专利名称：激光扫描彩色显象方法
技术领域：
本发明是用激光作为光源，以激光束作扫描光束，是用于显示图象的发明。
目前的图象显示装置，或多或少存在一些不足，例如，阴极射线管型显示装置存在功耗大，制造困难，辐射强度较大等一些不足；平板式显示装置虽有辐射强度较小等优点，但当观察者斜对着某些平板式显示装置看时，图象看起不清晰，且造价高；电影、幻灯机式的显象装置，虽其色彩鲜艳，对比度强，图象清晰，但因其高成本技术复杂等原因，不适合大众消费；其它显象装置也或多或少有些不足。
本发明人为了解决目前显象装置的一些不足，经过认真思考终于完成了本发明。
本发明的目的是为大众提供一种低功耗，低辐射，较高清晰度，较方便更改图象显示幅面，低成本的显象方法。
本发明所用的显象光源是耗电很少，可发出满足图象显示亮度要求，有良好平行性激光束的激光器，且所用激光器可以随输入其的电流强度的大小相应改变其发光强度，且其在正常工作状态下工作时间不小于5000小时。
本发明所用的光束移动装置是两边装有良好反光性能的电极片的压电陶瓷片，即在压电陶瓷片的上下两面装有良好反光性能的材料，此材料有足够的强度，此材料既作为反光镜也作为电极。
本发明所用的扫描图象放大装置为由一个半凸透镜和一个半凹透镜所组成的透镜组，半凹透镜和半凸透镜之间的相对位置可以变化。
本发明设有减弱压电陶瓷片工作时产生噪音的装置。
本发明设有聚拢激光束的装置。
本发明是以如下方式完成的。从电路输出的色度信号分别调制与之相应的激光器(即绿色色度信号调制发绿光的激光器；红色色度信号调制发红光的激光器，蓝色色度信号调制发蓝光的激光器)使激光器分别发出光强与其调制信号相一致的激光束，且保证三束激光束在同一个平面上。当激光束不致使压电陶瓷片组正常工作时扫描出的图象出现扫描光束有重合部分时，光束不通过缩减光束宽度的装置，即不采用缩减光束宽度的装置；当激光束的宽度使压电陶瓷片组正常工作时扫描出的图象出现扫描光束有重合部分时，光束通过缩减光束宽度的装置，即采用缩减光束宽度的装置，且被缩减宽度后的光束的宽不得大于所允许的激光束的宽度。这样做的目的是防止因激光束宽度过宽，在压电陶瓷片在正常形变范围内，使得扫描光束有重合部分造成图象不清晰。符合要求的三束激光束中有两束照到相应的反光镜上，被反射后的两束激光束与第三束激光束相互平行，且处于同一个平面；此三束相互平行的激光束照射到一块有良好透光性能的玻璃砖，利用玻璃砖对不同波长的光有不同的折射率这一性性质，聚拢三束激光束，进而得到随调制信号而变化颜色的复合光束。此复合光束照射到有良好的反光特性的压电陶瓷片的电极板上，压电陶瓷片可随外加扫描电压而伸缩，相应带动电极片伸缩进而使复合光束有X向速度和Y向速度，且使复合光束X向速度和Y向速度的关系与外加的控制X向和Y向的扫描电压关系相一致。如输入的扫描信号和色度信号与其它装置(如计算机显示卡，电视机机芯)输出的信号同步，则此复合光束便可以扫描出图象。因压电陶瓷片的形变较小，因此使扫描光束透过由一个半凹透镜和一个半凸透镜组成的透镜组，再照射到光屏上，则此复合光束便可在光屏上扫描成像。
下面将结合附图
对发明作进一步的详细描述图一为本发明所用的激光束缩减装置图。考虑缩减光束的宽度是为了防止当激光的宽度过宽时使相邻时间上的扫描光束有重合部分造成图象的不清晰，反之若扫描装置可以使相邻时间上的扫描光束分开则可以不采用此装置。图中[6]为激光器电源引线，[4]为激光器，[5]为激光器发出的平行光束，[1]为较长焦距的凸透镜，[2]为较短焦距的凸透镜，[13]为有小孔的板，且小孔位于两个透镜的焦点上，用来阻挡部分光束，提高光束[3]的质量，图中透镜[1]和透镜[2]主光轴重合。
图二为本发明的光束聚拢装置图。三束激光束其中光束[8]光束[7]分别射到小平面反光镜[10]、[9]上，经反射后，两光束与光束[3]相互平行且位于同一平面，照射到玻璃砖[11]上，利用同一玻璃对不同波长的光有不同的折射率这一性质，将三束光线聚拢为复合光束[12]。
