一种采用履带式柔性衍射片的动态全息投影装置的制作方法

1.本发明涉及投影设备技术领域，具体涉及一种采用履带式柔性衍射片的动态全息投影装置


背景技术：

2.激光衍射片在舞台灯、草坪灯以及工业检测等领域已有广泛应用，一般是作为光源的一部分，和激光器配合使用，产生特定的激光投影图案。由于衍射片由特殊的微结构形成，加工好之后就不能再改变功能，只能产生固定的图案。在某些场景下，需要实现简单的动态投影效果，而又因为成本等原因不能使用投影仪一类的设备。于是出现了可以产生简单动态效果的投影灯。通常采用如下方式实现：用于产生投影图形的多个衍射片被加工在一个透明圆片的外侧圆环上，根据衍射片的数量均匀排列在圆环上，将圆片用一个电机驱动选择，通过控制电机的快速转动和暂停，配合激光器的开启和关闭，使激光器开启时，正好可以照射到一个衍射片上，而电机转动时，激光器关闭，避免了激光照到无图形的区域，以及电机转动时导致的投影图形的旋转、倾斜，保证动态效果。但这种方式需要较为复杂的驱动电路控制，对电机也有一定的要求，而且不利于放置较多帧的动画效果，会导致整体的设备体积明显增大。


技术实现要素：

3.针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种采用履带式柔性衍射片的动态全息投影装置。
4.为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
5.一种采用履带式柔性衍射片的动态全息投影装置，包括一个或多个被动轮、激光器、主动轮和履带式柔性衍射片；所述主动轮和被动轮排列构成传动轮机构，所述履带式柔性衍射片环绕套在所述传动轮机构的外部，并且传动轮机构的驱动下可环绕传动轮机构转动；所述主动轮和驱动装置连接；所述激光器设于所述传动轮机构内，并且其发光方向对应主动轮与被动轮或被动轮与被动轮之间的空隙，激光器发出的激光可以照射到履带式柔性衍射片上。
6.进一步地，激光器预先调整为准直模式或者固定焦点模式。
7.进一步地，所述履带式柔性衍射片包括带状柔性透明基材和多个带图案的衍射片。
8.更进一步地，各个衍射片紧密无间隙地排列在带状柔性透明基材上。
9.本发明的有益效果在于：本发明通过采用履带状的衍射片实现动画效果，避免了圆片型衍射片的不足，可以实现更加复杂的动画投影效果，且无需复杂的控制单元，且整个装置体积可以很小。
附图说明
10.图1为本发明实施例中的装置结构示意图。
具体实施方式
11.以下将结合附图对本发明作进一步的描述，需要说明的是，本实施例以本技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围并不限于本实施例。
12.本实施例提供一种采用履带式柔性衍射片的动态全息投影装置，如图1所示，包括一个或多个被动轮(本实施例中含有两个被动轮1、2)、激光器3、主动轮4和履带式柔性衍射片5；所述主动轮4和被动轮1、2排列构成传动轮机构，所述履带式柔性衍射片5套在所述传动轮机构的外部；所述主动轮4和驱动装置(电机)连接；所述激光器3设于所述传动轮机构内，并且其发光方向对应主动轮与被动轮或被动轮与被动轮之间的空隙，激光器3发出的激光可以照射到履带式柔性衍射片5上；激光器需要预先调整为准直模式或者固定焦点模式。
13.在本实施例中，所述履带式柔性衍射片5包括带状柔性透明基材和多个带图案的衍射片。需要说明的是，各个衍射片可以紧密无间隙地排列在带状柔性透明基材上，如果帧数较少而带状柔性透明基材又较长时，可以重复排列直至布满整个基材。
14.需要说明的是，被动轮或者主动轮可以通过弹性连接安装在一个基板上，从而可以以一定的力度张紧柔性衍射片，方便主动轮驱动履带式柔性衍射片运动。
15.当电机驱动主动轮转动时，履带式柔性衍射片会随之转动起来，其上的衍射片也以一定的速度从激光器之前掠过，激光会逐个照射到各个衍射片上，产生一个动态的投影效果。由于通过选择更长的带状基材长度以放置更多的衍射片，从而可以实现较为复杂的动画投影效果。
16.根据衍射光学元件的特性，当衍射片在激光光束上平移而不是转动时，投影图形是不变的。因此，本实施例中，各个衍射片可以紧密排列，并且在衍射片移动时，不需要关闭激光器，投影图形只会根据设计产生应有的动画效果而不会倾斜。同时电机也不需要频繁的启动和停止，对电机的控制得以简化，仅需要使电机以一定速度匀速转动即可。由于激光器和电机无需特殊控制，整个装置的控制可以非常简单。
17.具体地，在本实施例中，使用650nm激光器作为光源，产生动态全息投影动画。激光器选择直径6mm长15mm的微型激光器，其出光口径为3mm。履带式柔性衍射片的宽度为5mm，长度为120mm。单帧动画对应的衍射片结构尺寸为5mm
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5mm，整个履带式柔性衍射片上可以排列24帧的衍射片。采用一个主动轮和两个被动轮构成三角状排列的传动轮机构。主动轮直径20mm，高度10mm，被动轮直径10mm，高度7mm。两个被动轮圆心之间距离为15mm，两轮之间有5mm间隙，可以供激光器的3mm的激光束通过。激光器放置在两个被动轮之间的中轴线上。主动轮外沿包含齿轮结构，通过一个微型电机驱动。
18.对于本领域的技术人员来说，可以根据以上的技术方案和构思，给出各种相应的改变和变形，而所有的这些改变和变形，都应该包括在本发明权利要求的保护范围之内。


技术特征：
1.一种采用履带式柔性衍射片的动态全息投影装置，其特征在于，包括一个或多个被动轮、激光器、主动轮和履带式柔性衍射片；所述主动轮和被动轮排列构成传动轮机构，所述履带式柔性衍射片环绕套在所述传动轮机构的外部，并且传动轮机构的驱动下可环绕传动轮机构转动；所述主动轮和驱动装置连接；所述激光器设于所述传动轮机构内，并且其发光方向对应主动轮与被动轮或被动轮与被动轮之间的空隙，激光器发出的激光可以照射到履带式柔性衍射片上。2.根据权利要求1所述的采用履带式柔性衍射片的动态全息投影装置，其特征在于，激光器预先调整为准直模式或者固定焦点模式。3.根据权利要求1所述的采用履带式柔性衍射片的动态全息投影装置，其特征在于，所述履带式柔性衍射片包括带状柔性透明基材和多个带图案的衍射片。4.根据权利要求3所述的采用履带式柔性衍射片的动态全息投影装置，其特征在于，各个衍射片紧密无间隙地排列在带状柔性透明基材上。

技术总结
本发明公开了一种采用履带式柔性衍射片的动态全息投影装置，包含履带式柔性衍射片、激光器、由电机驱动的主动轮及一个或多个被动轮组成的传动轮机构。本发明使衍射片在激光器前直线移动，可以实现多帧的动画效果，同时避免了圆片式动态投影装置旋转时导致的投影图形旋转、倾斜，使电机和激光器无需特殊控制，整个设备的控制系统可以大幅简化。个设备的控制系统可以大幅简化。个设备的控制系统可以大幅简化。


技术研发人员：李国俊
受保护的技术使用者：嘉兴中光光电科技有限公司
技术研发日：2022.03.18
技术公布日：2022/6/10