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

背景技術(shù)：

隨著顯示技術(shù)的不斷發(fā)展，3D(Dimension，維度)顯示技術(shù)日益普及和使用。在實(shí)現(xiàn)3D顯示的過程中，用戶左眼和右眼可以接受不同的圖像，上述兩幅圖像可以構(gòu)成了具有水平視差的立體圖像對，通過大腦的融合作用，最終形成一幅具有深度感的立體圖像。然而，由于用戶的左眼和右眼接受的圖像不同，因此長時間觀看3D顯示畫面的用戶后容易出現(xiàn)眩暈現(xiàn)象。

為了解決上述問題，現(xiàn)有技術(shù)中提出一種全息顯示技術(shù)，以使得用戶左、右眼接受到的圖像一致。全息顯示的具體過程，首先如圖1a所示，激光器21發(fā)出的光線被分成兩束，一束光照射至物體22并在物體22的表面發(fā)生反射和散射，物體22的表面的反射光和散射光到達(dá)全息干板23后形成物光波A。另一束光線作為參考波B照射至全息干板23，對全息干板23進(jìn)行曝光，獲得記錄有物光波A的全部信息，例如振幅和相位信息的干涉圖像。接下來，如圖1b所示，采用再現(xiàn)光波C(與上述參考光波B相同)照射記錄有物光波全部信息的全息干板23，可以使得原始物光波A得以重現(xiàn)，從而顯示出逼真的立體虛像24。其中，當(dāng)再現(xiàn)光波C與參考光波B的共軛光波相同時，可以得到物體22的實(shí)像25，通常在全息顯示技術(shù)中，用戶看到的為上述虛像24。

其中，上述全息干板23上設(shè)置有感光材料，因此在參考波B對其進(jìn)行曝光的過程中能夠?qū)ξ锕獠ˋ的全部信息進(jìn)行記錄。但是曝光后全息干板23上記錄的振幅和相位無法改變，因此只能顯示一幅立體圖像。在此基礎(chǔ)上，即使對全息干板23進(jìn)行疊加曝光，形成的干涉圖像的數(shù)量有限，從而無法實(shí)現(xiàn)動態(tài)全息顯示，降低了全息顯示的用戶體驗(yàn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的實(shí)施例提供一種全息顯示面板、全息顯示裝置及其顯示方法，能夠?qū)崿F(xiàn)動態(tài)全息顯示。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的實(shí)施例采用如下技術(shù)方案：

本發(fā)明的第一方面提供了一種全息顯示面板，所述全息顯示面板包括多個景深顯示單元，每個所述景深顯示單元包括相鄰的至少兩個像素，每個所述像素包括多個亞像素；每個所述景深顯示單元還包括多個相位板，每個所述亞像素沿其出光方向上對應(yīng)一個所述相位板，所述相位板用于控制經(jīng)所述相位板出射光線的衍射角度，其中，與同一個像素中的亞像素對應(yīng)的各個相位板的衍射角度相同，且同一個景深顯示單元中不同像素經(jīng)過相位板出射后的光線其衍射角度不同，以使得經(jīng)同一所述景深顯示單元出射的光線，其反向延長線交于一景深位置處。

可選的，所述多個景深顯示單元劃分為陣列排布的顯示組，每個顯示組由至少兩個景深顯示單元組成，且所述至少兩個景深顯示單元的位置相鄰；其中，同一個顯示組中各個景深顯示單元的景深位置不同。

可選的，一景深顯示單元與該景深顯示單元相鄰的任意景深顯示單元具有的景深位置不同。

可選的，構(gòu)成像素的所述多個亞像素包括第一亞像素、第二亞像素以及第三亞像素；相鄰的兩亞像素行的其中一行中，所述第一亞像素和所述第二亞像素交替設(shè)置，另一行均為所述第三亞像素；每相鄰的所述第一亞像素和所述第二亞像素與一所述第三亞像素呈三角排布。

可選的，構(gòu)成像素的所述多個亞像素依次排列。

可選的，所述相位板為透射光柵。

可選的，所述全息顯示面板包括陣列基板和對盒基板；所述對盒基板包括濾光層和所述相位板，所述相位板設(shè)置于所述濾光層靠近或遠(yuǎn)離陣列基板的一側(cè)。

本發(fā)明的另一方面提供了一種全息顯示裝置，包括如上所述的任意一項(xiàng)全息顯示面板。

可選的，所述全息顯示面板包括液晶顯示面板時，所述全息顯示裝置還包括準(zhǔn)直背光源。

本發(fā)明的又一方面提供了一種如上所述的任意一種全息顯示裝置的顯示方法，包括：獲取一幀全息圖像的編碼信息，所述編碼信息包括：所述圖像的每個特征區(qū)域中各個像素的灰階值，所述灰階值疊加有該特征區(qū)域的景深數(shù)據(jù)；其中，一所述特征區(qū)域的景深數(shù)據(jù)所指示的景深位置唯一；將所述各個像素的灰階值轉(zhuǎn)化為所述像素中每個亞像素的數(shù)據(jù)電壓；在對每行亞像素進(jìn)行逐行掃描的過程中，按照所述數(shù)據(jù)電壓對所述像素中各個亞像素進(jìn)行充電。

