[發明專利]一種定向顯示的三維顯示裝置

有效

• 申請號: 202011210477.4
• 申請日: 2020-11-03
• 公開（公告）號: CN112285945B
• 公開（公告）日: 2021-08-10
• 發明（設計）人: 劉旭;李子寅;李海峰
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G02B30/31
• 分類號: G02B30/31;G02B30/35
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 白靜蘭;胡紅娟

1.一種定向顯示的三維顯示裝置，其特征在于，所述的三維顯示裝置包括定向顯示器、角度偏折元件，所述的定向顯示器包括諧振腔和透明自發光顯示器；所述的透明自發光顯示器發出的光束在諧振腔中往返后出射到角度偏折元件；所述的諧振腔由位于透明自發光顯示器兩側的完全反射鏡/完全反射膜和部分反射鏡/部分反射膜組成；或所述的諧振腔由位于透明自發光顯示器兩側上的波長級光學結構組成；

所述的角度偏折元件，可調整偏折出射光束角度，實現自由立體顯示；多視點的二維圖像經角度偏轉元件實現不同視點圖像的分離，或采用時分復用，不同時間對應不同的視區，圖像經角度偏轉元件在不同的時間向不同的視點投射圖像，形成多視點的自由立體顯示效果；

所述波長級光學結構已進行理論設計，可實現具有特定反射率的反射特性，透明自發光顯示器光束出射后，經其前后的超表面結構實現光線的往復反射，最終使得滿足諧振條件的光束出射，實現透明自發光顯示器的定向顯示。

2.根據權利要求1所述的定向顯示的三維顯示裝置，其特征在于，所述的完全反射鏡/完全反射膜和部分反射鏡/部分反射膜分別位于透明自發光顯示器單個像素的兩側，構成諧振腔結構；位于透明自發光顯示器的每個像素兩側的完全反射鏡/完全反射膜和部分反射鏡/部分反射膜的參數設計均相同；所述參數包括完全反射鏡/完全反射膜和部分反射鏡/部分反射膜的曲率半徑、諧振腔的腔長。

3.根據權利要求1所述的定向顯示的三維顯示裝置，其特征在于，所述的完全反射鏡/完全反射膜和部分反射鏡/部分反射膜分別位于透明自發光顯示器單個像素的兩側，構成諧振腔結構；位于透明自發光顯示器的每個相同顏色像素兩側的完全反射鏡/完全反射膜和部分反射鏡/部分反射膜的參數設計均相同，透明自發光顯示器的RGB三色像素陣列排布，所述的完全反射鏡/完全反射膜和部分反射鏡/部分反射膜的參數設計也隨RGB三色像素陣列排布；所述參數包括完全反射鏡/完全反射膜和部分反射鏡/部分反射膜的曲率半徑、諧振腔的腔長。

4.根據權利要求1所述的定向顯示的三維顯示裝置，其特征在于，所述的角度偏折元件選自像素型的納米光柵、液晶聚合物光柵、電光調制元件或聲光調制元件；電光調制元件選自液晶電光角度調制元件。

5.根據權利要求4所述的定向顯示的三維顯示裝置，其特征在于，所述的像素型納米光柵包括光柵周期在亞波長量級變化的單個像素大小的光柵組合。

6.根據權利要求4所述的定向顯示的三維顯示裝置，其特征在于，所述液晶電光角度調制元件包括電壓作用下液晶分子發生偏折的液晶器件。

7.根據權利要求4所述的定向顯示的三維顯示裝置，其特征在于，所述的液晶聚合物光柵包括全息曝光下得到的液晶層和聚合物層交替排列的光柵結構。

8.根據權利要求4所述的定向顯示的三維顯示裝置，其特征在于，所述的聲光調制元件包括聲光介質、電-聲換能器和吸聲裝置。