[实用新型]一种利用光声效应实现空气成像的装置及系统

说明书

本实用新型公开了一种利用光声效应实现空气成像的装置，包括第一激光器、第一偏转镜、第一投影仪；所述第一激光器、第一偏转镜处于同一直线上；所述第一偏转镜用于改变第一激光器发出光束的传播方向，所述第一偏转镜高速偏转使光线传播形成一个立体面，经过空气中的水蒸气由于光声效应，形成空气屏幕，所述第一投影仪向空气屏幕投射光线，实现图像显示；一种利用光声效应实现空气成像的系统；本方法避免了传统空气成像方法的复杂、繁琐的步骤，可以实现高分辨率的成像，更快速、简单地在空气中成像。

技术领域

本实用新型涉及一种利用光声效应实现空气成像的装置及系统，属于空气成像技术领域。

背景技术

光声效应就是当物质受到周期性强度调制的光照射时，产生声信号的现象。用光照射某种媒质时，由于媒质对光的吸收会使其内部的温度改变从而引起媒质内某些区域结构和体积变化；当采用脉冲光源或调制光源时，媒质温度的升降会引起媒质的体积涨缩，因而可以向外辐射声波。这种现象称为光声效应（photoacoustic effect）。

空气成像主要是通过空气显示屏来完成的。空气显示屏主要包括两种：一有介质空中成像显示屏，二无介质空中成像显示屏。

有介质空中成像显示屏从硬件构成，我们可以看出它有两个致命的缺点，成像质量不佳；薄雾的湿气使人不适；

无介质空中成像显示屏主要包括两种：1）AIR屏，基本原理是通过一个具有负折射率的玻璃，将二维图像推送到另一个三维空间；2）Magic Screen；将一个平面传送到另一个三维空间中。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种利用光声效应实现空气成像的装置及系统。

一种利用光声效应实现空气成像的装置，包括第一激光器、第一偏转镜、第一投影仪；所述第一激光器、第一偏转镜处于同一直线上；

所述第一偏转镜用于改变第一激光器发出光束的传播方向，所述第一偏转镜高速偏转使光线传播形成一个立体面，通过光声效应、空气中的水蒸气，形成空气屏幕，所述第一投影仪向空气屏幕投射光线，实现图像显示。

优选地，还包括至少一个第一波前调制器，所述第一波前调制器设于第一激光器的下方，所述第一波前调制器将；第一激光器发出的光束进行调制。

优选地，还包括第一反射镜，所述第一反射镜设于第一偏转镜的对侧，所述第一反射镜将第一偏转镜反射的光线进行反射产生更大范围的光束范围与光束强度。

优选地，所述第一投影仪为三色激光器，所述三色激光器与两路波前调制器共同作用实现三维z方向的空间调制，即第一激光器和第二激光器分别通过第一波前调制器和第二波前调制器、三色激光器通过第一分光器和第二分光器耦合到同一个光路上，第一偏转镜实现耦合光路的偏振，三色激光器加载视频信号，视频信号与第一偏转镜空间扫描的位置一一对应。

优选地，所述第一激光器的激光波长工作在水蒸气吸收波段。

优选地，所述第一偏转镜为电流偏转镜、或通过MEMS技术制成的偏转镜、或是基于超表面结构的高速光偏转器至少之一，所述第一偏转镜实现至少一维空间高速偏转。

优选地，还括空气加湿器，所述空气加湿器用于为装置提供空气湿度。

一种利用光声效应实现空气成像的系统，所述系统包括前述任一项所述的装置。

优选地，所述系统包括多套，多套所述系统共同成像。

优选地，多套所述系统产生的超声波在空间相干叠加。