可選的，在多個景深顯示單元劃分為陣列排布的顯示組，每個顯示組由具有不同景深位置的至少兩個景深顯示單元組成，且每個所述景深顯示單元包括相鄰的至少兩個像素的情況下，當(dāng)所述特征區(qū)域的景深數(shù)據(jù)所指示的景深位置與任一種所述景深顯示單元具有的景深位置不相同時，疊加一特征區(qū)域的景深數(shù)據(jù)以得到該特征區(qū)域中各個像素的灰階值的方法包括：從至少兩個不同的景深顯示單元中各選取出一個像素并開啟；與開啟的像素對應(yīng)的相位板出射的光線，其反向延長線交于所述特征區(qū)域的景深數(shù)據(jù)所指示的景深位置。

本發(fā)明實(shí)施例提供一種全息顯示面板、全息顯示裝置及其顯示方法。該全息顯示面板包括多個景深顯示單元，每個景深顯示單元包括相鄰的至少兩個像素，每個像素包括多個亞像素。每個景深顯示單元還包括多個相位板，每個亞像素沿其出光方向上對應(yīng)一個相位板，相位板用于控制經(jīng)相位板出射光線的衍射角度，與同一個像素中的亞像素對應(yīng)的各個相位板的衍射角度相同，且同一個景深顯示單元中不同像素經(jīng)相位板出射后的光線其衍射角度β不同，以使得經(jīng)同一所述景深顯示單元出射的光線，其反向延長線交于一景深位置處。這樣一來，一方面，在顯示之前，可以將全息計(jì)算得出的一幀全息圖像的編碼信息，轉(zhuǎn)化為像素中每個亞像素的數(shù)據(jù)電壓，在此情況下，當(dāng)全息圖像發(fā)生變化時，編碼信息相應(yīng)變化，使得每個亞像素的數(shù)據(jù)電壓也發(fā)生變化，從而實(shí)現(xiàn)動態(tài)全息顯示。另一方面，采用該全息顯示面板進(jìn)行全息顯示時，由于相位板能夠控制經(jīng)該相位板出射光線的衍射角度，以使得經(jīng)同一景深顯示組出射的光線，其反向延長線交于一景深位置處，因此，可以通過景深位置對全息顯示的圖像空間位置進(jìn)行限定。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1a為現(xiàn)有技術(shù)提供的一種全息圖像記錄過程示意圖；

圖1b為對圖1a所示的記錄于全息干板上的全息圖像再現(xiàn)過程示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種全息顯示面板對全息圖像的再現(xiàn)以及對再現(xiàn)后的圖像的景深位置設(shè)置示意圖；

圖3為圖2中一個景深顯示單元中不同像素經(jīng)過相位板出射后的光線的反向延長線交于一景深位置的示意圖；

圖4a為圖3中的相位板為單階光柵時，光線經(jīng)過相位板的衍射過程示意圖；

圖4b為圖3中的相位板為多階光柵的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種全息顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種全息顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種借用兩個不同景深顯示單元中的像素實(shí)現(xiàn)景深位置設(shè)置的示意圖；

圖8為本發(fā)明實(shí)施例提供的又一種全息顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種借用三個不同景深顯示單元中的像素實(shí)現(xiàn)景深位置設(shè)置的示意圖；

圖10為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種亞像素的排布示意圖；

圖11為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種亞像素的排布示意圖；

圖12為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種全息顯示裝置的全息顯示示意圖；

圖13為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種全息顯示裝置的顯示方法流程圖。

附圖標(biāo)記：

01-顯示組；10、10’-景深顯示單元；101、101’、101”-像素；1011-亞像素；102-相位板；1021-相位臺；103-濾光層；11-陣列基板；12-對盒基板；13-背光源；20-液晶顯示面板；21-激光器；22-物體；23-全息干板；24-立體虛像；25-立體實(shí)像。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本發(fā)明實(shí)施例提供一種全息顯示面板，如圖2所示，包括多個景深顯示單元10，每個景深顯示單元10包括相鄰的至少兩個像素101，每個像素101如圖3所示包括多個亞像素1011。

需要說明的是，本發(fā)明對上述構(gòu)成一個像素101的亞像素1011的類型和數(shù)量不作限定。例如一個像素101可以三個亞像素1011，分別為紅色亞像素、綠色亞像素以及藍(lán)色亞像素，或者分別為品紅色亞像素、青色亞像素、黃色亞像素。此外，在像素101包括紅色亞像素、綠色亞像素以及藍(lán)色亞像素的基礎(chǔ)上，該像素101還可以包括白色亞像素或黃色亞像素。

