CN107942611B - 一种动态激光光效装置及其实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种动态激光光效装置及其实现方法，所述动态激光光效装置包括：用于与电视机通讯以及作为控制中心的MCU；与所述MCU连接，用于接收所述MCU发送的指令并作为光源发射混合光的多色激光灯模块；与所述MCU连接，用于驱动电机的调速和转动的驱动IC；与所述驱动IC连接，用于接收所述驱动IC的指令对透镜进行调速和转动的电机；与所述MCU连接，用于接收用户的操作指令进行功能选择的功能按键；与所述MCU连接，用于供电和作为连接电视机的通讯桥梁的USB接口。本发明通过动态激光光效装置配合智能设备连接使用，根据智能设备选择的场景模式和发送的音频信号控制光效进行动态投射，实现动态光效的视觉效果。

Description

一种动态激光光效装置及其实现方法

技术领域

本发明涉及应用于智能设备的激光投射技术领域，尤其涉及一种动态激光光效装置及其实现方法。

背景技术

现有技术中经常会利用激光投射技术在一些特定场合制造光彩投射效果，比如小型家庭KTV，就是利用激光投射和电视机进行交互制造一种KTV唱歌的效果，现有的激光投射技术其技术方案为利用激光灯做为光源，将光通过圆形的多面透镜散射出，圆形透镜有简单图案并可旋转，可以营造出舞台、舞灯的效果，但是这种技术其存在缺点是：无法根据音乐进行随动，投射出的灯光形式简单，现有方案不适用家庭视听设备，且应用场景单一，另外体积较大，投射图案较少，投射形式简单，无法满足类似家庭K歌用户的需求。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种动态激光光效装置及其实现方法，旨在通过动态激光光效装置配合智能设备连接使用，根据智能设备选择的场景模式和发送的音频信号控制光效进行动态投射，实现模块小型化、大图案以及多图案的视觉效果。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：

一种动态激光光效装置，其中，所述动态激光光效装置包括：

用于与电视机通讯以及作为控制中心的MCU；

与所述MCU连接，用于接收所述MCU发送的指令并作为光源发射混合光的多色激光灯模块；

与所述MCU连接，用于驱动电机的调速和转动的驱动IC；

与所述驱动IC连接，用于接收所述驱动IC的指令对透镜进行调速和转动的电机；

与所述MCU连接，用于接收用户的操作指令进行功能选择的功能按键；

与所述MCU连接，用于供电和作为连接电视机的通讯桥梁的USB接口。

所述的动态激光光效装置，其中，所述多色激光灯模块包括：红色激光头、绿色激光头、蓝色激光头、透绿反红透镜以及透绿反蓝透镜；所述透绿反蓝透镜设置在所述透绿反红透镜下方；所述红色激光头与所述透绿反红透镜对应设置，所述红色激光头发射激光到所述透绿反红透镜上；所述蓝色激光头与所述透绿反蓝透镜对应设置，所述蓝色激光头发射激光到所述透绿反蓝透镜上；所述绿色激光头设置在所述透绿反蓝透镜和所述透绿反红透镜下方，用于朝向所述透绿反蓝透镜和所述透绿反红透镜发射激光。

所述的动态激光光效装置，其中，所述功能按键的功能选择包括：激光灯模块和转速选择。

所述的动态激光光效装置，其中，所述电机与一透镜连接，所述透镜上设置有多种图案，所述透镜用于接收所述多色激光灯模块发射出的激光，所述透镜上还设置有一用于将图案由一个投射为多个的膜片。

