專利名稱：可顯示圖文信息的激光光幕裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及激光成像裝置，特別是用于顯示圖文信息的激光光幕發(fā)生裝置。
背景技術(shù)：
目前與本專利申請內(nèi)容類似的技術(shù)是一種紅外線安全裝置。它主要應(yīng)用于人工操 作機(jī)床等設(shè)備時(shí)的安全防護(hù)，通過發(fā)射多束平行光形成一道“光墻”，其防護(hù)距離短、不能顯 示動(dòng)態(tài)圖文信息。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種可顯示圖文信息的激光光幕裝置，以通過光幕顯示 動(dòng)態(tài)圖文信息。本新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種可顯示圖文信息的激光光幕裝置，組成如下多組發(fā)出平行光的激光光源每組激光光源由高速激光器、以及置于激光通路上 的準(zhǔn)直放大透鏡組成；對應(yīng)多組接收器每組接收器由高速光電二極管、跨阻放大器以及限幅放大器順 次級(jí)聯(lián)組成，高速光電二極管置于激光通路的末端；高速顯示驅(qū)動(dòng)電路采用Virtex-5芯片組成，該電路信號(hào)輸出端與上述每組激光 光源中的高速激光器的控制端連接；內(nèi)嵌字庫圖庫的微處理器與每組接收器的限幅放大器連接，微處理器的控制端 與高速顯示驅(qū)動(dòng)電路連接。上述微處理器型號(hào)為STC11F60XE，激光光源型號(hào)為PT7429-61-2T，接收器型號(hào)為 ΡΤ7423-61-2Τ。上述多組激光光源與對應(yīng)多組接收器的激光通路上設(shè)有能增強(qiáng)光幕可見度的干 冰噴霧。本新型具有以下特點(diǎn)1、由多只光源(如半導(dǎo)體激光器、LED等)組成的光源陣列發(fā)射平行光，形成光幕。2、利用空氣中的灰塵或水汽等微小物質(zhì)對光的漫反射使人眼能看見光幕。3、微小物質(zhì)可以是天然形成的，也可以利用干冰噴霧等方式人工形成，以增強(qiáng)光 幕可見度，達(dá)到更好的效果。4、通過控制器控制高速激光器光源發(fā)射脈沖的脈寬，使光源發(fā)出不同長度的脈沖 “光段”。如速率為10(ibpS的激光器能提供最短為3cm長的光段。5、一個(gè)高速激光器光源可實(shí)現(xiàn)多個(gè)不同長度的光段。6、調(diào)節(jié)高速激光器發(fā)射脈沖的頻率，根據(jù)人眼視覺暫留原理，當(dāng)激光器發(fā)射脈沖 的頻率為特定值的時(shí)候，可以使“光段”看上去是“停留”在某處或者以預(yù)定的速度前后“移動(dòng)”。7、利用多個(gè)激光器光源發(fā)射的這些“光段”進(jìn)行組合，就可以組成特定的文字或圖像。8、圖文信息的分辨率與高速激光器的速率和激光器的數(shù)量相關(guān)。9、通過微處理器MCU提供的輸入輸出接口，可利用外部控制信號(hào)對此系統(tǒng)進(jìn)行控 制，也可將此系統(tǒng)接收器反饋的信號(hào)輸出供外部使用。本新型利用人眼的視覺暫留原理和空氣中灰塵、水汽等微小雜質(zhì)對光的漫反射， 通過本裝置，使人眼在空氣中形成的光幕上就能看到“靜止”的或以不同速度“移動(dòng)”的圖 文信息，而不需要實(shí)體的反射面。

圖1是本新型硬件結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施方式
本裝置由一根放置激光器的柱子、一根放置接收器的柱子、一列高速激光器、對應(yīng) 的接收器、激光器高速驅(qū)動(dòng)電路、內(nèi)嵌字庫圖庫的微處理器芯片等主要器件組成。參見圖1，一種可顯示圖文信息的激光光幕裝置，組成如下多組發(fā)出平行光的激光光源每組激光光源由高速激光器、以及置于激光通路上 的準(zhǔn)直放大透鏡組成；對應(yīng)多組接收器每組接收器由高速光電二極管、跨阻放大器以及限幅放大器順 次級(jí)聯(lián)組成，高速光電二極管置于激光通路的末端；高速顯示驅(qū)動(dòng)電路采用Virtex-5芯片組成，該電路信號(hào)輸出端與上述每組激光 光源中的高速激光器的控制端連接；內(nèi)嵌字庫圖庫的微處理器與每組接收器的限幅放大器連接，微處理器的控制端 與高速顯示驅(qū)動(dòng)電路連接(限幅放大器與接口電路連接。高速光電二極管的信號(hào)輸出端接 限幅放大器)。多組激光光源與對應(yīng)多組接收器的激光通路上設(shè)有能增強(qiáng)光幕可見度的干冰噴霧。