennwerte einer Vielzahl von Muster-Laserdioden in allen Betriebstemperaturbereichen der Vielzahl von Muster-Laserdioden erfasst werden. Vorzugsweise ist in der Vielzahl von Muster-Laserdioden die zu der zu kalibrierenden Laserdiode zumindest im Wesentlichen baugleiche Muster-Laserdiode enthalten. Ein Betriebstemperaturbereich einer Muster-Laserdiode umfasst vorzugsweise sämtliche Betriebstemperaturen der Muster-Laserdiode, bei welchen die Muster-Laserdiode beschädigungsfrei betrieben werden kann. Insbesondere können verschiedene Muster-Laserdioden verschiedene Betriebstemperaturbereiche aufweisen. Vorzugsweise wird von jeder Muster-Laserdiode der Vielzahl von Muster-Laserdioden eine Vielzahl von Kennwerten bei einer Vielzahl von Betriebstemperaturen innerhalb des Betriebstemperaturbereichs jeder Muster-Laserdiode erfasst. Insbesondere wird die Vielzahl von Kennwerten jeder der Muster-Laserdioden in der Datenbank hinterlegt. Vorteilhaft kann eine umfangreiche Datenbank erstellt werden.
  • Zudem wird vorgeschlagen, dass, insbesondere in zumindest einem Verfahrensschritt, zu der Erstellung der zumindest einen Datenbank zumindest Temperaturkennwerte und/oder zumindest Leistungskennwerte und/oder zumindest Schwellenkennwerte und/oder zumindest Stromkennwerte und/oder zumindest Wellenlängenkennwerte der Vielzahl von Muster-Laserdioden erfasst werden. Unter einem „Temperaturkennwert einer Muster-Laserdiode“ soll insbesondere eine Betriebstemperatur der Muster-Laserdiode bei einer bestimmten elektrischen Vorwärtsspannung der Muster-Laserdiode verstanden werden. Aufgrund einer Erfassung von Temperaturkennwerten in dem kompletten Betriebstemperaturbereich der Muster-Laserdiode kann vorzugsweise eine Kennlinie erstellt werden, welche eine Abhängigkeit der Betriebstemperatur der Muster-Laserdiode von der an der Muster-Laserdiode abfallenden elektrischen Vorwärtsspannung beschreibt. Eine elektrische Vorwärtsspannung ist vorzugsweise eine elektrische Spannung, welche in Durchlassrichtung an einer Laserdiode abfällt.
  • Unter einem „Leistungskennwert einer Muster-Laserdiode“ soll insbesondere eine optische Ausgangsleistung der Muster-Laserdiode bei einer bestimmten Betriebstemperatur der Muster-Laserdiode verstanden werden. Aufgrund der Erfassung von Leistungskennwerten in dem kompletten Betriebstemperaturbereich der Muster-Laserdiode kann vorzugsweise eine Kennlinie erstellt werden, welche die Abhängigkeit der optischen Ausgangsleistung der Muster-Laserdiode von der Betriebstemperatur der Muster-Laserdiode beschreibt. Unter einem „Schwellenkennwert einer Muster-Laserdiode“ soll insbesondere eine Schwellenspannung und/oder ein Schwellenstrom der Muster-Laserdiode bei einer bestimmten Betriebstemperatur der Muster-Laserdiode verstanden werden. Aufgrund der Erfassung von Schwellenkennwerten in dem kompletten Betriebstemperaturbereich der Muster-Laserdiode kann vorzugsweise eine Kennlinie erstellt werden, welche die Abhängigkeit der Schwellenspannung und/oder des Schwellenstroms der Muster-Laserdiode von der Betriebstemperatur der Muster-Laserdiode beschreibt. Die Schwellenspannung der Muster-Laserdiode ist vorzugsweise die elektrische Vorwärtsspannung, welche zumindest an der Muster-Laserdiode angelegt wird, damit die Muster-Laserdiode einen Laserstrahl erzeugen kann. Der Schwellenstrom der Muster-Laserdiode ist vorzugsweise ein elektrischer Strom, welcher zumindest durch die Muster-Laserdiode geschickt wird, damit die Muster-Laserdiode einen Laserstrahl erzeugen kann.
