CN106842786A - 一种激光投影设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供的激光投影设备，包括：设置有标志位的光转换装置，频率检测装置检测标志位经过预定位置时输出脉冲信号，频率转换器输入脉冲信号并根据脉冲信号的频率输出被测电信号，比较器将被测电信号与基准电信号比较，当被测电信号的数值小于基准电信号的数值时，输出有效电平将激发光产生装置关断。能够将光转换装置的运行频率通过硬件部件转换为电信号，再将电信号与基准值比较，即可得知光转换装置的运行频率是否在标准的范围内，从而在光转换装置运行过慢时，及时关断光转换装置，防止光转换装置以及激光投影设备被激发光产生装置击穿或烧毁，有效保护光转换装置，提升激光投影设备的使用安全性。

Description

一种激光投影设备

技术领域

本申请涉及一种激光投影设备。

背景技术

现有的激光投影设备大多通过激发光产生装置配合光转换装置进行工作。如图1所示为激光投影设备内部系统光路图，在激光投影设备处于正常工作状态时，光转换装置1处于高速旋转工作模式，此时激发光产生装置2透过光转换装置1传递到光路上，当光转换装置1停止工作时，如果激发光产生装置2仍旧工作，那么激发光产生装置2所发射的高能量的激发光光束就会长时间照射在光转换装置1上的同一位置上，将会击穿光转换装置1，导致光转换装置1的损坏和激光投影设备不能使用。所以如何合理有效的监测光转换装置的工作状态，对激光投影产品进行保护，是一个尤为关键的课题。

目前，对激光投影设备的保护大多是通过软件对光转换装置的转速进行检测，若监测到光转换装置的转速低于预设值，则关闭激光投影设备以达到保护光转换装置及整个系统的目的。但是，软件检测的往往容易失效，就容易导致光转换装置甚至激光投影设备整机被激光烧毁，危及使用人的安全。

发明内容

本申请提供一种激光投影设备，能够防止光转换装置及激光投影设备被激光烧坏。

根据第一方面，一种实施例中提供一种激光投影设备的保护装置，包括：激发光产生装置，用于产生激发光；光转换装置，光转换装置设置在激发光传播的光路上并做周期性运动，以使激发光周期性地照射光转换装置上的预定部位，所述预定部位在激发光照射下产生受激光，所述光转换装置上具有随光转换装置做周期性运动的标志位；频率检测装置，用于在标志位运动轨迹上的预定位置探测标志位，在探测到标志位经过该预定位置时输出脉冲信号；频率转换器，用于输入脉冲信号，根据脉冲信号的频率输出被测电信号；比较器，用于输入被测电信号和基准电信号并对两者进行比较，当被测电信号的数值小于基准电信号的数值时，输出有效电平，所述激发光产生装置基于有效电平被关断。

依据上述实施例的激光投影设备的保护装置、方法及激光投影设备，包括：设置有标志位的光转换装置，频率检测装置检测标志位经过预定位置时输出脉冲信号，频率转换器输入脉冲信号并根据脉冲信号的频率输出被测电信号，比较器将被测电信号与基准电信号比较，当被测电信号的数值小于基准电信号的数值时，输出有效电平将激发光产生装置关断。能够将光转换装置的运行频率通过硬件部件转换为电信号，再将电信号与基准值比较，即可得知光转换装置的运行频率是否在标准的范围内，从而在光转换装置运行过慢时，及时关断光转换装置，防止光转换装置以及激光投影设备被激发光产生装置击穿或烧毁，有效保护光转换装置，提升激光投影设备的使用安全性。

附图说明

图1为现有技术的激光投影设备保护装置的结构示意图；

图2为本申请一种实施例的激光投影设备的保护装置的结构示意图；

图3为本申请一种实施例的激光投影设备的保护装置的结构原理图；

图4a为本申请一种实施例的光转换装置的结构示意图；

图4b为本申请另一种实施例的光转换装置的结构示意图；

图4c为本申请一种实施例的光转换装置的受激光的示意图；

图4d为本申请一种实施例的频率检测装置的结构示意图；

图4e为本申请另一种实施例的频率检测装置的结构示意图；

图5a为本申请实施例二的激光投影设备的保护装置的结构示意图；

图5b为本申请实施例二的激光投影设备的保护装置的结构原理图。

图6a为本申请实施例三的激光投影设备的保护装置的结构示意图；

图6b为本申请实施例三的激光投影设备的保护装置的结构原理图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例一：

