大角度均勻一字線激光扇面調(diào)制裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型的大角度均勻一字線激光扇面調(diào)制裝置，設(shè)置于屏幕之上，包括一字線激光器組及其固定結(jié)構(gòu)，所述激光器組包括相鄰的復(fù)數(shù)個(gè)一字線激光器，從左到右依次固定排列，最左側(cè)的激光器的最左側(cè)的出射光線有水平以上順時(shí)針0-10度的傾角，最右側(cè)的激光器的最右側(cè)的出射光線有水平以上逆時(shí)針0-10度的傾角，中間激光器的最左側(cè)出射光線與其左側(cè)相鄰激光器的最右側(cè)出射光線的交點(diǎn)、最右側(cè)出射光線與其右側(cè)激光器的最左側(cè)出射光線的交點(diǎn)位于所述屏幕上方。本實(shí)用新型能夠形成180～200度的激光扇面，還可以保證整個(gè)的激光扇面的均勻性和線性寬度。
【專利說明】
大角度均勻一字線激光扇面調(diào)制裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于激光調(diào)制裝置領(lǐng)域，尤其是涉及一種大角度均勻一字線激光扇面調(diào)制
目.0
【背景技術(shù)】
[0002]隨著工業(yè)4.0的發(fā)展，人機(jī)之間的交互也日漸引起各方人們的重視。當(dāng)前對(duì)于人與大屏幕以及超大屏幕之間的交互輔助方式有紅外邊框，激光雷達(dá)，紅外一字線激光器等。紅外邊框需要發(fā)光光源與傳感器一一對(duì)應(yīng)，較難校準(zhǔn)，而且用在大屏幕的尺寸有限，更不適應(yīng)超大屏幕，并且價(jià)格較貴。激光雷達(dá)體積較大，且價(jià)格非常昂貴。
[0003]對(duì)于紅外一字線激光模組，當(dāng)前市面上可以通過不同的棱鏡實(shí)現(xiàn)不同的角度，例如:用柱面鏡或柱面鏡陣列，可以實(shí)現(xiàn)30度、60度、90度、110度、130度、150度等，但是很難實(shí)現(xiàn)到180度，而且這種方式產(chǎn)生的一字線均勻性很差，中間的高斯亮斑也不能消除，容易造成誤判。
[0004]鮑威爾棱鏡是一種光學(xué)劃線棱鏡，它使激光束通過后可以最優(yōu)化地劃成光密度均勻、穩(wěn)定性好、直線性好的激光扇面，并且能消除高斯光束的中心熱點(diǎn)和褪色邊緣分布。但是鮑威爾棱鏡產(chǎn)生的激光扇面最大出射角度只有90度，不能夠滿足大角度激光扇面的需求。
[0005]因此，現(xiàn)有技術(shù)存在缺陷，有待于進(jìn)一步改進(jìn)和發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明目的在于提供一種可以實(shí)現(xiàn)大角度、均勻的一字線激光扇面的調(diào)制裝置，可以用在不同的大屏幕及投影屏幕上，以便通過在大屏幕上投射出一個(gè)與屏幕緊貼的相平行的激光平面，輔助實(shí)現(xiàn)人與大屏幕以及超大屏幕之間的人機(jī)交互。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0008]大角度均勻一字線激光扇面調(diào)制裝置，設(shè)置于屏幕之上，包括激光器組以及激光器的固定結(jié)構(gòu)，關(guān)鍵在于，所述激光器組包括復(fù)數(shù)個(gè)一字線激光器，從左到右依次固定排列，最左側(cè)的激光器光路的最左側(cè)的出射光線有水平以上順時(shí)針0-10度的傾角，最右側(cè)的激光器光路的最右側(cè)的出射光線有水平以上逆時(shí)針0-10度的傾角；
[0009]中間激光器光路的最左側(cè)出射光線與其左側(cè)相鄰激光器光路的最右側(cè)出射光線的交點(diǎn)，中間激光器光路的最右側(cè)出射光線與其右側(cè)激光器光路的最左側(cè)出射光線的交點(diǎn)，均位于所述屏幕上方。
