用于激光源系統的電子束掃描控制電路的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種激光源系統，尤其是涉及一種用于激光源系統的電子束掃描控制電路。
【背景技術】
[0002]激光顯示是繼黑白顯示、彩色顯示、數字高清顯示之后的第四代顯示技術；激光電視是其應用領域之一，激光電視技術是繼CRT、液晶、等離子體、OLED顯示技術之后顯示領域的一次革命，其色域覆蓋率理論上可以高達人眼色域范圍的90%以上，使得顯示畫面更加真實、富有層次感和通透的感覺，畫面清晰度也隨著色彩飽和度的提高有較大幅度的提升。
[0003]VCSEL技術理論最早由1964年諾貝爾物理學獎獲得者Basov提出，是種具有很大潛力的固體激光源，具有發散角小、無散斑、空間非相干、亮度高、光利用率高、光譜波段從紅外到深紫外等特點。在光纖通訊、激光打印、氣體檢測、高密度光存儲方面也有希望得到廣泛應用。但是如何將VCSEL技術應用到激光源，并成為當下急需解決的技術問題。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種可靠性高、使用壽命長、安全性好、操作方便的用于激光源系統的電子束掃描控制電路。
[0005]本實用新型的目的可以通過以下技術方案來實現:
[0006]一種用于激光源系統的電子束掃描控制電路，所述的激光源系統包括:
[0007]電子槍和VCSEL芯片封裝體，包括電子槍和VCSEL芯片；
[0008]聚焦線圈，安裝在電子槍和VCSEL芯片封裝體外部；
[0009]偏轉線圈，安裝在電子槍和VCSEL芯片封裝體外部；
[0010]其特征在于，所述的電子束掃描控制電路包括:
[0011]微控制器，與電子槍連接；
[0012]掃描控制單元，分別與聚焦線圈和偏轉線圈連接；
[0013]中央處理器單元CPU，分別與微控制器、掃描控制單元連接；
[0014]人機界面，與CPU連接。
[0015]所述的電子槍為三級式交叉槍，包括發射電子的陰極、Gl柵極、G2加速極和G3電子聚焦極。
[0016]所述的VCSEL芯片底部粘合有導熱的襯底。
[0017]還包括分別與CPU、襯底連接的VCSEL半導體溫度控制電路。
[0018]還包括分別與掃描控制單元、聚焦線圈和偏轉線圈連接的輸出驅動和放大電路。
[0019]還包括聚焦與偏轉線圈電流檢測電路，該聚焦與偏轉線圈電流檢測電路分別與CPU、聚焦線圈和偏轉線圈連接。
[0020]所述的聚焦線圈包括靜態聚焦線圈和動態聚焦線圈，所述的偏轉線圈包括行偏轉線圈和場偏轉線圈，所述的掃描控制單元包括:
[0021]靜態聚焦線圈電源，分別與CPU、靜態聚焦線圈連接；
[0022]掃描控制電路，與CPU連接；
[0023]場偏轉線圈驅動電路，分別與掃描控制電路、場偏轉線圈連接；
[0024]行偏轉線圈驅動電路，分別與掃描控制電路、行偏轉線圈連接；
[0025]動態聚焦線圈驅動電路，分別與行偏轉線圈、放大電路連接，其中放大電路與動態聚焦線圈連接。
[0026]所述的場偏轉線圈驅動電路包括依次連接第一預激勵電路、功率輸出電路，所述的第一預激勵電路與掃描控制電路連接，所述的功率輸出電路與場偏轉線圈連接。
[0027]所述的行偏轉線圈驅動電路包括第二預激勵電路、行掃描輸出電路、時序電路和電子槍電子束消隱電路，所述的掃描控制電路分別與第二預激勵電路、行掃描輸出電路、時序電路連接，所述的行掃描輸出電路分別與第二預激勵電路、行偏轉線圈連接，所述的行偏轉線圈和時序電路分別與電子槍電子束消隱電路連接。
[0028]所述的動態聚焦線圈驅動電路包括依次連接的行偏轉線圈掃描波形采樣電路、動態校正信號產生電路，所述的行偏轉線圈掃描波形采樣電路與行偏轉線圈連接，所述的動態校正信號產生電路與放大電路連接。
