RU2456762C1

RU2456762C1 - Laser projector

Info

Publication number: RU2456762C1
Application number: RU2011104255/28A
Authority: RU
Inventors: Алексей Владимирович Гулунов (RU); Алексей Владимирович Гулунов
Original assignee: Алексей Владимирович Гулунов
Priority date: 2011-02-07
Filing date: 2011-02-07
Publication date: 2012-07-20

Abstract

FIELD: information technologies.

SUBSTANCE: laser projector relates to systems of image reproduction, and more specifically to video projection equipment, which may be used in the area of geodesic instrument making, in particular, in laser instruments for building planes designed for location survey in construction, in installation of technical equipment, and also in other fields of science and engineering, where it is required to use a light plane and to shift marks in horizontal and vertical planes. A laser projector comprises a projection element to display an image, which may represent both reproduction of anything and reproduction of scribe axes, a supply and control system. Besides, the laser projector comprises an electronic unit of projected image position correction related to a multiaxis sensor of projection element position, and an interface of image file downloading.

EFFECT: automatic correction of an image projection position correction due to installation of an electronic correction unit related to a multiaxis sensor of a projection element position.

2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к системам воспроизведения изображений, а более конкретно к технике видеопроекции, которая может быть использована в области геодезического приборостроения, в частности в лазерных приборах для построения плоскостей, которые предназначены для проведения разбивочных работ в строительстве, при монтаже технического оборудования в машиностроении, а также в других областях науки и техники, где требуется использование световой плоскости и возможность переноса отметок в горизонтальных и вертикальных плоскостях.The invention relates to image reproduction systems, and more particularly to a video projection technique that can be used in the field of geodetic instrumentation, in particular in laser devices for constructing planes that are designed to carry out alignment work in construction, during the installation of technical equipment in mechanical engineering, and in other areas of science and technology, where the use of a light plane and the ability to transfer marks in horizontal and vertical planes is required.

Известны современные лазерные проекты - минипроекторы, предназначенные для мобильных устройств - ноутбуков, телефонов, видео- и фотокамер.Known for modern laser projects - mini-projectors designed for mobile devices - laptops, phones, video and cameras.

(См. сайт www.nanonewsnet.ru/news/2008/kompaniya-microvision-predstavila-mems-proektor-dlya-mobilnykh-ustroistv).(See the website www.nanonewsnet.ru/news/2008/kompaniya-microvision-predstavila-mems-proektor-dlya-mobilnykh-ustroistv).

Однако известные лазерные проекторы не обладают возможностью осуществления автоматической коррекции проекции изображения в зависимости от положения в пространстве.However, the known laser projectors do not have the ability to automatically correct the projection of the image depending on the position in space.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к заявляемому лазерному проектору и выбранным в качестве прототипа является лазерный проектор, содержащий проекционный элемент для вывода изображения, систему питания и управления. В известном проекторе исключены подвижные электромеханические элементы, а все рабочие операции осуществляются только электронными, электростатическими, магнитными и оптическими методами. При этом известный проектор содержит три лазера со световыми излучениями трех основных цветов - красного, зеленого и синего, оптически связанные с сумматором этих излучений.The closest in technical essence and the achieved effect to the claimed laser projector and selected as a prototype is a laser projector containing a projection element for image output, a power supply and control system. In the known projector excluded movable electromechanical elements, and all work operations are carried out only by electronic, electrostatic, magnetic and optical methods. At the same time, the well-known projector contains three lasers with light emissions of three primary colors - red, green and blue, optically coupled to the adder of these emissions.

(См. патент РФ №2390967 по кл. МПК H04N 9/31 «Полноцветный лазерный проектор», заявл. 02.10.2008, опубл. 27.05.2010).(See RF patent No. 2390967 according to IPC class H04N 9/31 “Full-color laser projector”, application form 02.10.2008, publ. 05.27.2010).

Недостатком данного устройства является отсутствие контроля положения проекционного элемента в пространстве, что, в свою очередь, не позволяет обеспечить коррекцию положения проецируемого изображения и, в частности, не позволяет корректировать положение проекции разметочных осей, а следовательно, такое устройство не может быть использовано для построения световых опорных осей (плоскостей).The disadvantage of this device is the lack of control of the position of the projection element in space, which, in turn, does not allow for the correction of the position of the projected image and, in particular, does not allow you to adjust the position of the projection of the marking axes, and therefore, such a device cannot be used to build light supporting axes (planes).

Задачей предлагаемого изобретения является повышение эксплуатационных качеств лазерного проектора, расширение его функциональных возможностей и области применения.The objective of the invention is to improve the operational properties of a laser projector, expanding its functionality and scope.

