空气电离显示装置及其控制方法与流程

技术特征：
1.一种空气电离显示装置，其特征在于，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。2.如权利要求1所述的空气电离显示装置，其特征在于，还包括：控制器，所述控制器分别与所述脉冲激光光源、所述脉冲激光调节组件和所述光场调控组件连接，用于根据所述全息图像的亮度信息，对所述脉冲激光光源输出激光、所述脉冲激光调节组件、所述光场调控组件进行控制。3.如权利要求1所述的空气电离显示装置，其特征在于，所述脉冲激光调节组件，包括：脉冲激光调节器，用于调节所述第二子光束的波长以得到所述第三子光束；光学延迟线，用于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。4.如权利要求3所述的空气电离显示装置，其特征在于，所述光学延迟线包括：角锥棱镜，所述角锥棱镜包括两个全反射镜，两个所述全反射镜相互垂直，所述角锥棱镜用于将所述脉冲激光调节器出射的第三子光束反射至所述合束镜上；电动平移台，用于带动所述角锥棱镜在所述第三子光束的入射方向上移动。5.如权利要求3所述的空气电离显示装置，其特征在于，所述光学延迟线包括：第一角锥棱镜和第二角锥棱镜，所述第一角锥棱镜和所述第二角锥棱镜均包括两个全反射镜，两个所述全反射镜相互垂直，所述第一角锥棱镜的一个全反射镜与所述第二角锥棱镜的一个全反射镜正对设置；电动平移台，用于带动至少一个所述角锥棱镜在所述第三子光束的入射方向上移动；第一反射镜和第二反射镜，所述第一反射镜用于将所述脉冲激光调节器出射的第三子光束反射至所述第一角锥棱镜的另一个全反射镜上，所述第二反射镜用于将所述第二角锥棱镜的另一个全反射镜出射的第三子光束反射至所述合束镜上。6.如权利要求1所述的空气电离显示装置，其特征在于，所述光场调控组件包括：调节单元，用于对所述合并光束的方向进行调整；聚焦单元，用于对方向调整后的合并光束在所述显示区域进行聚焦，并在焦点位置电离空气形成图像；变焦单元，所述变焦单元设置在所述振镜单元与所述聚焦单元之间，用于调整所述振镜单元出射光束的发散角，并调整所述焦点的纵深位置，以显示出所述全息图像。7.如权利要求6所述的空气电离显示装置，其特征在于，所述调节单元包括振镜组件，所述振镜组件包括垂直设置的两组反射镜，所述聚焦单元包括平场聚焦透镜组件，所述变焦单元包括变焦透镜组件；或者，所述调节单元包括超快多面转镜组件，所述超快多面转镜组件包括快速旋转的多面反射体，所述变焦单元包括超快变形镜组件，所述超快变形镜组件包括压电材料驱动器和反
射镜面；或者，所述调节单元包括mems微面镜，所述mems微面镜包括反射镜、固定电极和移动电极；或者，所述调节单元包括液晶光学相控阵，所述液晶光学相控阵包括液晶分子层26；或者，所述调节单元包括数字微振镜阵列，所述数字微振镜阵列包括微振镜阵列镜片30。8.如权利要求1所述的空气电离显示装置，其特征在于，所述装置还包括：半波片，用于调节所述脉冲激光光源输出脉冲激光光束的偏振。9.一种空气电离显示装置的控制方法，其特征在于，该方法用于如权利要求1
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8中任一项所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。10.如权利要求9所述的空气电离显示装置的控制方法，其特征在于，在所述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之后，所述方法还包括：控制所述脉冲激光光源输出最高允许重复频率和满足空气电离阈值的最低能量的激光脉冲光束。

技术总结
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。的空气电离。的空气电离。


技术研发人员：陈标 韩成飞 张亮亮
受保护的技术使用者：安徽省东超科技有限公司
技术研发日：2021.06.22
技术公布日：2021/9/24