激光顯示系統的設計與實現
2012-12-20
根據國際激光顯示協會（ILDA：International Laser Display Association）關于激光顯示工業（Laser Display Industry）的定義，激光顯示的應用主要有兩種方式：激光表演（Laser Show）和激光效果(Laser Effect)。激光表演以激光為主，并輔以燈光、煙火、噴泉、音樂等，主要表現激光的特殊效果。如新加坡圣陶沙的激光音樂噴泉，成為當地旅游的一大景點。激光效果與前者相反，激光的演示只是為了輔助主題而提供激光的特效，如用激光顯示系統作舞臺背景燈光。這兩種方式在功能上各有側重，但在系統原理上是一樣的。
激光發生器是整個系統的光源。根據激光顯示的環境、幕體和要求達到的效果配置若干臺不同顏色、不同功率的激光器。一般在室內顯示、幕體與發射點距離越近，要求的功率越低，而由于人眼對紅光的敏感度較高，相同條件下選擇紅色激光發生器的功率可比其它顏色的激光發生器的功率較低。
從激光器的激光光束直接通過空氣傳輸②或通過光纖進入光學控制臺的入光口，首先進入的是光路切換單元。
2.3.1 光路切換單元在光學控制臺的前端，由驅動電機和反射鏡、計算機的控制信號控制電機的轉角，帶動反射鏡將入射激光束反射切換到其它單元做進一步變換。分光單元、衍射單元、光路掃描單元和透反射單元可根據需求自由組合、增減，由計算機的控制顯示出不同的效果。也可以外掛反射鏡、雪球等光學器件，配合光學控制臺一起營造現場氣氛。
2.3.2 分光單元由分光鏡構成，可將混色激光的分成單色光。根據激光的光譜波長和折射原理，一束混色光經過分光鏡后可得到多束光，再進入下一級單元。
2.3.3 衍射單元由單個或多個衍射鏡和驅動電機組成，電機的轉動帶動衍射光柵，光束透過光柵產生衍射效果。衍射鏡可設計成平行、垂直、正交排列，表現出不同的衍射效果。
2.3.4 光路掃描單元是整套系統產生圖文效果的直接執行機構。采用X－Y兩個方向的振鏡（Scanner），使得進入這個單元的光束隨振鏡的方向而移動，從而射出的光束打在幕體上，形成移動的光點。當掃描頻率足夠高時，即可形成無閃爍的圖文。振鏡的驅動電機的控制信號來至計算機內的圖文點坐標。圖文點的坐標值（x,y）通過計算機內D/A卡分別輸出到光學臺X和Y方向振鏡電機的驅動板，經放大驅動電機搖擺，使得圖文的坐標（x,y）被一一對應地映射到幕體。
2.3.5 透射反射單元由若干個透射鏡和反射鏡以及光學控制臺外部的雪球等構成，器件的配置可增減。其主要功能是將一束光束經過本單元分成若干束光，經外掛雪球的反射可形成光網、光柱。
2．4 幕體
幕體是系統效果的表現載體，可以是水幕、煙幕、紗幕、墻體甚至空氣等。幕體的質地不同，表現的效果也不同，各具特色。水幕、煙幕比較適合產生三維效果，如時空隧道、三維動感造型；紗幕、墻體類幕體相對比較穩定，適用于表現圖形、文字；也可由空氣做介質，直接在空中打出交織的光網、斑駁的光柵。當前在激光顯示工業領域比較流行用旱地噴泉作水幕，表演激光演示節目。
在科技高速發展的今天，激光顯示工業日趨成熟，激光顯示的應用逐漸廣泛。這一方面是由于激光光源所產生的效果能滿足人們的追求新奇的心理，并帶來一定的視覺沖擊；另一方面，由于這種光源可方便地被計算機控制，通過編程，即可產生豐富的變化，極具智能化特點。激光顯示系統，要求科技與藝術緊密結合，共同發展。來源 熱像儀 http://www.for815.cn/
激光發生器是整個系統的光源。根據激光顯示的環境、幕體和要求達到的效果配置若干臺不同顏色、不同功率的激光器。一般在室內顯示、幕體與發射點距離越近，要求的功率越低，而由于人眼對紅光的敏感度較高，相同條件下選擇紅色激光發生器的功率可比其它顏色的激光發生器的功率較低。
從激光器的激光光束直接通過空氣傳輸②或通過光纖進入光學控制臺的入光口，首先進入的是光路切換單元。
2.3.1 光路切換單元在光學控制臺的前端，由驅動電機和反射鏡、計算機的控制信號控制電機的轉角，帶動反射鏡將入射激光束反射切換到其它單元做進一步變換。分光單元、衍射單元、光路掃描單元和透反射單元可根據需求自由組合、增減，由計算機的控制顯示出不同的效果。也可以外掛反射鏡、雪球等光學器件，配合光學控制臺一起營造現場氣氛。
2.3.2 分光單元由分光鏡構成，可將混色激光的分成單色光。根據激光的光譜波長和折射原理，一束混色光經過分光鏡后可得到多束光，再進入下一級單元。
2.3.3 衍射單元由單個或多個衍射鏡和驅動電機組成，電機的轉動帶動衍射光柵，光束透過光柵產生衍射效果。衍射鏡可設計成平行、垂直、正交排列，表現出不同的衍射效果。
2.3.4 光路掃描單元是整套系統產生圖文效果的直接執行機構。采用X－Y兩個方向的振鏡（Scanner），使得進入這個單元的光束隨振鏡的方向而移動，從而射出的光束打在幕體上，形成移動的光點。當掃描頻率足夠高時，即可形成無閃爍的圖文。振鏡的驅動電機的控制信號來至計算機內的圖文點坐標。圖文點的坐標值（x,y）通過計算機內D/A卡分別輸出到光學臺X和Y方向振鏡電機的驅動板，經放大驅動電機搖擺，使得圖文的坐標（x,y）被一一對應地映射到幕體。
2.3.5 透射反射單元由若干個透射鏡和反射鏡以及光學控制臺外部的雪球等構成，器件的配置可增減。其主要功能是將一束光束經過本單元分成若干束光，經外掛雪球的反射可形成光網、光柱。
2．4 幕體
幕體是系統效果的表現載體，可以是水幕、煙幕、紗幕、墻體甚至空氣等。幕體的質地不同，表現的效果也不同，各具特色。水幕、煙幕比較適合產生三維效果，如時空隧道、三維動感造型；紗幕、墻體類幕體相對比較穩定，適用于表現圖形、文字；也可由空氣做介質，直接在空中打出交織的光網、斑駁的光柵。當前在激光顯示工業領域比較流行用旱地噴泉作水幕，表演激光演示節目。
在科技高速發展的今天，激光顯示工業日趨成熟，激光顯示的應用逐漸廣泛。這一方面是由于激光光源所產生的效果能滿足人們的追求新奇的心理，并帶來一定的視覺沖擊；另一方面，由于這種光源可方便地被計算機控制，通過編程，即可產生豐富的變化，極具智能化特點。激光顯示系統，要求科技與藝術緊密結合，共同發展。來源 熱像儀 http://www.for815.cn/
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