一種新型激光投影儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于激光投影技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種新型激光投影儀。
【背景技術(shù)】
[0002]投影儀已成為現(xiàn)代商務(wù)人士常用的產(chǎn)品。與現(xiàn)有的數(shù)位光處理器(Digital LightProcess1n，DLP)或者娃晶光技術(shù)(Liquid Crystalon Silicon，LCoS)相比，激光投影儀因其耗電更少、投射影像更大(可超過(guò)100寸)、且無(wú)需對(duì)焦的優(yōu)勢(shì)而成為人們青睞的產(chǎn)品。作為以激光器為光源的激光投影儀，其通過(guò)往復(fù)擺動(dòng)的電磁驅(qū)動(dòng)方式的掃描鏡，使來(lái)自激光光源的激光在屏幕上進(jìn)行掃描而顯示圖像。掃描鏡具有根據(jù)其尺寸及材料的密度、硬度而確定的固有的共振頻率，通過(guò)以該共振頻率進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，可以使掃描鏡以最大的擺角進(jìn)行擺動(dòng)，從而以低電力顯示較大的圖像。
[0003]基于激光束的光柵掃描來(lái)投影和顯示圖像的一些激光投影儀具有在從幾十kHz至10kHz范圍內(nèi)進(jìn)行水平掃描的高動(dòng)作速率、和以±20°或更大視角為代表的高偏轉(zhuǎn)角。用于以這樣的高動(dòng)作速率來(lái)執(zhí)行掃描處理并具有高偏轉(zhuǎn)角的一種方法是，使用工作在其共振點(diǎn)附近的振動(dòng)鏡。
[0004]振動(dòng)鏡可以在其共振頻率附近的小工作頻率范圍內(nèi)具有高偏轉(zhuǎn)角。然而，如果工作頻率偏離共振頻率，那么振動(dòng)鏡的偏轉(zhuǎn)角將極大地減小。共振頻率取決于振動(dòng)鏡的材料、形狀、溫度等，并且由于生產(chǎn)差異和工作溫度的緣故易于改變。因此，為了操作振動(dòng)鏡通過(guò)高偏轉(zhuǎn)角，必需使共振頻率和工作頻率彼此保持盡可能地接近。因此，調(diào)整振動(dòng)鏡使其共振頻率接近工作頻率，或使工作頻率接近其共振頻率。
[0005]隨著偏轉(zhuǎn)角變得更大，更不可能操作振動(dòng)鏡。當(dāng)需要操作振動(dòng)鏡通過(guò)高偏轉(zhuǎn)角時(shí)，希望控制振動(dòng)鏡，使其偏轉(zhuǎn)角不能超過(guò)預(yù)定偏轉(zhuǎn)角。當(dāng)振動(dòng)鏡在偏離共振頻率的工作頻率下工作時(shí)，由于輸入信號(hào)的強(qiáng)度需要高于振動(dòng)鏡工作在共振頻率下時(shí)的輸入信號(hào)強(qiáng)度，因此用于驅(qū)動(dòng)振動(dòng)鏡的電路經(jīng)受增加了的負(fù)載。
[0006]為了調(diào)整偏轉(zhuǎn)角以操作振動(dòng)鏡通過(guò)高偏轉(zhuǎn)角，希望振動(dòng)鏡的偏轉(zhuǎn)角不會(huì)超過(guò)預(yù)定偏轉(zhuǎn)角，并且希望振動(dòng)鏡在共振頻率下工作。
[0007]為了調(diào)整振動(dòng)鏡的偏轉(zhuǎn)角，必需精確地檢測(cè)振動(dòng)鏡的偏轉(zhuǎn)角，并根據(jù)檢測(cè)到的偏轉(zhuǎn)角來(lái)對(duì)振動(dòng)鏡進(jìn)行調(diào)節(jié)。