專利名稱：利用音頻編解碼技術(shù)實現(xiàn)振鏡掃描系統(tǒng)控制的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于光機電一體化領(lǐng)域，具體涉及一種利用音頻編解碼技術(shù)實現(xiàn)振鏡掃描系統(tǒng)控制的方法。
背景技術(shù)：
振鏡掃描系統(tǒng)目前主要用于激光標記(激光打標)、激光演示、舞臺燈光控制、生物醫(yī)學(xué)、半導(dǎo)體加工等行業(yè)。振鏡掃描系統(tǒng)響應(yīng)速度極快，遠高于其它傳統(tǒng)掃描系統(tǒng)，因而得到日益廣泛的應(yīng)用，雙振鏡掃描系統(tǒng)是最為常用的振鏡掃描系統(tǒng)。
振鏡在英文中被稱為galvanometer(“檢流計”)，振鏡跟電流表的原理相近，也沿襲了電流表的設(shè)計方法，不同之處在于振鏡用鏡片取代了電流表的表針，其控制信號一般由數(shù)字信號經(jīng)DA(Digital-to-Analog數(shù)字到模擬)轉(zhuǎn)換得到。振鏡控制器在振鏡系統(tǒng)中處于關(guān)鍵地位，是決定掃描速度的主要因素。為實現(xiàn)實時控制及快速處理，使用DSP(Digital SignalProcessor數(shù)字信號處理器)做為振鏡控制器已經(jīng)成為發(fā)展趨勢。目前，國內(nèi)的光學(xué)振鏡開發(fā)已經(jīng)達到了一定的水平，但控制器的開發(fā)還處于起步階段，成為制約行業(yè)應(yīng)用的瓶頸。
就同屬DSP應(yīng)用的多媒體音頻處理而言，目前已有大量成熟的軟、硬件解決方案及公開的源代碼、硬件設(shè)計可供借鑒和使用。音頻解碼硬件價格低廉、功能強大，大多數(shù)音頻解碼硬件都可以提供兩路18位(或更高)的高精度DA模擬量輸出，完全可以滿足一般的單、雙振鏡掃描系統(tǒng)應(yīng)用需要。
除上述DA模擬量控制信號外，振鏡掃描系統(tǒng)一般還需要其它控制信號配合，如控制激光光閥(Q開關(guān))的數(shù)字開關(guān)信號等，音頻解碼硬件也可以滿足其中的大部分需求。

發(fā)明內(nèi)容
雖然音頻編解碼技術(shù)和振鏡掃描系統(tǒng)在各自所屬領(lǐng)域均已得到廣泛應(yīng)用，但將音頻編解碼技術(shù)應(yīng)用于振鏡掃描系統(tǒng)控制尚無先例。本發(fā)明提供了一種利用音頻編解碼技術(shù)實現(xiàn)振鏡掃描系統(tǒng)控制的方法。
本發(fā)明的主要目的利用目前常用的音頻解碼軟、硬件資源(尤其是音頻解碼芯片，如Mp3解碼芯片、Ogg解碼芯片)實現(xiàn)對振鏡掃描系統(tǒng)的控制，以簡化振鏡掃描系統(tǒng)控制器的開發(fā)過程，降低振鏡掃描系統(tǒng)控制器開發(fā)費用及制造成本。
為實現(xiàn)上述目的，需要借助音頻編碼技術(shù)將振鏡掃描系統(tǒng)的控制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為音頻解碼器可識別的音頻文件(如.wav、.wma、.mp3、.ogg文件)及與該音頻文件相匹配的詞曲同步文件(如.lrc文件)。
本方法主要內(nèi)容包括利用音頻編碼技術(shù)將振鏡控制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為音頻文件的聲道數(shù)據(jù)，將其它控制數(shù)據(jù)(如激光開關(guān)光控制數(shù)據(jù))轉(zhuǎn)化為音頻文件的附加信息或與音頻文件相匹配的詞曲同步文件；利用支持該音頻文件格式并具有詞曲同步功能的音頻解碼器“播放”含有振鏡掃描系統(tǒng)控制信息的音頻文件及詞曲同步文件，實現(xiàn)解碼和輸出；使用相應(yīng)的模擬、數(shù)字電路處理音頻解碼器輸出的模擬、數(shù)字信號，使之滿足振鏡系統(tǒng)的要求；將處理后的信號輸入振鏡掃描系統(tǒng)，實現(xiàn)對振鏡掃描系統(tǒng)的控制。


圖1雙振鏡掃描系統(tǒng)示意2雙振鏡掃描系統(tǒng)做正方形掃描時控制信號示意圖(配合控制信號為激光Q開關(guān)控制信號)圖3雙振鏡掃描系統(tǒng)做圓形掃描時控制信號示意圖(配合控制信號為激光Q開關(guān)控制信號)圖4數(shù)據(jù)流中A——應(yīng)用軟件生成振鏡掃描系統(tǒng)控制數(shù)據(jù)的過程B——利用音頻編碼技術(shù)將振鏡掃描系統(tǒng)控制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為音頻文件聲道數(shù)據(jù)、附加信息及詞曲同步文件的過程C——使用音頻解碼器(硬件及配套軟件，含DA輸出)解碼含有振鏡掃描系統(tǒng)控制信息的音頻文件及詞曲同步文件，輸出相應(yīng)控制信息的過程D——使用模擬電路處理經(jīng)C過程解碼輸出的模擬信號的過程E——使用數(shù)字電路處理經(jīng)C過程解碼輸出的數(shù)字信號的過程F——振鏡掃描系統(tǒng)掃描作業(yè)過程1——經(jīng)A過程生成的振鏡掃描系統(tǒng)控制數(shù)據(jù)2——經(jīng)B過程生成的音頻文件(含附加信息)及詞曲同步文件3——經(jīng)C過程輸出的模擬信號
