CN212161071U - 一种质点合成振动的激光反射装置 - Google Patents
一种质点合成振动的激光反射装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN212161071U CN212161071U CN202020186227.0U CN202020186227U CN212161071U CN 212161071 U CN212161071 U CN 212161071U CN 202020186227 U CN202020186227 U CN 202020186227U CN 212161071 U CN212161071 U CN 212161071U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- vibration
- vibration element
- laser
- reflection device
- direction vibration
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000013598 vector Substances 0.000 claims abstract description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 8
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 5
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 3
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 claims description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000001028 reflection method Methods 0.000 description 1
- 239000002210 silicon-based material Substances 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
Abstract
本实用新型提供了本实用新型提供一种质点合成振动的激光反射装置，它包括用于产生激光束的激光发射器；用于对激光发射器所发出光束在平面进行振动合成的X方向振动元件和Y方向振动元件；所述X方向振动元件和Y方向振动元件通过粘贴在其表面的反射片反射后合成振动在成像区域形成图像；所述X方向振动元件和Y方向振动元件上的反射片所在的平面相互垂直且两平面的法向量呈一定的角度A；所述反射片的材料采用单晶硅片。通过采用上述结构的激光反射装置，具有形成图像清晰、稳定，输入频率连续可调、可控、数据可获取等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种质点合成振动的激光反射装置，属于光电装置领域，具有清晰实现李萨如图演示、清晰和稳定展示音频转换的视频图案等功能。
背景技术
一个质点同时在相互垂直的X轴和Y轴上作简谐运动，若两个振动频率成整数比，将形成封闭的李萨如图，若振动频率随机，则会形成其他的各种图形。但李萨如图和其他图形的稳定、清晰展示一直较为困难。
目前，所能够见到的李萨如图形显示仪一般采用玻璃片作为光发射器件，两次振动叠加只满足两个反射面垂直即可，其优点在于原理简单，缺点在于：一是音叉、拨片等提供振动的输入频率不稳定，输入频率单一且无数字显示；二是因反射片设置和材料选择问题，形成的振动叠加图像含多种反射和干涉信息，因而形成的图像模糊不清晰；三是除不稳定不清晰的李萨如图展示之外，基本无其他扩展性功能。
实用新型内容
针对现有的振动叠加图像展示方法稳定性差、形成图像清晰度不高、频率输入控制不连续和频率数据获取不方便、装置扩展功能差等弱点，本实用新型提供了一种质点合成振动的激光反射装置，该激光反射装置具有形成图像清晰、稳定，输入频率连续可调、可控、数据可获取等优点，不仅能替代和大大改进传统的多种图形演示仪的演示功能，而且具有辅助建筑设计、音视频变幻显示、音乐广场辅助设计、未知振动频率探测等多种扩展功能。
为了实现上述的技术特征，本实用新型的目的是这样实现的：一种质点合成振动的激光反射装置，它包括用于产生激光束的激光发射器；
用于对激光发射器所发出光束在平面进行振动合成的X方向振动元件和Y方向振动元件；
所述X方向振动元件和Y方向振动元件通过粘贴在其表面的反射片反射后合成振动在成像区域形成图像；