图三为本发明的负责X向扫描压电陶瓷片装置的俯视图。压电陶瓷片成对组合，且光束与压电陶瓷片所在平面成45度角，用多对压电陶瓷片目的是当压电陶瓷形变时，使光束移动量较大便于使在时间上相邻的扫描光束相互分开，便于适应不同的显象要求，提高装置的兼容性能。图中用三对压电陶瓷片作为光移动的工具，在保证压电陶瓷片正常形变范围内，相邻时间的扫描光束不可有重合部分，以及装置有较好的兼容性能下可以增加或减少压电陶瓷片的数目。
图四为负责X向扫描的压电陶瓷片的立体图以及其接线图。每对压电陶瓷片相互平行放置，且作为反光面的电极片有良好的反光特性。当扫描电压接入时，在一行扫描时间内，压电陶瓷片逐步增大光束的移动距离，这类似于电路中的多级放大器。也可以用别的组合方式组合压电陶瓷片，但要保证在一行扫描时间内光束在移动过程中，光束的移动距离要逐步变大。图中接线在压电陶瓷的极化方向相同时适用。
图五为负责光束Y向扫描压电陶瓷片装置俯视图。
图六为负责光束Y向扫描压电陶瓷片装置的立体图及其接线图。
负责光束Y向移动的压电陶瓷片的要求与负责X方向移动压电陶瓷片要求相似，但压电陶瓷片宽度比负责光束X向移动用压电陶瓷片要宽。
图七为本发明的图象放大及调节图象放大装置。凸透镜[36]放置于一个可调支架[26]上，可调支架[26]下端的凸起部分上有蜗杆齿纹，蜗杆齿轮[33]装在微型永磁直流电动机[32]轴上，微型永磁场直流电机及蜗杆齿轮安装在机体[30]内，若给微型电机通以不同方向电流，则电机就可以带动蜗杆齿轮不同方向旋转进而使可调支架[26]以不同方向平动，也就使半凸透镜[36]和半凹透镜[35]之间的位置变化，使透镜组的焦距变化，且保证该透镜组始终会聚光束。扫描用激光束有良好的平行性，其虽被压电陶瓷片移动位置，经透镜折射经过透镜组焦点后射向光屏，仍在光屏上打出一个彩色小点，且点的大小随图象幅度大小相应变化，许多彩色小点组成图象，调节透镜组焦距就可以改变屏上图象的面积。
图八为整体装置的立体图。因扫描光束的供给方式可能不同，故图中没有画出三个激光器而画出了三束激光束[3]、[8]、[7]。其中光束[7]、[8]经反光镜[9]、[10]，反射后与光束[3]相互平行位于同一平面上，三束光经玻璃砖[11]聚拢后折射向负责光束X向移动压电陶瓷片后射后向负责光束Y向移动压电陶瓷片。若分别给两压电陶瓷片组加上扫描电压，则光束通过透镜组便可在光屏上扫描出较大的光栅。扫描装置的外面填充有消音材料，用以减弱扫描工作时产生的噪音。
结合上述的说明，本发明有某些优点1、技术难度较低；2、功耗小；3、工作较可靠；4、图象面积可以调节；5、制造成本较低，适合大众使用。本发明对扫描用激光束的宽度要求较高，对扫描激光束的平行性要求较高，要求压电陶瓷片对电压的依赖性小，对电压的变化灵敏。为了使本发明有较好的兼容性能，对扫描电路要求较高。
以上是整个发明的原理说明。
权利要求
1.本发明为一种激光扫描彩色显象方法。
2.如权利要求1所述，本发明用由一个半凸透镜和一个半凹透镜组成的透镜组作为扫描图象的放大器件。
3.如权利要求2所述，该透镜组的焦距可以调节，且其始终有会聚光束能力。
4.本发明采用发绿光的激光器，发蓝光的激光器和发红光的激光器作为光源，以激光束作扫描光束，光束在光屏上扫描成象。
5.如权利要求4所述，本发明设有聚拢红、绿、蓝三束激光束的玻璃砖。
6.如权利要求5所述，本发明的扫描用激光束为红、绿、蓝三束激光束经聚拢后的复合光束。
7.如权利要求1所述，本发明用压电陶瓷片作为光束的移动工具。
8.如权利要求7所述，光束移动用压电陶瓷片分为两组，一组负责光束X向移动，另一组负责光束Y向移动，且光束与压电陶瓷片所在平面成为45度角。
9.如权利要求6或8所述，图象扫描时，相邻时间的行扫描光束不可以有重合部分。
全文摘要
一种激光扫描显象方法。该方法用激光作为光源，以激光束作为扫描光束，在光屏上扫描成象。该方法用压电陶瓷片负责光束X向和Y向移动，以由一个半凸透镜和一个半凹透镜组成的，可调节焦距的透镜组作为放大图象的器件(该透镜组始终有会聚光束的能力)。它是可以调节图象幅面大小的显象方法。
文档编号G02B26/10GK1448752SQ0210860
公开日2003年10月15日 申请日期2002年3月29日 优先权日2002年3月29日
发明者王兵 申请人:王兵