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100寸)、且無需對焦的優(yōu)勢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，其通過往復(fù)擺動的電磁驅(qū)動方式的掃描鏡，使來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，通過以該共振頻率進(jìn)行驅(qū)動，可以使掃描鏡以最大的擺角進(jìn)行擺動，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。用于以這樣的高動作速率來執(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附近的振動鏡。
[0004]振動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，那么振動鏡的偏轉(zhuǎn)角將極大地減小。共振頻率取決于振動鏡的材料、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，為了操作振動鏡通過高偏轉(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，更不可能操作振動鏡。當(dāng)需要操作振動鏡通過高偏轉(zhuǎn)角時，希望控制振動鏡，使其偏轉(zhuǎn)角不能超過預(yù)定偏轉(zhuǎn)角。當(dāng)振動鏡在偏離共振頻率的工作頻率下工作時，由于輸入信號的強度需要高于振動鏡工作在共振頻率下時的輸入信號強度，因此用于驅(qū)動振動鏡的電路經(jīng)受增加了的負(fù)載。
[0006]為了調(diào)整偏轉(zhuǎn)角以操作振動鏡通過高偏轉(zhuǎn)角，希望振動鏡的偏轉(zhuǎn)角不會超過預(yù)定偏轉(zhuǎn)角，并且希望振動鏡在共振頻率下工作。
[0007]為了調(diào)整振動鏡的偏轉(zhuǎn)角，必需精確地檢測振動鏡的偏轉(zhuǎn)角，并根據(jù)檢測到的偏轉(zhuǎn)角來對振動鏡進(jìn)行調(diào)節(jié)。而且，現(xiàn)有的激光投影儀在進(jìn)行演示時，為了標(biāo)示講演的當(dāng)前內(nèi)容，人們常需要專門配備一只激光筆，從而在沒有激光筆或激光筆丟失等情況下都會有許多不便。

【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，提供一種通過電磁驅(qū)動型掃描鏡的驅(qū)動產(chǎn)生的反電動勢的值是否超過閾值判斷掃描經(jīng)是否以足夠的擺角大小被驅(qū)動，確保啟動時的安全性；并且通過偏轉(zhuǎn)角檢測器和偏轉(zhuǎn)角調(diào)整器來對振動鏡偏轉(zhuǎn)角進(jìn)行調(diào)節(jié)的新型激光投影儀。
[0009]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(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)要投影的圖像來調(diào)制激光束的強度；
[0012]振動鏡，用于水平偏轉(zhuǎn)強度已經(jīng)過調(diào)制的激光束；
[0013]電磁驅(qū)動型掃描鏡，用于使來自激光光源的激光進(jìn)行掃描；
[0014]偏轉(zhuǎn)角檢測器，用于檢測所述振動鏡的偏轉(zhuǎn)角；
[0015]偏轉(zhuǎn)角調(diào)整器，用于基于檢測到的所述振動鏡的偏轉(zhuǎn)角，調(diào)整所述振動鏡的偏轉(zhuǎn)角；
[0016]反電動勢檢測單元，用于在激光投影儀啟動時，檢測由于驅(qū)動電磁驅(qū)動型掃描鏡而產(chǎn)生的反電動勢；
[0017]控制模塊，用于對偏轉(zhuǎn)角檢測器和反電動勢檢測單元采集到的信號進(jìn)行處理，以及對投影儀內(nèi)部的激光光源、振動鏡驅(qū)動單元、掃描鏡驅(qū)動單元和偏轉(zhuǎn)角調(diào)整器進(jìn)行控制;
[0018]所述的信號輸入設(shè)備與控制模塊相連，控制模塊通過激光驅(qū)動器連接激光光源、激光光源依次連接調(diào)制器、振動鏡和掃描鏡，控制模塊通過振動鏡驅(qū)動單元與振動鏡相連，控制模塊通過掃描鏡驅(qū)動單元連接掃描鏡，控制模塊還通過視頻信號處理單元與調(diào)制器相連，偏轉(zhuǎn)角檢測器和偏轉(zhuǎn)角調(diào)整期分別連接在振動鏡上。
[0019]進(jìn)一步地，所述的控制模塊包括:
[0020]CPU、存儲單元，以及
[0021]光標(biāo)控制單元，用于生成可實時移動的光標(biāo)信號并傳送至CPU ;
[0022]反電動勢判定單元，用于判定由反電動勢檢測單元檢測到的反電動勢的值是否超過預(yù)設(shè)的閾值；
[0023]次數(shù)判斷單元，用于對由反電動勢判定單元判定為反電動勢的值超過預(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勢的值被判定為超過規(guī)定的閾值的次數(shù)大于或等于規(guī)定次數(shù)的情況下，使激光光源開始點燈；