所述X方向振动元件和Y方向振动元件上的反射片所在的平面相互垂直且两平面的法向量呈一定的角度A；
所述反射片的材料采用单晶硅片。
所述X方向振动元件和Y方向振动元件采用频率发生器直接输入信号、手机输入的音频信号或者其它未知信号；信号质点通过X方向振动元件和Y方向振动元件合成振动，并使得激光获得不断变幻的图形展示。
所述角度A的取值为60°。
所述单晶硅片在1.2-7μm波段具有很好的透光性能，同时它在远红外波段30-300μm也具有很好的透光性能。
所述X方向振动元件和Y方向振动元件上的两个反射片的振动反射面设置在振动单元中央最大振幅点和边缘最小振幅点之间，形成反射镜面的倾斜振动，取代将反射面直接布置在振动单元中央振幅最大处的垂直振动形态。
所述反射片通过连接件与相应的X方向振动元件和Y方向振动元件相连。
整个激光反射装置的元器件都通过磁性可拆卸的安装方式固定在铁质底座上。
整个激光反射装置通过导线与电源相连，并提供电能。
相对于传统的李萨如图演示装置，本实用新型具有如下优点：
1、研制的激光反射装置由于多个方面的技术改进和创新，形成的李萨如图和其他图形清晰、稳定，远优于传统的示波器方法和已有的多种激光镜面反射方法。
2、由于输入的频率是连续可调和可显示的，而且可以多路音频输入，因此可以实现多项工程方面的扩展应用，如具有辅助建筑设计、音视频变幻显示、音乐广场辅助设计、未知振动频率探测等多种扩展功能，这是以前的单一演示仪不具备的。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
图1一种质点合成振动的激光反射装置光路示意图。
图2(a)(b)不同材料反射面光反射原理示意图。
图3一种质点合成振动的激光反射装置振动单元上反射面设置图。
图4一种质点合成振动的激光反射装置反射面设置示意图。
图中：1-激光发射器、2-光束、3-X方向振动单元、4-Y方向振动单元、5-成像区域、6-反射片、7-连接件。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的实施方式做进一步的说明。
实施例1：
参见图1-4，一种质点合成振动的激光反射装置，它包括用于产生激光束的激光发射器1；用于对激光发射器1所发出光束2在平面进行振动合成的X方向振动元件3和Y方向振动元件4；所述X方向振动元件3和Y方向振动元件4通过粘贴在其表面的反射片6反射后合成振动在成像区域5形成图像；所述X方向振动元件3和Y方向振动元件4上的反射片6所在的平面相互垂直且两平面的法向量呈一定的角度A；所述反射片6的材料采用单晶硅片。通过采用上述结构的激光反射装置，具有形成图像清晰、稳定，输入频率连续可调、可控、数据可获取等优点，不仅能替代和大大改进传统的多种图形演示仪的演示功能，而且具有辅助建筑设计、音视频变幻显示、音乐广场辅助设计、未知振动频率探测等多种扩展功能。
具体工作过程中，通过激光发射器1发射激光光束，首先通过X方向振动单元上设置角度的单晶硅片单元参与振动并进行反射，然后通过Y方向振动单元上同样设置特殊角度的单晶硅片单元参与另一个方向上的垂直振动并进行反射，投影形成合成振动图像。两振动单元均可以输入已知或未知频率的简谐振动、音乐音频振动，从而在成像区输出李萨如图、音视频变换图等。
进一步的，所述X方向振动元件3和Y方向振动元件4采用频率发生器直接输入信号、手机输入的音频信号或者其它未知信号；信号质点通过X方向振动元件3和Y方向振动元件4合成振动，并使得激光获得不断变幻的图形展示。
进一步的，所述角度A的取值为60°。
进一步的，所述单晶硅片在1.2-7μm波段具有很好的透光性能，同时它在远红外波段30-300μm也具有很好的透光性能。使用单晶硅片代替传统镜片作为反射面，减少镜面和水银涂层面两次反射的相互干扰，使输出的图形变得清晰。
其中，振动单元上的反射材料采用单晶硅片，而未采用玻璃质镜片等常用光反射材料，其原因有以下两点：其一单晶硅片本身就是一种均匀良好的反射材料，是一种化学惰性材料，硬度高，它在1.2-7μm波段具有很好的透光性能，同时它在远红外波段30-300μm也具有很好的透光性能这是其它光红外材料所不具有的特点，由于单晶硅良好的透光性能，在激光照射时只在单晶硅表面形成反射，因此成像清晰。而玻璃镜片主要是通过镜片后面的金属材料，如铝、银等提供反射，同时作为镜片的玻璃也能起到少许反射光源的作用，如图可见，其形成的图像重影较明显，不能有效的聚焦在同一点。因此不如单晶硅片反射光源后聚焦在一个点效果良好。其二，单晶硅片材料本身比镜片更轻薄，扬声器等振动单元带动起来更容易更稳定，其主要原理示意如图2所示。
