本發(fā)明涉及一種激光技術(shù)領(lǐng)域，特別是指提供一種防抖動(dòng)的激光光源掃描系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)的激光投影，包括以下幾個(gè)種：

一是現(xiàn)有市場(chǎng)的主流產(chǎn)品，這些主流產(chǎn)品是基于液晶顯示的lcos、dlp及l(fā)cos技術(shù)的產(chǎn)品。其主要利用白光照射在液晶顯示陣列上，通過透鏡將反射的光線投影到屏幕，通過控制顯示陣列中每個(gè)小點(diǎn)的顏色產(chǎn)生投影圖像，dlp與之類似，只是陣列中每個(gè)小點(diǎn)相當(dāng)于一個(gè)mems技術(shù)的反射鏡，通過反射角度來控制反射到前方透鏡的光量，從而產(chǎn)生圖形，這兩種技術(shù)缺點(diǎn)是光效率低。

二是以microvision為代表的mems微反射鏡技術(shù)，將調(diào)制后的紅綠藍(lán)三種顏色的光合束后投射到懸絲控制的一個(gè)微型反光鏡上，通過控制反光鏡旋轉(zhuǎn)，在屏幕上快速掃描出行列并形成圖案，這種方式的優(yōu)點(diǎn)是光效率高，缺點(diǎn)在于mems器件加工困難。microvision已經(jīng)在這個(gè)方向上研究了十幾年，還是不能正常量產(chǎn)，其最大的難度在于難以精密控制反射鏡產(chǎn)生精密的掃描線。

三是采用光偏轉(zhuǎn)器技術(shù)，如cn1415994a專利公開案，應(yīng)用了多個(gè)不同角度反射鏡技術(shù)，使得反射鏡與轉(zhuǎn)軸夾角形成等差序列。該技術(shù)的缺點(diǎn)是每個(gè)反射鏡的角度偏差要求非常準(zhǔn)確，從而導(dǎo)致反射鏡組難以加工，及對(duì)生產(chǎn)工藝要求極高，并且由于每個(gè)反射鏡相對(duì)于軸心不對(duì)稱，在高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生抖動(dòng)，因此也會(huì)影響圖像質(zhì)量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的主要目的在于提供一種防抖動(dòng)的激光光源掃描系統(tǒng)。

為達(dá)成上述目的，本發(fā)明應(yīng)用的技術(shù)方案是：一種防抖動(dòng)的激光光源掃描系統(tǒng)，由周邊定位機(jī)構(gòu)限位，并包括控制單元及其與控制單元電性相連的合束單元和偏轉(zhuǎn)裝置，以及反射鏡，其中：偏轉(zhuǎn)裝置包括轉(zhuǎn)軸機(jī)構(gòu)及偏轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，轉(zhuǎn)軸機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)軸及第一步進(jìn)電機(jī)，轉(zhuǎn)軸包括頂面、底面及外圍面，外圍面具有貼合部，頂面延伸有接觸輪，底面具有結(jié)合部，第一步進(jìn)電機(jī)包括驅(qū)動(dòng)軸及球頭軸，驅(qū)動(dòng)軸與結(jié)合部干涉將第一步進(jìn)電機(jī)與轉(zhuǎn)軸固為一體，偏轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括偏心輪及第二步進(jìn)電機(jī)，偏心輪與接觸輪為抵靠式滾動(dòng)接觸并通過驅(qū)軸與第二步進(jìn)電機(jī)固為一體；反射鏡設(shè)于貼合部，以及合束單元以照射反射鏡的方位設(shè)置并發(fā)射入射光束，入射光束經(jīng)反射鏡形成反射光束。

在本發(fā)明實(shí)施例中優(yōu)選，周邊定位機(jī)構(gòu)包括球頭槽、維度運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)以及固定結(jié)構(gòu)。

在本發(fā)明實(shí)施例中優(yōu)選，球頭槽容球頭軸設(shè)置，維度運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)與轉(zhuǎn)軸機(jī)構(gòu)為限位連接，固定結(jié)構(gòu)固定第二步進(jìn)電機(jī)。