[0010]所述激光器組包括4個(gè)出射角度為90度的一字線激光器，從左到右依次稱為為第一激光器、第二激光器、第三激光器和第四激光器，所述第一激光器光路上最右側(cè)的光線和第二激光器光路上最左側(cè)的光線形成第一交點(diǎn)，所述第二激光器光路上最右側(cè)的光線和第三激光器光路上最左側(cè)的光線形成第二交點(diǎn)，所述第三激光器光路上最右側(cè)的光線和第四激光器光路上最左側(cè)的光線形成第三交點(diǎn)；
[0011]所述第一激光器光路上最左側(cè)的光線有水平以上順時(shí)針0-5度的傾角;所述第四激光器光路上最右側(cè)的光線有水平以上逆時(shí)針0-5度的傾角；
[0012]所述第一交點(diǎn)、第二交點(diǎn)和第三交點(diǎn)在屏幕以上。
[0013]所述激光器的固定結(jié)構(gòu)包括用于夾持單個(gè)一字線激光器的激光器夾持架，所述夾持架一側(cè)為平面，包括激光器容納空間和用于固定激光器的固定螺孔。
[0014]所述激光器的固定結(jié)構(gòu)包括前置板，所述前置板上設(shè)置與激光器夾持架上的固定孔相匹配的第二螺孔，通過螺釘將所述激光器夾持架固定在所述前置板上。
[0015]所述第二螺孔上部為沉孔，下部為螺孔，通過螺釘和彈簧將所述激光器夾持架可調(diào)節(jié)固定在所述前置板上。
[0016]所述激光器的固定結(jié)構(gòu)還包括后置板，所述后置板右上角設(shè)置同前置板上的兩個(gè)第一螺孔相匹配的兩個(gè)第三螺孔，使用與所述第一螺孔和第三螺孔相匹配的簧片和螺桿將所述前置板和后置板固定連接。
[0017]所述前置板在所述兩個(gè)第一螺孔的中軸線上設(shè)置第一凹槽，所述后置板在所述兩個(gè)第三螺孔的中軸線上設(shè)置第二凹槽，所述第一凹槽和所述第二凹槽之間設(shè)置鋼珠。
[0018]所述后置板的左上角和右下角分別設(shè)置第四螺孔，所述前置板在與所述第四螺孔相應(yīng)位置分別設(shè)置V型槽和平槽，所述第四螺孔內(nèi)設(shè)置微調(diào)螺紋副，分別與所述前置板上的V型槽和平槽相配合，使所述前置板和后置板的可調(diào)節(jié)連接。
[0019]所述一字線激光器包括相連接的激光光源和鮑威爾棱鏡。
[0020]本發(fā)明通過調(diào)節(jié)固定所述激光器夾持架用的彈簧和螺釘、或者通過調(diào)節(jié)所述激光器夾持架上用于固定激光器的螺釘，可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)一字線激光器所發(fā)出的激光扇面組合成180度以上的均勻激光扇面，易于安裝和調(diào)試，并且還可以多個(gè)結(jié)構(gòu)之間進(jìn)行疊加，不受限制地拓展屏幕面積。
【附圖說明】
[0021 ]圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為本發(fā)明激光器夾持架的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖3為本發(fā)明前置板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖4為本發(fā)明前置板上設(shè)置激光器夾持架，以及激光器夾持架中的激光器的光路結(jié)構(gòu)圖；
[0025]圖5示出本發(fā)明后置板的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例做詳細(xì)說明。
[0027]本發(fā)明公開的一種大角度均勻一字線激光扇面調(diào)制裝置，如圖1所示，包括設(shè)置有激光器夾持架110的前置板120，以及同所述前置板120連接的后置板130。所述調(diào)制裝置通過所述后置板130固定設(shè)置在相應(yīng)屏幕的一側(cè)。