所述的动态激光光效装置，其中，所述透镜为光栅膜片。

一种动态激光光效装置的实现方法，其中，所述实现方法包括：

所述动态激光光效装置与所述电视机通过握手程序建立通讯连接；

所述动态激光光效装置接收所述电视机发送的场景模式的对应指令，启动电源管理，开启激光光效和预设转速；

所述动态激光光效装置采集来自所述电视机的音频信号，通过音频信号处理解析对应的频谱规则，控制光效随音频信号进行运动。

所述的动态激光光效装置的实现方法，其中，预先通过所述电视机设置用户需要的场景模式；所述场景模式包括：K歌模式、影院模式、故事模式以及儿童保护模式。

所述的动态激光光效装置的实现方法，其中，所述动态激光光效装置与所述电视机通过握手程序建立通讯连接具体包括：

当所述动态激光光效装置通电工作后，自动进入握手程序，并实时检测所述动态激光光效装置与所述电视机是否连接成功；

所述MCU的内部程序在通电后进行初始化，并发送第一数据到所述电视机，当所述电视机成功接收后发回第二数据，两个设备成功接收到协定的数据，则连接成功；

当所述动态激光光效装置与所述电视机连接成功后，等待来自所述电视机的指令。

所述的动态激光光效装置的实现方法，其中，所述动态激光光效装置接收所述电视机发送的场景模式的对应指令，启动电源管理，开启激光光效和预设转速具体包括：

所述电视机接收用户通过所述功能按键选择的场景模式，所述电视机根据用户所选择的场景模式发送对应的指令给所述动态激光光效装置；

所述动态激光光效装置接收所述电视机发送的场景模式对应的指令，启动电源管理，通过所述MCU开启激光光效和预设置转速，控制所述动态激光光效装置进入正常工作状态。

所述的动态激光光效装置的实现方法，其中，所述动态激光光效装置采集来自所述电视机的音频信号，通过音频信号处理解析对应的频谱规则，控制光效随音频信号进行运动具体包括：

所述动态激光光效装置采集来自电视机场景模式中的音频信号；

所述动态激光光效装置对所述音频信号进行处理，解析对应的频谱规则；

所述动态激光光效装置根据色彩管理和动态光效设置，通过所述MCU控制所述多色激光灯模块进入音乐随动模式，控制光效随着音频信号进行动态运动。

本发明公开了一种动态激光光效装置及其实现方法，所述动态激光光效装置包括：用于与电视机通讯以及作为控制中心的MCU；与所述MCU连接，用于接收所述MCU发送的指令并作为光源发射混合光的多色激光灯模块；与所述MCU连接，用于驱动电机的调速和转动的驱动IC；与所述驱动IC连接，用于接收所述驱动IC的指令对透镜进行调速和转动的电机；与所述MCU连接，用于接收用户的操作指令进行功能选择的功能按键；与所述MCU连接，用于供电和作为连接电视机的通讯桥梁的USB接口。本发明通过动态激光光效装置配合智能设备连接使用，根据智能设备选择的场景模式和发送的音频信号控制光效进行动态投射，实现模块小型化、大图案以及多图案的视觉效果。

附图说明

图1是本发明动态激光光效装置的较佳实施例的功能原理框图。

图2是本发明动态激光光效装置投射动态激光的原理示意图。

图3是本发明动态激光光效装置的实现方法的较佳实施例的流程图。

图4是本发明动态激光光效装置的实现方法的较佳实施例中建立通讯连接过程的流程图。

图5是本发明动态激光光效装置的实现方法的较佳实施例中开启激光光效过程的流程图。

图6是本发明动态激光光效装置的实现方法的较佳实施例中控制光效随音频信号进行运动过程的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明较佳实施例所述的一种动态激光光效装置，如图1所示，所述动态激光光效装置100包括：用于与电视机通讯以及作为控制中心的MCU10；与所述MCU10连接，用于接收所述MCU10发送的指令并作为光源发射混合光的多色激光灯模块20；与所述MCU10连接，用于驱动电机40的调速和转动的驱动IC30；与所述驱动IC30连接，用于接收所述驱动IC30的指令对透镜进行调速和转动的电机40；与所述MCU10连接，用于接收用户的操作指令进行功能选择的功能按键60；与所述MCU10连接，用于供电和作为连接电视机的通讯桥梁的USB接口70。