4——經(jīng)C過程輸出的數(shù)字信號5——經(jīng)D過程輸出的滿足振鏡系統(tǒng)控制要求的模擬信號6——經(jīng)E過程輸出的滿足振鏡系統(tǒng)控制要求的數(shù)字信號具體實施方式
本發(fā)明實施方式參考圖4進行闡述，按以下步驟實施步驟1使用應(yīng)用軟件生成振鏡掃描系統(tǒng)控制數(shù)據(jù)；步驟2根據(jù)具體應(yīng)用需要，選擇合適的采樣率、數(shù)據(jù)率等參數(shù)，進而選擇.wav、.wma、.mp3、.ogg中至少一種音頻文件格式，利用相應(yīng)音頻編碼技術(shù)將振鏡控制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化音頻文件聲道數(shù)據(jù)，將其它控制數(shù)據(jù)(如激光開關(guān)光控制數(shù)據(jù))轉(zhuǎn)化為音頻文件的附加信息或與音頻文件格式相匹配的詞曲同步文件(如.lrc文件)；步驟3利用支持步驟2所生成音頻文件格式的音頻解碼器(硬件及配套軟件，含DA輸出，如Mp3播放器)對含有振鏡掃描系統(tǒng)控制信息的音頻文件解碼和輸出(如需詞曲同步文件配合，選用具有詞曲同步功能的音頻解碼器實現(xiàn)同步信息輸出)；步驟4根據(jù)具體應(yīng)用需要，使用相應(yīng)的模擬電路處理步驟3輸出的模擬信號，使之滿足振鏡系統(tǒng)的要求(典型工作范圍±5V、±7.5V、±10V)；使用相應(yīng)的數(shù)字電路處理步驟3輸出的數(shù)字信號，使之滿足振鏡系統(tǒng)的要求(如TTL電平的數(shù)字開關(guān)信號、PWM信號)；步驟5用經(jīng)步驟4輸出的模擬、數(shù)字信號控制單、雙振鏡掃描系統(tǒng)，完成掃描作業(yè)。
權(quán)利要求
1.一種利用音頻編解碼技術(shù)實現(xiàn)振鏡掃描系統(tǒng)控制的方法，其包括步驟①使用應(yīng)用軟件生成振鏡掃描系統(tǒng)控制數(shù)據(jù)；②根據(jù)具體應(yīng)用需要，選擇合適的采樣率、數(shù)據(jù)率等參數(shù)，進而選擇至少一種音頻文件格式，利用相應(yīng)音頻編碼技術(shù)將振鏡控制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為該格式音頻文件的聲道數(shù)據(jù)，將其它控制數(shù)據(jù)(如激光開關(guān)光控制數(shù)據(jù))轉(zhuǎn)化為音頻文件的附加信息或與音頻文件相匹配的詞曲同步文件；③使用支持步驟②所生成音頻文件格式的音頻解碼器(硬件及配套軟件，含DA輸出)對含有振鏡掃描系統(tǒng)控制信息的音頻文件解碼和輸出(需詞曲同步文件配合時，選用具有詞曲同步功能的音頻解碼器實現(xiàn)相關(guān)同步控制信息輸出)；④根據(jù)具體應(yīng)用需要，使用相應(yīng)的模擬、數(shù)字電路處理步驟③輸出的模擬、數(shù)字信號，使之滿足振鏡系統(tǒng)的要求；⑤用經(jīng)步驟④輸出的模擬、數(shù)字信號控制振鏡掃描系統(tǒng)，完成掃描作業(yè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于利用目前常用的音頻解碼軟、硬件資源(尤其是音頻解碼芯片，如Mp3解碼芯片、0gg解碼芯片)實現(xiàn)對振鏡掃描系統(tǒng)的控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于為實現(xiàn)對振鏡掃描系統(tǒng)的控制，借助音頻編碼技術(shù)將振鏡掃描系統(tǒng)的控制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為音頻解碼器可識別的音頻文件(如.wav、.wma、.mp3、.ogg文件)及與該音頻文件相匹配的詞曲同步文件(如.1rc文件)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種利用音頻編解碼技術(shù)實現(xiàn)振鏡掃描系統(tǒng)控制的方法。本方法主要內(nèi)容包括利用音頻編碼技術(shù)對振鏡掃描系統(tǒng)的控制數(shù)據(jù)進行處理，將振鏡控制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為常用音頻文件的聲道數(shù)據(jù)，將其它控制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為音頻文件的附加信息或與音頻文件相匹配的詞曲同步文件；利用支持該音頻文件格式并具有詞曲同步功能(需詞曲同步文件配合時)的音頻解碼器(硬件及配套軟件，含DA輸出，如Mp3播放器)“播放”含有振鏡掃描系統(tǒng)控制信息的音頻文件及詞曲同步文件，實現(xiàn)解碼和輸出；使用相應(yīng)的模擬、數(shù)字電路處理音頻解碼器輸出的模擬、數(shù)字信號，使之滿足振鏡系統(tǒng)的要求；將處理后的信號輸入振鏡掃描系統(tǒng)，實現(xiàn)對振鏡掃描系統(tǒng)的控制。
文檔編號G05B19/00GK1877556SQ20051005711
公開日2006年12月13日 申請日期2005年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月9日
發(fā)明者宋瑞華 申請人:宋瑞華