[0028]所述激光器夾持架110—側(cè)為平面，包括與所用一字線激光器相匹配的激光器容納空間111、用于固定所述一字線激光器的激光器固定螺孔112和用于固定所述夾持架110的夾持架固定孔113。所述激光器容納空間111為通透的孔狀，其形狀與所用一字線激光器的形狀相匹配。優(yōu)選地，所述激光器容納空間ill略大于所述一字線激光器，容許在所述一字線激光器周邊設(shè)置彈性緩沖墊片，從而可以通過調(diào)節(jié)固定激光器的螺釘實(shí)現(xiàn)微調(diào)出射激光扇面的角度。
[0029]所述前置板120，如圖3所示，其一角設(shè)置兩個(gè)第一螺孔121，所述第一螺孔121中裝入相應(yīng)的簧片和螺桿，所述簧片和螺桿大小根據(jù)所述第一螺孔121的大小確定。所述前置板120還在所述兩個(gè)第一螺孔的中軸線上設(shè)置第一凹槽。所述前置板120上設(shè)置與所述夾持架固定孔113相匹配的第二螺孔122，用于固定所述激光器夾持架110。所述第二螺孔122上部為沉孔，下部為螺孔，所述沉孔直徑大于所述螺孔直徑，通過螺釘和彈簧將所述激光器夾持架110固定在所述前置板120上，所述彈簧設(shè)置于沉孔內(nèi)，彈簧直徑應(yīng)小于沉孔直徑并大于螺孔直徑，可以通過調(diào)節(jié)螺釘壓緊彈簧來控制所述激光器夾持架110的傾角，從而調(diào)節(jié)出射激光扇面的角度。所述第二螺孔122的位置和數(shù)量與所述激光器夾持架110相匹配，取決于所需激光器的數(shù)量、出射角度。
[0030]所述后置板130，如圖5所示，其右上角設(shè)置同所述第一螺孔121相匹配的兩個(gè)第三螺孔131。所述前置板120上的簧片和螺桿穿過第一螺孔121后，通過后置板130上與其相適配的所述第二孔131與所述后置板130固定連接。所述后置板130還在所述兩個(gè)第三螺孔131的中軸線上設(shè)置第二凹槽132，所述凹槽132的位置與所述前置板120上的第一凹槽相匹配，其中間設(shè)置相應(yīng)大小的鋼珠。所述后置板130的左上角和右下角分別設(shè)置第四螺孔133，用于設(shè)置微調(diào)螺紋副。優(yōu)選地，所述后置板130在所述兩個(gè)第四螺孔133旁分別設(shè)置第五孔(圖中未示出)，所述前置板120相對(duì)應(yīng)位置也分別設(shè)置與所述第五孔相匹配的第六孔(圖中未示出)，所述第五孔和所述第六孔之間設(shè)置拉簧，所述拉簧的設(shè)置方式為現(xiàn)有技術(shù)，不贅述。
[0031]所述后置板130中空，在其底邊壁上可以設(shè)置與底座或者屏幕連接的第五螺孔134，用于將本發(fā)明的裝置固定在屏幕周邊。
[0032]所述前置板120靠近所述后置板130的一側(cè)與所述后置板130上的所述兩個(gè)第三孔133相對(duì)應(yīng)的位置分別設(shè)置V型槽和平槽，所述微調(diào)螺紋副分別與所述V型槽和所述平槽相連接，可以實(shí)現(xiàn)微調(diào)節(jié)整個(gè)前置板120的俯仰傾斜，即調(diào)節(jié)整個(gè)一字線激光平面的傾斜。
[0033]本發(fā)明的大角度均勻一字線激光扇面調(diào)制裝置，在所述前置板120上設(shè)置若干個(gè)所述激光器夾持架110，通過調(diào)節(jié)固定所述激光器夾持架110的螺釘和彈簧可以實(shí)現(xiàn)每個(gè)一字線激光器所發(fā)出的激光出射面處于同一平面并組合成大角度均勻的激光扇面。通過調(diào)節(jié)所述后置板130與屏幕的相對(duì)位置和微調(diào)所述前置板120的傾斜角，可以使所述激光扇面緊貼并平行于所述屏幕。