  • Unter einem „Stromkennwert einer Muster-Laserdiode“ soll insbesondere der elektrische Strom durch die Muster-Laserdiode bei einer bestimmten Betriebstemperatur der Muster-Laserdiode verstanden werden. Aufgrund der Erfassung von Stromkennwerten in dem kompletten Betriebstemperaturbereich der Muster-Laserdiode kann vorzugsweise eine Kennlinie erstellt werden, welche die Abhängigkeit des elektrischen Stroms durch die Muster-Laserdiode von der Betriebstemperatur der Muster-Laserdiode beschreibt. Unter einem „Wellenlängenkennwert einer Muster-Laserdiode“ soll insbesondere eine Wellenlänge des durch die Muster-Laserdiode erzeugten Laserstrahls bei einer bestimmten Betriebstemperatur der Muster-Laserdiode verstanden werden. Anstatt der Erfassung der Wellenlänge des durch die Muster-Laserdiode erzeugten Laserstrahls bei einer bestimmten Betriebstemperatur der Muster-Laserdiode ist auch eine Erfassung der Frequenz des durch die Muster-Laserdiode erzeugten Laserstrahls bei einer bestimmten Betriebstemperatur der Muster-Laserdiode denkbar. Aufgrund der Erfassung von Wellenlängenkennwerten in dem kompletten Betriebstemperaturbereich der Muster-Laserdiode kann vorzugsweise eine Kennlinie erstellt werden, welche die Abhängigkeit der Wellenlänge des durch die Muster-Laserdiode erzeugten Laserstrahls von der Betriebstemperatur der Muster-Laserdiode beschreibt.
  • Vorzugsweise werden für jede der Muster-Laserdioden die gleichen Kennwerte erfasst. Beispielsweise werden für jede der Muster-Laserdioden Temperaturkennwerte und Leistungskennwerte erfasst, anstatt dass für einen Teil der Muster-Laserdioden lediglich Temperaturkennwerte und für einen anderen Teil der Muster-Laserdioden lediglich Leistungskennwerte erfasst werden. Je mehr verschiedene Kennwerte der Vielzahl von Muster-Laserdioden erfasst werden, desto umfangreicher kann insbesondere die Datenbank werden und desto genauer kann vorzugsweise die Laserdiode kalibriert werden. Vorteilhaft kann eine Vielzahl verschiedener Kennwerte der Vielzahl von Muster-Laserdioden erfasst werden. Vorteilhaft kann eine vielfältige Datenbank erstellt werden.
  • Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass, insbesondere in zumindest einem Verfahrensschritt, eine Verschiebung einer elektrischen Vorwärtsspannung der zumindest einen Laserdiode bestimmt wird und die Verschiebung der elektrischen Vorwärtsspannung der zumindest einen Laserdiode in die Kalibrierung der zumindest einen Laserdiode eingerechnet wird. Insbesondere können sich Messungen der elektrischen Vorwärtsspannung verschiedener Laserdioden bei einer selben Umgebungstemperatur unterscheiden. Es kann insbesondere eine Verschiebung der elektrischen Vorwärtsspannung der Laserdiode auftreten. Insbesondere kann die Verschiebung der elektrischen Vorwärtsspannung die Kalibrierung der Laserdiode verfälschen. Durch eine Bestimmung und Einrechnung der Verschiebung der elektrischen Vorwärtsspannung der Laserdiode in die Kalibrierung der Laserdiode, insbesondere in den aktuell erfassten Kennwert der Laserdiode, kann vorzugsweise eine Verfälschung der Kalibrierung der Laserdiode ausgeglichen werden. Vorteilhaft kann eine korrekte Kalibrierung der Laserdiode sichergestellt werden.