這樣一來，在顯示之前，可以將全息計(jì)算得出的一幀全息圖像的編碼信息，轉(zhuǎn)化為像素中每個亞像素的數(shù)據(jù)電壓，在此情況下，當(dāng)全息圖像發(fā)生變化時，編碼信息相應(yīng)變化，使得每個亞像素的數(shù)據(jù)電壓也發(fā)生變化，從而實(shí)現(xiàn)動態(tài)全息顯示。

在此基礎(chǔ)上，每個景深顯示單元10如圖3所示還包括多個相位板102，每個亞像素1011沿其出光方向上對應(yīng)一個相位板102。相位板102用于控制經(jīng)相位板102出射光線的衍射角度β。

其中，上述衍射角度β為相位板102出射光與入射光的傳播方向之間的夾角。

基于此，與同一個像素101中的亞像素1011對應(yīng)的各個相位板102的衍射角度β相同。且同一個景深顯示單元10中不同像素101經(jīng)過相位板102出射后的光線其衍射角度β不同。

具體的，如圖3所示，同一個像素101中，例如左側(cè)像素101中的亞像素1011發(fā)出的光線經(jīng)過各自對應(yīng)的相位板102后，出射光的衍射角度β均相同。而同一個像素101中，例如右側(cè)像素101’中的亞像素1011發(fā)出的光線經(jīng)過各自對應(yīng)的相位板102后，出射光的衍射角度β均相同。在此情況下，同一個景深顯示單元10中不同像素101經(jīng)過相位板102出射后的光線其衍射角度β不同是指，同一個景深顯示單元10中左側(cè)像素101經(jīng)過相位板102出射后的光線偏向左邊，而該景深顯示單元10中右側(cè)像素101經(jīng)過相位板102出射后的光線偏向右邊，從而使得同一個景深顯示單元10出射的光線，其反向延長線交于一景深位置處(景深位置DF1)。

需要說明的是，由于上述多個相位板102用于對入射光進(jìn)行衍射，因此該相位板102可以采用相位型光柵，即衍射光柵。在此基礎(chǔ)上，為了提高光線的利用率，優(yōu)選衍射光柵中的透射光柵作為上述相位板102，在此情況下，由于光線在透射光柵的凸起和凹陷部分的相位不同，因此能夠使得光線經(jīng)過該透射光柵后發(fā)生衍射。

具體的，當(dāng)該相位板102為透射光柵時，該透射光柵可以如圖4a所示為單階光柵或者還可以如圖4b所示為多階光柵。在此情況下，由于透射光柵m級衍射波的衍射角β僅由光柵周期P、入射波的波長λ以及入射角β₀決定，即sinβ-sinβ₀＝mλ/P(m＝0,±1,±2,…)。因此，在入射波的波長λ相同的情況下，可以通過調(diào)節(jié)透射光柵的周期P，達(dá)到調(diào)節(jié)衍射角β的目的。

具體的，當(dāng)全息顯示面板如圖5所示包括對盒設(shè)置的陣列基板11和對盒基板12時，該對盒基板12可以包括濾光層103以及上述相位板102。在此情況下，當(dāng)相位板102設(shè)置于濾光層103靠近陣列基板11的一側(cè)時，背光源13發(fā)出的光線先經(jīng)過相位板102的衍射后再經(jīng)過濾光層103。這樣一來，入射至該相位板102的入射波的波長λ均相同?；诖耍?dāng)同一個景深顯示單元10中不同像素101經(jīng)過相位板102出射后的光線其衍射角度β不同時，需要對同一個景深顯示單元10中不同像素101對應(yīng)的相位板102的周期P進(jìn)行調(diào)整，以使得對同一個景深顯示單元10中不同像素101對應(yīng)的相位板102的周期P不相同。

或者，當(dāng)相位板102如圖6所示設(shè)置于濾光層103遠(yuǎn)離陣列基板11的一側(cè)時，背光源13發(fā)出的光線先經(jīng)過濾光層103后再入射至相位板。由于背光源13發(fā)出的光線經(jīng)過濾光層103的濾光作用后，發(fā)出不同顏色的光線，例如當(dāng)一個像素101包括紅色亞像素、綠色亞像素以及藍(lán)色亞像素時，該像素101能夠發(fā)出紅光、濾光以及藍(lán)光。由于紅光、濾光以及藍(lán)光的波長λ不同，因此入射至該相位板102的入射波的波長λ不相同。基于此，為了使得同一個像素101中，例如左側(cè)像素101中的亞像素1011發(fā)出的光線經(jīng)過各自對應(yīng)的相位板102后，出射光的衍射角度β均相同，需要改變與同一個像素101中不同亞像素1011對應(yīng)的相位板102的周期P，使得與同一個像素101中不同亞像素1011對應(yīng)的相位板102的周期P各不相同。例如，當(dāng)同一個像素101經(jīng)與該像素101中不同亞像素1011對應(yīng)的相位板102后的衍射角度β確定時，入射至相位板102的光線為紅光時，由于紅光波長λ相對于綠光和藍(lán)光而言較長，因此需要增大與紅色亞像素對應(yīng)的相位板102的周期P。當(dāng)入射光為綠光和藍(lán)光時同理可得，此處不再贅述。