Техническим результатом, позволяющим решить эту задачу, является возможность осуществления коррекции положения проекции изображения за счет установки электронного блока коррекции, связанного с многокоординатным датчиком положения проекционного элемента.The technical result that allows to solve this problem is the ability to correct the position of the projection of the image by installing an electronic correction unit associated with a multi-axis position sensor of the projection element.

Поставленная задача достигается тем, что в известном лазерном проекторе, содержащем проекционный элемент для вывода изображений, систему питания и управления, согласно изобретению в лазерный проектор дополнительно введен электронный блок коррекции положения проецируемого изображения, связанный с многокоординатным датчиком положения проекционного элемента, и интерфейс загрузки файлов изображения.The task is achieved in that in the known laser projector containing a projection element for outputting images, a power supply and control system according to the invention, an electronic position correction unit for the projected image connected to a multi-axis position sensor of the projection element and an image file loading interface are additionally introduced into the laser projector .

На оптической оси выхода светового луча из проекционного элемента может быть установлен дополнительный оптический элемент.An additional optical element may be mounted on the optical axis of the exit of the light beam from the projection element.

При этом поставленная задача решается даже при наличии в проекционном элементе одного источника лазерного излучения при условии достаточности монохромного изображения.In this case, the problem is solved even if there is one source of laser radiation in the projection element, provided that the monochrome image is sufficient.

Обеспечение же работоспособности заявляемого лазерного проектора с проекционным элементом, содержащим один лазер, позволяет дополнительно снизить затраты на изготовление лазерного проектора.Ensuring the health of the inventive laser projector with a projection element containing one laser, can further reduce the cost of manufacturing a laser projector.

При необходимости воспроизведения изображения в цвете с использованием заявляемого лазерного проектора необходимо включать проекционный элемент с несколькими источниками лазерного излучения.If it is necessary to reproduce the image in color using the inventive laser projector, it is necessary to include a projection element with several sources of laser radiation.

Проведенные исследования по патентным и научно-техническим источникам информации свидетельствуют о том, что предлагаемый лазерный проектор не известен и не следует явным образом из изученного уровня техники, т.е. соответствует критерию «новизна» и «изобретательский уровень».Studies on patent and scientific and technical sources of information indicate that the proposed laser projector is not known and does not follow explicitly from the studied prior art, i.e. meets the criteria of "novelty" and "inventive step".

Предлагаемый лазерный проектор может быть изготовлен на любом предприятии, специализирующемся в данной отрасли, т.к. для этого требуются известные материалы и стандартное оборудование, выпускаемое отечественной и зарубежной промышленностью.The proposed laser projector can be manufactured at any enterprise specializing in this industry, as this requires well-known materials and standard equipment manufactured by domestic and foreign industry.

Таким образом, заявляемый лазерный проектор соответствует критерию «промышленная применимость».Thus, the inventive laser projector meets the criterion of "industrial applicability".

Введение дополнительного электронного блока коррекции положения проецируемого изображения, связанного с многокоординатным датчиком положения проекционного элемента, позволяет при подаче сигнала с многокоординатного датчика положения проекционного элемента осуществлять регулирование положения проецируемого изображения, что, в свою очередь, позволяет повысить эксплуатационные качества лазерного проектора, расширить его функциональные возможности и область применения.The introduction of an additional electronic unit for correcting the position of the projected image associated with the multi-axis position sensor of the projection element allows the signal from the multi-axis position sensor of the projection element to adjust the position of the projected image, which, in turn, improves the performance of the laser projector and expands its functionality and scope.

Введение интерфейса загрузки файлов изображения позволяет обеспечить оперативную загрузку файлов изображений, что, в свою очередь, также повышает эксплуатационные качества лазерного проектора.The introduction of the image file loading interface allows for the efficient loading of image files, which, in turn, also improves the operational properties of the laser projector.

Установка дополнительного оптического элемента на оптической оси выхода светового луча из проекционного элемента позволяет переотражать изображение в ортогональных плоскостях проецируемой плоскости, что повышает эксплуатационные качества лазерного проектора, расширяет его функциональные возможности и область применения.The installation of an additional optical element on the optical axis of the exit of the light beam from the projection element allows the image to be reflected in the orthogonal planes of the projected plane, which improves the performance of the laser projector, expands its functionality and scope.

Таким образом, совокупность существенных признаков предлагаемого лазерного проектора позволяет достичь заявленного технического результата, а именно осуществление коррекции положения проекции изображения, и, следовательно, решить поставленную задачу - повышение эксплуатационных качеств лазерного проектора, расширение его функциональных возможностей и области применения.Thus, the set of essential features of the proposed laser projector allows you to achieve the claimed technical result, namely the implementation of the correction of the position of the image projection, and, therefore, to solve the problem - improving the performance of the laser projector, expanding its functionality and scope.