[0025]反電動勢判定單元的輸入與反電動勢檢測單元相連，反電動勢判定單元的輸出通過次數(shù)判斷單元后連接CPU ;光標(biāo)控制單元的輸入與信號輸入設(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)動器；CPU的輸出連接偏轉(zhuǎn)角調(diào)整器；CPU還與存儲單元連結(jié)。
[0026]進(jìn)一步地，所述的調(diào)制器與振動鏡之間還設(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)定時間內(nèi)沒有由反電動勢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)動型掃描鏡的驅(qū)動條件。
[0027]進(jìn)一步地，所述的偏轉(zhuǎn)角檢測器包括光檢測元件陣列，所述光檢測元件陣列包括平行于水平掃描方向排列的多個光檢測元件，振動鏡使激光束沿水平掃描方向偏轉(zhuǎn)，光檢測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。所述的光檢測元件陣列的光檢測元件不是等間隔排列的，與光檢測元件陣列中心相比，光檢測元件陣列中的光檢測元件在光檢測元件陣列的端部更密集。光檢測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)整振動鏡的驅(qū)動信號的頻率和強度，偏轉(zhuǎn)角調(diào)整器通過使振動鏡的驅(qū)動信號的頻率與振動鏡的共振頻率相一致，然后改變所述振動鏡的驅(qū)動信號的強度，來調(diào)整所述振動鏡的偏轉(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，該遙控部可通過位置傳感器偵測位置變化并將位置變化信號傳送給接收部。
[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時，電磁驅(qū)動型掃描鏡的擺角沒有達(dá)到足夠大小的期間內(nèi)，激光光源不點燈，在電磁驅(qū)動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始點燈；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)，消除對人體造成傷害的危險，提高了激光投影儀在啟動時的安全性；另外，由于電磁驅(qū)動型掃描鏡是否以足夠的擺角大小被驅(qū)動，是根據(jù)由該驅(qū)動產(chǎn)生的反電動勢的值是否超過規(guī)定閾值而進(jìn)行判斷的，所以可以通過可靠且簡單的方法確保啟動時的安全性；
[0032]2、用于檢測和調(diào)整水平掃描的振動鏡的偏轉(zhuǎn)角的光檢測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需用于檢測振動鏡偏轉(zhuǎn)角的光源的情況下，檢測用于水平掃描的振動鏡的偏轉(zhuǎn)角，當(dāng)將振動鏡的工作頻率調(diào)整至其共振頻率時，防止振動鏡由于過度驅(qū)動而遭到破壞，如果沒有達(dá)到規(guī)定的偏轉(zhuǎn)角，則不會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)開始投影圖像之后，也可以針對每一幀間間隔對振動鏡的偏轉(zhuǎn)角進(jìn)行檢測和校正，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)投影于畫面中，從而可免去激光筆，而且操作簡便。
【附圖說明】
[0034]圖1為本發(fā)明的激光投影儀結(jié)構(gòu)示意框圖。
【具體實施方式】
[0035]下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本發(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)要投影的圖像來調(diào)制激光束的強度；
[0039]振動鏡，用于水平偏轉(zhuǎn)強度已經(jīng)過調(diào)制的激光束；
[0040]電磁驅(qū)動型掃描鏡，用于使來自激光光源的激光進(jìn)行掃描；
[0041]偏轉(zhuǎn)角檢測器，用于檢測所述振動鏡的偏轉(zhuǎn)角；
[0042]偏轉(zhuǎn)角調(diào)整器，用于基于檢測到的所述振動鏡的偏轉(zhuǎn)角，調(diào)整所述振動鏡的偏轉(zhuǎn)角；
[0043]反電動勢檢測單元，用于在激光投影儀啟動時，檢測由于驅(qū)動電磁驅(qū)動型掃描鏡而產(chǎn)生的反電動勢；
[0044]控制模塊，用于對偏轉(zhuǎn)角檢測器和反電動勢檢測單元采集到的信號進(jìn)行處理，以及對投影儀內(nèi)部的激光光源、振動鏡驅(qū)動單元、掃描鏡驅(qū)動單元和偏轉(zhuǎn)角調(diào)整器進(jìn)行控制;
[0045]所述的信號輸入設(shè)備與控制模塊相連，控制模塊通過激光驅(qū)動器連接激光光源、激光光源依次連接調(diào)制器、振動鏡和掃描鏡，控制模塊通過振動鏡驅(qū)動單元與振動鏡相連，控制模塊通過掃描鏡驅(qū)動單元連接掃描鏡，控制模塊還通過視頻信號處理單元與調(diào)制器相連，偏轉(zhuǎn)角檢測器和偏轉(zhuǎn)角調(diào)整期分別連接在振動鏡上。
[0046]進(jìn)一步地，所述的控制模塊包括:
[0047]CPU、存儲單元，以及
[0048]光標(biāo)控制單元