本發(fā)明涉及三維顯示技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種全息顯示裝置及其顯示方法。

背景技術(shù)：

顯示以視覺的形式將信息傳遞給人們，古有百聞不如一見的成語，可見顯示在人們的現(xiàn)實生活中具有重要的意義。據(jù)科學(xué)家估計人類得到的70％到80％的信息來源于視覺。

3D顯示在現(xiàn)在社會生活中具有重要的意義，而全息顯示將會是最有希望實現(xiàn)真3D顯示的技術(shù)，全息顯示可以提供物體波的全部信息，具有極好的深度與視差，可以提供人類對3D信息所需要的所有生理和心理暗示。

利用光波干涉和衍射特性來記錄和重現(xiàn)物波的方法稱為全息術(shù)(holograPhy)。由于記錄了物像的相位與振幅信息，因此可以重現(xiàn)物像的3D圖像。現(xiàn)有的全息顯示系統(tǒng)采用光或電尋址的空間調(diào)制器同時對光的相位和振幅進(jìn)行調(diào)制，要求空間調(diào)制器具有高的刷新頻率，快的響應(yīng)速度，很難滿足。因此，會出現(xiàn)串?dāng)_大，分辨率低，容易視覺疲勞等問題，不利于獲得最佳的三維觀看效果。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明實施例提供了一種全息顯示裝置及其顯示方法，用以解決現(xiàn)有空間調(diào)制器實現(xiàn)全息顯示時三維觀看效果差的問題。

因此，本發(fā)明實施例提供了一種全息顯示裝置，包括：用于提供相干參考光的背光源，用于調(diào)制所述相干參考光的光波振幅信息的光開關(guān)器件，以及用于調(diào)制所述相干參考光的光波相位信息的相位控制板；其中，所述相位控制板和所述光開關(guān)器件設(shè)置于所述背光源的出光側(cè)。

在一種可能的實現(xiàn)方式中，在本發(fā)明實施例提供的全息顯示裝置中，所述相位控制板設(shè)置于所述背光源與所述光開關(guān)器件之間；或，所述相位控制板設(shè)置于所述光開關(guān)器件的出光側(cè)。

在一種可能的實現(xiàn)方式中，在本發(fā)明實施例提供的全息顯示裝置中，所述相位控制板包括多個相互獨立的調(diào)制區(qū)域；一個所述調(diào)制區(qū)域與所述光開關(guān)器件中的一個像素區(qū)域一一對應(yīng)，或，一個所述調(diào)制區(qū)域與所述光開關(guān)器件中的多個像素區(qū)域一一對應(yīng)。

在一種可能的實現(xiàn)方式中，在本發(fā)明實施例提供的全息顯示裝置中，相鄰的兩個所述調(diào)制區(qū)域調(diào)制所述相干參考光的相位調(diào)制角度互不相同。

在一種可能的實現(xiàn)方式中，在本發(fā)明實施例提供的全息顯示裝置中，各所述調(diào)制區(qū)域調(diào)制所述相干參考光的相位調(diào)制角度相對固定或根據(jù)接收的振幅調(diào)制信號變化。

在一種可能的實現(xiàn)方式中，在本發(fā)明實施例提供的全息顯示裝置中，所述相位控制板為光柵相位控制板、光層厚度相位控制板、或液晶相位控制板。

在一種可能的實現(xiàn)方式中，在本發(fā)明實施例提供的全息顯示裝置中，所述光開關(guān)器件為液晶顯示器件，電致變色器件，或光致變色器件。

在一種可能的實現(xiàn)方式中，在本發(fā)明實施例提供的全息顯示裝置中，所述背光源提供的相干參考光為相干準(zhǔn)直光。

另一方面，本發(fā)明實施例還提供了一種上述全息顯示裝置的顯示方法，包括：

背光源提供相干參考光；

相位控制板調(diào)制所述相干參考光的光波相位信息；

光開關(guān)器件根據(jù)接收到的調(diào)制信號調(diào)制所述相干參考光的光波振幅信息。

本發(fā)明實施例的有益效果包括：

本發(fā)明實施例提供的一種全息顯示裝置及其顯示方法，包括：用于提供相干參考光的背光源，用于調(diào)制相干參考光的光波振幅信息的光開關(guān)器件，以及用于調(diào)制相干參考光的光波相位信息的相位控制板；其中，相位控制板和光開關(guān)器件設(shè)置于背光源的出光側(cè)。由于將相位調(diào)制和振幅調(diào)制分開設(shè)置，實現(xiàn)獨立控制光波相位信息和光波振幅信息，利用光開關(guān)器件進(jìn)行光波振幅信息的調(diào)制，利用相位控制板進(jìn)行光波相位信息的調(diào)制，有利于提高對調(diào)制對象的控制能力，實現(xiàn)高質(zhì)量的全息顯示。并且，可以采用相位控制板調(diào)制光波相位信息，可以實現(xiàn)多視角的裸眼三維顯示。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例提供的全息顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖之一；

