[发明专利]一种高效能体3D显示装置及方法

说明书

本公开涉及体3D显示领域，特别涉及一种高效能体3D显示装置、高效能体3D显示装置控制系统以及高效能体3D显示方法。其中，高效能体3D显示装置，包括：第一激光阵列单元、第二激光阵列单元、上转换发光单元；一种高效能体3D显示装置控制系统还包括体3D目标层析编码单元、激光阵列解码控制单元；通过上述装置设置实现体3D目标显示，可以突破体3D显示的尺度限制，且大幅度降低能耗的浪费。

技术领域

本公开涉及体3D显示领域，特别涉及一种高效能体3D显示装置、高效能体3D显示装置控制系统以及高效能体3D显示方法。

背景技术

近年来，AR技术在众多应用领域都取得了长足的发展。体3D显示(也称真3D显示)凭借其无需任何辅助器材的便利和无比贴近现实的真实观感，在各类3D显示技术中占据着特殊的地位，受到了广泛关注。

目前的体3D显示方法可以大致分为基于固定发光体的3D显示和基于透明溶液+上转换发光颗粒的3D显示两大类。其中第二类方法不存在光路遮挡且配置方便灵活，是比较理想的3D显示候选方案。该方案利用计算机控制两束或者多束红外激光交汇到包含上转换发光颗粒的透明溶液中的同一个点上，通过各个光束的能量聚焦和发光颗粒的上转换效应，实现该点的发光，从而在溶液内部“点亮”一个实际的“像点”。若干个这样的像点被同时“点亮”，即可形成接近真实的3D像。

目前，透明溶液+上转换发光颗粒的解决方案中，一方面，只考虑了用两束红外激光交汇点亮单个像点，通过控制激光的指向来改变像点位置，形成单点扫描成像；另一方面，就是利用DMD(数字微镜器件)技术，实现多束红外激光的同时交汇和多像点显示。前者仅能实现单动点点亮，无法对真实的体目标进行显示；而后者则受限于DMD自身效能和尺度的限制，只能显示厘米量级的小尺度目标。而激光持续不间断发射，像点被点亮与否完全依靠DMD是否将光反射到所需的方向，所以大量的能耗都被浪费。

基于上述情况，本发明设计一种高效能体3D显示装置、高效能体3D显示装置控制系统以及高效能体3D显示方法，可以突破体3D显示的尺度限制，且大幅度降低能耗的浪费。

发明内容

本公开的目的在于克服上述现有技术存在的不足，提出了一种高效能体3D显示装置、高效能体3D显示装置控制系统以及高效能体3D显示方法。

第一方面，本公开提供一种高效能体3D显示装置：包括：第一激光阵列单元、第二激光阵列单元、上转换发光单元；其中，所述第一激光阵列单元和所述第二激光阵列单元为由多个子激光器构成的激光器阵列，所述第一激光阵列单元和所述第二激光阵列单元具有平齐设置的第一端线。第一激光阵列单元和第二激光阵列单元均满足：与其第一端线平行的每一行子激光器的出射光束在一个平面上，且相互平行所述第一激光阵列单元和所述第二激光阵列单元中与所述第一端线垂直的第二端线呈一定角度设置。第一激光阵列单元和第二激光阵列单元均满足：与其第二端线平行的每一列子激光器的出射光束在一个平面上，且相互平行。第一激光阵列单元的第一列子激光器的出射光束平面与第二激光阵列单元的第一列子激光器的出射光束平面是同一个平面，同理，第一激光阵列单元的第二列子激光器的出射光束平面与第二激光阵列单元的第二列子激光器的出射光束平面是同一个平面，依次类推。当第一激光阵列单元的子激光器全部出射激光时，第二激光阵列单元的任意一行子激光器出射激光，两个激光阵列单元的出射光在空间中形成平面格点状的交汇点所述上转换发光单元置于所述第一激光阵列单元和所述第二激光阵列单元的出光面所组成的空间中。

在一些实施例中，所述第一激光阵列单元和所述第二激光阵列单元中所述第二端线呈0到90度间任意角度设置。

在一些实施例中，所述第一激光阵列单元和所述第二激光阵列单元中所述第二端线呈90度设置。

在一些实施例中，所述上转换发光单元包括溶解有上转换发光颗粒的透明溶液以及盛放所述透明溶液的透明容器。