[实用新型]一种基于上转换发光材料的三维显示装置

说明书

本实用新型涉及一种显示装置，具体涉及一种基于上转换发光材料的三维显示装置，所述显示装置包括红外激光器、两个相互垂直设置的声光偏转器、声光可变焦透镜、显示块和计算机；所述的两个声光偏转器设置于红外激光器的前方，所述声光可变焦透镜设置于声光偏转器和显示块之间，所述计算机通过数据线与两个声光偏转器连接；所述声光可变焦透镜通过数据线与计算机连接。该装置基于上转换技术与光学调制技术，不依赖传统3D显示中的“视觉欺骗”，直接基于上转换发光材料和现有的、廉价的、商品化的声光偏转器，实现裸眼可见的、实时的、真实的3D图像显示装置。成本低廉，操作方便，结构简单，设计合理，经济适用，易于大规模地推广和使用。

技术领域：

本实用新型涉及一种显示装置，具体涉及一种基于上转换发光材料的三维显示装置。

背景技术：

我们生活在三维空间，人类获取的很多新信息都来自于空间深度。因此，对实时、真实3D显示的需求日益增加。目前的3D显示技术，主要两类：一是利用人眼的视觉误差，通过欺骗双眼实现的假3D；二是利用光栅、光镊等装置实现的3D显示，装置结构复杂，显示范围局限。故此，设计一种结构简单真实显示的显示装置是十分必要的。

实用新型内容：

本实用新型的目的是提供一种基于上转换发光材料的三维显示装置，该装置基于上转换技术与光学调制技术，不依赖传统3D显示中的“视觉欺骗”，直接基于上转换发光材料和现有的、廉价的、商品化的声光偏转器，实现裸眼可见的、实时的、真实的3D图像显示装置。利用红外激光激发上转换发光材料，在高速扫描下实现实时的、真实的3D显示，并且视觉不受激发光干扰。成本低廉，操作方便，结构简单，设计合理，经济适用，易于大规模地推广和使用。

对人类来说，可见光谱的波长为380纳米到760纳米，发明中涉及的光源发出的红外光是裸眼不可见光。稀土掺杂的上转换发光材料，在红外光的激发下，可以发出可见光。上转换发光材料具有很多优点。材料颗粒尺寸小，可以为十几个纳米，显示分辨率高；发光亮度高，低功率激发下，有较大的辐射强度；全色彩发光，发光波段覆盖可见光，可以进行显示颜色的调制；激发响应快，在低功率激发下，激发时间几个微秒便可以发光；发光寿命较长，为实现实时显示提供条件。本方案涉及的基于新原理、新方法、新装置的3D实时显示技术提供了一个新的发展方向。

本实用新型采用的技术方案为：一种基于上转换发光材料的三维显示装置，所述显示装置包括红外激光器、两个相互垂直设置的声光偏转器、声光可变焦透镜、显示块和计算机；所述的两个声光偏转器设置于红外激光器的前方，所述声光可变焦透镜设置于声光偏转器和显示块之间，所述计算机通过数据线与两个声光偏转器连接；所述声光可变焦透镜通过数据线与计算机连接。

进一步地，所述红外激光器、两个声光偏转器和声光可变焦透镜组成一个扫描系统，所述的扫描系统为两个，构成相互垂直的双路扫描系统，该双路扫描系统中的四个声光偏转器和两个声光可变焦透镜分别通过数据线与计算机连接。

进一步地，所述显示块由上转纳米材料溶解于凝胶或有机玻璃中而制成的透明立体显示体。

本实用新型的有益效果：提供了一种基于上转换发光材料的三维显示装置，该装置基于上转换技术与光学调制技术，不依赖传统3D显示中的“视觉欺骗”，直接基于上转换发光材料和现有的、廉价的、商品化的声光偏转器，实现裸眼可见的、实时的、真实的3D图像显示装置。利用红外激光激发上转换发光材料，在高速扫描下实现实时的、真实的3D显示，并且视觉不受激发光干扰。通过红外光扫描实现三维（3D）显示的装置，光源部件，用于发射红外光；扫描部件，对红外光束进行调制并在电脑的控制下进行偏转扫描；聚焦部件，对出射的红外光束进行聚焦与Z方向快速变焦；显示部件，基于上转换发光材料制成的3D透明显示材料。扫描部件对所描述的光源部件出射光束进行调制，并使光束发生偏转快速扫描；出射红外光束经过聚焦部件聚焦到显示部件中，激发上转换材料发光，通过计算机对声光偏转器与声光变焦透镜的协同控制，实现3D图像显示。基于上转换发光材料及高速扫描技术搭建的装置，直接实现真3D的实时显示。