  • Ferner wird vorgeschlagen, dass, insbesondere in zumindest einem Verfahrensschritt, der zumindest eine aktuell erfasste Kennwert der zumindest einen Laserdiode bei einer einzigen Betriebstemperatur der zumindest einen Laserdiode ermittelt wird. Insbesondere wird der aktuell erfasste Kennwert der Laserdiode bei einer aktuellen Betriebstemperatur der Laserdiode ermittelt. Vorzugsweise ist eine Ermittlung des aktuell erfassten Kennwerts bei einer einzigen Betriebstemperatur der Laserdiode ausreichend für eine Kalibrierung der Laserdiode. Insbesondere können mehrere verschiedene aktuell erfasste Kennwerte der Laserdiode bei der selben einzigen Betriebstemperatur der Laserdiode erfasst werden. Vorteilhaft kann auf eine Variation der Betriebstemperatur der Laserdiode zur Ermittlung des aktuell erfassten Kennwerts der Laserdiode verzichtet werden. Vorteilhaft kann die Ermittlung des aktuell erfassten Kennwerts der Laserdiode zeiteffizient erfolgen.
  • Weiterhin wird vorgeschlagen, dass, insbesondere in zumindest einem Verfahrensschritt, der zumindest eine aktuell erfasste Kennwert der zumindest einen Laserdiode bei der einzigen Betriebstemperatur der zumindest einen Laserdiode mit den in der zumindest einen Datenbank hinterlegten Kennwerten bei der selben Betriebstemperatur verglichen wird und dass anhand des Vergleichs der Kennwerte die mit der zumindest einen Laserdiode zumindest im Wesentlichen baugleiche zumindest eine Muster-Laserdiode bestimmt wird. Insbesondere wird überprüft, welcher der in der Datenbank hinterlegten Kennwerte bei einer aktuellen Betriebstemperatur der Laserdiode dem aktuell erfassten Kennwert der Laserdiode bei der aktuellen Betriebstemperatur der Laserdiode am nächsten kommt. Die Muster-Laserdiode, zu der der am nächsten kommende in der Datenbank hinterlegte Kennwert gehört, ist vorzugsweise die zu der Laserdiode zumindest im Wesentlichen baugleiche Muster-Laserdiode. Insbesondere können verschiedene bei der einzigen Betriebstemperatur der Laserdiode aktuell erfasste Kennwerte der Laserdiode mit verschiedenen in der Datenbank hinterlegten Kennwerten bei der selben Betriebstemperatur verglichen werden. Vorzugsweise kann eine Genauigkeit einer Bestimmung der zu der Laserdiode zumindest im Wesentlichen baugleichen Muster-Laserdiode hoch sein. Vorteilhaft kann die zu der Laserdiode zumindest im Wesentlichen baugleiche Laserdiode ermittelt werden.
  • Zudem wird vorgeschlagen, dass, insbesondere in zumindest einem Verfahrensschritt, die Kennwerte der zumindest einen Laserdiode in dem kompletten Betriebstemperaturbereich der zumindest einen Laserdiode anhand der Kennwerte der mit der zumindest einen Laserdiode zumindest im Wesentlichen baugleichen zumindest einen Muster-Laserdiode bestimmt werden. Insbesondere kann bei einer Änderung der Betriebstemperatur der Laserdiode ein Kennwert der Laserdiode bei einer neuen Betriebstemperatur der Laserdiode anhand eines Kennwerts der Muster-Laserdiode bei der neuen Betriebstemperatur bestimmt werden. Vorzugsweise kann der Kennwert der Muster-Laserdiode bei der neuen Betriebstemperatur als der neue Kennwert der Laserdiode bei der neuen Betriebstemperatur übernommen werden. Vorteilhaft kann zur Kalibrierung der Laserdiode auf eine Erfassung weiterer Kennwerte der Laserdiode bei weiteren Betriebstemperaturen der Laserdiode verzichtet werden. Vorteilhaft kann ein Kalibrierungsaufwand gering gehalten werden.
  • Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass, insbesondere in zumindest einem Verfahrensschritt, die Betriebstemperatur der zumindest einen Laserdiode anhand der elektrischen Vorwärtsspannung der zumindest einen Laserdiode ermittelt wird und dass die Betriebstemperatur der zumindest einen Muster-Laserdiode anhand der elektrischen Vorwärtsspannung der zumindest einen Muster-Laserdiode ermittelt wird. Insbesondere besteht zwischen der elektrischen Vorwärtsspannung einer Laserdiode und der Betriebstemperatur der Laserdiode ein Zusammenhang. Analog besteht der selbe Zusammenhang zwischen der elektrischen Vorwärtsspannung einer Muster-Laserdiode und der Betriebstemperatur der Muster-Laserdiode.
  • Vorzugsweise ist die elektrische Vorwärtsspannung der Laserdiode eine monoton fallende Funktion der Betriebstemperatur der Laserdiode. Die Betriebstemperatur der Laserdiode kann vorzugsweise anhand der Vorwärtsspannung der Laserdiode ermittelt werden. Insbesondere kann durch einen Vergleich der an der Laserdiode abfallenden elektrischen Vorwärtsspannung mit einer Kennlinie, welche den Zusammenhang zwischen der elektrischen Vorwärtsspannung der Laserdiode und der Betriebstemperatur der Laserdiode beschreibt, die Betriebstemperatur der Laserdiode ermittelt werden. Vorteilhaft kann auf eine Ermittlung der Betriebstemperatur der Laserdiode und der Muster-Laserdiode mittels eines Temperatursensors verzichtet werden. Vorteilhaft ist eine Messung der elektrischen Vorwärtsspannung der Laserdiode und der Muster-Laserdiode schneller und genauer als die Messung der Betriebstemperatur der Laserdiode und der Muster-Laserdiode mittels eines Temperatursensors.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren soll hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere kann das erfindungsgemäße Verfahren zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten sowie Verfahrensschritten abweichende Anzahl aufweisen. Zudem sollen bei den in dieser Offenbarung angegebenen Wertebereichen auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als offenbart und als beliebig einsetzbar gelten.
  • Figurenliste
  • Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
  • Es zeigen:
    • 1 ein erfindungsgemäßes Verfahren zu einer Kalibrierung einer Laserdiode in einem Blockschaltbild und
    • 2 Strom-Kennlinien von in einer Datenbank hinterlegten Stromkennwerten dreier Muster-Laserdioden.
  • Beschreibung des Ausführungsbeispiels
  • 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Verfahren zu einer Kalibrierung einer Laserdiode in einem Blockschaltbild. In zumindest einem Verfahrensschritt 10 wird die Laserdiode anhand eines Vergleichs eines aktuell erfassten Kennwerts der Laserdiode mit einem in einer Datenbank hinterlegten Kennwert einer zu der Laserdiode zumindest im Wesentlichen baugleichen Muster-Laserdiode kalibriert.
  • In zumindest einem weiteren Verfahrensschritt werden zu einer Erstellung der Datenbank Kennwerte einer Vielzahl von Muster-Laserdioden in allen Betriebstemperaturbereichen der Vielzahl von Muster-Laserdioden erfasst. Im Folgenden wird der weitere Verfahrensschritt anhand einer einzelnen Muster-Laserdiode beschrieben. In zumindest einem Teilverfahrensschritt 12 wird eine bestimmte Betriebstemperatur der Muster-Laserdiode eingestellt. Die bestimmte Betriebstemperatur der Muster-Laserdiode wird beispielsweise mittels eines Peltier-Elements eingestellt. Unter einem „Peltier-Element“ soll insbesondere ein elektrothermisches Element verstanden werden, welches basierend auf einem Peltier-Effekt bei einem Fluss eines elektrischen Stroms durch das Element eine