进一步的，所述X方向振动元件3和Y方向振动元件4上的两个反射片6的振动反射面设置在振动单元中央最大振幅点和边缘最小振幅点之间，形成反射镜面的倾斜振动，取代将反射面直接布置在振动单元中央振幅最大处的垂直振动形态。
之所以采用上述的布置安装方式，是因为，振动单元上反射面的振动形态对X方向和Y方向合成振动效果影响较大，因此合理安排振动单元上反射面的位置对形成清晰图像非常关键。为此设置振动反射面在振动单元中央最大振幅点和边缘最小振幅点之间，形成反射镜面的倾斜振动，取代将反射面直接布置在振动单元中央振幅最大处的垂直振动形态。
进一步优选的，将单晶硅片合理放置于振动单元上，并设置一端固定于振动单元中心处，另一端固定于振动单元边缘处，以便于获得X、Y方向上的最大振幅，形成清晰美观的输出图像。
进一步的，所述反射片6通过连接件7与相应的X方向振动元件3和Y方向振动元件4相连。通过连接件7能够保证反射片6的安装固定稳定性。
进一步的，整个激光反射装置的元器件都通过磁性可拆卸的安装方式固定在铁质底座上。通过采用磁性安装方式，实现装置各部分位置固定同时可以灵活调整方向，以便输出稳定可见的图像。
进一步的，整个激光反射装置通过导线与电源相连，并提供电能。
实施例2：
所述质点合成振动的激光反射装置的使用方法，它包括以下步骤：
步骤1：将X方向振动元件3和Y方向振动元件4用连接磁铁吸附固定在铁质底座上，并保证两个振动元件上的反射片6所在平面互相垂直，且两者所在平面的法向量应成60°角；
步骤2：通过激光发射器1发射光束2，光束2到达X方向振动元件3上的反射片6时，获得X方向上的输入振动，当光束2到达Y方向振动元件4上的反射片6时，又获得Y方向上的输入振动，从而参与了两个垂直方向上的振动，当两个振动均为简谐振动且输入频率比为整数比时，就会满足李萨如图的形成条件，在成像区形成完整清晰的李萨如图；
步骤3：当两路振动单元输入音频振动时，就能将音频的音乐信号转变为合成振动的各种变幻图像视频；通过捕捉、保留一定美妙图形的输入频率作为设计参数，就能辅助进行特殊外型的建筑设计。
Claims (8)
1.一种质点合成振动的激光反射装置，其特征在于：它包括用于产生激光束的激光发射器(1)；
用于对激光发射器(1)所发出光束(2)在平面进行振动合成的X方向振动元件(3)和Y方向振动元件(4)；
所述X方向振动元件(3)和Y方向振动元件(4)通过粘贴在其表面的反射片(6)反射后合成振动在成像区域(5)形成图像；
所述X方向振动元件(3)和Y方向振动元件(4)上的反射片(6)所在的平面相互垂直且两平面的法向量呈一定的角度A；
所述反射片(6)的材料采用单晶硅片。
2.根据权利要求1所述一种质点合成振动的激光反射装置，其特征在于：所述X方向振动元件(3)和Y方向振动元件(4)采用频率发生器直接输入信号、手机输入的音频信号或者其它未知信号；信号质点通过X方向振动元件(3)和Y方向振动元件(4)合成振动，并使得激光获得不断变幻的图形展示。
3.根据权利要求1所述一种质点合成振动的激光反射装置，其特征在于：所述角度A的取值为60°。
4.根据权利要求1所述一种质点合成振动的激光反射装置，其特征在于：所述单晶硅片在1.2-7μm波段具有很好的透光性能，同时它在远红外波段30-300μm也具有很好的透光性能。
5.根据权利要求1所述一种质点合成振动的激光反射装置，其特征在于：所述X方向振动元件(3)和Y方向振动元件(4)上的两个反射片(6)的振动反射面设置在振动单元中央最大振幅点和边缘最小振幅点之间，形成反射镜面的倾斜振动，取代将反射面直接布置在振动单元中央振幅最大处的垂直振动形态。
6.根据权利要求1所述一种质点合成振动的激光反射装置，其特征在于：所述反射片(6)通过连接件(7)与相应的X方向振动元件(3)和Y方向振动元件(4)相连。
7.根据权利要求1所述一种质点合成振动的激光反射装置，其特征在于：整个激光反射装置的元器件都通过磁性可拆卸的安装方式固定在铁质底座上。
8.根据权利要求1所述一种质点合成振动的激光反射装置，其特征在于：整个激光反射装置通过导线与电源相连，并提供电能。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202020186227.0U CN212161071U (zh) | 2020-02-20 | 2020-02-20 | 一种质点合成振动的激光反射装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202020186227.0U CN212161071U (zh) | 2020-02-20 | 2020-02-20 | 一种质点合成振动的激光反射装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN212161071U true CN212161071U (zh) | 2020-12-15 |