本申请实施例提供一种激光投影设备，其中，激光投影设备包括激发光产生装置10和光转换装置20，激光投影设备处于正常工作的状态时，光转换装置20周期性运动，处于高速旋转工作模式，此时激发光产生装置10产生的激发光周期性照射到光转换装置20上的不同位置，光转换装置20受激产生受激光传递到激光投影设备的光路上，当光转换装置20停止工作或者转速过低时，如果激发光产生装置10也应该暂停工作，才能避免激发光长时间照射在光转换装置20上的同一位置，避免光转换装置20被烧毁。现有技术采用软件检测光转换装置20的转速或者频率，在光转换装置20运行过慢时，控制断开激发光产生装置10。但是，软件经常会出现失效的状况，软件失效，则不能有效检测到光转换装置20运转过慢的时刻，不能及时关断激发光产生装置10，因而出现烧坏光转换装置20甚至激光投影设备的概率很大，不能达到有效保护光转换装置20的目的。因此，本申请实施例的激光投影设备采用硬件保护机制，通过转换器和比较器，实现对光转换装置20的运行监测及对激发光产生装置10的控制。

如图2所示为激光投影设备的结构示意图，如图3为激光投影设备的结构原理图，本实施例的激光投影设备可以包括：

激发光产生装置10，用于产生激发光。

光转换装置20，光转换装置20设置在激发光传播的光路上并做周期性运动，以使激发光周期性地照射光转换装置20上的预定部位，所述预定部位在激发光照射下产生受激光，光转换装置20上具有随光转换装置做周期性运动的标志位。

频率检测装置30，用于在标志位运动轨迹上的预定位置探测标志位，在探测到标志位经过该预定位置时输出脉冲信号。

频率转换器40，用于输入脉冲信号，根据脉冲信号的频率输出被测电信号。

比较器50，用于输入被测电信号和基准电信号并对两者进行比较，当被测电信号的数值小于基准电信号的数值时，输出有效电平，激发光产生装置10基于有效电平被关断。

一个实施例中，频率转换器40为频率/电压转换器，用于将输入的脉冲信号转换为电压信号，并输出至比较器50。比较器50用于将被测电压信号与预设的基准电压信号进行比较，若被测的电压信号的数值大于基准的电压信号，则导通激发光产生装置10。若被测的电压信号小于基准的电压信号，则断开激发光产生装置10。

本实施例中利用频率检测装置探测标志位，每探测到一次标志位经过预定位置时，则输出脉冲信号给频率/电压转换器，频率/电压转换器根据检测接收到的脉冲信号的频率，输出电压信号至比较器50，比较器50预先输入有基准电压信号，当输入的被测电压信号的数值大于基准电压信号的数值时，证明此时光转换装置20的运行频率达到了标准值，可以开启激发光发生装置10，当输入的被测电压信号的数值小于基准电信号的数值时，则认为光转换装置20的转速过低，则断开激发光发生装置10。本实施例采用频率检测装置30、频率转换器40以及比较器50的硬件保护机制，由于硬件器件失效的概率低，因此可以有效对光转换装置20的转速或者频率进行监测，有效保护光转换装置20及激光投影设备整机。

其中，本实施例的光转换装置可以是色轮。

一个实施例中，光转换装置绕其中心轴周期性转动。

如图4a所示，例如，光转换装置上可以分成红(R)、绿(G)、蓝(B)三个受激区域，红、绿、蓝三个受激区域上分别涂抹有不同的荧光粉，当光转换装置绕其中心轴周期性转动时，激发光产生装置周期性照射到光转换装置上的红、绿、蓝三个受激区域，从而光转换装置受激，周期性地产生红绿蓝的序列光，如图4c所示。

另一个实施例中，光转换装置做直线往复来回的周期性运动。

如图4b所示，光转换装置由上至下被分成红(R)、绿(G)、蓝(B)三个受激区域，同样，红、绿、蓝三个受激区域上分别涂抹有不同的荧光粉，当光转换装置做上下往复来回的周期性运动时，激发光产生装置周期性照射到光转换装置上的红、绿、蓝三个受激区域，从而光转换装置受激，周期性地产生红绿蓝的序列光，如图4c所示。