而且，現(xiàn)有的激光投影儀在進(jìn)行演示時(shí)，為了標(biāo)示講演的當(dāng)前內(nèi)容，人們常需要專門(mén)配備一只激光筆，從而在沒(méi)有激光筆或激光筆丟失等情況下都會(huì)有許多不便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于客服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種通過(guò)電磁驅(qū)動(dòng)型掃描鏡的驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)的值是否超過(guò)閾值判斷掃描經(jīng)是否以足夠的擺角大小被驅(qū)動(dòng)，確保啟動(dòng)時(shí)的安全性；并且通過(guò)偏轉(zhuǎn)角檢測(cè)器和偏轉(zhuǎn)角調(diào)整器來(lái)對(duì)振動(dòng)鏡偏轉(zhuǎn)角進(jìn)行調(diào)節(jié)的新型激光投影儀。
[0009]本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的:一種新型激光投影儀，包括:
[0010]激光光源，用于發(fā)射激光束；
[0011]調(diào)制器，用于根據(jù)要投影的圖像來(lái)調(diào)制激光束的強(qiáng)度；
[0012]振動(dòng)鏡，用于水平偏轉(zhuǎn)強(qiáng)度已經(jīng)過(guò)調(diào)制的激光束；
[0013]電磁驅(qū)動(dòng)型掃描鏡，用于使來(lái)自激光光源的激光進(jìn)行掃描；
[0014]偏轉(zhuǎn)角檢測(cè)器，用于檢測(cè)所述振動(dòng)鏡的偏轉(zhuǎn)角；
[0015]偏轉(zhuǎn)角調(diào)整器，用于基于檢測(cè)到的所述振動(dòng)鏡的偏轉(zhuǎn)角，調(diào)整所述振動(dòng)鏡的偏轉(zhuǎn)角；
[0016]反電動(dòng)勢(shì)檢測(cè)單元，用于在激光投影儀啟動(dòng)時(shí)，檢測(cè)由于驅(qū)動(dòng)電磁驅(qū)動(dòng)型掃描鏡而產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)；
[0017]控制模塊，用于對(duì)偏轉(zhuǎn)角檢測(cè)器和反電動(dòng)勢(shì)檢測(cè)單元采集到的信號(hào)進(jìn)行處理，以及對(duì)投影儀內(nèi)部的激光光源、振動(dòng)鏡驅(qū)動(dòng)單元、掃描鏡驅(qū)動(dòng)單元和偏轉(zhuǎn)角調(diào)整器進(jìn)行控制;
[0018]所述的信號(hào)輸入設(shè)備與控制模塊相連，控制模塊通過(guò)激光驅(qū)動(dòng)器連接激光光源、激光光源依次連接調(diào)制器、振動(dòng)鏡和掃描鏡，控制模塊通過(guò)振動(dòng)鏡驅(qū)動(dòng)單元與振動(dòng)鏡相連，控制模塊通過(guò)掃描鏡驅(qū)動(dòng)單元連接掃描鏡，控制模塊還通過(guò)視頻信號(hào)處理單元與調(diào)制器相連，偏轉(zhuǎn)角檢測(cè)器和偏轉(zhuǎn)角調(diào)整期分別連接在振動(dòng)鏡上。
[0019]進(jìn)一步地，所述的控制模塊包括:
[0020]CPU、存儲(chǔ)單元，以及
[0021]光標(biāo)控制單元，用于生成可實(shí)時(shí)移動(dòng)的光標(biāo)信號(hào)并傳送至CPU ;
[0022]反電動(dòng)勢(shì)判定單元，用于判定由反電動(dòng)勢(shì)檢測(cè)單元檢測(cè)到的反電動(dòng)勢(shì)的值是否超過(guò)預(yù)設(shè)的閾值；
[0023]次數(shù)判斷單元，用于對(duì)由反電動(dòng)勢(shì)判定單元判定為反電動(dòng)勢(shì)的值超過(guò)預(yù)設(shè)的閾值的次數(shù)是否大于或等于規(guī)定次數(shù)進(jìn)行判斷；
[0024]光源控制單元，用于在次數(shù)判斷單元判斷出反電動(dòng)勢(shì)的值被判定為超過(guò)規(guī)定的閾值的次數(shù)大于或等于規(guī)定次數(shù)的情況下，使激光光源開(kāi)始點(diǎn)燈；