綜上所述，由于紅光的波長λr、綠光的波長λg以及藍(lán)光的波長λb存在以下關(guān)系λr＞λg＞λb，因此與紅色亞像素對應(yīng)的相位板102的周期Pr、與綠色亞像素對應(yīng)的相位板102的周期Pg以及與藍(lán)色亞像素對應(yīng)的相位板102的周期Pb存在以下關(guān)系Pr＞Pg＞Pb。這樣一來，圖6中位于同一個景深顯示單元10中的各個相位板102的周期P各不相同。

此外，當(dāng)相位板102為透射光柵時，能夠衍射出m級相位板，例如如圖4a所示，示意出了m＝2級衍射波。由于0級衍射波是沿入射光方向，因此無法對其衍射角度β進(jìn)行調(diào)整，因此可以設(shè)置光柵的柵條和空隙上的位相差為半波長奇數(shù)倍，0級衍射波出現(xiàn)相干相消，以達(dá)到減弱0級衍射波的目的。此外對于大于或等于±2級衍射波而言，由于衍射角度β太大因此光線強(qiáng)度較小，本發(fā)明實(shí)施例中不作為衍射角度調(diào)整的對象。綜上所述，實(shí)施例中主要作為衍射角度調(diào)整的對象的衍射波為±1級衍射波，以在相位板102的出射光光強(qiáng)滿足要求的情況下，對相位板102的出射光的衍射角度β進(jìn)行調(diào)整。

在此基礎(chǔ)上，當(dāng)上述作為相位板102的透射光柵如圖4b所示為多階光柵時，光柵的相位臺1021的階數(shù)越多，上述±1級衍射波的出光效率越高，能夠集中出射的光的能量越大。當(dāng)上述相位臺1021的階數(shù)小于4階時，提高±1級衍射波的出光效率的效果不明顯，而當(dāng)上述相位臺1021的階數(shù)大于8階時，雖然有利于提高±1級衍射波的出光效率，但是還需要相應(yīng)的提高制作精度，不利于控制制作成本。因此，優(yōu)選的上述相位臺1021的階數(shù)為4～8階，其中圖4b以4階為例進(jìn)行示意。這樣一來，可以在控制制作成本的同時，有利于提高±1級衍射波的出光效率，以提升全息顯示效果。

綜上所述，通過上述相位板102可以對經(jīng)相位板102出射光線的衍射角度β進(jìn)行調(diào)整，以對同一個景深顯示單元10出射的光線，其反向延長線交于一景深位置處(景深位置DF1)的該景深位置與人眼之間的距離進(jìn)行調(diào)整，可以通過景深位置對全息顯示的圖像空間位置進(jìn)行限定。從而使得該全息顯示面板再現(xiàn)出的圖像具有一定的立體效果。

在此基礎(chǔ)上，優(yōu)選的當(dāng)該全息顯示面板具有多個不同景深位置的景深顯示單元10時，上述立體效果更佳。以下對該全息顯示面板具有多個不同景深位置的景深顯示單元10的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)的說明。

具體的，如圖2所示，全息顯示面板中的多個景深顯示單元10劃分為陣列排布的顯示組01，每個顯示組01由至少兩個景深顯示單元10組成，且至少兩個景深顯示單元10的位置相鄰。其中，同一個顯示組01中各個景深顯示單元10的景深位置不同。例如，當(dāng)一個顯示組01由兩個具有不同景深位置的景深顯示單元10組成時，其中一個景深顯示單元10的景深位置為DF1，與該景深顯示單元10位于同一顯示組01中的另一個景深顯示單元10’的景深位置為DF2。

其中，當(dāng)上述景深位置DF1處的重現(xiàn)的畫面距離人眼較近時，上述景深位置DF1可以為18cm～22cm左右，從而保證人眼能夠清楚的觀測到距離人眼較近的畫面。當(dāng)上述景深位置DF2處的重現(xiàn)的畫面距離人眼較遠(yuǎn)時，上述景深位置DF2可以為280cm～320cm左右，從而保證人眼能夠清楚的觀測到距離人眼較遠(yuǎn)的畫面。

以下以顯示組01由兩個景深顯示單元10組成，其中一個景深顯示單元10的景深位置為DF1，另一個景深顯示單元10’的景深位置為DF2；此外，每個景深單元10包括相鄰的兩個像素101為例，對全息顯示面板顯示不同景深位置進(jìn)行詳細(xì)的舉例說明。

例如，當(dāng)全息顯示面板再現(xiàn)的圖像具有景深位置DF1時，可以將具有景深位置為DF1的景深顯示單元10中的兩個像素101均開啟，并將具有景深位置為DF2的景深顯示單元10’中的兩個像素101均關(guān)閉，以使得全息顯示面板中只有具有景深位置DF1的景深顯示單元10能夠有光線出射，從而使得全息顯示面板再現(xiàn)的圖像具有景深位置DF1。

