[發明專利]一種顯示裝置及其實現全息顯示的方法

有效

• 申請號: 201610799399.3
• 申請日: 2016-08-31
• 公開（公告）號: CN107783401B
• 公開（公告）日: 2019-09-03
• 發明（設計）人: 張玉欣
• 申請（專利權）人: 京東方科技集團股份有限公司
• 主分類號: G03H1/22
• 分類號: G03H1/22;G02B27/22
• 代理公司: 北京同達信恒知識產權代理有限公司 11291
• 代理人: 朱琳愛義

本發明公開了一種顯示裝置及其實現全息顯示的方法，采用呈陣列緊密排列的多個第一透鏡組成第一透鏡陣列，且各第一透鏡分別對應在出光路徑上設置的多個觀察區域；采用呈陣列排布且與第一透鏡一一對應設置的多個狹縫組成狹縫陣列；采用空間光調制器加載全息圖像；采用人眼追蹤裝置追蹤人眼所在位置；采用控制器根據人眼所在位置確定觀察區域后，控制偏轉元件將空間光調制器的出射光射向與觀察區域對應的第一透鏡對應的狹縫，并控制第一透鏡的偏轉角度使第一透鏡的出射光匯聚至人眼所在位置。由于控制器可根據人眼所在位置控制第一透鏡的不同角度的偏轉，使全息圖像可以精確的會聚在人眼所在位置，從而克服了全息視窗技術帶來的觀察視角受限的問題。

技術領域

本發明涉及全息顯示技術領域，尤指涉及一種顯示裝置及其實現全息顯示的方法。

背景技術

全息顯示技術是利用干涉和衍射原理來記錄并再現物體真實的三維圖像的顯示技術，能顯示物體各個角度的所有信息，被認為是實現三維顯示的最終方案。全息顯示技術可分為靜態和動態兩種，靜態全息顯示技術已基本成熟，多見于展覽展示、廣告宣傳等。動態全息顯示技術雖然尚處于研究階段，但應用前景廣闊，已經成為全息和三維顯示技術領域的研究熱點。目前基于硅基液晶器件的動態顯示是實現動態全息顯示的主要研究方向。

眾所周知，全息再現技術是不同于視察立體顯示技術，具有景深大，不會產生暈眩等諸多優勢，然而全息再現技術，尤其是視頻全息再現技術的發展也受到硬件條件的制約，該技術一方面要求空間光調制器具有很高的分辨率，另一方面也要求數據處理系統迅速進行大量的運算。傳統意義上的計算全息顯示技術，可以形成較大的波陣面觀察區域，但是在波陣面觀察區域中，除了進入瞳孔的兩個視窗之外的區域，其余區域均不能被觀測到，屬于被浪費的信息。基于此，視瑞爾公司提出了僅計算對兩眼視窗區域有貢獻的全息圖信息，即只重建觀察者直接看到的那部分波前觀察區域，并藉由眼球追蹤技術追蹤眼球位置，從而使觀察者通過觀察視窗能夠看到完整再現的三維全息圖像，大大減小了運算的數據量。但是采用視窗技術隨之帶來的是觀察視角小的問題，觀察者只能在衍射級觀察窗口進行觀察，觀察范圍受限。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例提供一種顯示裝置及其實現全息顯示的方法，用以解決現有全息顯示技術中存在的觀察視角受限的問題。

因此，本發明提供一種顯示裝置，包括：光源，在所述光源的出光路徑上依次設置的空間光調制器、偏轉元件、狹縫陣列和第一透鏡陣列，用于追蹤人眼所在位置的人眼追蹤裝置，以及控制器；其中，

所述第一透鏡陣列包括呈陣列緊密排列的多個第一透鏡，各所述第一透鏡分別與設置在出光路徑上的多個觀察區域相對應；

所述狹縫陣列包括呈陣列排布且與所述第一透鏡一一對應設置的多個狹縫；

所述空間光調制器，用于加載全息圖像；

所述控制器，用于根據人眼所在位置確定所屬觀察區域后，控制所述偏轉元件將所述空間光調制器的出射光射向與所述觀察區域對應的所述第一透鏡對應的狹縫，并控制所述第一透鏡的偏轉角度使所述第一透鏡的出射光匯聚至人眼所在位置。

在一種可能的實現方式中，在本發明實施例提供的上述顯示裝置中，各所述第一透鏡為液晶透鏡或光學凸透鏡。

在一種可能的實現方式中，在本發明實施例提供的上述顯示裝置中，所述第一透鏡為光學凸透鏡，所述顯示裝置，還包括：與各所述光學凸透鏡一一對應設置的旋轉部件，所述旋轉部件用于接收所述控制器發送的控制所述第一透鏡偏轉設定角度的電信號。

在一種可能的實現方式中，在本發明實施例提供的上述顯示裝置中，還包括：設置于所述偏轉元件和所述狹縫陣列之間的第二透鏡陣列；所述第二透鏡陣列包括與各所述狹縫一一對應設置的多個第二透鏡，各所述第二透鏡用于將所述偏轉元件的出射光匯聚后射向對應的所述狹縫。