[0034]本發(fā)明通過設(shè)置所述激光器夾持架110的相對(duì)位置，對(duì)激光夾持架110中激光器的光路進(jìn)行組合，最左側(cè)的激光器夾持架110上激光器最左側(cè)的出射光線有水平以上順時(shí)針0-10度的傾角，相應(yīng)的最右側(cè)的激光器夾持架110上激光器的最右側(cè)的出射光線有水平以上逆時(shí)針O-10度的傾角，中間激光器夾持架110上激光器的最左側(cè)出射光線與其左側(cè)相鄰激光器的最右側(cè)出射光線的交點(diǎn)位于或者略低于所述前置板120的下邊緣，中間激光器夾持架110上激光器的最右側(cè)出射光線與其右側(cè)激光器的最左側(cè)出射光線的交點(diǎn)位于或者略低于所述前置板120的下邊緣。所述前置板120設(shè)置于所應(yīng)用屏幕的上方，使激光器組出射的激光扇面平行于且全覆蓋所述屏幕。
[0035]作為本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所使用一字線激光器的激光出射角度為90度，所述激光器夾持架110設(shè)置為4個(gè)，所述前置板120上設(shè)置16個(gè)同所激光器夾持架110相適配的第二螺孔122，如圖3所示。所述4個(gè)激光器夾持架從左到右依次為第一激光器夾持架、第二激光器夾持架、第三激光器夾持架和第四激光器夾持架。所述第一激光器夾持架中激光器的最左側(cè)的光線有水平以上順時(shí)針0-10度的傾角，所述第四激光器夾持架中激光器的最右側(cè)光線有水平以上逆時(shí)針0-10度的傾角。所述第一激光器夾持架中激光器最右側(cè)的光線和第二激光器夾持架中激光器最左側(cè)的光線形成第一交點(diǎn)，所述第二激光器夾持架中激光器最右側(cè)的光線和第三激光器夾持架中激光器最左側(cè)的光線形成第二交點(diǎn)，所述第三激光器夾持架中激光器最右側(cè)的光線和第四激光器夾持架中激光器最左側(cè)的光線形成第三交點(diǎn)。本發(fā)明使第一交點(diǎn)、第二交點(diǎn)和第三交點(diǎn)位于或略低于所述前置板120的下邊緣，如圖4所示，安裝時(shí)通過調(diào)節(jié)所述后置板130與屏幕的相對(duì)位置，使所述前置板120略高于屏幕，從而保證所述第一交點(diǎn)、第二交點(diǎn)和第三交點(diǎn)位于屏幕上方，即可保證激光扇面對(duì)屏幕的全覆蓋。通過調(diào)節(jié)固定所述激光器夾持架110的螺釘和彈簧，將所述一字線激光器出射的90度激光扇面調(diào)節(jié)到一個(gè)平面上，組合形成180?200度的激光扇面，而且一字激光線寬均勻性很尚，可達(dá)90%以上。
[0036]做為本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所使用的一字線激光器的激光出射角度為60度，所述激光器夾持架設(shè)置為5個(gè)或6個(gè)，每個(gè)夾持架上設(shè)置一個(gè)所述一字線激光器。所述前置板120上設(shè)置20或24個(gè)同所激光器夾持架110相適配的第二螺孔122。
[0037]更進(jìn)一步，所述一字線激光器包括激光光源和與其相連接的鮑威爾棱鏡，將鮑威爾棱鏡出射的一字線激光扇面調(diào)到一個(gè)平面上，形成180?200的激光扇面。
[0038]本發(fā)明提供的大角度均勻一字線激光扇面調(diào)制裝置，通過所述前置板120和后置板130的調(diào)節(jié)，以及固定所述激光器夾持架110的彈簧和螺釘?shù)恼{(diào)節(jié)，能夠?qū)崿F(xiàn)180度及以上大角度、均勻的一字線激光扇面，并且易于安裝和調(diào)試，能夠保證出射激光扇面的均勻度和穩(wěn)定性。對(duì)于超大屏幕，單個(gè)調(diào)制裝置出射的激光扇面覆蓋光程不足的情況，還可以并排設(shè)置多個(gè)所述調(diào)制裝置，以擴(kuò)大使用面積。
