專利名稱：激光掃描彩色顯象方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是用激光作為光源，以激光束作掃描光束，是用于顯示圖象的發(fā)明。
目前的圖象顯示裝置，或多或少存在一些不足，例如，陰極射線管型顯示裝置存在功耗大，制造困難，輻射強(qiáng)度較大等一些不足；平板式顯示裝置雖有輻射強(qiáng)度較小等優(yōu)點(diǎn)，但當(dāng)觀察者斜對(duì)著某些平板式顯示裝置看時(shí)，圖象看起不清晰，且造價(jià)高；電影、幻燈機(jī)式的顯象裝置，雖其色彩鮮艷，對(duì)比度強(qiáng)，圖象清晰，但因其高成本技術(shù)復(fù)雜等原因，不適合大眾消費(fèi)；其它顯象裝置也或多或少有些不足。
本發(fā)明人為了解決目前顯象裝置的一些不足，經(jīng)過認(rèn)真思考終于完成了本發(fā)明。
本發(fā)明的目的是為大眾提供一種低功耗，低輻射，較高清晰度，較方便更改圖象顯示幅面，低成本的顯象方法。
本發(fā)明所用的顯象光源是耗電很少，可發(fā)出滿足圖象顯示亮度要求，有良好平行性激光束的激光器，且所用激光器可以隨輸入其的電流強(qiáng)度的大小相應(yīng)改變其發(fā)光強(qiáng)度，且其在正常工作狀態(tài)下工作時(shí)間不小于5000小時(shí)。
本發(fā)明所用的光束移動(dòng)裝置是兩邊裝有良好反光性能的電極片的壓電陶瓷片，即在壓電陶瓷片的上下兩面裝有良好反光性能的材料，此材料有足夠的強(qiáng)度，此材料既作為反光鏡也作為電極。
本發(fā)明所用的掃描圖象放大裝置為由一個(gè)半凸透鏡和一個(gè)半凹透鏡所組成的透鏡組，半凹透鏡和半凸透鏡之間的相對(duì)位置可以變化。
本發(fā)明設(shè)有減弱壓電陶瓷片工作時(shí)產(chǎn)生噪音的裝置。
本發(fā)明設(shè)有聚攏激光束的裝置。
本發(fā)明是以如下方式完成的。從電路輸出的色度信號(hào)分別調(diào)制與之相應(yīng)的激光器(即綠色色度信號(hào)調(diào)制發(fā)綠光的激光器；紅色色度信號(hào)調(diào)制發(fā)紅光的激光器，藍(lán)色色度信號(hào)調(diào)制發(fā)藍(lán)光的激光器)使激光器分別發(fā)出光強(qiáng)與其調(diào)制信號(hào)相一致的激光束，且保證三束激光束在同一個(gè)平面上。當(dāng)激光束不致使壓電陶瓷片組正常工作時(shí)掃描出的圖象出現(xiàn)掃描光束有重合部分時(shí)，光束不通過縮減光束寬度的裝置，即不采用縮減光束寬度的裝置；當(dāng)激光束的寬度使壓電陶瓷片組正常工作時(shí)掃描出的圖象出現(xiàn)掃描光束有重合部分時(shí)，光束通過縮減光束寬度的裝置，即采用縮減光束寬度的裝置，且被縮減寬度后的光束的寬不得大于所允許的激光束的寬度。這樣做的目的是防止因激光束寬度過寬，在壓電陶瓷片在正常形變范圍內(nèi)，使得掃描光束有重合部分造成圖象不清晰。符合要求的三束激光束中有兩束照到相應(yīng)的反光鏡上，被反射后的兩束激光束與第三束激光束相互平行，且處于同一個(gè)平面；此三束相互平行的激光束照射到一塊有良好透光性能的玻璃磚，利用玻璃磚對(duì)不同波長(zhǎng)的光有不同的折射率這一性性質(zhì)，聚攏三束激光束，進(jìn)而得到隨調(diào)制信號(hào)而變化顏色的復(fù)合光束。此復(fù)合光束照射到有良好的反光特性的壓電陶瓷片的電極板上，壓電陶瓷片可隨外加掃描電壓而伸縮，相應(yīng)帶動(dòng)電極片伸縮進(jìn)而使復(fù)合光束有X向速度和Y向速度，且使復(fù)合光束X向速度和Y向速度的關(guān)系與外加的控制X向和Y向的掃描電壓關(guān)系相一致。如輸入的掃描信號(hào)和色度信號(hào)與其它裝置(如計(jì)算機(jī)顯示卡，電視機(jī)機(jī)芯)輸出的信號(hào)同步，則此復(fù)合光束便可以掃描出圖象。因壓電陶瓷片的形變較小，因此使掃描光束透過由一個(gè)半凹透鏡和一個(gè)半凸透鏡組成的透鏡組，再照射到光屏上，則此復(fù)合光束便可在光屏上掃描成像。
