专利名称：利用音频编解码技术实现振镜扫描系统控制的方法
技术领域：
本发明属于光机电一体化领域，具体涉及一种利用音频编解码技术实现振镜扫描系统控制的方法。
背景技术：
振镜扫描系统目前主要用于激光标记(激光打标)、激光演示、舞台灯光控制、生物医学、半导体加工等行业。振镜扫描系统响应速度极快，远高于其它传统扫描系统，因而得到日益广泛的应用，双振镜扫描系统是最为常用的振镜扫描系统。
振镜在英文中被称为galvanometer(“检流计”)，振镜跟电流表的原理相近，也沿袭了电流表的设计方法，不同之处在于振镜用镜片取代了电流表的表针，其控制信号一般由数字信号经DA(Digital-to-Analog数字到模拟)转换得到。振镜控制器在振镜系统中处于关键地位，是决定扫描速度的主要因素。为实现实时控制及快速处理，使用DSP(Digital SignalProcessor数字信号处理器)做为振镜控制器已经成为发展趋势。目前，国内的光学振镜开发已经达到了一定的水平，但控制器的开发还处于起步阶段，成为制约行业应用的瓶颈。
就同属DSP应用的多媒体音频处理而言，目前已有大量成熟的软、硬件解决方案及公开的源代码、硬件设计可供借鉴和使用。音频解码硬件价格低廉、功能强大，大多数音频解码硬件都可以提供两路18位(或更高)的高精度DA模拟量输出，完全可以满足一般的单、双振镜扫描系统应用需要。
除上述DA模拟量控制信号外，振镜扫描系统一般还需要其它控制信号配合，如控制激光光阀(Q开关)的数字开关信号等，音频解码硬件也可以满足其中的大部分需求。
发明内容
虽然音频编解码技术和振镜扫描系统在各自所属领域均已得到广泛应用，但将音频编解码技术应用于振镜扫描系统控制尚无先例。本发明提供了一种利用音频编解码技术实现振镜扫描系统控制的方法。
本发明的主要目的利用目前常用的音频解码软、硬件资源(尤其是音频解码芯片，如Mp3解码芯片、Ogg解码芯片)实现对振镜扫描系统的控制，以简化振镜扫描系统控制器的开发过程，降低振镜扫描系统控制器开发费用及制造成本。
为实现上述目的，需要借助音频编码技术将振镜扫描系统的控制数据转化为音频解码器可识别的音频文件(如.wav、.wma、.mp3、.ogg文件)及与该音频文件相匹配的词曲同步文件(如.lrc文件)。
本方法主要内容包括利用音频编码技术将振镜控制数据转化为音频文件的声道数据，将其它控制数据(如激光开关光控制数据)转化为音频文件的附加信息或与音频文件相匹配的词曲同步文件；利用支持该音频文件格式并具有词曲同步功能的音频解码器“播放”含有振镜扫描系统控制信息的音频文件及词曲同步文件，实现解码和输出；使用相应的模拟、数字电路处理音频解码器输出的模拟、数字信号，使之满足振镜系统的要求；将处理后的信号输入振镜扫描系统，实现对振镜扫描系统的控制。
图1双振镜扫描系统示意2双振镜扫描系统做正方形扫描时控制信号示意图(配合控制信号为激光Q开关控制信号)图3双振镜扫描系统做圆形扫描时控制信号示意图(配合控制信号为激光Q开关控制信号)图4数据流中A——应用软件生成振镜扫描系统控制数据的过程B——利用音频编码技术将振镜扫描系统控制数据转化为音频文件声道数据、附加信息及词曲同步文件的过程C——使用音频解码器(硬件及配套软件，含DA输出)解码含有振镜扫描系统控制信息的音频文件及词曲同步文件，输出相应控制信息的过程D——使用模拟电路处理经C过程解码输出的模拟信号的过程E——使用数字电路处理经C过程解码输出的数字信号的过程F——振镜扫描系统扫描作业过程1——经A过程生成的振镜扫描系统控制数据2——经B过程生成的音频文件(含附加信息)及词曲同步文件3——经C过程输出的模拟信号