Temperaturdifferenz erzeugen kann. In zumindest einem weiteren Teilverfahrensschritt 14 wird bei der eingestellten Betriebstemperatur der Muster-Laserdiode eine an der Muster-Laserdiode abfallende elektrische Vorwärtsspannung gemessen. Die an der Muster-Laserdiode abfallende elektrische Vorwärtsspannung wird beispielsweise mittels eines Spannungsmessgeräts gemessen. In zumindest einem weiteren Teilverfahrensschritt 16 wird ein Kennwert der Muster-Laserdiode erfasst. Der Kennwert der Muster-Laserdiode wird beispielsweise mittels einer Kennwerterfassungseinheit erfasst. Je nach Art des erfassten Kennwerts der Muster-Laserdiode kann die Kennwerterfassungseinheit ausgebildet sein. Beispielsweise kann die Kennwerterfassungseinheit bei einer Erfassung eines Leistungskennwerts als ein Leistungsmessgerät ausgebildet sein. Mittels unterschiedlicher Kennwerterfassungseinheiten können unterschiedliche Kennwerte der Muster-Laserdiode erfasst werden. In zumindest einem weiteren Teilverfahrensschritt 18 werden die erfasste elektrische Vorwärtsspannung und der erfasste Kennwert der Muster-Laserdiode in der Datenbank hinterlegt. Es wird eine neue Betriebstemperatur der Muster-Laserdiode eingestellt und die Erfassung und Hinterlegung der elektrischen Vorwärtsspannung und des Kennwerts der Muster-Laserdiode wird bei der neuen Betriebstemperatur der Muster-Laserdiode wiederholt. Ein Prozess wird solange wiederholt bis Kennwerte der Muster-Laserdiode in dem kompletten Betriebstemperaturbereich der Muster-Laserdiode erfasst und in der Datenbank hinterlegt wurden.
  • Zu der Erstellung der Datenbank werden Temperaturkennwerte, Leistungskennwerte, Schwellenkennwerte, Stromkennwerte und Wellenlängenkennwerte der Vielzahl von Muster-Laserdioden erfasst. Die verschiedenen Kennwerte werden beispielsweise mittels passenden Kennwerterfassungseinheiten erfasst. Alternativ ist vorstellbar, dass lediglich ein Teil der verschiedenen Kennwerte erfasst wird. Die Temperaturkennwerte, Leistungskennwerte, Schwellenkennwerte, Stromkennwerte und Wellenlängenkennwerte der Vielzahl von Muster-Laserdioden werden in der Datenbank hinterlegt. In der Vielzahl von Muster-Laserdioden ist die zu der Laserdiode zumindest im Wesentlichen baugleiche Muster-Laserdiode enthalten.
  • In zumindest einem weiteren Verfahrensschritt 20 wird eine Verschiebung einer elektrischen Vorwärtsspannung der Laserdiode bestimmt und in zumindest einem weiteren Verfahrensschritt 22 wird die Verschiebung der elektrischen Vorwärtsspannung der Laserdiode in die Kalibrierung der Laserdiode eingerechnet. Die elektrische Vorwärtsspannung der Laserdiode wird gemessen, beispielsweise mittels eines weiteren Spannungsmessgeräts. Anhand der elektrischen Vorwärtsspannung der Laserdiode wird die Verschiebung der elektrischen Vorwärtsspannung der Laserdiode bestimmt. Die Verschiebung der elektrischen Vorwärtsspannung der Laserdiode wird beispielsweise mittels einer Recheneinheit bestimmt. Unter einer „Recheneinheit“ soll insbesondere ein Controller mit einem Prozessor, einer Speichereinheit, und/oder ein in der Speichereinheit gespeichertes Betriebs-, Steuer- und/oder Berechnungsprogramm verstanden werden. Die Verschiebung der elektrischen Vorwärtsspannung der Laserdiode wird in den aktuell erfassten Kennwert der Laserdiode eingerechnet, beispielsweise mittels der Recheneinheit.
  • In zumindest einem weiteren Verfahrensschritt 24 wird der aktuell erfasste Kennwert der Laserdiode bei einer einzigen Betriebstemperatur der Laserdiode ermittelt. Der aktuell erfasste Kennwert der Laserdiode wird beispielsweise mittels einer weiteren Kennwerterfassungseinheit ermittelt.