[0025]反電動(dòng)勢(shì)判定單元的輸入與反電動(dòng)勢(shì)檢測(cè)單元相連，反電動(dòng)勢(shì)判定單元的輸出通過(guò)次數(shù)判斷單元后連接CPU ;光標(biāo)控制單元的輸入與信號(hào)輸入設(shè)備相連，光標(biāo)控制單元的輸出連接CPU ;CPU的輸出與光標(biāo)控制單元相連，光標(biāo)控制單元的輸出連接激光驅(qū)動(dòng)器；CPU的輸出連接偏轉(zhuǎn)角調(diào)整器；CPU還與存儲(chǔ)單元連結(jié)。
[0026]進(jìn)一步地，所述的調(diào)制器與振動(dòng)鏡之間還設(shè)有一準(zhǔn)直透鏡；所述的控制模塊內(nèi)還設(shè)有一變更單元，用于在規(guī)定時(shí)間內(nèi)沒(méi)有由反電動(dòng)勢(shì)判定單元判定為所述相位差處于規(guī)定的范圍內(nèi)的情況下，變更所述電磁驅(qū)動(dòng)型掃描鏡的驅(qū)動(dòng)條件。
[0027]進(jìn)一步地，所述的偏轉(zhuǎn)角檢測(cè)器包括光檢測(cè)元件陣列，所述光檢測(cè)元件陣列包括平行于水平掃描方向排列的多個(gè)光檢測(cè)元件，振動(dòng)鏡使激光束沿水平掃描方向偏轉(zhuǎn)，光檢測(cè)元件陣列被配置于圖像投影區(qū)外部，并被配置于包括激光束水平掃描范圍的寬范圍中。所述的光檢測(cè)元件陣列的光檢測(cè)元件不是等間隔排列的，與光檢測(cè)元件陣列中心相比，光檢測(cè)元件陣列中的光檢測(cè)元件在光檢測(cè)元件陣列的端部更密集。光檢測(cè)元件陣列包括透明基板和被配置于透明基板上的半導(dǎo)體層。
[0028]進(jìn)一步地，所述的偏轉(zhuǎn)角調(diào)整器用于調(diào)整振動(dòng)鏡的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率和強(qiáng)度，偏轉(zhuǎn)角調(diào)整器通過(guò)使振動(dòng)鏡的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率與振動(dòng)鏡的共振頻率相一致，然后改變所述振動(dòng)鏡的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的強(qiáng)度，來(lái)調(diào)整所述振動(dòng)鏡的偏轉(zhuǎn)角。
[0029]進(jìn)一步地，所述的光標(biāo)控制單元包括一組用于控制光標(biāo)移動(dòng)的觸控板或控制按鍵，以及一組用于控制光標(biāo)形狀變化的控制按鍵，與CPU耦接的接收部及與該接收部耦合的遙控部，且該遙控部上裝設(shè)有位置傳感器，該遙控部可通過(guò)位置傳感器偵測(cè)位置變化并將位置變化信號(hào)傳送給接收部。
[0030]本發(fā)明的有益效果是:
[0031]1、本發(fā)明的激光投影儀在啟動(dòng)時(shí)，電磁驅(qū)動(dòng)型掃描鏡的擺角沒(méi)有達(dá)到足夠大小的期間內(nèi)，激光光源不點(diǎn)燈，在電磁驅(qū)動(dòng)型掃描鏡的擺角已經(jīng)達(dá)到足夠大小后才使激光光源開(kāi)始點(diǎn)燈；可以避免由于處于尚未充分地確保擺角的狀態(tài)下的掃描鏡，導(dǎo)致從激光光源發(fā)出的激光照射在較小的范圍內(nèi)，消除對(duì)人體造成傷害的危險(xiǎn)，提高了激光投影儀在啟動(dòng)時(shí)的安全性；另外，由于電磁驅(qū)動(dòng)型掃描鏡是否以足夠的擺角大小被驅(qū)動(dòng)，是根據(jù)由該驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)的值是否超過(guò)規(guī)定閾值而進(jìn)行判斷的，所以可以通過(guò)可靠且簡(jiǎn)單的方法確保啟動(dòng)時(shí)的安全性；