下面將結(jié)合附圖
對(duì)發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述圖一為本發(fā)明所用的激光束縮減裝置圖?？紤]縮減光束的寬度是為了防止當(dāng)激光的寬度過寬時(shí)使相鄰時(shí)間上的掃描光束有重合部分造成圖象的不清晰，反之若掃描裝置可以使相鄰時(shí)間上的掃描光束分開則可以不采用此裝置。圖中[6]為激光器電源引線，[4]為激光器，[5]為激光器發(fā)出的平行光束，[1]為較長(zhǎng)焦距的凸透鏡，[2]為較短焦距的凸透鏡，[13]為有小孔的板，且小孔位于兩個(gè)透鏡的焦點(diǎn)上，用來阻擋部分光束，提高光束[3]的質(zhì)量，圖中透鏡[1]和透鏡[2]主光軸重合。
圖二為本發(fā)明的光束聚攏裝置圖。三束激光束其中光束[8]光束[7]分別射到小平面反光鏡[10]、[9]上，經(jīng)反射后，兩光束與光束[3]相互平行且位于同一平面，照射到玻璃磚[11]上，利用同一玻璃對(duì)不同波長(zhǎng)的光有不同的折射率這一性質(zhì)，將三束光線聚攏為復(fù)合光束[12]。
圖三為本發(fā)明的負(fù)責(zé)X向掃描壓電陶瓷片裝置的俯視圖。壓電陶瓷片成對(duì)組合，且光束與壓電陶瓷片所在平面成45度角，用多對(duì)壓電陶瓷片目的是當(dāng)壓電陶瓷形變時(shí)，使光束移動(dòng)量較大便于使在時(shí)間上相鄰的掃描光束相互分開，便于適應(yīng)不同的顯象要求，提高裝置的兼容性能。圖中用三對(duì)壓電陶瓷片作為光移動(dòng)的工具，在保證壓電陶瓷片正常形變范圍內(nèi)，相鄰時(shí)間的掃描光束不可有重合部分，以及裝置有較好的兼容性能下可以增加或減少壓電陶瓷片的數(shù)目。
圖四為負(fù)責(zé)X向掃描的壓電陶瓷片的立體圖以及其接線圖。每對(duì)壓電陶瓷片相互平行放置，且作為反光面的電極片有良好的反光特性。當(dāng)掃描電壓接入時(shí)，在一行掃描時(shí)間內(nèi)，壓電陶瓷片逐步增大光束的移動(dòng)距離，這類似于電路中的多級(jí)放大器。也可以用別的組合方式組合壓電陶瓷片，但要保證在一行掃描時(shí)間內(nèi)光束在移動(dòng)過程中，光束的移動(dòng)距離要逐步變大。圖中接線在壓電陶瓷的極化方向相同時(shí)適用。
圖五為負(fù)責(zé)光束Y向掃描壓電陶瓷片裝置俯視圖。
圖六為負(fù)責(zé)光束Y向掃描壓電陶瓷片裝置的立體圖及其接線圖。
負(fù)責(zé)光束Y向移動(dòng)的壓電陶瓷片的要求與負(fù)責(zé)X方向移動(dòng)壓電陶瓷片要求相似，但壓電陶瓷片寬度比負(fù)責(zé)光束X向移動(dòng)用壓電陶瓷片要寬。
圖七為本發(fā)明的圖象放大及調(diào)節(jié)圖象放大裝置。凸透鏡[36]放置于一個(gè)可調(diào)支架[26]上，可調(diào)支架[26]下端的凸起部分上有蝸桿齒紋，蝸桿齒輪[33]裝在微型永磁直流電動(dòng)機(jī)[32]軸上，微型永磁場(chǎng)直流電機(jī)及蝸桿齒輪安裝在機(jī)體[30]內(nèi)，若給微型電機(jī)通以不同方向電流，則電機(jī)就可以帶動(dòng)蝸桿齒輪不同方向旋轉(zhuǎn)進(jìn)而使可調(diào)支架[26]以不同方向平動(dòng)，也就使半凸透鏡[36]和半凹透鏡[35]之間的位置變化，使透鏡組的焦距變化，且保證該透鏡組始終會(huì)聚光束。掃描用激光束有良好的平行性，其雖被壓電陶瓷片移動(dòng)位置，經(jīng)透鏡折射經(jīng)過透鏡組焦點(diǎn)后射向光屏，仍在光屏上打出一個(gè)彩色小點(diǎn)，且點(diǎn)的大小隨圖象幅度大小相應(yīng)變化，許多彩色小點(diǎn)組成圖象，調(diào)節(jié)透鏡組焦距就可以改變屏上圖象的面積。