  • In zumindest einem weiteren Verfahrensschritt 26 wird der aktuell erfasste Kennwert der Laserdiode bei der einzigen Betriebstemperatur der Laserdiode mit den in der Datenbank hinterlegten Kennwerten bei der selben Betriebstemperatur verglichen und wird anhand des Vergleichs der Kennwerte die mit der Laserdiode zumindest im Wesentlichen baugleiche Muster-Laserdiode bestimmt. In den aktuell erfassten Kennwert der Laserdiode ist die Verschiebung der elektrischen Vorwärtsspannung der Laserdiode eingerechnet. Der in der Datenbank hinterlegte Kennwert der mit der Laserdiode zumindest im Wesentlichen baugleichen Muster-Laserdiode kommt dem aktuell erfassten Kennwert der Laserdiode von allen in der Datenbank hinterlegten Kennwerten am nächsten.
  • In zumindest einem weiteren Verfahrensschritt 28 werden die Kennwerte der Laserdiode in dem kompletten Betriebstemperaturbereich der Laserdiode anhand der Kennwerte der mit der Laserdiode zumindest im Wesentlichen baugleichen Muster-Laserdiode bestimmt. Bei einer Änderung der Betriebstemperatur der Laserdiode wird anstatt einer Ermittlung eines neuen Kennwerts der Laserdiode bei der neuen Betriebstemperatur der entsprechende Kennwert der zu der Laserdiode zumindest im Wesentlichen baugleichen Muster-Laserdiode für die Laserdiode übernommen.
  • In zumindest einem weiteren Verfahrensschritt 30 wird die Betriebstemperatur der Laserdiode anhand der elektrischen Vorwärtsspannung der Laserdiode ermittelt und in zumindest einem weiteren Verfahrensschritt 32 wird die Betriebstemperatur der Muster-Laserdiode anhand der elektrischen Vorwärtsspannung der Muster-Laserdiode ermittelt. Es besteht ein Zusammenhang zwischen der Betriebstemperatur der Laserdiode bzw. der Muster-Laserdiode und der elektrischen Vorwärtsspannung der Laserdiode bzw. der Muster-Laserdiode. Die Betriebstemperatur der Laserdiode wird anhand eines Vergleichs der elektrischen Vorwärtsspannung der Laserdiode mit einer Kennlinie ermittelt, welche den Zusammenhang zwischen der Betriebstemperatur der Laserdiode und der elektrischen Vorwärtsspannung der Laserdiode beschreibt. Die Betriebstemperatur der Muster-Laserdiode wird anhand eines Vergleichs der elektrischen Vorwärtsspannung der Muster-Laserdiode mit einer Kennlinie ermittelt, welche den Zusammenhang zwischen der Betriebstemperatur der Muster-Laserdiode und der elektrischen Vorwärtsspannung der Muster-Laserdiode beschreibt.
  • Eine Reihenfolge der einzelnen Verfahrensschritte des Verfahrens zu einer Kalibrierung einer Laserdiode soll nicht auf die in 1 dargestellte Reihenfolge begrenzt sein. Vorzugsweise sind andere Reihenfolgen der einzelnen Verfahrensschritte denkbar, insbesondere eine einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Reihenfolge der einzelnen Verfahrensschritte.
  • 2 zeigt Strom-Kennlinien 34, 36, 38 von in der Datenbank hinterlegten Stromkennwerten dreier Muster-Laserdioden. Die drei Muster-Laserdioden weisen gleiche Betriebstemperaturbereiche auf. Es besteht ein mathematisch beschreibbarer und deterministischer Zusammenhang zwischen dem elektrischen Strom durch die Muster-Laserdioden und der optischen Ausgangsleistung der Muster-Laserdioden. Dargestellt ist ein Koordinatensystem 40 mit einer Abszissenachse 42 und einer Ordinatenachse 44. Auf der Abszissenachse 42 ist die elektrische Vorwärtsspannung aufgetragen. Es besteht ein mathematisch beschreibbarer und deterministischer Zusammenhang zwischen der elektrischen Vorwärtsspannung und der Betriebstemperatur. Auf der Ordinatenachse 44 ist der elektrische Strom durch die Muster-Laserdioden bzw. die Laserdiode aufgetragen. Bei einer Verbindung der elektrischen Ströme durch die Muster-Laserdioden bei verschiedenen elektrischen Vorwärtsspannungen ergeben sich die Strom-Kennlinien 34, 36, 38 von in der Datenbank hinterlegten Stromkennwerten der drei Muster-Laserdioden.