又例如，當(dāng)全息顯示面板再現(xiàn)的圖像具有景深位置DF2時，可以將具有景深位置為DF2的景深顯示單元10’中的兩個像素101均開啟，并將具有景深位置為DF1的景深顯示單元10中的兩個像素101均關(guān)閉，以使得全息顯示面板中只有具有景深位置DF2的景深顯示單元10’能夠有光線出射，從而使得全息顯示面板再現(xiàn)的圖像具有景深位置DF2。

又例如，當(dāng)全息顯示面板再現(xiàn)的圖像具有景深位置DF1和景深位置DF2時，可以將具有景深位置為DF1的景深顯示單元10中的兩個像素101以及具有景深位置為DF2的景深顯示單元10’中的兩個像素101均開啟，以使得全息顯示面板中具有景深位置DF1的景深顯示單元10和景深位置DF2的景深顯示單元10’均能夠有光線出射，從而使得全息顯示面板再現(xiàn)的圖像具有景深位置DF1和景深位置DF2。

再例如，如圖2所示，當(dāng)全息顯示面板再現(xiàn)的圖像具有景深位置DF3，且景深位置DF3位于景深位置DF1和景深位置DF2之間時，可以如圖7所示，將具有景深位置為DF1的景深顯示單元10中的其中一個像素101均開啟(其中開啟的像素101未涂覆顏色)，另一個像素101關(guān)閉，并將具有景深位置為DF2的景深顯示單元10’中的其中一個像素101均開啟，另一個像素101關(guān)閉。其中，如圖2所示，景深位置為DF1的景深顯示單元10中開啟的一個像素101發(fā)出的光線與具有景深位置為DF2的景深顯示單元10’中開啟的一個像素101發(fā)出的光線經(jīng)過的與其各自相對應(yīng)的相位板102后，出射光線衍射角度β不同，從而使得上述具有兩個衍射角度β的出射光線的反向延長線交于景深位置DF3，從而使得全息顯示面板再現(xiàn)的圖像具有景深位置DF3。對于位于景深位置DF1和景深位置DF2之間的其他景深位置的調(diào)節(jié)同上所述，此處不再贅述。綜上所述，上述景深位置DF3可以通過兩個位于不同景深顯示單元10中的像素借用得出。

此外，當(dāng)每個景深單元10包括相鄰的三個像素101時，且如圖8所示在相位板102設(shè)置于濾光層103遠(yuǎn)離陣列基板11的一側(cè)的情況下，背光源13發(fā)出的光線先經(jīng)過濾光層103后再入射至相位板102(以相位板102為透射光柵為例)。由于背光源13發(fā)出的光線經(jīng)過濾光層103的濾光作用后，發(fā)出不同顏色的光線，例如當(dāng)一個像素101包括紅色亞像素、綠色亞像素以及藍(lán)色亞像素時，該像素101能夠發(fā)出紅光、濾光以及藍(lán)光。由于紅光、濾光以及藍(lán)光的波長λ不同，因此入射至該相位板102的入射波的波長λ不相同。基于此，為了使得同一個像素101中，例如左側(cè)像素101中的亞像素1011發(fā)出的光線經(jīng)過各自對應(yīng)的相位板102后，出射光的衍射角度β均相同，需要改變與同一個像素101中不同亞像素1011對應(yīng)的相位板102的周期P，使得與同一個像素101中不同亞像素1011對應(yīng)的相位板102的周期P各不相同。例如，當(dāng)同一個像素101經(jīng)與該像素101中不同亞像素1011對應(yīng)的相位板102后的衍射角度β確定時，入射至相位板102的光線為紅光時，由于紅光波長λ相對于綠光和藍(lán)光而言較長，因此需要增大與紅色亞像素對應(yīng)的相位板102的周期P。當(dāng)入射光為綠光和藍(lán)光時同理可得，此處不再贅述。這樣一來，圖8中位于同一個景深顯示單元10中的各個相位板102的周期P各不相同。

當(dāng)然上述僅僅是以一個顯示組01由兩個具有不同景深位置的景深顯示單元10組成為例進(jìn)行的說明，該顯示組01還可以由三個不同景深位置的景深顯示單元10組成，上述三個不同景深位置可以為景深位置DF1、景深位置DF2以及景深位置DF3。在此情況下，如圖9所示，開啟不同的三個景深顯示單元10中的一個像素101(其中開啟的像素101未涂覆顏色)，使得開啟的像素101發(fā)出的光線經(jīng)過與其各自對應(yīng)的相位板102后，出射光線衍射角度β不同，從而使得上述具有三個衍射角度β的出射光線的反向延長線交于上述景深位置DF4處。綜上所述，上述景深位置DF4可以通過三個位于不同景深顯示單元10中的像素101借用得出。此外，上述是以三個位于不同景深顯示單元10中的像素101發(fā)出光線的反向延長線交于一點(diǎn)以確定出景深位置DF4為例進(jìn)行的說明。當(dāng)然三個位于不同景深顯示單元10中的像素101發(fā)出光線還可以兩兩相交于一點(diǎn)，以確定出兩個不同于上述景深位置DF1、景深位置DF2以及景深位置DF3的其他景深位置。從而有利于景深位置調(diào)節(jié)的多樣化。