优选的，上述的标志位可以是设置在光转换装置20上的缝隙、反光器以及黑条中的一种。

当标志位为反光镜或者黑条时，如图4d所示，频率检测装置30为光电检测仪，光电检测仪包括光发射端301和光接收端302，光发射端301和光接收端302设置在光转换装置20的同侧，且使标志位在运动到光发射端前面时截断光发射端发出的光，光接收端根据检测到的光的变化输出脉冲信号。

当标志位为缝隙时，如图4e所示，频率检测装置30为光电检测仪，光电检测仪包括光发射端301’和光接收端302’，光发射端和光接收端相对设置在光转换装置20的两侧，且使当缝隙运动到光发射端301’和光接收端302’之间时，光发射端发出的光穿过缝隙到达光接收端302’，光接收端302’根据检测到的光的变化输出脉冲信号。

本申请实施例的激光投影设备，包括：设置有标志位的光转换装置，频率检测装置检测标志位经过预定位置时输出脉冲信号，频率转换器输入脉冲信号并根据脉冲信号的频率输出被测电信号，比较器将被测电信号与基准电信号比较，当被测电信号的数值小于基准电信号的数值时，输出有效电平将激发光产生装置关断。能够将光转换装置的运行频率通过硬件部件转换为电信号，再将电信号与基准值比较，即可得知光转换装置的运行频率是否在标准的范围内，从而在光转换装置运行过慢时，及时关断光转换装置，防止光转换装置以及激光投影设备被激发光产生装置击穿或烧毁，有效保护光转换装置，提升激光投影设备的使用安全性。

实施例二：

如图5a和图5b所示，本实施例在实施例一的基础上，增加处理器60。利用频率转换器40以及比较器50对光转换装置20的进行监测，输出电平信号至处理器60，处理器60在接收到有效电平时，输出关断控制信号，控制关断激发光产生装置。

处理器60与比较器50的输出端连接，用于当接收到比较器50输出有效电平时，处理器60输出关断控制信号。其中，关断控制信号用于关断激发光产生装置10。

实施例三：

如图6a和图6b所示，本实施例在实施例一的基础上，增加处理器60，在利用频率转换器40以及比较器50对光转换装置20进行监测的同时，利用处理器60对光转换装置20的运行速度进行检测，进一步对光转换装置进行保护，提升监测的有效性。

本实施例的处理器60与比较器50的输出端连接，用于当接收到比较器50输出有效电平时，处理器60输出关断控制信号。同时，处理器60还与频率检测装置30的输出端连接，还用于基于频率检测装置30输出的脉冲信号计算光转换装置20的运动频率，将运动频率与基准频率比较，当光转换装置的运动频率小于基准频率或接收到比较器50输出有效电平时，处理器60输出关断控制信号，关断控制信号用于关断激发光产生装置10。

其中，处理器60优选采用单片机。

请继续参阅图3，一个优选的实施例中，还包括：控制开关70，控制开关70的两端分别与激发光产生装置10以及供电电源80连接，控制端700与比较器50的输出端连接，控制开关基于比较器50输出有效电平关断，以断开激发光产生装置10与供电电源80的连接。

请继续参阅图5和图6，一个优选的实施例中，还包括：控制开关71。

控制开关71的两端分别与激发光产生装置10以及供电电源80连接，控制端710与处理器60的输出端连接，控制开关基于关断控制信号关断，以断开激发光产生装置10与供电电源80的连接。

本实施例使用软件和硬件相结合的保护机制，如果软件出现失效的状况，硬件保护机制还是同时生效，如果出现硬件失效，软件保护机制生效，由于采用硬件和软件双重监测的机制，有效对光转换装置以及激光投影设备进行保护。