4——经C过程输出的数字信号5——经D过程输出的满足振镜系统控制要求的模拟信号6——经E过程输出的满足振镜系统控制要求的数字信号具体实施方式
本发明实施方式参考图4进行阐述，按以下步骤实施步骤1使用应用软件生成振镜扫描系统控制数据；步骤2根据具体应用需要，选择合适的采样率、数据率等参数，进而选择.wav、.wma、.mp3、.ogg中至少一种音频文件格式，利用相应音频编码技术将振镜控制数据转化音频文件声道数据，将其它控制数据(如激光开关光控制数据)转化为音频文件的附加信息或与音频文件格式相匹配的词曲同步文件(如.lrc文件)；步骤3利用支持步骤2所生成音频文件格式的音频解码器(硬件及配套软件，含DA输出，如Mp3播放器)对含有振镜扫描系统控制信息的音频文件解码和输出(如需词曲同步文件配合，选用具有词曲同步功能的音频解码器实现同步信息输出)；步骤4根据具体应用需要，使用相应的模拟电路处理步骤3输出的模拟信号，使之满足振镜系统的要求(典型工作范围±5V、±7.5V、±10V)；使用相应的数字电路处理步骤3输出的数字信号，使之满足振镜系统的要求(如TTL电平的数字开关信号、PWM信号)；步骤5用经步骤4输出的模拟、数字信号控制单、双振镜扫描系统，完成扫描作业。
权利要求
1.一种利用音频编解码技术实现振镜扫描系统控制的方法，其包括步骤①使用应用软件生成振镜扫描系统控制数据；②根据具体应用需要，选择合适的采样率、数据率等参数，进而选择至少一种音频文件格式，利用相应音频编码技术将振镜控制数据转化为该格式音频文件的声道数据，将其它控制数据(如激光开关光控制数据)转化为音频文件的附加信息或与音频文件相匹配的词曲同步文件；③使用支持步骤②所生成音频文件格式的音频解码器(硬件及配套软件，含DA输出)对含有振镜扫描系统控制信息的音频文件解码和输出(需词曲同步文件配合时，选用具有词曲同步功能的音频解码器实现相关同步控制信息输出)；④根据具体应用需要，使用相应的模拟、数字电路处理步骤③输出的模拟、数字信号，使之满足振镜系统的要求；⑤用经步骤④输出的模拟、数字信号控制振镜扫描系统，完成扫描作业。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于利用目前常用的音频解码软、硬件资源(尤其是音频解码芯片，如Mp3解码芯片、0gg解码芯片)实现对振镜扫描系统的控制。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于为实现对振镜扫描系统的控制，借助音频编码技术将振镜扫描系统的控制数据转化为音频解码器可识别的音频文件(如.wav、.wma、.mp3、.ogg文件)及与该音频文件相匹配的词曲同步文件(如.1rc文件)。
全文摘要
本发明提供了一种利用音频编解码技术实现振镜扫描系统控制的方法。本方法主要内容包括利用音频编码技术对振镜扫描系统的控制数据进行处理，将振镜控制数据转化为常用音频文件的声道数据，将其它控制数据转化为音频文件的附加信息或与音频文件相匹配的词曲同步文件；利用支持该音频文件格式并具有词曲同步功能(需词曲同步文件配合时)的音频解码器(硬件及配套软件，含DA输出，如Mp3播放器)“播放”含有振镜扫描系统控制信息的音频文件及词曲同步文件，实现解码和输出；使用相应的模拟、数字电路处理音频解码器输出的模拟、数字信号，使之满足振镜系统的要求；将处理后的信号输入振镜扫描系统，实现对振镜扫描系统的控制。
文档编号G05B19/00GK1877556SQ20051005711
公开日2006年12月13日 申请日期2005年6月9日 优先权日2005年6月9日
发明者宋瑞华 申请人:宋瑞华