  • Weiterhin dargestellt ist der aktuell erfasste Kennwert der Laserdiode als ein Punkt 46 in dem Koordinatensystem 40. Der Punkt 46, der den aktuell erfassten Kennwert der Laserdiode darstellt, liegt einer zweiten Strom-Kennlinie 36 am nächsten. Die zweite Strom-Kennlinie 36 gehört zu der zu der Laserdiode zumindest im Wesentlichen baugleichen Muster-Laserdiode. Die Muster-Laserdioden, zu denen eine erste Strom-Kennlinie 34 und eine dritte Strom-Kennlinie 38 gehören, sind bauverschieden von der zu der Laserdiode zumindest im Wesentlichen baugleichen Muster-Laserdiode. Bei einer Änderung der Betriebstemperatur der Laserdiode zu einer neuen Betriebstemperatur, welche einem Wert 48 der elektrischen Vorwärtsspannung der Laserdiode entspricht, wird als der neue Kennwert der Laserdiode bei der neuen Betriebstemperatur der Stromkennwert der zu der Laserdiode zumindest im Wesentlichen baugleichen Muster-Laserdiode übernommen, welcher durch einen weiteren Punkt 50 auf der zweiten Strom-Kennlinie 36 gekennzeichnet ist.

Claims (8)

  1. Verfahren zu einer Kalibrierung zumindest einer Laserdiode, insbesondere zumindest einer Laserdiode einer Laserprojektionsvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Laserdiode anhand eines Vergleichs zumindest eines aktuell erfassten Kennwerts der zumindest einen Laserdiode mit zumindest einem in zumindest einer Datenbank hinterlegten Kennwert einer zu der zumindest einen Laserdiode zumindest im Wesentlichen baugleichen Muster-Laserdiode kalibriert wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zu einer Erstellung der zumindest einen Datenbank Kennwerte einer Vielzahl von Muster-Laserdioden in allen Betriebstemperaturbereichen der Vielzahl von Muster-Laserdioden erfasst werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zu der Erstellung der zumindest einen Datenbank zumindest Temperaturkennwerte und/oder zumindest Leistungskennwerte und/oder zumindest Schwellenkennwerte und/oder zumindest Stromkennwerte und/oder zumindest Wellenlängenkennwerte der Vielzahl von Muster-Laserdioden erfasst werden.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verschiebung einer elektrischen Vorwärtsspannung der zumindest einen Laserdiode bestimmt wird und die Verschiebung der elektrischen Vorwärtsspannung der zumindest einen Laserdiode in die Kalibrierung der zumindest einen Laserdiode eingerechnet wird.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine aktuell erfasste Kennwert der zumindest einen Laserdiode bei einer einzigen Betriebstemperatur der zumindest einen Laserdiode ermittelt wird.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine aktuell erfasste Kennwert der zumindest einen Laserdiode bei der einzigen Betriebstemperatur der zumindest einen Laserdiode mit den in der zumindest einen Datenbank hinterlegten Kennwerten bei der selben Betriebstemperatur verglichen wird und dass anhand des Vergleichs der Kennwerte die mit der zumindest einen Laserdiode zumindest im Wesentlichen baugleiche zumindest eine Muster-Laserdiode bestimmt wird.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kennwerte der zumindest einen Laserdiode in dem kompletten Betriebstemperaturbereich der zumindest einen Laserdiode anhand der Kennwerte der mit der zumindest einen Laserdiode zumindest im Wesentlichen baugleichen zumindest einen Muster-Laserdiode bestimmt werden.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebstemperatur der zumindest einen Laserdiode anhand der elektrischen Vorwärtsspannung der zumindest einen Laserdiode ermittelt wird und dass die Betriebstemperatur der zumindest einen Muster-Laserdiode anhand der elektrischen Vorwärtsspannung der zumindest einen Muster-Laserdiode ermittelt wird.
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