本申请实施例的激光投影设备，包括：设置有标志位的光转换装置，频率检测装置检测标志位经过预定位置时输出脉冲信号，频率转换器输入脉冲信号并根据脉冲信号的频率输出被测电信号，比较器将被测电信号与基准电信号比较，当被测电信号的数值小于基准电信号的数值时，输出有效电平将激发光产生装置关断。能够将光转换装置的运行频率通过硬件部件转换为电信号，再将电信号与基准值比较，即可得知光转换装置的运行频率是否在标准的范围内，从而在光转换装置运行过慢时，及时关断光转换装置，防止光转换装置以及激光投影设备被激发光产生装置击穿或烧毁，有效保护光转换装置，提升激光投影设备的使用安全性。更进一步地，由于激光投影设备同时还加入了处理器，将检测到的光转换装置的频率直接与基准的频率比较，在光转换装置的频率过小时，控制关断激发光产生装置。从而通过硬件和软件的对光转换装置的转速进行了双重监测，进一步降低了光转换装置的可能性，实现对光转换装置的保护。

本领域技术人员可以理解，上述实施方式中各种方法的全部或部分步骤可以通过程序来指令相关硬件完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器、随机存储器、磁盘或光盘等。

以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims (10)

1.一种激光投影设备，其特征在于，包括：

激发光产生装置，用于产生激发光；

光转换装置，光转换装置设置在激发光传播的光路上并做周期性运动，以使激发光周期性地照射光转换装置上的预定部位，所述预定部位在激发光照射下产生受激光，所述光转换装置上具有随光转换装置做周期性运动的标志位；

频率检测装置，用于在标志位运动轨迹上的预定位置探测标志位，在探测到标志位经过该预定位置时输出脉冲信号；

频率转换器，用于输入所述脉冲信号，根据脉冲信号的频率输出被测电信号；比较器，用于输入所述被测电信号和基准电信号并对两者进行比较，当被测电信号的数值小于基准电信号的数值时，输出有效电平，所述激发光产生装置基于有效电平被关断。

2.如权利要求1所述的激光投影设备，其特征在于，还包括：

处理器，所述处理器与所述比较器的输出端连接，用于当接收到所述比较器输出有效电平时，所述处理器输出关断控制信号，所述关断控制信号用于关断所述激发光产生装置。

3.如权利要求2所述的激光投影设备，其特征在于：

所述处理器还与所述频率检测装置的输出端连接，以及还用于基于所述频率检测装置输出的脉冲信号计算光转换装置的运动频率，将所述运动频率与基准频率比较，当光转换装置的运动频率小于基准频率，所述处理器输出所述关断控制信号。

4.如权利要求3所述的激光投影设备，其特征在于，还包括：控制开关；

所述控制开关的两端分别与所述激发光产生装置以及供电电源连接，控制端与所述处理器的输出端连接，所述控制开关基于所述关断控制信号关断，以断开所述激发光产生装置与所述供电电源的连接。

5.如权利要求1所述的激光投影设备，其特征在于，还包括控制开关，所述控制开关的两端分别与所述激发光产生装置以及供电电源连接，控制端与比较器的输出端连接，所述控制开关基于比较器输出有效电平关断，以断开所述激发光产生装置与所述供电电源的连接。

6.如权利要求1-5中任意一项所述的激光投影设备，其特征在于，所述频率转换器为频率/电压转换器，用于将输入的所述脉冲信号转换为被测电压信号，并输出至所述比较器；

所述比较器用于将被测电压信号与预设的基准电压信号进行比较，若所述被测电压信号的数值小于所述基准的电压信号的数值，则断开所述激发光产生装置。

7.如权利要求1-5中任意一项所述的激光投影设备，其特征在于，所述标志位为设置在所述光转换装置上的缝隙；

所述频率检测装置为光电检测仪，所述光电检测仪包括光发射端和光接收端，光发射端和光接收端相对设置在光转换装置的两侧，且使当缝隙运动到所述光发射端和光接收端之间时，光发射端发出的光穿过所述缝隙到达光接收端，所述光接收端根据检测到的光的变化输出脉冲信号。

8.如权利要求1-5中任意一项所述的激光投影设备，其特征在于，所述标志位为设置在所述光转换装置上的反光镜或黑条，所述频率检测装置为光电检测仪，所述光电检测仪包括光发射端和光接收端，光发射端和光接收端设置在光转换装置的同侧，且使所述标志位在运动到所述光发射端前面时截断光发射端发出的光，所述光接收端根据检测到的光的变化输出脉冲信号。

9.如权利要求1-5中任意一项所述的激光投影设备，其特征在于，所述光转换装置绕其中心轴周期性转动。

10.如权利要求1-5中任意一项所述的激光投影设备，其特征在于，所述光转换装置做直线往复来回的周期性运动。