具体地，如图2所示，所述多色激光灯模块20包括：红色激光头21、绿色激光头22、蓝色激光头23、透绿反红透镜24以及透绿反蓝透镜25；所述透绿反蓝透镜25设置在所述透绿反红透镜24下方；所述红色激光头21与所述透绿反红透镜24对应设置，所述红色激光头21发射激光到所述透绿反红透镜24上；所述蓝色激光头23与所述透绿反蓝透镜25对应设置，所述蓝色激光头23发射激光到所述透绿反蓝透镜25上；所述绿色激光头22设置在所述透绿反蓝透镜25和所述透绿反红透镜24下方，用于朝向所述透绿反蓝透镜25和所述透绿反红透镜24发射激光。

具体地，所述透绿反红透镜24为绿灯照射时穿过，红灯照射时反射，所述透绿反蓝透镜25为绿灯照射时穿过，蓝灯照射时反射；所述透绿反红透镜24设置在所述透绿反蓝透镜25上方，所述红色激光头21发射红色激光至所述透绿反红透镜24，所述蓝色激光头23发射蓝色激光至所述透绿反蓝透镜25，所述绿色激光头22发色绿光至透绿反蓝透镜25后再到透绿反红透镜24；三种单独激光灯通过折射混光，最终形成三色混合光，本发明通过三色混合的优点是三种颜色灯的亮度强，投射出的图案清晰和投射距离远，而且微调灯距，可以投出一个图案三种颜色，效果多样；当然，本发明不限于这种混光，通过其他方式也可实现RGB三色可调。

进一步地，如图2所示，所述电机40与一透镜50（即光栅膜片）连接，所述透镜50为光栅膜片，所述透镜50上设置有多种图案，所述透镜50用于接收所述多色激光灯模块20发射出的激光，所述透镜上还设置有一用于将图案由一个投射为多个的膜片80。

所述透镜50上设置有多景合一的微型刻印的图案，具有小型的特点，所述膜片80为一个一投多的膜片，例如激光笔投射出的满天星效果即为其中一种效果，透镜50和膜片80叠加投射，可实现超小光圈即可投射多、大图案的舞台效果。

具体地，所述功能按键60的功能选择包括：激光灯模块和转速选择，通过控制转速和选择激光发射颜色可以制造出不同感觉的光效动态效果。

本发明的所述动态激光光效装置100应用时，适应于与视听设备和相关场所，例如家庭KTV等，所述动态激光光效装置100可与电视机、电脑、手机、电影院等智能设备配合使用，例如在家庭中与电视机配合使用时，本发明的所述动态激光光效装置100可以为电视机的一部分，也可为单独的外设通过USB连接使用（本发明优选于外接使用），当用户只要打开电视机的某个K歌软件，或者连接上麦克风等，所述动态激光光效装置100将会自动打开，并根据音乐的音频图案变化和转动，营造出KTV的氛围，打造家庭的KTV，也可给儿童讲故事等制造奇幻的场景，也可当做电影背景等。

另外，本发明还提供了一种动态激光光效装置的实现方法，如图3所示，所述实现方法包括：

S100，所述动态激光光效装置与所述电视机通过握手程序建立通讯连接。

进一步地，如图4所示，所述步骤S100具体包括：

S101，当所述动态激光光效装置通电工作后，自动进入握手程序，并实时检测所述动态激光光效装置与所述电视机是否连接成功；

S102，所述MCU的内部程序在通电后进行初始化，并发送第一数据到所述电视机，当所述电视机成功接收后发回第二数据，两个设备成功接收到协定的数据，则连接成功；

S103，当所述动态激光光效装置与所述电视机连接成功后，等待来自所述电视机的指令。

具体地，预先通过所述电视机设置用户需要的场景模式；所述场景模式包括：K歌模式、影院模式、故事模式以及儿童保护模式；其中，所述K歌模式为模拟KTV的唱歌场景，所述影院模式为模拟电影院播放电影的播放场景，所述故事模式为模拟一种家长给小孩讲故事的场景，所述儿童保护模式的设置是由于激光本身需考虑安全使用，所以按照要求，必须预留儿童保护模式，即家长可通过密码设置选择开启或关闭该功能，保证儿童在父母在场的情况下使用，符合安全要求，例如当所述动态激光光效装置连接上电视机后，可以在菜单栏里进行关闭\开启。

