一种全息投影装置的制作方法

本实用新型涉及全息投影技术领域，尤其是一种全息投影装置。

背景技术：

全息投影技术也称为虚拟成像技术，是一种利用干涉和衍射原理记录并再现物体真实的三维图像技术。现有的全息投影技术已经应用于产品展览、汽车服装发布会、互动、酒吧娱乐等场所。现有的全息投影方式主要包括：第一种，投影的仅是二维图像，然后利用观众的视觉差异形成“伪三维”的效果，从而导致三维显示效果较差；第二种，全息箱技术，但是只能应用在黑暗环境；第三种，空气投影技术，但是对环境的要求极高。

综上所述，现有的全息投影方式，存在投影效果差、对显像环境要求高和成本高等缺点。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型的目的在于：提供一种全息投影装置，其具有成本小，且能在普通环境下实现全息投影的功能。

本实用新型所采取的技术方案是：

一种全息投影装置，其包括控制模块、激光发射器、激光反射模块、投影幕、底盘和底座，所述控制模块与激光发射器连接，所述激光反射模块用于改变激光发射器发射出的激光路径，所述控制模块、激光发射器、激光反射模块和投影幕均固定安装在所述底盘上，所述底盘活动连接所述底座，所述底座内部设有驱动模块，所述驱动模块用于驱动所述底盘旋转。

进一步地，所述激光发射器包括第一发射器、第二发射器和第三发射器，所述第一发射器、第二发射器和第三发射器均与所述控制模块连接。

进一步地，所述激光反射模块包括棱镜组、第一反射镜和mems反射镜，所述棱镜组包括至少三个棱镜，所述至少三个棱镜之间均设有连接部，所述连接部上设有半透镜。

进一步地，所述mems反射镜包括第二反射镜、支撑杆和mems芯片，所述第二反射镜通过所述支撑杆固定安装在所述mems芯片内。

进一步地，还包括固定轴，所述投影幕通过所述固定轴固定安装在所述底盘的中心位置。

进一步地，所述底座内部还设有第一线圈，所述控制模块上设有第二线圈，所述第一线圈用于连接外部电源，所述第二线圈与所述第一线圈感应连接。

本实用新型的有益效果是：本实用新型通过将激光发射器、激光反射模块和投影幕固定安装在底盘上，然后通过激光反射模块对激光发射器发射出的激光进行混色、反射后投射到投影幕上进行成像显示，同时，通过底座内的驱动模块驱动底盘带动投影幕做旋转运动，使投影幕上形成的图像显示成三维图像，从而在保证投影显示效果的同时，降低投影成本和对显像环境的要求。

附图说明

图1为本实用新型一种具体实施例的全息投影装置的结构示意图；

图2为本实用新型一种具体实施例的全息投影装置的模块框图；

图3为本实用新型一种具体实施例的棱镜组的结构示意图；

图4为本实用新型一种具体实施例的mems反射镜的结构示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体的实施例对本实用新型进行进一步的说明。

参照图1，一种全息投影装置，其包括控制模块、激光发射器、激光反射模块、投影幕13、底盘12和底座11，所述控制模块与激光发射器连接，所述激光反射模块用于改变激光发射器发射出的激光路径，所述控制模块、激光发射器、激光反射模块和投影幕均固定安装在所述底盘12上，所述底盘12活动连接所述底座11，所述底座11内部设有驱动模块，所述驱动模块用于驱动所述底盘旋转。

在一些优选的实施例上，如图1和图2所示，所述控制模块包括无线通信模块、3d影像处理模块、控制器和激光模块，所述3d影像处理模块的输入端通过无线通信模块与外部设备的wifi模块连接，用于接收外部设备发送的3d影像的原始图像，所述3d影像处理模块的输出端与控制器的i/o口连接，所述控制器通过激光模块控制激光发射器的工作状态。所述底座11内设有驱动模块，所述驱动模块内的驱动齿轮与控制器连接。所述控制模块用于根据外部设备发送的3d影像的原始图像生成第一控制信号和第二控制信号，所述第一控制信号用于通过激光模块控制激光发射器的激光发射强度；所述第二控制信号用于控制驱动齿轮的工作频率和工作强度，以使底盘上的所有器件在跟随底盘旋转的过程中保持相同的角速度。

激光发射器，用于根据控制器的控制信号发射红、绿和蓝三种原色激光。

激光反射模块，用于对激光发射器发射出的三种原色激光进行混色，得到三色混色光，然后，对三色混色光进行多次反射后，投射到投影幕上，以形成图像。

投影幕，用于根据反射后的混色光显示图像。

本实施例通过将激光发射器、激光反射模块和投影幕固定安装在底盘上，然后通过激光反射模块对激光发射器发射出的激光进行混色、反射后投射到投影幕上进行成像显示，同时，通过底座内的驱动模块驱动底盘带动投影幕做旋转运动，使投影幕上形成的图像显示成三维图像，从而在保证投影显示效果的同时，降低投影成本和对显像环境的要求。

作为优选的实施方式，如图1和图2所示，所述激光发射器包括第一发射器141、第二发射器142和第三发射器143，所述第一发射器141、第二发射器142和第三发射器143均与所述控制模块连接。在一些具体的实施例上，所述第一发射器141、第二发射器142和第三发射器143分别用于发射红光、绿光和蓝光，以在显示幕上能够显示出各种颜色的图案。本实施例的工作原理是通过控制模块改变激光发射器的交流电大小以控制功率大小，进而控制激光发射强度，从而改变投影显示图像的显示效果。