[0032]2、用于檢測(cè)和調(diào)整水平掃描的振動(dòng)鏡的偏轉(zhuǎn)角的光檢測(cè)元件陣列被配置為平行于激光束的水平掃描方向，并被配置在比要調(diào)整的激光束的偏轉(zhuǎn)角范圍更寬的范圍內(nèi)，即使偏轉(zhuǎn)角很小，激光投影儀也能夠在無(wú)需用于檢測(cè)振動(dòng)鏡偏轉(zhuǎn)角的光源的情況下，檢測(cè)用于水平掃描的振動(dòng)鏡的偏轉(zhuǎn)角，當(dāng)將振動(dòng)鏡的工作頻率調(diào)整至其共振頻率時(shí)，防止振動(dòng)鏡由于過(guò)度驅(qū)動(dòng)而遭到破壞，如果沒(méi)有達(dá)到規(guī)定的偏轉(zhuǎn)角，則不會(huì)從激光投影儀投射激光，使激光投影儀保持安全；即使在已經(jīng)開(kāi)始投影圖像之后，也可以針對(duì)每一幀間間隔對(duì)振動(dòng)鏡的偏轉(zhuǎn)角進(jìn)行檢測(cè)和校正，激光投影儀可以以穩(wěn)定的偏轉(zhuǎn)間隔持續(xù)投影圖像；
[0033]3、本發(fā)明的激光投影儀能夠利用自身激光資源，將光標(biāo)控制單元生成之激光光標(biāo)投影于畫(huà)面中，從而可免去激光筆，而且操作簡(jiǎn)便。
【附圖說(shuō)明】
[0034]圖1為本發(fā)明的激光投影儀結(jié)構(gòu)示意框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035]下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0036]如圖1所示，本發(fā)明的一種新型激光投影儀，包括:
[0037]激光光源，用于發(fā)射激光束；
[0038]調(diào)制器，用于根據(jù)要投影的圖像來(lái)調(diào)制激光束的強(qiáng)度；
[0039]振動(dòng)鏡，用于水平偏轉(zhuǎn)強(qiáng)度已經(jīng)過(guò)調(diào)制的激光束；
[0040]電磁驅(qū)動(dòng)型掃描鏡，用于使來(lái)自激光光源的激光進(jìn)行掃描；
[0041]偏轉(zhuǎn)角檢測(cè)器，用于檢測(cè)所述振動(dòng)鏡的偏轉(zhuǎn)角；
[0042]偏轉(zhuǎn)角調(diào)整器，用于基于檢測(cè)到的所述振動(dòng)鏡的偏轉(zhuǎn)角，調(diào)整所述振動(dòng)鏡的偏轉(zhuǎn)角；
[0043]反電動(dòng)勢(shì)檢測(cè)單元，用于在激光投影儀啟動(dòng)時(shí)，檢測(cè)由于驅(qū)動(dòng)電磁驅(qū)動(dòng)型掃描鏡而產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)；
[0044]控制模塊，用于對(duì)偏轉(zhuǎn)角檢測(cè)器和反電動(dòng)勢(shì)檢測(cè)單元采集到的信號(hào)進(jìn)行處理，以及對(duì)投影儀內(nèi)部的激光光源、振動(dòng)鏡驅(qū)動(dòng)單元、掃描鏡驅(qū)動(dòng)單元和偏轉(zhuǎn)角調(diào)整器進(jìn)行控制;
[0045]所述的信號(hào)輸入設(shè)備與控制模塊相連，控制模塊通過(guò)激光驅(qū)動(dòng)器連接激光光源、激光光源依次連接調(diào)制器、振動(dòng)鏡和掃描鏡，控制模塊通過(guò)振動(dòng)鏡驅(qū)動(dòng)單元與振動(dòng)鏡相連，控制模塊通過(guò)掃描鏡驅(qū)動(dòng)單元連接掃描鏡，控制模塊還通過(guò)視頻信號(hào)處理單元與調(diào)制器相連，偏轉(zhuǎn)角檢測(cè)器和偏轉(zhuǎn)角調(diào)整期分別連接在振動(dòng)鏡上。
[0046]進(jìn)一步地，所述的控制模塊包括:
[0047]CPU、存儲(chǔ)單元，以及
[0048]光標(biāo)控制單元