在本發(fā)明實(shí)施例中優(yōu)選，控制單元包括微處理器，合束單元包括光源調(diào)制器、準(zhǔn)直透鏡、合束棱鏡。

在本發(fā)明實(shí)施例中優(yōu)選，反射鏡數(shù)量為一個(gè)并以直立方式設(shè)置。

在本發(fā)明實(shí)施例中優(yōu)選，反射鏡數(shù)量至少為二個(gè)并包圍外圍面呈等距設(shè)置。

在本發(fā)明實(shí)施例中優(yōu)選，貼合部設(shè)置的數(shù)量相對(duì)于反射鏡的數(shù)量為相同。

為達(dá)成上述目的，本發(fā)明應(yīng)用的技術(shù)方案是：一種防抖動(dòng)的激光光源掃描系統(tǒng)的方法，其中：控制單元控制合束單元將調(diào)制的入射光束射向反射鏡，反射鏡在轉(zhuǎn)軸機(jī)構(gòu)帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)，使得反射光束掃描成線；反射鏡在轉(zhuǎn)軸機(jī)構(gòu)自轉(zhuǎn)帶動(dòng)的同時(shí)并受偏轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)制動(dòng)為變換角度的偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，使得反射光束掃描成面；經(jīng)偏轉(zhuǎn)裝置帶動(dòng)反射鏡作連續(xù)偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，使得反射光束掃描成像。

在本發(fā)明實(shí)施例中優(yōu)選，入射光束是紅綠藍(lán)三光源通過準(zhǔn)直透鏡準(zhǔn)直成平行光后經(jīng)合束棱鏡合成一束，而反射光束是入射光束經(jīng)反射鏡反射形成。

在本發(fā)明實(shí)施例中優(yōu)選，轉(zhuǎn)軸機(jī)構(gòu)帶動(dòng)反射鏡射出的反射光束為橫向直線；偏轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)反射鏡射出的反射光束則為縱向直線；轉(zhuǎn)軸機(jī)構(gòu)及偏轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)同時(shí)帶動(dòng)反射鏡，其反射光束便形成掃描面；再結(jié)合人眼視覺暫留現(xiàn)象其掃描面便形成圖像。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益的效果：

一是保證了圖像品質(zhì)。由于轉(zhuǎn)軸上安裝的反射鏡只負(fù)責(zé)掃描行，每一行的掃描都是由同一角度反射鏡形成，反射鏡的反射面加工的偏差只決定整幅圖像的位置，而不影響圖像質(zhì)量；

二是易于制成且避免抖動(dòng)。因?yàn)榉瓷溏R鏡面與轉(zhuǎn)軸法向平行，轉(zhuǎn)軸容易加工成對(duì)稱，重心在轉(zhuǎn)軸中心，這樣高速旋轉(zhuǎn)不會(huì)產(chǎn)生抖動(dòng)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明實(shí)施例的掃描線示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明的技術(shù)方案，而不應(yīng)當(dāng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

在本發(fā)明的描述中，術(shù)語“內(nèi)”、“外”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“頂”、“底”或“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明而不是要求本發(fā)明必須以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不應(yīng)當(dāng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

請(qǐng)參閱圖1并結(jié)合參閱圖2所示，本發(fā)明提供一種防抖動(dòng)的激光光源掃描系統(tǒng)，其包括控制單元10及其與控制單元10電性相連的合束單元20、偏轉(zhuǎn)裝置30和反射鏡40，其中：