需要說明的是，當(dāng)一個顯示組01由三個以上具有不同景深位置的景深顯示單元10組成時，景深位置的調(diào)節(jié)同上所述，此處不再贅述。

進(jìn)一步的，為了使得一景深顯示單元10中的像素101能夠與該景深顯示單元10相鄰的任意景深顯示單元10中的像素101進(jìn)行借用。優(yōu)選的，如圖7或如圖9所示，一景深顯示單元10與該景深顯示單元10相鄰的任意景深顯示單元10具有的景深位置不同。

綜上所述，由于同一個顯示組01中各個景深顯示單元10的景深位置不同，當(dāng)控制同一顯示組01的各個景深顯示單元10中的像素101的開啟和關(guān)閉時，同一顯示組01可以限定出多個全息顯示的圖像空間位置，從而提升動態(tài)全息顯示的立體效果。

以下用于構(gòu)成上述像素101的亞像素1011的排列方式進(jìn)行舉例說明。

例如，在構(gòu)成像素101的多個亞像素1011包括第一亞像素(例如紅色亞像素R)、第二亞像素(例如綠色亞像素G)以及第三亞像素(例如藍(lán)色亞像素B)的情況下，如圖10所示，相鄰的兩亞像素行的其中一行中，第一亞像素R和第二亞像素G交替設(shè)置，另一行均為第三亞像素B。此外，每相鄰的第一亞像素R和第二亞像素G與一第三亞像素B呈三角排布。

在此情況下，當(dāng)每個景深單元10包括相鄰的兩個像素時，該相鄰的兩個像素如圖10所示，可以為位于同一水平方向上相鄰的像素101和像素101’?；蛘呶挥诓煌椒较蛏舷噜彽南袼?01和像素101”。此外，當(dāng)每個景深單元10包括相鄰的三個像素時，該相鄰的三個像素如圖10所示包括位于同一水平方向上相鄰的像素101和像素101’，以及位于不同水平方向上與上述像素101和像素101’相鄰的像素101”。當(dāng)然，上述僅僅是以每個景深單元10包括相鄰的兩個或三個像素101為例進(jìn)行的說明，當(dāng)一個景深單元10包括其他數(shù)量的像素101時，景深單元10的劃分過程同上所述，此處不再贅述。

又例如，構(gòu)成像素101的多個亞像素1011可以依次排列。具體的，在亞像素1011包括第一亞像素(例如紅色亞像素R)、第二亞像素(例如綠色亞像素G)以及第三亞像素(例如藍(lán)色亞像素B)的情況下，如圖11所示，上述第一亞像素R、第二亞像素G以及第三亞像素B依次排列。

在此情況下，當(dāng)每個景深單元10包括相鄰的兩個像素時，該相鄰的兩個像素如圖11所示，可以為位于同一水平方向上相鄰的像素101和像素101?；蛘呶挥诓煌椒较蛏舷噜彽南袼?01和像素101’。此外，當(dāng)每個景深單元10包括相鄰的三個像素時，該相鄰的三個像素如圖10所示包括位于同一水平方向上依次排列的三個像素101；或者包括位于同一水平方向上相鄰兩個像素101，以及位于不同水平方向上與上述像素101相鄰的像素101’。當(dāng)然，上述僅僅是以每個景深單元10包括相鄰的兩個或三個像素101為例進(jìn)行的說明，當(dāng)一個景深單元10包括其他數(shù)量的像素101時，景深單元10的劃分過程同上所述，此處不再贅述。

本發(fā)明實(shí)施例提供一種全息顯示裝置，包括如上所述的任意一種全息顯示面板，具有與前述實(shí)施例提供的全息顯示面板相同的結(jié)構(gòu)和有益效果，由于前述實(shí)施例已經(jīng)對該全息顯示面板的結(jié)構(gòu)和有益效果進(jìn)行了詳細(xì)的描述，此處不再贅述。

在此基礎(chǔ)上，上述全息顯示面板可以包括有機(jī)發(fā)光二極管顯示面板，或者包括液晶顯示面板。當(dāng)該全息顯示面板包括液晶顯示面板時，該全息顯示裝置還包括如圖12所示的背光源13，用于向液晶顯示面板提供背光，并為全息顯示面板對全息圖像進(jìn)行再現(xiàn)時提供參考光。本發(fā)明對背光源13不作限定，例如在結(jié)構(gòu)上可以為直下式或側(cè)入式，在發(fā)光類型上可以為面狀光源或者點(diǎn)陣光源。此外，在全息計(jì)算時需要考慮該背光源13提供的參考光的特征。由于準(zhǔn)直光線的特征較簡單，因此為了降低全息計(jì)算的難度，當(dāng)該背光源13為直下式背光源時，優(yōu)選的該背光源13為準(zhǔn)直光源。