圖2為本發(fā)明實施例提供的全息顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖之二；

圖3為本發(fā)明實施例提供的全息顯示裝置的具體結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明實施例提供的全息顯示裝置及其顯示方法的具體實施方式進(jìn)行詳細(xì)地說明。

附圖中各部件的形狀和大小不反映全息顯示裝置的真實比例，目的只是示意說明本發(fā)明內(nèi)容。

本發(fā)明實施例提供了一種全息顯示裝置，如圖1和圖2所示，包括：用于提供相干參考光的背光源100，用于調(diào)制相干參考光的光波振幅信息的光開關(guān)器件200，以及用于調(diào)制相干參考光的光波相位信息的相位控制板300；其中，相位控制板300和光開關(guān)器件200設(shè)置于背光源100的出光側(cè)。

具體地，本發(fā)明實施例提供的上述全息顯示裝置中，由于將相位調(diào)制和振幅調(diào)制分開設(shè)置，實現(xiàn)獨立控制光波相位信息和光波振幅信息，利用光開關(guān)器件200進(jìn)行光波振幅信息的調(diào)制，利用相位控制板300進(jìn)行光波相位信息的調(diào)制，有利于提高對調(diào)制對象的控制能力，實現(xiàn)高質(zhì)量的全息顯示。并且，可以采用相位控制板300調(diào)制光波相位信息，可以實現(xiàn)多視角的裸眼三維顯示。

在具體實施時，本發(fā)明實施例提供的上述全息顯示裝置中，由于相位控制板300和光開關(guān)器件200均設(shè)置于背光源100的出光側(cè)，因此，具體地，相位控制板300可以如圖1所示，設(shè)置于背光源100與光開關(guān)器件200；也可以如圖2所示，相位控制板300設(shè)置于光開關(guān)器件200的出光側(cè)，在此不作限定。

具體地，在本發(fā)明實施例提供的上述全息顯示裝置中，用于提供相干參考光的背光源100，在具體實施時可以采用OLED背光源，可以采用LED背光源等，還可以采用動態(tài)背光源，在此不做限定。并且，較佳地，為了利于相干參考光產(chǎn)生干涉和衍射，在本發(fā)明實施例提供的上述全息顯示裝置中，背光源100提供的相干參考光優(yōu)選為相干準(zhǔn)直光，即背光源100優(yōu)選為準(zhǔn)直背光源。

具體地，在本發(fā)明實施例提供的上述全息顯示裝置中，用于調(diào)制相干參考光的光波振幅信息的光開關(guān)器件200的實現(xiàn)方式可以有多種，例如：可以采用液晶顯示器件、電致變色器件或光致變色器件，還可以采用微型機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)器件等，根據(jù)接收到的調(diào)制信號對光波振幅信息進(jìn)行調(diào)制的器件。

具體地，在本發(fā)明實施例提供的上述全息顯示裝置中，當(dāng)光開關(guān)器件200電致變色器件時，如圖3所示，電致變色器件具體包括：相對而置的上基板210和下基板220，以及設(shè)置于上基板210和下基板220之間的電致變色材料層230，進(jìn)一步地，還可以包括電解液層240；并且，電解液層240可以如圖3所示位于電致變色材料層230靠近下基板220的一側(cè)，也可以位于電致變色材料層230靠近上基板210的一側(cè)，在此不作限定。

具體地，在本發(fā)明實施例提供的上述全息顯示裝置中，當(dāng)光開關(guān)器件200選用液晶顯示器件或光致變色器件等其他器件時，與電致變色器件的結(jié)構(gòu)類似，在此不作贅述。

在具體實施時，為了實現(xiàn)對于光波相位信息的調(diào)制，在本發(fā)明實施例提供的上述全息顯示裝置中，相位控制板300一般包括多個相互獨立的調(diào)制區(qū)域；并且，一個調(diào)制區(qū)域可以與光開關(guān)器件200中的一個像素區(qū)域一一對應(yīng)；或者，一個調(diào)制區(qū)域也可以與光開關(guān)器件200中的多個像素區(qū)域一一對應(yīng)，在此不做限定。

并且，在本發(fā)明實施例提供上述全息顯示裝置中，在相位控制板300中的相鄰的兩個調(diào)制區(qū)域調(diào)制光線的相位調(diào)制角度一般互不相同，且相位調(diào)制角度的調(diào)節(jié)能力一般控制在0-2π，即相位調(diào)節(jié)角度范圍在0-2π內(nèi)選取。