S200，所述动态激光光效装置接收所述电视机发送的场景模式的对应指令，启动电源管理，开启激光光效和预设转速。

进一步地，如图5所示，所述步骤S200具体包括：

S201，所述电视机接收用户通过所述功能按键选择的场景模式，所述电视机根据用户所选择的场景模式发送对应的指令给所述动态激光光效装置；

S202，所述动态激光光效装置接收所述电视机发送的场景模式对应的指令，启动电源管理，通过所述MCU开启激光光效和预设置转速，控制所述动态激光光效装置进入正常工作状态。

具体地，所述动态激光光效装置与所述电视机连接成功后，当收到所述电视机发来的启动指令时，装置启动电源管理，开启激光光效和预设置转速，此时光效按照软件设置进入正常工作模式状态。

S300，所述动态激光光效装置采集来自所述电视机的音频信号，通过音频信号处理解析对应的频谱规则，控制光效随音频信号进行运动。

进一步地，如图6所示，所述步骤S300具体包括：

S301，所述动态激光光效装置采集来自电视机场景模式中的音频信号；

S302，所述动态激光光效装置对所述音频信号进行处理，解析对应的频谱规则；

S303，所述动态激光光效装置根据色彩管理和动态光效设置，通过所述MCU控制所述多色激光灯模块进入音乐随动模式，控制光效随着音频信号进行动态运动。

具体地，所述动态激光光效装置继续采集来自所述电视机的音频信号，例如电视机播放相关音视频，通过音频信号处理，解析对应的频谱规则，根据色彩管理和动态光效设置，所述动态激光光效装置的动态光效随着音频信号工作，此时光效为音乐随动模式；本发明所阐述的频谱与色彩之间的对应关系，可解释为每个频谱对应一种或多种颜色及转速区间。

本发明通过上述技术方案可以实现如下技术效果：

1、电视机与动态激光光效装置之间实现智能控制，如电源控制、电机传动控制；

2、动态激光光效装置可根据采集音乐音频的变化，控制激光光效的颜色、图案、转动速度的变化；

3、电视机页面与动态激光光效装置形成闭环系统，用户可在电视机系统上设置、查看等操作。

综上所述，本发明提供一种动态激光光效装置及其实现方法，所述动态激光光效装置包括：用于与电视机通讯以及作为控制中心的MCU；与所述MCU连接，用于接收所述MCU发送的指令并作为光源发射混合光的多色激光灯模块；与所述MCU连接，用于驱动电机的调速和转动的驱动IC；与所述驱动IC连接，用于接收所述驱动IC的指令对透镜进行调速和转动的电机；与所述MCU连接，用于接收用户的操作指令进行功能选择的功能按键；与所述MCU连接，用于供电和作为连接电视机的通讯桥梁的USB接口。本发明通过动态激光光效装置配合智能设备连接使用，根据智能设备选择的场景模式和发送的音频信号控制光效进行动态投射，实现模块小型化、大图案以及多图案的视觉效果。

当然，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关硬件（如处理器，控制器等）来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取的存储介质中，该程序在执行时可包括如上述各方法实施例的流程。其中所述的存储介质可为存储器、磁碟、光盘等。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种动态激光光效装置，其特征在于，所述动态激光光效装置包括：

用于与电视机通讯以及作为控制中心的MCU；

与所述MCU连接，用于接收所述MCU发送的指令并作为光源发射混合光的多色激光灯模块；

与所述MCU连接，用于驱动电机的调速和转动的驱动IC；

与所述驱动IC连接，用于接收所述驱动IC的指令对透镜进行调速和转动的电机；

与所述MCU连接，用于接收用户的操作指令进行功能选择的功能按键；

与所述MCU连接，用于供电和作为连接电视机的通讯桥梁的USB接口；

所述多色激光灯模块包括：红色激光头、绿色激光头、蓝色激光头、透绿反红透镜以及透绿反蓝透镜；所述透绿反蓝透镜设置在所述透绿反红透镜下方；所述红色激光头与所述透绿反红透镜对应设置，所述红色激光头发射激光到所述透绿反红透镜上；所述蓝色激光头与所述透绿反蓝透镜对应设置，所述蓝色激光头发射激光到所述透绿反蓝透镜上；所述绿色激光头设置在所述透绿反蓝透镜和所述透绿反红透镜下方，用于朝向所述透绿反蓝透镜和所述透绿反红透镜发射激光；