這樣一來，在顯示之前，可以將全息計(jì)算得出的一幀全息圖像的編碼信息，轉(zhuǎn)化為像素中每個亞像素的數(shù)據(jù)電壓，在此情況下，當(dāng)全息圖像發(fā)生變化時，編碼信息相應(yīng)變化，使得如圖12所示的液晶顯示面板20上的每個亞像素的數(shù)據(jù)電壓也發(fā)生變化，從而實(shí)現(xiàn)動態(tài)全息顯示。此外，采用該全息顯示面板進(jìn)行全息顯示時，背光源13能夠提供全息圖像再現(xiàn)所用的參考光，該參考光可以通過液晶顯示面板20入射至相位板102。在此情況下，由于相位板102能夠控制經(jīng)該相位板出射光線的衍射角度β，以使得經(jīng)同一景深顯示組10出射的光線，其反向延長線交于一景深位置處。例如具有景深位置DF1的景深顯示組10出射的光線，其反向延長線交于景深位置DF1處，具有景深位置DF2的景深顯示組10出射的光線，其反向延長線交于景深位置DF2處。因此，可以通過景深位置對全息顯示的圖像空間位置進(jìn)行限定。在此基礎(chǔ)上，由于同一個顯示組中各個景深顯示單元的景深位置不同，當(dāng)控制同一顯示組的各個景深顯示單元中的像素的開啟和關(guān)閉時，同一顯示組可以限定出多個全息顯示的圖像空間位置，從而提升動態(tài)全息顯示的立體效果。

本發(fā)明實(shí)施例提供一種如上所述的任意一種全息顯示裝置的顯示方法，如圖13所示，包括：

S101、獲取一幀全息圖像的編碼信息，該編碼信息包括：該圖像的每個特征區(qū)域中各個像素101的灰階值。其中，該灰階值疊加有該特征區(qū)域的景深數(shù)據(jù)。此外，一特征區(qū)域的景深數(shù)據(jù)所指示的景深位置唯一。

需要說明的是，上述全息圖像的編碼信息由全息計(jì)算得出。其中，該全息計(jì)算是利用計(jì)算機(jī)計(jì)算全息圖像，它不需要物體實(shí)際存在，而是把物波的數(shù)學(xué)描述輸入計(jì)算機(jī)處理后，繪制出全息圖像，然后用光學(xué)方法重現(xiàn)。

具體的，上述采用全息計(jì)算繪制全息圖像包括以下步驟：

首先，抽樣得到物體或波面在離散樣點(diǎn)上的值；

接下來，計(jì)算物光波在全息平面上的光場分布；

接下來，進(jìn)行編碼，即把全息平面上光波的復(fù)振幅分布編碼成為全息圖像的透過率變化；

最后，進(jìn)行成圖，具體的在計(jì)算機(jī)控制下，將全息圖像的透過率變化繪制成圖。其中，該全息圖像的透過率變化繪制成圖時，該繪制成的圖中每個亞像素的灰階值已確定。

此外，上述特征區(qū)域是指將顯示面板用于顯示整個圖像的有效顯示區(qū)域根據(jù)需要顯示的畫面特征進(jìn)行劃分，且該特征區(qū)域?yàn)榫哂蟹忾]邊界的區(qū)域，且一個特征區(qū)域的景深位置唯一。

例如，需要再現(xiàn)的一幀全息圖像包括以下特征：位于近處的人、位于遠(yuǎn)處的山，以及位于人和山之間的水。在此情況下，可以將上述有效顯示區(qū)域劃分為特征人所在的第一特征區(qū)域、特征山所在的第二特征區(qū)域以及特征水所在的第三特征區(qū)域。

其中，第一特征區(qū)域、第二特征區(qū)域以及第三特征區(qū)域的景深數(shù)據(jù)所指示的景深位置不同，例如第一特征區(qū)域的景深數(shù)據(jù)所指示的景深位置為如圖2所示的景深位置DF1，第二特征區(qū)域的景深數(shù)據(jù)所指示的景深位置為景深位置DF2，第三特征區(qū)域的景深數(shù)據(jù)所指示的景深位置為景深位置DF3。上述DF1＜DF3＜DF2。

具體的，在多個景深顯示單元10劃分為陣列排布的顯示組01，每個顯示組由具有不同景深位置的至少兩個景深顯示單元10組成，且每個景深顯示單元包括相鄰的至少兩個像素101的情況下，以顯示組01由兩個景深顯示單元10組成，其中一個景深顯示單元10的景深位置為DF1，另一個景深顯示單元10’的景深位置為DF2。此外，每個景深單元10包括相鄰的兩個像素101為例，對疊加一特征區(qū)域的景深數(shù)據(jù)以得到該特征區(qū)域中各個像素101的灰階值的方法進(jìn)行說明。