[0039]本發(fā)明所述大角度均勻一字線激光扇面調(diào)制裝置可以用到DLP、液晶大屏幕、LED大屏幕上面輔助實(shí)現(xiàn)人與屏幕的人機(jī)交互。另外，根據(jù)具體實(shí)施的環(huán)境，所述前置板120可以通過粘貼、螺釘或者其他固定方式獨(dú)立固定在投影幕的上端，不需要通過所述后置板130作為固定結(jié)構(gòu)，同樣可以實(shí)現(xiàn)輔助投影儀實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互的功能。更進(jìn)一步，所述激光器夾持架110可以通過粘貼、螺釘或者其他固定方式固定在屏幕上方，不需要所述前置板120和所述后置板130作為固定裝置，同樣可以實(shí)現(xiàn)輔助投影儀實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互的功能。
[0040]本發(fā)明的大角度均勻一字線激光扇面調(diào)制裝置的底座還有另外一種形式，所述底座是激光器的固定座，若干個(gè)激光器通過各自的固定座固定在屏幕上方。優(yōu)選的，所述激光器可以是一字線激光器，所述一字線激光器可以包括鮑威爾棱鏡，所述一字線激光器分別通過連接器固定。所述一字線激光器下部設(shè)置屏幕。所述連接器的方向設(shè)置使一字線激光器的射出光路有一定的要求，優(yōu)選的可以使最左側(cè)的一字線激光器的最左側(cè)光線在水平以上順時(shí)針方向有0-10度的傾角;相應(yīng)的最右側(cè)的一字線激光器的最右側(cè)光線在水平以上逆時(shí)針有0-10度的傾角，中間任一激光器其最左側(cè)光線與其左側(cè)激光器最右側(cè)光線的交點(diǎn)位于屏幕上方。本發(fā)明以每個(gè)激光器最左側(cè)的光線與最右側(cè)的光線的夾角是90為例進(jìn)行詳細(xì)說明。從左到右依次為第一一字線激光器、第二一字線激光器、第三一字線激光器和第四一字線激光器，所述第一一字線激光器最右側(cè)的光線和第二一字線激光器最左側(cè)的光線形成第一交點(diǎn)，所述第二一字線激光器最右側(cè)的光線和第三一字線激光器最左側(cè)的光線形成第二交點(diǎn)，所述第三一字線激光器最右側(cè)的光線和第四一字線激光器最左側(cè)的光線形成第三交點(diǎn)，所述第一交點(diǎn)、第二交點(diǎn)和第三交點(diǎn)在屏幕以上。
[0041]以上內(nèi)容是對(duì)本發(fā)明創(chuàng)造的優(yōu)選的實(shí)施例的說明，可以幫助本領(lǐng)域技術(shù)人員更充分地理解本發(fā)明創(chuàng)造的技術(shù)方案。但是，這些實(shí)施例僅僅是舉例說明，不能認(rèn)定本發(fā)明創(chuàng)造的【具體實(shí)施方式】僅限于這些實(shí)施例的說明。對(duì)本發(fā)明創(chuàng)造所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演和變換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.大角度均勻一字線激光扇面調(diào)制裝置，設(shè)置于屏幕之上，包括激光器組以及激光器的固定結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述激光器組包括復(fù)數(shù)個(gè)一字線激光器，從左到右依次固定排列，最左側(cè)的激光器光路的最左側(cè)的出射光線有水平以上順時(shí)針0-10度的傾角，最右側(cè)的激光器光路的最右側(cè)的出射光線有水平以上逆時(shí)針0-10度的傾角； 中間激光器光路的最左側(cè)出射光線與其左側(cè)相鄰激光器光路的最右側(cè)出射光線的交點(diǎn)，中間激光器光路的最右側(cè)出射光線與其右側(cè)激光器光路的最左側(cè)出射光線的交點(diǎn)，均位于所述屏幕上方。