作为优选的实施方式，参照图1，所述激光反射模块包括棱镜组、第一反射镜152和mems反射镜153，如图1和图3所示，所述棱镜组包括至少三个棱镜151，所述至少三个棱镜151之间均设有连接部，所述连接部上设有半透镜154。所述半透镜154的工作原理是：当激光经过半透镜154的正面时，激光会被全部反射；当激光经过半透镜154的反面时，激光全部穿透过半透镜154。在一些实施例上，所述第一发射器141的激光发射口对应于第一个棱镜的第一个侧面，所述第二发射器142的激光发射口对应于第二个棱镜的第一个侧面，所述第三发射器143的激光发射口对应于第三个棱镜的第一个侧面，以确保第一发射器141、第二发射器142和第三发射器143发射出的激光经过棱镜组后，能够混合在一起。所述棱镜组用于对激光发射器的三种原色激光进行混色，以形成不同的颜色。所述第一反射镜是完全不透光的普通镜片。所述第一反射镜152和mems反射镜153是用于改变混色激光的行进路线，以使混色激光能够准确投射到投影幕上。所述mems的英文全称是：micro-electro-mechanicalsystem，中文名称为微机电系统，是一种集微传感器、微执行器、微机械结构、微电源微能源、信号处理和控制电路、高性能电子于一体的微型器件或系统。

作为优选的实施方式，如图4所示，所述mems反射镜包括第二反射镜1532、支撑杆1533和mems芯片1531，所述第二反射镜1532通过所述支撑杆1533固定安装在所述mems芯片1531内。所述第二反射镜1532是一片可以细微、高速振动的小型反射镜，用于将从第一反射镜反射过来的激光再一次反射。所述第二反射镜1532通过支撑杆1533固定安装，以避免第二反射镜1532在工作过程中发生位移。

作为优选的实施方式，如图1所示，还包括固定轴16，所述投影幕13通过所述固定轴16固定安装在所述底盘12的中心位置。通过固定轴16将所述投影幕13固定安装在所述底盘12的中心位置，以确保底盘12做旋转运动时，投影幕13不会发生位移。当mems反射镜153射出不同方向的激光时，可在投影幕13上扫描成一个个像素，mems反射镜153的高速振动带动着光线在投影幕13上的高速扫描，进而能够在投影幕13上形成画面。

作为优选的实施方式，如图2所示，所述底座内部还设有第一线圈，所述控制模块上设有第二线圈，所述第一线圈用于连接外部设备提供的电源，所述第二线圈与所述第一线圈感应连接。所述第二线圈与第一线圈进行感应生电，以为控制模块提供工作电能。

在一些具体的实施例中，如图1所示，图1中的虚线箭头表示激光的走向。本实施例的工作原理包括三个阶段：

第一阶段、光形成阶段：

红色激光从第一发射器发射出，从棱镜组的第一个棱镜的第一个侧面水平进入，在经过第一个半透镜时，由于是从第一个半透镜的背面射入，因此，红色激光可以完全穿透过第一个半透镜，接着，绿色激光从第二发射器发射出，从棱镜组的第二个棱镜的第一个侧面区域射入，在经过第一个半透镜时，由于是从本透镜的正面射入，因而会被完全反射。通过预先固定好红色激光发射器和绿色激光发射器的位置，使得穿过第一个半透镜的红色激光，与被第一个半透镜反射的绿色激光重合在一起。因此，红色激光与绿色激光组成红、绿混合色光。

然后，红、绿混合色光继续前进并经过第二个半透镜，与上述类似，由于红、绿混合色光是从第二个半透镜的背面射入，因而可以完全穿透第二个半透镜。此时，蓝色激光从棱镜组的第三个棱镜的第一个侧面区域射入，由于是从第二个半透镜的正面射入，因而会被完全反射。通过预先固定蓝色激光发射器的位置，使得穿过第二个半透镜的红、绿混合色光与被第二个半透镜反射的蓝色光重合在一起。以使蓝色激光与红、绿混合色光组成三色混合色光。同时，通过改变交流电流大小进而控制红色激光、绿色激光以及蓝色激光的强弱，使该棱镜组可以形成所有色光。

第二阶段、反射阶段：

三色混色光从棱镜组射出后，经过第一反射镜，由于第一反射镜是完全不透光的单面镜，同时，将其以倾斜角为45°的角度固定安装，可以让三色混合光经过第一反射镜后朝下方的mems反射镜竖直射去。

第三阶段、投射阶段：

经过反射后的三色混合色光射入mems反射镜处，由于mems反射镜处于高速振动状态，因而三色混色光也会以不同的方向高速的“扫射”，当不同方向的激光高速地“扫射”在投影幕上时，即能达到类似“扫描”的效果，最终在投影幕上形成特定的图像。

又因为激光发射器、棱镜组、反射镜、mems反射镜、投影幕全部固定安装在底盘上，当所有投影器件在底座的驱动下旋转时，所有器件均保持相对静止状态，即无论旋转到哪一个方向，投影装置的运作都不会发生变化，同时，由于投影幕中轴与底盘的中心点重合，当投影装置旋转时，相当于绕着投影幕的中轴旋转，所有生成的二维图像在高速旋转下均可以形成三维图像。

以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。