圖八為整體裝置的立體圖。因掃描光束的供給方式可能不同，故圖中沒有畫出三個(gè)激光器而畫出了三束激光束[3]、[8]、[7]。其中光束[7]、[8]經(jīng)反光鏡[9]、[10]，反射后與光束[3]相互平行位于同一平面上，三束光經(jīng)玻璃磚[11]聚攏后折射向負(fù)責(zé)光束X向移動(dòng)壓電陶瓷片后射后向負(fù)責(zé)光束Y向移動(dòng)壓電陶瓷片。若分別給兩壓電陶瓷片組加上掃描電壓，則光束通過透鏡組便可在光屏上掃描出較大的光柵。掃描裝置的外面填充有消音材料，用以減弱掃描工作時(shí)產(chǎn)生的噪音。
結(jié)合上述的說明，本發(fā)明有某些優(yōu)點(diǎn)1、技術(shù)難度較低；2、功耗??；3、工作較可靠；4、圖象面積可以調(diào)節(jié)；5、制造成本較低，適合大眾使用。本發(fā)明對(duì)掃描用激光束的寬度要求較高，對(duì)掃描激光束的平行性要求較高，要求壓電陶瓷片對(duì)電壓的依賴性小，對(duì)電壓的變化靈敏。為了使本發(fā)明有較好的兼容性能，對(duì)掃描電路要求較高。
以上是整個(gè)發(fā)明的原理說明。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明為一種激光掃描彩色顯象方法。
2.如權(quán)利要求1所述，本發(fā)明用由一個(gè)半凸透鏡和一個(gè)半凹透鏡組成的透鏡組作為掃描圖象的放大器件。
3.如權(quán)利要求2所述，該透鏡組的焦距可以調(diào)節(jié)，且其始終有會(huì)聚光束能力。
4.本發(fā)明采用發(fā)綠光的激光器，發(fā)藍(lán)光的激光器和發(fā)紅光的激光器作為光源，以激光束作掃描光束，光束在光屏上掃描成象。
5.如權(quán)利要求4所述，本發(fā)明設(shè)有聚攏紅、綠、藍(lán)三束激光束的玻璃磚。
6.如權(quán)利要求5所述，本發(fā)明的掃描用激光束為紅、綠、藍(lán)三束激光束經(jīng)聚攏后的復(fù)合光束。
7.如權(quán)利要求1所述，本發(fā)明用壓電陶瓷片作為光束的移動(dòng)工具。
8.如權(quán)利要求7所述，光束移動(dòng)用壓電陶瓷片分為兩組，一組負(fù)責(zé)光束X向移動(dòng)，另一組負(fù)責(zé)光束Y向移動(dòng)，且光束與壓電陶瓷片所在平面成為45度角。
9.如權(quán)利要求6或8所述，圖象掃描時(shí)，相鄰時(shí)間的行掃描光束不可以有重合部分。
全文摘要
一種激光掃描顯象方法。該方法用激光作為光源，以激光束作為掃描光束，在光屏上掃描成象。該方法用壓電陶瓷片負(fù)責(zé)光束X向和Y向移動(dòng)，以由一個(gè)半凸透鏡和一個(gè)半凹透鏡組成的，可調(diào)節(jié)焦距的透鏡組作為放大圖象的器件(該透鏡組始終有會(huì)聚光束的能力)。它是可以調(diào)節(jié)圖象幅面大小的顯象方法。
文檔編號(hào)G02B26/10GK1448752SQ0210860
公開日2003年10月15日 申請(qǐng)日期2002年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月29日
發(fā)明者王兵 申請(qǐng)人:王兵