8.11 Лазерный микропроектор со спиральной разверткой для мобильных устройств

Микропроектор со спиральной разверткой, разработан на факультете инженерной меха­ники Вашингтонского университета.

Микропроектор имеет две исклю­чительные особенности, которые отли­чают его в ряду подобных устройств с механической разверткой луча. Первая — уникальные размеры: голов­ка сканера имеет форму цилиндра диа­метром всего 1,07 мм и длиной 13 мм! Вторая ключевая особенность кон­струкции сканера — спиральная раз­вертка луча, а если точнее, по спирали Архимеда. При таких малых размерах обеспечивается довольно широкий угол сканирования — около 100°. В дру­гих устройствах для достижения тако­го широкого угла потребовалась бы дополнительная оптика и приличный пространственный объем.

Конструкция микропроектора пока­зана на рис. 8.23.

Рис. 8.23. Конструкция микропроектора

Механическая развертка лазерного луча, проходящего через оптоволок­но от трех лазеров, осуществляется с помощью миниатюрного пьезопривода. При развертке источник света работает в импульсном режиме и обеспечива­ет подсветку только .светящихся пик­селов. При этом на электронный блок привода расходуется небольшая доля энергии; собственно привод потребля­ет ее очень мало, поскольку механиче­ские подвижные детали очень малы и невелика амплитуда их перемещения. В качестве источников могут исполь­зоваться лазерные светодиоды или твердотельные лазеры, которые имеют довольно большую эффективность излучения — 10—20%. Кантилевер сканера крепится к торцу трубки пьезо­привода. Внутри нее проходит оптово­локно, через которое передается моду­лированный поток света от лазерного светодиода. Светоизлучающий кончик волокна выполняет движение по спи­рали. Сигнал изображения, поступаю­щий в обычном формате растровой развертки, буферизуется в ОЗУ. Для модуляции лазерного светодиода фор­мируется другой выходной видеопоток данных, представленных уже в поляр­ных координатах.

Для управления пьезоприводом на одну систему электродов подаются сигналы синуса, на другую — косину­са. Малые размеры и малое потребле­ние микропроектора обеспечивают идеальное решение для использова­ния его в мобильных устройствахт На рис. 8 показан вариант размещения микропроектора в корпусе мобильного устройства.

Отсутствие подвижных частей гарантирует высокую надежность и долговечность сканера. Проек ионная система может синтезировать изобра­жение с разрешением, эквивалентным 500 строкам обычной развертки и с кадровой частотой 30 Гц. Возможны и другие режимы развертки — 240 строк/60 Гц и 1000 строк/15 Гц, что позволяет отображать неподвижные изображения с высоким разрешением или просматривать видео с реальной кадровой разверткой.

Тестовые вопросы к главе 8 «Применение оптоэлектронных приборов»

8.1. Что называется оптоэлектронным блокинг-генератором:

1. это генератор прямоугольных импульсов;

2. это генератор синусоидальных импульсов;

3. это генератор колебаний пилообразной формы;

4. это генератор трапециидальных импульсов.

2. Какие особенности имеют оптоэлектронные ключи:

1. малую потребляемую мощность;

2. большую потребляемую мощность цепями управления;

3. плохую гальваническую развязку цепей управления и сигнала;

4. хорошую гальваническую развязку цепей управления и сигнала.

2. В каком режиме используются фотодиоды оптоэлектронной микросхемы типа К249КН1:

1. в фотодиодном;

2. в фоторезистивном;

3. в лавинном;

4. в режиме фото-ЭДС.

2. Какие особенности имеют логические оптоэлектронные элементы:

1. плохую развязку цепей управления и сигнала;

2. хорошую развязку цепей управления и сигнала;

3. малую мощность потребляемую цепями управления;

4. существенную мощность потребляемую цепями управления.

2. От чего зависит длительность рабочего хода оптоэлектронного ГЛИН:

1. от входного тока СИД;

2. от фото-ЭДС p-n - перехода транзистора;

3. от значения емкости;

4. от напряжения питания.

2. От чего зависит частота оптоэлектронного генератора с мостом Вина:

1. от коэффициента усиления операционного усилителя;

2. от сопротивлений элементов цепи ООС;

3. от сопротивления фоторезисторов;

4. от емкостей полосовой фазирующей цепи.

2. Какой принцип реализуется при считывании информации с компакт-дисков:

1. принцип аналоговой демодуляции;

2. принцип голографического считывания информации;

3. принцип счета числа впадин и площадок дорожек компакт-диска;

4. принцип отражения лазерного луча от площадок, образующих дорожки.

2. Выберите элемент, который выполняет операцию ИЛИ:

а) а;

б) б;

в) в ;

г) г

2. Выберите элемент, который выполняет операцию И-НЕ:

а) а;

б) б;

в) в ;

г) г

8.10. Выберите элемент, который выполняет операцию ИЛИ-НЕ:

1. а;

2. б;

3. в;

4. г.

8.11. Какой принцип реализует оптическая сенсорная система Thin Syght

a)использует датчики емкостного типа

б)использует резистивные датчики

в)использует индуктивные сеснсоры

г)использует оптосенсоры

2. С какой целью в микропроекторах используют спиральную развертку:

1. для обеспечения высокой четкости изображения;

2. для обеспечения широкого угла сканирования;

3. для упрощения системы вывода изображения;

4. для снижения стоимости элементов развертки.