[实用新型]轻便型激光表演机

说明书

本实用新型是一种涉及固体激光器作为激光源的轻便型激光表演机。

已有技术：

激光扫描显示仪器(《Laser Beam Scanning》，Gerald.F.Marshall,Marcel DekkerInc.,1985,pp193～288)主要是通过计算机对振镜的控制，将激光束扫描成各种线条形的图案、文字及动画，目前已应用于各类大型娱乐活动场所。通常激光表演所用的氩离子、氪离子等气体激光器，设备庞大，对供水、供电及环境要求极高，且价格昂贵、操作繁琐、维护困难，不适合向中小型场合推广，同时它无法直接通过控制电源来调制输出光强，还需另加复杂的设备才能实现这种功能。

本实用新型的目的为了克服已有技术激光表演机中使用气体激光器所带来的诸多不便，设计一种固化激光表演机，采用固体激光源，使其不用水冷、体积小、耗电少(只需民用电即可)，能很好地解决气体激光源所带来结构上的不便之处。并通过计算机对激光源的控制，可扫描出色彩丰富的图形、文字及动画，再辅以光学衍射元件可投射出变幻的背景图案，增强其表现力。

本实用新型是一种用固体激光源的激光表演机。它包括计算机2、以及固定在外壳内的底板5上有数模转换块3、激光源1、光束切换单元4、光学合束组件6、振镜7、衍射元件9和置于外壳外的屏幕8。

具体结构是：沿着固定于外壳内底板5上激光源1出射的激光束G_r前进方向上，固定于外壳内底板5上有光束切换单元4，激光束G_r经过光束切换单元4后，输出两路光束G₁和G₂。沿G₁光束前进的光路上，依次固定于外壳内底板5上有光学合束组件6和振镜7；沿G₂光束前进的光路上，固定于外壳内底板5上有衍射元件9。计算机(2)指令的输出口接于固定于外壳内底板5上的数模转换块3，数模转换块3的输出口接于激光源1。振镜7的扫描光落于外壳外的屏幕8上，衍射元件9射出的衍射图案的光束也投射于屏幕8上。如图1所示。

根据计算机2内部预先输入的图形数据，计算机2通过数模转换块3来驱动激光源1、光束切换单元4、振镜7及衍射元件9，从而在屏幕8上投射出相应的图形、文字及动画。如图1所示，激光源1的输出激光束G_r的光强通过数模转换块3来调制，经调束后输出两路光束G₁和G₂。(1)调制光束G₁(光束G₁的数目为N_g≥1)输入到N_g≥1个光学合束组件6，继而合束为总光束G_m至振镜7，通过振镜7在置于外壳外的屏幕8上扫描出图形、文字及动画；(2)调制光束G₂被反射到衍射元件9，并通过衍射元件9在屏幕8上投射出相应的背景图案。

数模转换块3的功能：是将计算机2输出的数字控制量转换成模拟控制量后控制激光源1、光束切换单元4、振镜7、衍射元件9。数模转换块3可以是插卡式(直接插在计算机总线槽内)：或者是外置式，通过计算机的串行口(RS232)或并行口如图2所示(打印口、IEEE488)连接。

所用的激光源1是由N_j≥1个输出彩色可见光束的固体激光器所组成。激光器是半导体激光器，或者是半导体泵浦固体激光器，其输出光强均可通过计算机2和数模转换块3来加以调制。

光束切换单元4的功能是根据数模转换块3的控制信号产生透过和反射两种调制光束G₁和G₂。(1)透过的调制光束G₁输入到光学合束组件6；(2)反射的调制光束G₂被反射到衍射元件9。光束切换单元4是由带有电磁阀或者带有微型电机的光学镜片所构成。光束切换单元4的数目N_c=N_j≥1。

光学合束组件6的功能是将N_i束分光束G₁合束为总光束G_m，它是由一组镀有特殊介质膜(针对各路光束的不同波长有高反射或高增透过)构成的光学合束组件5，光学合束组件5的数目N_g=N_c=N_j≥1。

衍射元件9是一种用全息技术在玻璃基片上制作出可形成特定衍射花样全息图样的带有转动机构的光学元件，它可以在屏幕8上形成特定的图案来作为背景。通过转动机构驱动衍射元件7旋转，可以使输出的背景图案产生动感。