其中，激光光源由高速激光器、準(zhǔn)直放大透鏡等主要部件組成，高速激光器用于 發(fā)射激光，形成光幕；準(zhǔn)直凸透鏡用于對出射激光進(jìn)行準(zhǔn)直，并放大光斑直徑，降低光強(qiáng)， 以避免在直視時(shí)損傷人眼。激光光源可由高速激光器組件組成，如Neophotonics公司的 PT7429-61-2T。接收器由高速光電二極管PD (將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電流信號(hào))、跨阻放大器(將電流信 號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào))和限幅放大器(對電壓信號(hào)進(jìn)行限幅放大)順次級(jí)聯(lián)組成，用于接收光 信號(hào)，將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，以向微處理器提供各光路通斷的情況反饋?？捎筛咚俳邮掌?組件組成，如 Neophotonics 公司的 PT7423-61-2T。高速顯示驅(qū)動(dòng)電路提供調(diào)制高速激光光源的高速調(diào)制信號(hào)，由它對各個(gè)激光光源 進(jìn)行串行控制。可由高速FPGA芯片組成，如Xilinx公司的Virtex_5芯片。微處理器用于向高速驅(qū)動(dòng)電路提供圖文信號(hào)輸入、對系統(tǒng)進(jìn)行智能控制，向外部 提供系統(tǒng)控制接口，以及向外部提供光通路通斷的反饋信號(hào)?？捎蓭AM的單片機(jī)芯片組 成，如宏晶科技的STC11F60XE。[0034]應(yīng)用舉例此發(fā)明可用于十字路口對人行橫道的安全保護(hù)。將此裝置置于人行橫道前的停車 線處，紅綠燈的控制信號(hào)同時(shí)輸入此裝置的微處理器。當(dāng)紅燈亮?xí)r，微處理器接收到控制信 號(hào)，開始工作，將在停止線上方顯示出一面警示光幕，此光幕具有很強(qiáng)的視覺效果，促使駕 車司機(jī)由于心理壓力及時(shí)、定點(diǎn)停車。在紅燈期間，一旦有司機(jī)駕駛的汽車越過此光幕，系 統(tǒng)提供的反饋信號(hào)將及時(shí)輸出，供電子眼拍照等使用。同時(shí)，在司機(jī)停車等待紅燈期間，可 以通過此光幕提供新聞、天氣、宣傳、廣告等等圖文信息，具有很大的應(yīng)用價(jià)值。當(dāng)綠燈亮 時(shí)，系統(tǒng)通過控制信號(hào)自動(dòng)停止工作，司機(jī)可無障礙通過。
權(quán)利要求1.一種可顯示圖文信息的激光光幕裝置，其特征是組成如下多組發(fā)出平行光的激光光源每組激光光源由高速激光器、以及置于激光通路上的準(zhǔn) 直放大透鏡組成；對應(yīng)多組接收器每組接收器由高速光電二極管、跨阻放大器以及限幅放大器順次級(jí) 聯(lián)組成，高速光電二極管置于激光通路的末端；高速顯示驅(qū)動(dòng)電路采用Virtex-5芯片組成，該電路信號(hào)輸出端與上述每組激光光源 中的高速激光器的控制端連接；內(nèi)嵌字庫圖庫的微處理器與每組接收器的限幅放大器連接，微處理器的控制端與高 速顯示驅(qū)動(dòng)電路連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可顯示圖文信息的激光光幕裝置，其特征是所述微處理器 型號(hào)為STC11F60XE，激光光源型號(hào)為PT7^9-61-2T，接收器型號(hào)為ΡΤ7423-61-2Τ。
專利摘要一種可顯示圖文信息的激光光幕裝置，組成如下多組發(fā)出平行光的激光光源每組激光光源由高速激光器和準(zhǔn)直放大透鏡組成；對應(yīng)多組接收器每組接收器由高速光電二極管、跨阻放大器以及限幅放大器順次級(jí)聯(lián)組成，高速光電二極管置于激光通路的末端；高速顯示驅(qū)動(dòng)電路采用Virtex-5芯片組成，該電路輸出端與高速激光器的控制端連接以及內(nèi)嵌字庫圖案的微處理器。本裝置利用空氣中微小雜質(zhì)對光的漫反射，使人眼在空氣中形成的光幕能看到圖文信息，而不需要實(shí)體的反射面。
文檔編號(hào)G09G3/04GK201910220SQ20102066630
公開日2011年7月27日 申請日期2010年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月17日
發(fā)明者張 杰, 蔡炬 申請人:成都信息工程學(xué)院