[實用新型]一種基于全息光學元件的近眼真三維顯示系統

有效

• 申請號: 201820818403.0
• 申請日: 2018-05-29
• 公開（公告）號: CN208334799U
• 公開（公告）日: 2019-01-04
• 發明（設計）人: 周鵬程;李燕;劉澍鑫;陳全明;王云鳳;李斯達;劉躍達;蘇翼凱
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G02B27/22
• 分類號: G02B27/22;G02B27/01;G02B27/09
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 黃超宇;胡晶

1.一種基于全息光學元件的近眼真三維顯示系統，其特征在于，包括激光器、第一全息光學元件、第二全息光學元件和空間光調制器，其中：

所述激光器，用于發出細光束并傾斜照射到所述第一全息光學元件上；

所述第一全息光學元件，用于將所述激光器發出的細光束進行擴束處理產生一個橫截面光斑為橢圓形的光束并傾斜照射到所述第二全息光學元件上；

所述第二全息光學元件，用于將經所述第一全息光學元件擴束處理后產生的一個橫截面光斑為橢圓形的光束再次進行擴束處理后產生一個橫截面光斑為圓形的準直粗光束；

所述空間光調制器，用于將經所述第二全息光學元件擴束處理后產生的一個橫截面光斑為圓形的準直粗光束作為光源入射并產生全息3D圖像光，該全息3D圖像光返回所述第二全息光學元件，并被所述第二全息光學元件放大并偏轉到人眼。

2.根據權利要求1所述的一種基于全息光學元件的近眼真三維顯示系統，其特征在于，所述激光器發出的細光束傾斜照射到所述第一全息光學元件上的入射角的角度大于80°且小于90°，以符號表示該夾角，細光束經過第一全息光學元件后光斑會從圓形被拉伸為橢圓形，橢圓形光斑長軸長度a與細光束圓形光斑直徑D1，和夾角之間存在的函數關系。

3.根據權利要求1所述的一種基于全息光學元件的近眼真三維顯示系統，其特征在于，所述激光器發出的細光束與所述第一全息光學元件表面法線的夾角大于用于準直的粗光束與所述第一全息光學元件表面法線的夾角，所述細光束在所述第一全息光學元件上的照射區域被所述粗光束在所述第一全息光學元件上的照射區域所覆蓋。

4.根據權利要求1所述的一種基于全息光學元件的近眼真三維顯示系統，其特征在于，所述第一全息光學元件呈條狀，其面法線方向和所述第二全息光學元件的面法線方向的夾角大于80°且小于90°，以符號表示該夾角，細光束經過第一全息光學元件后光斑會從圓形被拉伸為橢圓形，橢圓形光斑長軸長度a與細光束圓形光斑直徑D1，和夾角之間存在的函數關系。

5.根據權利要求1所述的一種基于全息光學元件的近眼真三維顯示系統，其特征在于，所述第一全息光學元件和第二全息光學元件互相緊貼構成類平板結構，該類平板結構三維尺寸中，厚度不超過1cm。

6.根據權利要求1所述的一種基于全息光學元件的近眼真三維顯示系統，其特征在于，所述第一全息光學元件產生的橫截面光斑為橢圓形的光束入射到所述第二全息光學元件上的入射角的角度大于80°且小于90°。

7.根據權利要求1所述的一種基于全息光學元件的近眼真三維顯示系統，其特征在于，所述激光器發出的細光束進行擴束處理后產生的一個橫截面光斑為橢圓形的光束與所述第二全息光學元件表面法線的夾角大于用于準直的粗光束與所述第二全息光學元件表面法線的夾角，所述橢圓形的光束在所述第二全息光學元件上的照射區域被所述粗光束在所述第一全息光學元件上的照射區域所覆蓋。

8.根據權利要求7所述的一種基于全息光學元件的近眼真三維顯示系統，其特征在于，還包括一束聚焦光束和一束準直光束，所述聚焦光束和所述準直光束在所述第二全息光學元件上進行干涉，所述聚焦光束垂直入射，所述準直光束傾斜入射且其入射角度與用于準直的粗光束的入射角相同。