所述透绿反红透镜为绿灯照射时穿过，红灯照射时反射，所述透绿反蓝透镜为绿灯照射时穿过，蓝灯照射时反射；所述透绿反红透镜设置在所述透绿反蓝透镜上方，所述红色激光头发射红色激光至所述透绿反红透镜，所述蓝色激光头发射蓝色激光至所述透绿反蓝透镜，所述绿色激光头发色绿光至透绿反蓝透镜后再到透绿反红透镜；三种单独激光灯通过折射混光，最终形成三色混合光。

2.根据权利要求1所述的动态激光光效装置，其特征在于，所述功能按键的功能选择包括：激光灯模块和转速选择。

3.根据权利要求1所述的动态激光光效装置，其特征在于，所述电机与一透镜连接，所述透镜上设置有多种图案，所述透镜用于接收所述多色激光灯模块发射出的激光，所述透镜上还设置有一用于将图案由一个投射为多个的膜片。

4.根据权利要求3所述的动态激光光效装置，其特征在于，所述透镜为光栅膜片。

5.一种如权利要求1-4任一项所述的动态激光光效装置的实现方法，其特征在于，所述实现方法包括：

所述动态激光光效装置与所述电视机通过握手程序建立通讯连接；

所述动态激光光效装置接收所述电视机发送的场景模式的对应指令，启动电源管理，开启激光光效和预设转速；

所述动态激光光效装置采集来自所述电视机的音频信号，通过音频信号处理解析对应的频谱规则，控制光效随音频信号进行运动。

6.根据权利要求5所述的动态激光光效装置的实现方法，其特征在于，预先通过所述电视机设置用户需要的场景模式；所述场景模式包括：K歌模式、影院模式、故事模式以及儿童保护模式。

7.根据权利要求5所述的动态激光光效装置的实现方法，其特征在于，所述动态激光光效装置与所述电视机通过握手程序建立通讯连接具体包括：

当所述动态激光光效装置通电工作后，自动进入握手程序，并实时检测所述动态激光光效装置与所述电视机是否连接成功；

所述MCU的内部程序在通电后进行初始化，并发送第一数据到所述电视机，当所述电视机成功接收后发回第二数据，两个设备成功接收到协定的数据，则连接成功；

当所述动态激光光效装置与所述电视机连接成功后，等待来自所述电视机的指令。

8.根据权利要求5所述的动态激光光效装置的实现方法，其特征在于，所述动态激光光效装置接收所述电视机发送的场景模式的对应指令，启动电源管理，开启激光光效和预设转速具体包括：

所述电视机接收用户通过所述功能按键选择的场景模式，所述电视机根据用户所选择的场景模式发送对应的指令给所述动态激光光效装置；

所述动态激光光效装置接收所述电视机发送的场景模式对应的指令，启动电源管理，通过所述MCU开启激光光效和预设置转速，控制所述动态激光光效装置进入正常工作状态。

9.根据权利要求8所述的动态激光光效装置的实现方法，其特征在于，所述动态激光光效装置采集来自所述电视机的音频信号，通过音频信号处理解析对应的频谱规则，控制光效随音频信号进行运动具体包括：

所述动态激光光效装置采集来自电视机场景模式中的音频信号；

所述动态激光光效装置对所述音频信号进行处理，解析对应的频谱规则；

所述动态激光光效装置根据色彩管理和动态光效设置，通过所述MCU控制所述多色激光灯模块进入音乐随动模式，控制光效随着音频信号进行动态运动。

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