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述激光器組包括4個(gè)出射角度為90度的一字線激光器，從左到右依次稱為第一激光器、第二激光器、第三激光器和第四激光器，所述第一激光器光路上最右側(cè)的光線和第二激光器光路上最左側(cè)的光線形成第一交點(diǎn)，所述第二激光器光路上最右側(cè)的光線和第三激光器光路上最左側(cè)的光線形成第二交點(diǎn)，所述第三激光器光路上最右側(cè)的光線和第四激光器光路上最左側(cè)的光線形成第三交點(diǎn)； 所述第一激光器光路上最左側(cè)的光線有水平以上順時(shí)針0-5度的傾角；所述第四激光器光路上最右側(cè)的光線有水平以上逆時(shí)針0-5度的傾角； 所述第一交點(diǎn)、第二交點(diǎn)和第三交點(diǎn)在屏幕以上。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)制裝置，其特征在于，所述激光器的固定結(jié)構(gòu)包括用于夾持單個(gè)一字線激光器的激光器夾持架，所述夾持架一側(cè)為平面，包括激光器容納空間和用于固定激光器的固定螺孔。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)制裝置，其特征在于，所述激光器的固定結(jié)構(gòu)包括前置板，所述前置板上設(shè)置與激光器夾持架上的固定孔相匹配的第二螺孔，通過螺釘將所述激光器夾持架固定在所述前置板上。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的調(diào)制裝置，其特征在于，所述第二螺孔上部為沉孔，下部為螺孔，通過螺釘和彈簧將所述激光器夾持架可調(diào)節(jié)固定在所述前置板上。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的調(diào)制裝置，其特征在于，所述激光器的固定結(jié)構(gòu)還包括后置板，所述后置板右上角設(shè)置同前置板上的兩個(gè)第一螺孔相匹配的兩個(gè)第三螺孔，使用與所述第一螺孔和第三螺孔相匹配的簧片和螺桿將所述前置板和后置板固定連接。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的調(diào)制裝置，其特征在于，所述前置板在所述兩個(gè)第一螺孔的中軸線上設(shè)置第一凹槽，所述后置板在所述兩個(gè)第三螺孔的中軸線上設(shè)置第二凹槽，所述第一凹槽和所述第二凹槽之間設(shè)置鋼珠。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的調(diào)制裝置，其特征在于，所述后置板的左上角和右下角分別設(shè)置第四螺孔，所述前置板在與所述第四螺孔相應(yīng)位置分別設(shè)置V型槽和平槽，所述第四螺孔內(nèi)設(shè)置微調(diào)螺紋副，分別與所述前置板上的V型槽和平槽相配合，使所述前置板和后置板的可調(diào)節(jié)連接。9.根據(jù)權(quán)利要求1?8之任一項(xiàng)所述的調(diào)制裝置，其特征在于，所述一字線激光器包括相連接的激光光源和鮑威爾棱鏡。
【文檔編號(hào)】H01S3/02GK205509221SQ201620146787
【公開日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年2月29日
【發(fā)明人】譚登峰, 池泉, 邱虎, 杜文成, 史秋良
【申請(qǐng)人】北京仁光科技有限公司