Предлагаемое изобретение поясняется чертежами:The invention is illustrated by drawings:

На фиг.1 представлена структурная схема предлагаемого лазерного проектораFigure 1 presents the structural diagram of the proposed laser projector

На фиг.2 представлен вариант использования лазерного проектора для получения изображения в виде проекции разметочных осей.Figure 2 presents the option of using a laser projector to obtain an image in the form of a projection of the marking axes.

На фиг.3 представлен вариант использования лазерного проектора с дополнительным оптическим элементом.Figure 3 presents the use of a laser projector with an additional optical element.

Лазерный проектор содержит проекционный элемент 1 для вывода изображения, которое может представлять собой как воспроизведение чего-либо, так и воспроизведение проекции разметочных осей, систему 2 питания и управления, электронный блок 3 коррекции положения проецируемого изображения, связанный с многокоординатным датчиком 4 положения проекционного элемента 1, интерфейс 5 загрузки файлов изображения.The laser projector contains a projection element 1 for outputting an image, which can be either a reproduction of something or a reproduction of the projection of the marking axes, a power and control system 2, an electronic unit 3 for correcting the position of the projected image associated with a multi-axis position sensor 4 of the projection element 1 , interface 5 download image files.

Лазерный проектор может содержать дополнительный оптический элемент 6, который установлен на оптической оси выхода светового луча из проекционного элемента 1.The laser projector may include an additional optical element 6, which is mounted on the optical axis of the exit of the light beam from the projection element 1.

В качестве проекционного элемента 1 могут использовать проекционные элементы марки PicoP® Display Engine фирмы Microvision.As projection element 1, Microvision PicoP® Display Engine projection elements may be used.

В качестве системы 2 питания и управления могут использовать систему питания и управления проектора SHOWWX + laser pico projector фирмы Microvision.As the power supply and control system 2, the power supply and control system of the Microvision SHOWWX + laser pico projector can be used.

Электронный блок 3 коррекции положения проецируемого изображения может представлять собой блок коррекции типа запрограммированного микроконтроллера любой фирмы.The electronic unit 3 for correcting the position of the projected image may be a correction unit such as a programmed microcontroller of any company.

В качестве многокоординатного датчика 4 положения проекционного элемента 1 могут использовать акселерометр ADXL327 фирмы Analog Device.As a multi-axis sensor 4, the position of the projection element 1 can use the ADXL327 accelerometer manufactured by Analog Device.

В качестве дополнительного оптического элемента 6 может быть установлена четырехгранная призма.As an additional optical element 6 can be installed tetrahedral prism.

Лазерный проектор работает следующим образом.The laser projector operates as follows.

В режиме получения изображения в виде проекции разметочных осей, как показано на фиг.2, лазерный проектор устанавливают на штатив, включают систему 2 питания и управления, и с помощью интерфейса 5 загрузки файлов изображения выбирают необходимое изображение для разметки, при возникновении изменения положения проекционного элемента 1, относительно осей координат, по внутренним командам от многокоординатного датчика 4 положения проекционного элемента 1 на блок коррекции 3 положения проецируемого изображения, изображение автоматически выравнивается в вертикальной и горизонтальной плоскости и далее производят работы по разметке.In the image acquisition mode in the form of a projection of the marking axes, as shown in FIG. 2, the laser projector is mounted on a tripod, the power and control system 2 is turned on, and using the image file download interface 5, the necessary image for marking is selected when a change in the position of the projection element occurs 1, relative to the coordinate axes, according to internal commands from the multi-axis sensor 4 of the position of the projection element 1 to the correction unit 3 of the position of the projected image, the image is automatically cut out vnivaetsya in the vertical and horizontal plane, and further work to produce signage.

В режиме переноса отметок в горизонтальной и вертикальных плоскостях используют вариант исполнения лазерного проектора с, установленным на оптической оси выхода светового луча из проекционного элемента 1, дополнительным оптическим элементом 6 (см. фиг.3), позволяющим получить больший угол развертки изображения. Кроме того, при смене проецируемого изображения при помощи интерфейса 5, возможно получение еще одной ортогональной плоскости.In the mode of transferring marks in horizontal and vertical planes, a laser projector is used with an additional optical element 6 mounted on the optical axis of the exit of the light beam from the projection element 1 (see Fig. 3), which allows to obtain a larger image scan angle. In addition, when changing the projected image using the interface 5, it is possible to obtain another orthogonal plane.

Claims

1. A laser projector comprising a projection element for outputting an image, a power and control system, characterized in that it further includes an electronic unit for correcting the position of the projected image associated with a multi-axis position sensor of the projection element, and an image file download interface.

2. The laser projector according to claim 1, characterized in that an additional optical element is installed on the optical axis of the exit of the light beam from the projection element.