[0029]與現有技術相比，本實用新型具有以下優點:
[0030]I)可靠性高，系統采用了獨立的MCU控制單元，并與CPU (選用ARM芯片)單元進行通訊，提高了電子槍的啟動和運行控制的可靠性；
[0031]2)使用壽命長，掃描電路的故障或失控，會使得電子束長時間轟擊VCSEL芯片固定表面，造成芯片損壞，因此，系統組成中包含有聚焦和偏轉線圈電流檢測單元電路，避免了芯片損壞；
[0032]3)安全性好，電子束的能量不能全部轉換成激光能量的輸出，也為了提高激光輸出的能量，需要采用冷卻措施，有必要降低芯片溫度，本實用新型采用了芯片體外VCSEL半導體溫度控制電路，并可由CPU進行監控，提高了系統的安全性；
[0033]4)操作方便，系統中包含有人機界面功能，除可以通過鍵盤對運行參數進行設定夕卜，還具有實時運行參數記錄單元，便于進行運行參數的分析，優化運行效率。
【附圖說明】
[0034]圖1為激光源系統的結構示意圖；
[0035]圖2為本實用新型掃描控制單元的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0036]下面結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細說明。
[0037]實施例
[0038]如圖1所示，一種用于激光源系統的電子束掃描控制電路，所述的激光源系統包括:
[0039]電子槍和VCSEL芯片封裝體I，包括電子槍4和VCSEL芯片5 ；
[0040]聚焦線圈2，安裝在電子槍和VCSEL芯片封裝體I外部，用于對電子槍中的電子束進行再聚焦；
[0041]偏轉線圈3，安裝在電子槍和VCSEL芯片封裝體I外部，用于對電子槍中的電子束的軌跡進行控制，控制電子束在VCSEL芯片表面的入射方位；
[0042]所述的電子束掃描控制電路包括:
[0043]微控制器6，與電子槍4連接，用于控制電子槍的啟動和運行控制；
[0044]掃描控制單元8，分別與聚焦線圈2和偏轉線圈3連接，用于驅動聚焦線圈和偏轉線圈；
[0045]人機界面12，通過鍵盤對運行參數進行設定外，還具有實時運行參數記錄單元，便于進行運行參數的分析，優化運行效率；
[0046]中央處理器單元CPU7，分別與微控制器6、掃描控制單元8連接，用于整個系統運行監控。
[0047]所述的電子槍4為三級式交叉槍，包括發射電子的陰極、Gl柵極、G2加速極和G3電子聚焦極。所述的VCSEL芯片5底部粘合有導熱的襯底15。通過設置分別與CPU、襯底連接的VCSEL半導體溫度控制電路11，用于實現VCSEL芯片溫度的控制。正常運行時，陰極電流大小設定為400mA、G3最高為3.5kV。
[0048]本實用新型還包括分別與掃描控制單元8、聚焦線圈2和偏轉線圈3連接的輸出驅動和放大電路11。以及還包括聚焦與偏轉線圈電流檢測電10路，該聚焦與偏轉線圈電流檢測電路10分別與CPU7、聚焦線圈2和偏轉線圈3連接。
[0049]如圖2所示，所述的聚焦線圈2包括靜態聚焦線圈21和動態聚焦線圈22，所述的偏轉線圈3包括行偏轉線圈32和場偏轉線圈31 ；
[0050]所述的掃描控制單元8包括:
[0051]靜態聚焦線圈電源82，分別與CPU7、靜態聚焦線圈21連接；
[0052]掃描控制電路81，與CPU7連接；
[0053]場偏轉線圈驅動電路，分別與掃描控制電路81、場偏轉線圈連接；
[0054]行偏轉線圈驅動電路，分別與掃描控制電路81、行偏轉線圈連接；
[0055]動態聚焦線圈驅動電路，分別與行偏轉線圈、放大電路連接，其中放大電路與動態聚焦線圈連接。
[0056]所述的場偏轉線圈驅動電路包括依次連接第一預激勵電路83、功率輸出電路84，所述的第一預激勵電路83與掃描控制電路81連接，所述的功率輸出電路84與場偏轉線圈31連接。
[0057]所述