Family
ID=73711894
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202020186227.0U Expired - Fee Related CN212161071U (zh) | 2020-02-20 | 2020-02-20 | 一种质点合成振动的激光反射装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN212161071U (zh) |
-
2020
- 2020-02-20 CN CN202020186227.0U patent/CN212161071U/zh not_active Expired - Fee Related
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1087769A (en) | Three-dimensional display | |
| TWI408413B (zh) | 二維掃描反射裝置 | |
| CN104884993B (zh) | 光扫描装置和投影仪 | |
| AU2013237061B2 (en) | Gimbaled scanning mirror array | |
| WO2020253751A1 (zh) | 显示装置及可发声屏幕 | |
| CN1973317A (zh) | 超方向声学系统和投影仪 | |
| US20130010356A1 (en) | Speckle reduction using screen vibration techniques and apparatus | |
| CN103399402A (zh) | 一种电磁驱动微型二维扫描镜装置 | |
| US20120200902A1 (en) | Vibration-actuated micro mirror device | |
| JP6550207B2 (ja) | 光スキャナー、画像表示装置、ヘッドマウントディスプレイおよびヘッドアップディスプレイ | |
| JP2013171226A (ja) | 画像表示装置及びそのミラー駆動方法 | |
| CN108293166A (zh) | 通过对面板的振动进行时间和空间的控制来实现音频场景生成的系统和方法 | |
| Memoli et al. | Vari-sound: A varifocal lens for sound | |
| KR20060035747A (ko) | 레이저 빔 스캐너 | |
| EP2257849A1 (en) | Capacitive comb feedback for high speed scan mirror | |
| CN212161071U (zh) | 一种质点合成振动的激光反射装置 | |
| JP3196805B2 (ja) | 表示装置および携帯型電子装置 | |
| AU2018370858A1 (en) | Thermally actuated cantilevered beam optical scanner | |
| Kim et al. | Electromagnetically actuated biaxial scanning micromirror fabricated with silicon on glass wafer | |
| Klippel et al. | Measurement and visualization of loudspeaker cone vibration | |
| US20200228898A1 (en) | Phase-shifting actuator driving signals and panel audio loudspeakers using the same | |
| JPH11215578A (ja) | パネル型スピーカ装置 | |
| US2607269A (en) | Projecting kaleidoscope with rapidly oscillated elements and particles | |
| JP2731544B2 (ja) | 三次元表示システム | |
| CN211207694U (zh) | 基于合成振动原理的多功能光电一体化设备 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20201215 |