[發明專利]用于提供擴大的觀看窗口的全息顯示設備

在審

• 申請號: 202011229878.4
• 申請日: 2020-11-06
• 公開（公告）號: CN112946911A
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發明（設計）人: 金倫希;金輝;宋薰;金修斌;李泓錫
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社;高麗大學校世宗產學協力團
• 主分類號: G02B30/30
• 分類號: G02B30/30;G02B30/31
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 弋桂芬

提供一種全息顯示設備，當經由離軸技術再現全息圖像時，該全息顯示設備能夠提供擴大的觀看窗口。全息顯示設備包括：空間光調制器，包括二維布置的多個像素；以及孔擴大膜，配置為擴大來自空間光調制器的所述多個像素中的每個的光束的光束直徑。被孔擴大膜擴大的每個光束的光束直徑可以大于空間光調制器的每個像素的孔的寬度。

技術領域

本公開的示例實施方式涉及全息顯示設備，更具體地，涉及當經由離軸技術再現全息圖像時能夠提供擴大的觀看窗口的全息顯示設備。

背景技術

諸如眼鏡型方法和非眼鏡型方法的方法被廣泛用于實現3D圖像。眼鏡型方法的示例包括偏轉眼鏡型方法和快門眼鏡型方法，并且非眼鏡型方法的示例包括雙凸透鏡方法和視差屏障方法。當使用這些方法時，關于由于雙眼視差可能實現的視點數量存在限制。而且，由于大腦感知的深度與眼睛的焦距之間的差異，所以這些方法使觀察者感到疲勞。

全息3D圖像顯示方法已經被考慮，該方法提供全視差并能夠使大腦感知的深度與眼睛的焦距一致。根據這樣的全息顯示技術，當光照射到其上記錄有通過從原始物體反射的物體光與參考光之間的干涉而獲得的干涉圖案的全息圖圖案上時，該光被衍射并且原始物體的圖像被再現。當使用當前被考慮的全息顯示技術時，計算機生成的全息圖(CGH)而不是通過將原始物體直接暴露于光獲得的全息圖圖案作為電信號被提供給空間光調制器。然后，空間光調制器根據輸入的CGH信號形成全息圖圖案并衍射光，從而生成3D圖像。

發明內容

一個或更多個示例實施方式提供了能夠提供擴大的觀看窗口的全息顯示設備。

另外的方面將在下面的描述中被部分地闡述，并且部分地將從該描述是明顯的，或者可以通過示例實施方式的實踐而被了解。

根據一示例實施方式的一方面，提供了一種全息顯示設備，其包括：空間光調制器，包括二維設置的多個像素；以及孔擴大膜，配置為擴大從空間光調制器的所述多個像素中的每個透射的光束的光束直徑。

空間光調制器可以包括多個孔和圍繞所述多個孔中的每個的黑矩陣。

被擴大的光束的強度分布可以從被擴大的光束的中心到被擴大的光束的外圍減小。

被擴大的光束的光束直徑可以大于空間光調制器的所述多個孔中的每個的寬度。

被擴大的光束的光束直徑可以大于空間光調制器的像素周期。

孔擴大膜可以包括：導光層，設置為面對空間光調制器的光出射表面；以及光柵層，設置在導光層的與空間光調制器相反的上表面上。

導光層的厚度可以在1μm至5μm的范圍內。

光柵層可以被配置為在垂直于光柵層的上表面的方向上透射光束中的從導光層垂直入射在光柵層的下表面上的部分，并且可以被配置為反射光束的其余部分以使其在導光層中傾斜地傳播。

導光層可以被配置為基于全反射使從光柵層反射的光束沿著導光層的內部傾斜地傳播。

光柵層可以被配置為透射光束中的從導光層傾斜入射在光柵層的下表面上的部分，以使其在垂直于光柵層的上表面的方向上傳播。

垂直入射在光柵層的下表面上并在垂直于光柵層的上表面的方向上透射的第一光束以及傾斜地入射在光柵層的下表面上并在垂直于光柵層的上表面的方向上透射的第二光束可以至少部分地重疊。

孔擴大膜可以包括基板，該基板被配置為支撐導光層和光柵層以使得導光層和光柵層不彎曲，導光層的折射率可以大于基板的折射率。

孔擴大膜可以包括：第一光柵層，設置為面對空間光調制器的光出射表面；導光層，設置在第一光柵層上；以及第二光柵層，與第一光柵層相反地設置在導光層上。