合束單元20以照射反射鏡40的方位設(shè)置，其向反射鏡40發(fā)射紅、綠、藍(lán)合束的入射光束21經(jīng)反射鏡40形成反射光束22；

偏轉(zhuǎn)裝置30通過周邊定位機(jī)構(gòu)（未圖示）限位，其包括轉(zhuǎn)軸機(jī)構(gòu)31及與之配合的偏轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)32，其中：轉(zhuǎn)軸機(jī)構(gòu)31包括轉(zhuǎn)軸311及其驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸311進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的第一步進(jìn)電機(jī)312；轉(zhuǎn)軸311為圓柱體并包括頂面（未標(biāo)注）、底面（未標(biāo)注）以及外圍面3111，外圍面3111具有容反射鏡40設(shè)置的貼合部3112，頂面延伸有接觸輪3113，底面具有結(jié)合部（未圖示），在本發(fā)明實(shí)施例中，貼合部3112為一個(gè)，或者至少為二個(gè)相同的貼合部3112并以包圍狀設(shè)于外圍面3111，同時(shí)轉(zhuǎn)軸311藉由周邊定位機(jī)構(gòu)的維度運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)（未圖示）限位，因周邊定位機(jī)構(gòu)并非本發(fā)明的設(shè)計(jì)重點(diǎn)，在此不再作贅述；第一步進(jìn)電機(jī)312具有上、下軸面（未標(biāo)注）并包括凸出于上軸面的驅(qū)動(dòng)軸3121及下軸面的球頭軸3122，驅(qū)動(dòng)軸3121自由端與結(jié)合部干涉將轉(zhuǎn)軸311與第一步進(jìn)電機(jī)312固為一體，而球頭軸3122通過周邊定位機(jī)構(gòu)設(shè)有的與之相匹配的球頭槽（未圖示）實(shí)現(xiàn)限位，因周邊定位機(jī)構(gòu)并非本發(fā)明的設(shè)計(jì)重點(diǎn)，在此不再作贅述。偏轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)32對(duì)應(yīng)接觸輪3113安裝在周邊定位機(jī)構(gòu)上，并包括偏心輪321及其驅(qū)動(dòng)偏心輪321的第二步進(jìn)電機(jī)322，其中：第二步進(jìn)電機(jī)322限位于周邊定位機(jī)構(gòu)的固定結(jié)構(gòu)（未圖示）上，因周邊定位機(jī)構(gòu)并非本發(fā)明的設(shè)計(jì)重點(diǎn)，在此不再作贅述；然而，偏心輪321與接觸輪3113為抵靠式滾動(dòng)接觸，并通過電機(jī)驅(qū)軸3221與第二步進(jìn)電機(jī)322固定為一體。當(dāng)偏心輪321在第二步進(jìn)電機(jī)322的作用下運(yùn)作時(shí)，接觸輪3113會(huì)在偏心輪321的抵觸下抵繞著偏心輪321作偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而使得入射光束21相對(duì)于反射鏡40的照射角度為有規(guī)律的不同角度，也使得反射鏡40形成的反射光束22也隨之進(jìn)行規(guī)律性的反射，以及

反射鏡40為長條狀，其設(shè)于貼合部3112并隨偏轉(zhuǎn)裝置30的不斷偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而變換反射角度，從而使得反射光束22的反射光束22形成一個(gè)面，在本發(fā)明實(shí)施例中，反射鏡40為一個(gè)，或者至少為二個(gè)以上相同的反射鏡40并以包圍狀設(shè)于貼合部3112。

請(qǐng)結(jié)合參閱圖1及圖2所示，本發(fā)明提供一種激光投影的光源掃描方法，其包括控制單元10控制的合束單元20將調(diào)制好（紅、綠、藍(lán)合束）的入射光束21射向反射鏡40，反射鏡40在轉(zhuǎn)軸機(jī)構(gòu)31帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)，使得反射光束22掃描成一條線，同時(shí)幀掃描偏轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)32與轉(zhuǎn)軸機(jī)構(gòu)31接觸，其偏轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)32的偏心輪321在第二步進(jìn)電機(jī)322的帶動(dòng)下，使得反射光束22形成一個(gè)面，經(jīng)不斷偏轉(zhuǎn)的反射光束22便形成動(dòng)態(tài)圖像。

對(duì)于一幀圖像，cpu按照行列順序?qū)⒚總€(gè)像素分解為紅綠藍(lán)三原色信號(hào)的強(qiáng)度信息，通過控制單元10控制三個(gè)光源調(diào)制器得到相應(yīng)的光強(qiáng)輸出。紅綠藍(lán)三個(gè)光源通過各自的準(zhǔn)直透鏡準(zhǔn)直成平行光（直徑為0.1毫米到2毫米）。準(zhǔn)直后的紅綠藍(lán)三色光通過合束棱鏡合成一束（直徑0.1毫米到2毫米）的光束，照到反射鏡反射面上，然而，轉(zhuǎn)軸機(jī)構(gòu)31在cpu控制的第一步進(jìn)電機(jī)312帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)，由于入射角變化，反射光束22橫向（x）形成一條直線。同時(shí)，幀掃描偏心輪321在第二步進(jìn)電機(jī)322的帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，使得反射光束22同時(shí)縱向（y）移動(dòng)，反射鏡40及偏心輪321同時(shí)旋轉(zhuǎn)作用下，使得反射光束22形成掃描面，再結(jié)合人眼的視覺暫留現(xiàn)象便形成一幅圖像。