CN217982118U - 一种集成微结构光纤的投影幕布 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种集成微结构表面光纤的投影幕布，包括由光纤通过经纬编织的方式交叠编织的模块，以及沿该模块周缘安装的光学采样模块；所述的光纤表面设有点阵结构光栅，该周期设计合适的光栅能够使得入射激光的至少一个衍射级在空气和光纤表面全反射。本实用新型兼具投影显示的同时，利用表面具有微结构光栅的光纤传输光信号和光学采样模块识别激光笔照射的位置坐标，实现交互功能，提供隔空触控解决方案。
Description
技术领域
本实用新型属于光电信息领域，更具体是一种由表面具有微结构的光纤组成的可具有光交互功能的投影幕布。
背景技术
现有投影幕布仅具备显示投影内容的功能，其交互只能通过无线或者蓝牙间接方式实现上下翻页。外界入射激光只能在屏幕上指示所讲内容，无法通过激光笔对屏幕内容进行交互操作。
发明内容
针对上述现有技术中的缺陷，本实用新型提供一种集成微结构表面光纤的投影幕布，通过采用表面具有点阵结构光栅的光纤编织而成，结合光感探测激光定位技术，兼具投影显示的同时，识别激光笔照射的位置坐标，并实时反馈坐标信息，实现交互功能，提供隔空触控解决方案。
本实用新型的解决技术方案如下：
一种集成微结构表面光纤的投影幕布，其特点在于，包括由光纤通过经纬编织的方式交叠编织的显示交互模块，以及沿该模块周缘安装的光学采样模块；
所述的光纤表面设有点阵结构光栅，该周期设计合适的光栅能够使得入射激光的至少一个衍射级在空气和光纤表面形成全反射，使入射激光在光纤波导内传输。
优选的，所述的光纤表面的点阵结构光栅可以是一维光栅，且光栅的线条方向与纬线方向垂直。
优选的，所述的光纤表面的点阵结构光栅可以是二维光栅，且分布在经线光纤与纬线光纤的交叉点处。
优选的，所述的光纤截面为圆形或者矩形。
优选的，所述的光学采样模块为光敏传感器。
本实用新型的工作流程如下：
当激光笔照射本案的光纤幕布时，激光在被照射的光纤表面发生衍射，透射或者衍射光线由入射方向转至光纤内以全反射的方式传播；
光在光纤内传播至两端，光敏传感器受到光照后产生电流，信号电流比没有光照的暗电流更大，还可以把信号电流加载到一个负载电阻，光照之后电阻的电压升高；
通过检测光敏传感器的电信号改变量，可以定位幕布内被激光照射的经线方向光纤和纬线方向光纤的位置；
根据激光照射点的定位，可以获取用户期望指向的目标位置，进行交互。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：
1)解决现有技术中，投影只有显示没有触控交互的问题；
2)传统交互方案采用鼠标或者实体触控解决交互问题，本实用新型通过激光替代实体触控，实现交互功能；
3)在光纤表面设置点阵结构光栅，并将光纤通过经纬编织的形式构成投影幕布；当激光笔照射投影幕布时，激光在光纤表面发生衍射；光路从垂直幕布方向传播转向光纤内部分别沿着纬线(X方向)和经线(Y方向)传播；当光传播至位于幕布边缘的探测器时，光信号被编号x的光探测器和编号y的光探测器捕获；通过光的探测器位置，即可定位此时激光器照射在幕布上的坐标位置(x,y)。
附图说明
图1经纬线光纤编织图
图2四周设置光学采样装置图
图3光纤截面图
图4带有微结构的光纤三维示意图和横截面图，其中，a为带有一维或二维光栅微结构的光纤横截面图，b为带有一维光栅微结构的光纤示意图，c为带有二维光栅微结构的光纤示意图。
图5带有一维光栅结构的光纤表面局部放大图
图6带有二维光栅结构的光纤侧表面局部放大图
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明，但不应以此限制本实用新型的保护范围。
一种集成微结构表面光纤的投影幕布，包括由光纤1通过经纬编织的方式交叠编织的模块(如图1所示)，以及沿该模块周缘安装的光学采样模块(如图2所示)。
如图4所示，所述的光纤表面设有点阵结构光栅，该光栅的周期能够使得入射激光的至少一个衍射级在空气和光纤表面形成全反射，使入射激光在光纤波导内传输。
编织使用的光纤的截面形貌可以为圆形或者矩形，如图3所示。
光栅可以是一维，经纬线的光栅线条方向是相互垂直，如图5所示。
光栅可以是二维，分布在光纤的表面或仅在经纬线的交叉点上设置，如图6所示。
除所述的经纬编织方式外，可采用其他编织形式。光学采样模块可以包含光敏电阻等器件，通过光学采样模块进行光纤中的光信号采样。
当激光笔照射投影幕布时，激光在光纤表面发生衍射；光路从垂直幕布方向传播转向光纤内部分别沿着纬线(X方向)和经线(Y方向)传播；当光传播至位于幕布边缘的探测器时，光信号被编号x的光探测器和编号y的光探测器捕获；通过光的探测器位置，即可定位此时激光器照射在幕布上的坐标位置(x,y)。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.一种集成微结构表面光纤的投影幕布，其特征在于，包括由光纤通过经纬编织的方式交叠编织的模块，以及沿该模块周缘安装的光学采样模块；
所述的光纤表面设有点阵结构光栅，该光栅能够使得入射激光的至少一个衍射级在空气和光纤表面形成全反射，使入射激光在光纤波导内传输。
2.根据权利要求1所述的集成微结构表面光纤的投影幕布，其特征在于，所述的光纤表面的点阵结构光栅为一维光栅，且光栅的线条方向与纬线方向垂直。
3.根据权利要求1所述的集成微结构表面光纤的投影幕布，其特征在于，所述的光纤表面的点阵结构光栅为二维光栅，且分布在经线光纤与纬线光纤的交叉点处。
4.根据权利要求1-3任一所述的集成微结构表面光纤的投影幕布，其特征在于，所述的光纤截面为圆形或者矩形。
5.根据权利要求1-3任一所述的集成微结构表面光纤的投影幕布，其特征在于，所述的光学采样模块用于光纤中光信号采样。
6.根据权利要求5所述的集成微结构表面光纤的投影幕布，其特征在于，所述的光学采样模块采用光敏传感器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202221755453.1U CN217982118U (zh) | 2022-07-07 | 2022-07-07 | 一种集成微结构光纤的投影幕布 |
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| CN217982118U true CN217982118U (zh) | 2022-12-06 |
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Family Applications (1)
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| CN202221755453.1U Active CN217982118U (zh) | 2022-07-07 | 2022-07-07 | 一种集成微结构光纤的投影幕布 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
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2022
- 2022-07-07 CN CN202221755453.1U patent/CN217982118U/zh active Active
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