激光显示系统的设计与实现
2012-12-20
根据国际激光显示协会（ILDA：International Laser Display Association）关于激光显示工业（Laser Display Industry）的定义，激光显示的应用主要有两种方式：激光表演（Laser Show）和激光效果(Laser Effect)。激光表演以激光为主，并辅以灯光、烟火、喷泉、音乐等，主要表现激光的特殊效果。如新加坡圣陶沙的激光音乐喷泉，成为当地旅游的一大景点。激光效果与前者相反，激光的演示只是为了辅助主题而提供激光的特效，如用激光显示系统作舞台背景灯光。这两种方式在功能上各有侧重，但在系统原理上是一样的。
激光发生器是整个系统的光源。根据激光显示的环境、幕体和要求达到的效果配置若干台不同颜色、不同功率的激光器。一般在室内显示、幕体与发射点距离越近，要求的功率越低，而由于人眼对红光的敏感度较高，相同条件下选择红色激光发生器的功率可比其它颜色的激光发生器的功率较低。
从激光器的激光光束直接通过空气传输②或通过光纤进入光学控制台的入光口，首先进入的是光路切换单元。
2.3.1 光路切换单元在光学控制台的前端，由驱动电机和反射镜、计算机的控制信号控制电机的转角，带动反射镜将入射激光束反射切换到其它单元做进一步变换。分光单元、衍射单元、光路扫描单元和透反射单元可根据需求自由组合、增减，由计算机的控制显示出不同的效果。也可以外挂反射镜、雪球等光学器件，配合光学控制台一起营造现场气氛。
2.3.2 分光单元由分光镜构成，可将混色激光的分成单色光。根据激光的光谱波长和折射原理，一束混色光经过分光镜后可得到多束光，再进入下一级单元。
2.3.3 衍射单元由单个或多个衍射镜和驱动电机组成，电机的转动带动衍射光栅，光束透过光栅产生衍射效果。衍射镜可设计成平行、垂直、正交排列，表现出不同的衍射效果。
2.3.4 光路扫描单元是整套系统产生图文效果的直接执行机构。采用X－Y两个方向的振镜（Scanner），使得进入这个单元的光束随振镜的方向而移动，从而射出的光束打在幕体上，形成移动的光点。当扫描频率足够高时，即可形成无闪烁的图文。振镜的驱动电机的控制信号来至计算机内的图文点坐标。图文点的坐标值（x,y）通过计算机内D/A卡分别输出到光学台X和Y方向振镜电机的驱动板，经放大驱动电机摇摆，使得图文的坐标（x,y）被一一对应地映射到幕体。
2.3.5 透射反射单元由若干个透射镜和反射镜以及光学控制台外部的雪球等构成，器件的配置可增减。其主要功能是将一束光束经过本单元分成若干束光，经外挂雪球的反射可形成光网、光柱。
2．4 幕体
幕体是系统效果的表现载体，可以是水幕、烟幕、纱幕、墙体甚至空气等。幕体的质地不同，表现的效果也不同，各具特色。水幕、烟幕比较适合产生三维效果，如时空隧道、三维动感造型；纱幕、墙体类幕体相对比较稳定，适用于表现图形、文字；也可由空气做介质，直接在空中打出交织的光网、斑驳的光栅。当前在激光显示工业领域比较流行用旱地喷泉作水幕，表演激光演示节目。
在科技高速发展的今天，激光显示工业日趋成熟，激光显示的应用逐渐广泛。这一方面是由于激光光源所产生的效果能满足人们的追求新奇的心理，并带来一定的视觉冲击；另一方面，由于这种光源可方便地被计算机控制，通过编程，即可产生丰富的变化，极具智能化特点。激光显示系统，要求科技与艺术紧密结合，共同发展。来源 热像仪 http://www.hncsw.net/
激光发生器是整个系统的光源。根据激光显示的环境、幕体和要求达到的效果配置若干台不同颜色、不同功率的激光器。一般在室内显示、幕体与发射点距离越近，要求的功率越低，而由于人眼对红光的敏感度较高，相同条件下选择红色激光发生器的功率可比其它颜色的激光发生器的功率较低。
从激光器的激光光束直接通过空气传输②或通过光纤进入光学控制台的入光口，首先进入的是光路切换单元。
2.3.1 光路切换单元在光学控制台的前端，由驱动电机和反射镜、计算机的控制信号控制电机的转角，带动反射镜将入射激光束反射切换到其它单元做进一步变换。分光单元、衍射单元、光路扫描单元和透反射单元可根据需求自由组合、增减，由计算机的控制显示出不同的效果。也可以外挂反射镜、雪球等光学器件，配合光学控制台一起营造现场气氛。
2.3.2 分光单元由分光镜构成，可将混色激光的分成单色光。根据激光的光谱波长和折射原理，一束混色光经过分光镜后可得到多束光，再进入下一级单元。
2.3.3 衍射单元由单个或多个衍射镜和驱动电机组成，电机的转动带动衍射光栅，光束透过光栅产生衍射效果。衍射镜可设计成平行、垂直、正交排列，表现出不同的衍射效果。
2.3.4 光路扫描单元是整套系统产生图文效果的直接执行机构。采用X－Y两个方向的振镜（Scanner），使得进入这个单元的光束随振镜的方向而移动，从而射出的光束打在幕体上，形成移动的光点。当扫描频率足够高时，即可形成无闪烁的图文。振镜的驱动电机的控制信号来至计算机内的图文点坐标。图文点的坐标值（x,y）通过计算机内D/A卡分别输出到光学台X和Y方向振镜电机的驱动板，经放大驱动电机摇摆，使得图文的坐标（x,y）被一一对应地映射到幕体。
2.3.5 透射反射单元由若干个透射镜和反射镜以及光学控制台外部的雪球等构成，器件的配置可增减。其主要功能是将一束光束经过本单元分成若干束光，经外挂雪球的反射可形成光网、光柱。
2．4 幕体
幕体是系统效果的表现载体，可以是水幕、烟幕、纱幕、墙体甚至空气等。幕体的质地不同，表现的效果也不同，各具特色。水幕、烟幕比较适合产生三维效果，如时空隧道、三维动感造型；纱幕、墙体类幕体相对比较稳定，适用于表现图形、文字；也可由空气做介质，直接在空中打出交织的光网、斑驳的光栅。当前在激光显示工业领域比较流行用旱地喷泉作水幕，表演激光演示节目。
在科技高速发展的今天，激光显示工业日趋成熟，激光显示的应用逐渐广泛。这一方面是由于激光光源所产生的效果能满足人们的追求新奇的心理，并带来一定的视觉冲击；另一方面，由于这种光源可方便地被计算机控制，通过编程，即可产生丰富的变化，极具智能化特点。激光显示系统，要求科技与艺术紧密结合，共同发展。来源 热像仪 http://www.hncsw.net/
