[發(fā)明專利]全息顯示裝置及其顯示方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610802283.0
• 申請日: 2016-09-05
• 公開（公告）號: CN107797436B
• 公開（公告）日: 2020-03-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張玉欣;石炳川;魏偉
• 申請（專利權(quán)）人: 京東方科技集團(tuán)股份有限公司
• 主分類號: G03H1/22
• 分類號: G03H1/22;G02B30/27
• 代理公司: 北京天昊聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11112
• 代理人: 柴亮;張?zhí)焓?/td>

本發(fā)明提供一種全息顯示裝置及其顯示方法，屬于全息顯示技術(shù)領(lǐng)域，其可至少部分解決現(xiàn)有的全息顯示裝置觀看視角窄的問題。本發(fā)明的全息顯示裝置包括：成像單元，其分為多個(gè)成像區(qū)，每個(gè)成像區(qū)用于獨(dú)立的形成全息影像；光源單元，其包括多個(gè)光源模塊，每個(gè)光源模塊用于為一個(gè)成像區(qū)提供光，各光源模塊發(fā)出光的光經(jīng)過對應(yīng)的成像區(qū)后指向同一個(gè)觀看位置；人眼追蹤單元，用于確定人眼的朝向；控制單元，用于根據(jù)所述人眼的朝向控制各光源單元和成像區(qū)進(jìn)行全息顯示。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于全息顯示技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種全息顯示裝置及其顯示方法。

背景技術(shù)

全息顯示技術(shù)是利用干涉和衍射原理來記錄并再現(xiàn)物體真實(shí)的三維圖像的顯示技術(shù)，能顯示物體各個(gè)角度的所有信息，被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)三維顯示的最終方案。

眾所周知，全息再現(xiàn)技術(shù)是不同于視察立體顯示技術(shù)，具有景深大，不會產(chǎn)生暈眩等諸多優(yōu)勢，然而全息再現(xiàn)技術(shù)，尤其是視頻全息再現(xiàn)技術(shù)的發(fā)展也受到硬件條件的制約，該技術(shù)一方面要求空間光調(diào)制器具有很高的分辨率，另一方面也要求數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)迅速進(jìn)行大量的運(yùn)算。傳統(tǒng)意義上的計(jì)算全息顯示技術(shù)，可以形成較大的波陣面觀察區(qū)域，但是在波陣面觀察區(qū)域中，除了進(jìn)入瞳孔的兩個(gè)視窗之外的區(qū)域，其余區(qū)域均不能被觀測到，屬于被浪費(fèi)的信息。基于此，視瑞爾公司提出了僅計(jì)算對兩眼視窗區(qū)域有貢獻(xiàn)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(qū)域，并藉由眼球追蹤技術(shù)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(xiàn)的三維全息圖像，大大減小了運(yùn)算的數(shù)據(jù)量。但是采用視窗技術(shù)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(jìn)行觀察，觀察范圍受限。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明至少部分解決現(xiàn)有的全息顯示裝置觀看視角窄的問題，提供一種可擴(kuò)大觀看視角的全息顯示裝置。

解決本發(fā)明技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種全息顯示裝置，其包括：

成像單元，其分為多個(gè)成像區(qū)，每個(gè)成像區(qū)用于獨(dú)立的形成全息影像；

光源單元，其包括多個(gè)光源模塊，每個(gè)光源模塊用于為一個(gè)成像區(qū)提供光，各光源模塊發(fā)出光的光經(jīng)過對應(yīng)的成像區(qū)后指向同一個(gè)觀看位置；

人眼追蹤單元，用于確定人眼的朝向；

控制單元，用于根據(jù)所述人眼的朝向控制各光源單元和成像區(qū)進(jìn)行全息顯示。

優(yōu)選的是，所述成像單元為空間光調(diào)制器，所述空間光調(diào)制器分為多個(gè)成像區(qū)。

優(yōu)選的是，所述成像單元包括多個(gè)空間光調(diào)制器，每個(gè)空間光調(diào)制器為一個(gè)成像區(qū)。

進(jìn)一步優(yōu)選的是，所述空間光調(diào)制器為液晶空間光調(diào)制器。

優(yōu)選的是，所述全息顯示裝置還包括：設(shè)于光源單元和成像單元間的調(diào)整單元，其用于對來自光源單元的光進(jìn)行擴(kuò)束和準(zhǔn)直。

進(jìn)一步優(yōu)選的是，所述調(diào)整單元包括多組擴(kuò)束準(zhǔn)直透鏡。

優(yōu)選的是，所述成像單元的出光側(cè)為曲面。

進(jìn)一步優(yōu)選的是，所述曲面為凹弧面。

所述人眼追蹤單元包括攝像頭、眼動儀、紅外傳感器中的任意一種。

優(yōu)選的是，每個(gè)所述光源模塊包括多個(gè)不同顏色的光源。

進(jìn)一步優(yōu)選的是，每個(gè)所述光源模塊中，每種顏色的光源為一個(gè)；所述光源模塊還包括半透半反鏡，其中一個(gè)光源發(fā)出的光穿過半透半反鏡后指向光源模塊的出光方向，其它每個(gè)光源發(fā)出的光分別經(jīng)一個(gè)半透半反鏡反射后指向光源模塊的出光方向。

優(yōu)選的是，每個(gè)所述光源模塊包括光源，所示光源為發(fā)光二極管或激光光源。

解決本發(fā)明技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種全息顯示裝置的顯示方法，所述全息顯示裝置為上述的顯示裝置；所述顯示方法包括：