激光大屏幕投影仪控制器设计

摘要

目前，显示技术正朝着大屏幕、高亮度、高对比度、高清晰度的方向发展。尤其是大屏幕显示技术，提出了与传统显示技术完全不同的显示要求。大屏幕显示技术没有传统意义上的显示屏幕(或显示器)，以大的建筑物，水幕等能反射光线的物体作为显示幕体，以光束扫描作为显示方法，显示大尺寸(大于一平方米)，高亮度、高对比度、高清晰度的图像。 与各种显示光源相比，激光具有很好的单色性和方向性，亮度高，饱和度高，是极好的光源。激光扫描显示技术是利用激光的优异特性，将计算机技术、激光技术和图像处理技术融合在一起，应用于娱乐、广告等领域的一门新的显示技术。激光扫描大屏幕显示技术不但具有潜在的，巨大的经济价值，也具有良好的社会效益，同时，在军事上也具有广阔的应用空间。 本文针对以三基色全固态激光器作激光光源，以分光镜作为混色方法，以双振镜系统作为激光光束扫描装置的激光扫描系统为对象，主要研究了激光光束扫描方法与显示分辨率的关系，提出了一种全新的扫描方法，闭合路径扫描法，并给出相应的硬件控制器设计。闭合路径扫描法使得激光光束扫描完全为有效的显示扫描，消除了传统扫描方法中逆程及消隐所带来的时间开销，从而从根本上使得扫描系统能发挥最大性能，使给定的扫描系统能够显示最大分辨率，这是传统扫描方法所不能解决的瓶颈。扫描方法是根本性问题，是激光扫描技术中的关键，它直接决定了控制系统设计及程序组织，本文对此作了详细阐述。 PC图像处理软件将五种显示信息进行分离，形成五个独立文件，通过USB传输到控制器。控制器采用双缓冲并行技术，使得显示信息的处理、传输、存储与显示操作能够同时进行，更重要的是显示信息的所有显示操作是同时进行的，这样实现了显示信息操作的同步。采用该技术，保证了一个像素显示时间最短，从而达到最大的分辨率。 采用闭合路径扫描方法，双缓冲并行技术，实现激光大屏幕显示，具有创新性。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1引言

1.2选题的目的和意义

1.3国内外研究现状

1.4课题目标及主要工作

1.5论文内容安排

2.激光光学扫描系统介绍

2.1激光光学扫描系统组成

2.2激光器

2.2.1半导体激光器

2.2.2固体激光器

2.2.3气体激光器

2.2.4 小结

2.3激光偏转技术

2.4扫描器件

2.4.1声光偏转器

2.4.2电光偏转器

2.4.3多面转镜

2.4.4检流计扫描器

3.系统扫描控制方法

3.1系统扫描控制对象

3.2系统扫描控制要求

3.3传统扫描方法

3.3.1逐行扫描

3.3.2隔行扫描

3.3.2传统扫描方法的缺限

3.4闭合路径扫描方法

4.扫描控制系统设计

4.1设计思想

4.2硬件电路框图及工作原理

4.2.1硬件电路框图

4.2.2工作原理

4.3 D/A转换器的选型

4.3.1 D/A转换器的规范

4.3.2 D/A转换器的选择

4.4振镜运动控制

4.5软件组织结构

4.5.1 PC机程序组织

4.5.2 MCU1程序组织

4.5.3 MCU2程序组织

5.实验及分析

5.1激光混色实验

5.2单缓冲并行技术实验

5.3传统扫描方法实验

5.4闭合路径扫描方法实验

5.5双缓冲闭合路径扫描方法实验

结论

参考文献

攻读硕士期间发表的论文及所取得的研究成果

致谢