[发明专利]空气电离显示装置及其控制方法

说明书

本发明公开了一种空气电离显示装置及其控制方法，其中，空气电离显示装置，包括：脉冲激光光源，用于产生脉冲激光光束；分束镜，用于将脉冲激光光束分成第一子光束和第二子光束；脉冲激光调节组件，用于调节第二子光束的波长以得到第三子光束，并调节第三子光束与第一子光束之间的时间差，以延迟出射第三子光束；合束镜，用于将第一子光束和经延迟出射的第三子光束合并，得到合并光束；光场调控组件，用于对合并光束进行调整聚合，并在显示区域处使空气电离形成全息图像。该空气电离显示装置，可以在激光光源输出功率较低的前提下实现大范围的空气电离。

技术领域

本发明涉及成像技术领域，尤其涉及一种空气电离显示装置及其控制方法。

背景技术

空气电离成像系统在成像过程中，需利用透镜对光束聚合并在透镜的焦点处电离空气形成光点。由于形成空气电离所需脉冲在单位面积内的光功率阈值较高，因此在每个电离点处由空间光调制器调制光场形成的聚焦点个数受到了脉冲功率的限制，即显示画面的像素受制于脉冲功率的大小。若要提高显示画面的像素，则需进一步提高光源输出脉冲功率，但就目前技术而言，难以大幅度提升光源输出脉冲功率。

另外，空气电离显示系统中变焦透镜等光学元器件损伤阈值有限，通常难以承受高峰值功率密度的脉冲激光长时间作用，使得光源输出脉冲功率也有上限，综合因素导致了空气电离显示的画面区域较小，无法满足较大画面的空中成像显示需求。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的第一个目的在于提出一种空气电离显示装置，以在激光光源输出功率较低的前提下实现大范围的空气电离。

本发明的第二个目的在于提出一种空气电离显示装置的控制方法。

为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种空气电离显示装置，包括：脉冲激光光源，用于产生脉冲激光光束；分束镜，用于将所述脉冲激光光束分成第一子光束和第二子光束；脉冲激光调节组件，用于调节所述第二子光束的波长以得到第三子光束，并调节所述第三子光束与所述第一子光束之间的时间差，以延迟出射所述第三子光束；合束镜，用于将所述第一子光束和经延迟出射的第三子光束合并，得到合并光束；光场调控组件，用于对所述合并光束进行调整聚合，并在显示区域处使空气电离形成全息图像。

为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种空气电离显示装置的控制方法，该方法用于上述的空气电离显示装置，所述方法包括以下步骤：通过所述脉冲激光光源输出脉冲激光光束，并通过所述分束镜将所述脉冲激光光束分成第一子光束和第二子光束；通过所述脉冲激光调节组件调节所述第二子光束的波长以得到第三子光束，并调节所述第三子光束与所述第一子光束之间的时间差，以延迟出射所述第三子光束；通过所述合束镜将所述第一子光束和经延迟出射的第三子光束合并，得到合并光束；通过所述光场调控组件对所述合并光束进行调整聚合，并在显示区域处使空气电离形成全息图像；获取所述全息图像的亮度信息，并根据所述全息图像的亮度信息对所述脉冲激光调节组件、所述光场调控组件进行控制，以使所述全息图像的亮度满足预设条件。

本发明实施例的空气电离显示装置及其控制方法，可以利用脉冲激光光源产生脉冲激光光束，进而分束镜将该脉冲激光光束分成第一子光束与第二子光束，脉冲激光调节组件调节第二子光束的波长以得到第三子光束，并调节第三子光束与第一子光束之间的时间差，以延迟出射第三子光束，进而合束镜将第一子光束与第二子光束合并成为合并光束，光场调控组件对合并光束进行调整聚合，并在显示区域处使空气电离形成全息图像。由此，可以在激光光源输出功率较低的前提下实现大范围的空气电离。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1是本发明一个实施例的空气电离显示装置的结构框图；

图2是本发明另一个实施例的空气电离显示装置的结构框图；