[發明專利]一種基于高刷新率LCoS的大視角全息顯示系統

在審

• 申請號: 201910976429.7
• 申請日: 2019-10-15
• 公開（公告）號: CN110750042A
• 公開（公告）日: 2020-02-04
• 發明（設計）人: 王瓊華;王迪;劉超;儲繁
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G03H1/22
• 分類號: G03H1/22;G03H1/02;G02F1/137
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于高刷新率LCoS的大視角全息顯示系統，其特征在于，該系統包括光源、濾波器、固體透鏡、光束偏折器、同步控制器、LCoS和擴散屏；其中光源、濾波器和固體透鏡用于產生均勻的入射光束；光束偏折器位于固體透鏡和LCoS之間，用于調節入射光束與LCoS之間的夾角；光束偏折器、LCoS分別與同步控制器相連，同步控制器用于控制光束偏折器的偏轉速度和加載到LCoS上全息圖的切換時間一致；擴散屏位于觀看者和LCoS之間，用于保證全息圖切換時再現像視角的連續；采用化學試劑合成含氟聯苯乙炔液晶單體化合物，提高液晶雙折射率和響應速度。

2.根據權利要求1所述的一種基于高刷新率LCoS的大視角全息顯示系統，其特征在于，在全息圖的生成過程中，首先用計算機生成物體的3D模型，設置一定的水平間隔角度對物體的n個角度信息分別進行記錄；其次，分別提取物體n個角度信息的點云數據并生成相應的全息圖；在全息顯示中，在T₁時刻，控制光束偏折器以初始角度照射LCoS，此時在LCoS上加載全息圖1，根據全息衍射原理，可以看到全息圖1的再現像，初始觀看視角為θ₀；在T₂時刻，控制光束偏折器使光束與LCoS之間發生θ的偏轉角度，在LCoS上加載全息圖2，此時可以看到全息圖2的再現像；按以上步驟依次進行操作，在T_n時刻，控制光束偏折器使光束與LCoS之間發生θ×(n-1)的偏轉角度，在LCoS上加載全息圖n，可以看到全息圖n的再現像；通過同步控制器保證光束偏折器的偏轉速度和加載到LCoS上全息圖的切換時間在人眼視覺暫留之內時；在切換過程中，使用擴散屏消除不同時刻再現像視角之間的間隙，根據人眼視覺暫留效應，可以在θ₀×n的視角范圍內看到物體的3D再現像。

3.根據權利要求1所述的一種基于高刷新率LCoS的大視角全息顯示系統，其特征在于，采用的光束偏折器類型包括固體光束偏折器、液體光束偏折器和液晶光束偏折器；其中固體光束偏折器包括MEMS微反射鏡和掃描棱鏡，液體光束偏折器包括由電潤濕、介電泳力和機械馬達驅動的液體反射鏡及液體棱鏡等。

4.根據權利要求1所述的一種基于高刷新率LCoS的大視角全息顯示系統，其特征在于，含氟聯苯乙炔液晶單體化合物是中心基團和聯苯結構的非極性和含氟液晶單體化合物，通過混配液晶材料配制低粘度大Δn寬溫域特性液晶材料，LCoS的刷新率不低于180HZ。

5.根據權利要求1所述的一種基于高刷新率LCoS的大視角全息顯示系統，其特征在于，光束偏折器的偏折角度θ≧θ₀，擴散屏的擴散角