在具體實施時，為了實現(xiàn)動態(tài)全息圖像的顯示，在本發(fā)明實施例提供的上述全息顯示裝置中，具體可以通過下述三種方式實現(xiàn)全息顯示：第一種，調(diào)制光波振幅信息進(jìn)行動態(tài)變化，而調(diào)制光波相位信息的相位調(diào)制角度相對固定；第二種，調(diào)制光波振幅信息進(jìn)行動態(tài)變化，且調(diào)制光波相位信息的相位調(diào)制角度也根據(jù)觀看角度的變化而動態(tài)變化；第三種，調(diào)制光波振幅信息相對固定，通過調(diào)制光波相位信息的相位調(diào)制角度實現(xiàn)動態(tài)全息顯示?；诖?，在本發(fā)明實施例提供的上述全息顯示裝置中，相位控制板300中的各調(diào)制區(qū)域調(diào)制光線的相位調(diào)制角度可以相對固定，或者，也可以根據(jù)接收的振幅調(diào)制信號而動態(tài)變化。

具體地，在本發(fā)明實施例提供的上述全息顯示裝置中，根據(jù)是否需要相位控制板300中各調(diào)制區(qū)域動態(tài)調(diào)節(jié)相位調(diào)制角度，可以選擇具體的相位控制板300的實現(xiàn)方式，例如在相對固定相位控制板300中的各調(diào)制區(qū)域調(diào)制光線的相位調(diào)制角度時，相位控制板300可以選擇光柵相位控制板、光層厚度相位控制板、或液晶相位控制板。當(dāng)需要相位控制板300中的各調(diào)制區(qū)域調(diào)制光線的相位調(diào)制角度動態(tài)變化時，相位控制板300可以選擇液晶相位控制板。

其中，具體地，光柵相位控制板是指相位控制板300中各調(diào)制區(qū)域設(shè)置光柵周期不同的納米光柵，以實現(xiàn)對于通過的光線的光波相位信息進(jìn)行不同程度的相位角度調(diào)制。光層厚度相位控制板是指相位控制板300中各調(diào)制區(qū)域設(shè)置厚度不同的薄膜疊層，以實現(xiàn)對于通過的光線的光波相位信息進(jìn)行不同程度的相位角度調(diào)制。液晶相位控制板是指相位控制板300中各調(diào)制區(qū)域設(shè)置獨立可控的液晶盒，通過對液晶盒中液晶分子旋轉(zhuǎn)角度的控制，以實現(xiàn)對于通過的光線的光波相位信息進(jìn)行不同程度的相位角度調(diào)制。

基于同一發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明實施例還提供了一種全息顯示裝置的顯示方法，由于該顯示方法解決問題的原理與前述一種全息顯示裝置相似，因此該顯示方法的實施可以參見全息顯示裝置的實施，重復(fù)之處不再贅述。

具體地，本發(fā)明實施例提供的一種全息顯示裝置的顯示方法，包括以下步驟：背光源提供相干參考光；相位控制板調(diào)制相干參考光的光波相位信息；光開關(guān)器件根據(jù)接收到調(diào)制信號調(diào)制相干參考光的光波振幅信息，以實現(xiàn)動態(tài)全息顯示。

在具體實施時，信號源可以根據(jù)所需顯示的全息圖像信息，進(jìn)行振幅信息和相位信息的分離，之后將調(diào)制信息加載至調(diào)制信號中發(fā)送給光開關(guān)器件進(jìn)行調(diào)控，同時還可以根據(jù)相位信息對相位控制板進(jìn)行調(diào)控，或者使用固定調(diào)制的相位控制板對光波相位信息進(jìn)行調(diào)制；通過光開關(guān)器件調(diào)制光波振幅信息，同時通過相位控制板調(diào)制光波相位信息后，可以實現(xiàn)全息圖像的重現(xiàn)。

本發(fā)明實施例提供的上述全息顯示裝置及其顯示方法，包括：用于提供相干參考光的背光源，用于調(diào)制相干參考光的光波振幅信息的光開關(guān)器件，以及用于調(diào)制相干參考光的光波相位信息的相位控制板；其中，相位控制板和光開關(guān)器件設(shè)置于背光源的出光側(cè)。由于將相位調(diào)制和振幅調(diào)制分開設(shè)置，實現(xiàn)獨立控制光波相位信息和光波振幅信息，利用光開關(guān)器件進(jìn)行光波振幅信息的調(diào)制，利用相位控制板進(jìn)行光波相位信息的調(diào)制，有利于提高對調(diào)制對象的控制能力，實現(xiàn)高質(zhì)量的全息顯示。并且，可以采用相位控制板調(diào)制光波相位信息，可以實現(xiàn)多視角的裸眼三維顯示。

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。