具體的，對于特征人所在的第一特征區(qū)域而言，由于該第一特征區(qū)域的景深數(shù)據(jù)所指示的景深位置為景深位置DF1，因此在第一特征區(qū)域中，將如圖2所示的具有景深位置為DF1的景深顯示單元10中的兩個像素101均開啟，并將具有景深位置為DF2的景深顯示單元10’中的兩個像素101均關(guān)閉，以使得全息顯示面板中對應(yīng)第一特征區(qū)域的位置，只有具有景深位置DF1的景深顯示單元10能夠有光線出射，從而使得具有景深位置DF1的景深顯示單元10中各個像素101的灰階值疊加有上述景深數(shù)據(jù)，從而使得全息顯示面板上對應(yīng)第一特征區(qū)域的位置再現(xiàn)的圖像具有該景深數(shù)據(jù)所指示的景深位置DF1。

此外，對于特征山所在的第二特征區(qū)域而言，由于該第二特征區(qū)域的景深數(shù)據(jù)所指示的景深位置為景深位置DF2，因此在第二特征區(qū)域中，將如圖2所示的具有景深位置為DF2的景深顯示單元10’中的兩個像素101均開啟，并將具有景深位置為DF1的景深顯示單元10中的兩個像素101均關(guān)閉，以使得全息顯示面板中對應(yīng)第二特征區(qū)域的位置，只有具有景深位置DF2的景深顯示單元10’能夠有光線出射從而使得具有景深位置DF2的景深顯示單元10’中各個像素101的灰階值疊加有上述景深數(shù)據(jù)，從而使得全息顯示面板中對應(yīng)第二特征區(qū)域的位置再現(xiàn)的圖像具有該景深數(shù)據(jù)所指示的景深位置DF2。

在此基礎(chǔ)上，當(dāng)特征區(qū)域的景深數(shù)據(jù)所指示的景深位置與任一種景深顯示單元10具有的景深位置不相同時，上述疊加一特征區(qū)域的景深數(shù)據(jù)以得到該特征區(qū)域中各個像素101的灰階值的方法包括至少兩個不同的景深顯示單元10中各選取出一個像素101并開啟。與開啟的像素101對應(yīng)的相位板102出射的光線，其反向延長線交于特征區(qū)域的景深數(shù)據(jù)所指示的景深位置。

具體的，對于特征水所在的第三特征區(qū)域而言，由于該第三特征區(qū)域的景深數(shù)據(jù)所指示的景深位置為景深位置DF3，而上述顯示組01中僅包括具有景深位置DF1的景深顯示單元10和具有景深位置DF2的景深顯示單元10’。因此該第三特征區(qū)域的的景深數(shù)據(jù)所指示的景深位置與任一種景深顯示單元10具有的景深位置不相同。在此情況下，由于景深位置DF3位于景深位置DF1和景深位置DF2之間時，因此可以如圖7所示，將具有景深位置為DF1的景深顯示單元10中的其中一個像素101均開啟(其中開啟的像素101未涂覆顏色)，另一個像素101關(guān)閉，并將具有景深位置為DF2的景深顯示單元10’中的其中一個像素101均開啟，另一個像素101關(guān)閉，從而使得具有景深位置DF1的景深顯示單元10和具有景深位置DF2的景深顯示單元10’中各個像素101的灰階值疊加有上述景深數(shù)據(jù)。

在此情況下，如圖2所示，景深位置為DF1的景深顯示單元10中開啟的一個像素101發(fā)出的光線與具有景深位置為DF2的景深顯示單元10’中開啟的一個像素101發(fā)出的光線經(jīng)過的與其各自相對應(yīng)的相位板102后，出射光線衍射角度β不同，從而使得上述具有兩個衍射角度β的出射光線的反向延長線交于景深位置DF3，從而使得全息顯示面板對應(yīng)第三特征區(qū)域的位置所再現(xiàn)的圖像具有該景深數(shù)據(jù)所指示的景深位置DF3。

此外，對于位于景深位置DF1和景深位置DF2之間的其他景深位置的調(diào)節(jié)同上所述，此處不再贅述。

S102、將每個像素101的灰階值轉(zhuǎn)化為像素101中每個亞像素1011的數(shù)據(jù)電壓Vdata。

S103、在對每行亞像素1011進(jìn)行逐行掃描的過程中，按照數(shù)據(jù)電壓Vdata對像素101中各個亞像素1011進(jìn)行充電。

在執(zhí)行上述步驟103的過程中，圖13所示的背光源13可以提供參考光，而液晶顯示面板20能夠控制各個亞像素1011的顏色和灰階，使得液晶顯示面板20再現(xiàn)的圖像與步驟S101繪制的全息圖像相匹配，從而完成全息顯示的再現(xiàn)過程。

這樣一來，在顯示之前，可以將全息計(jì)算得出的一幀全息圖像的編碼信息，轉(zhuǎn)化為像素中每個亞像素的數(shù)據(jù)電壓，在此情況下，當(dāng)全息圖像發(fā)生變化時，編碼信息相應(yīng)變化，使得每個亞像素的數(shù)據(jù)電壓也發(fā)生變化，從而實(shí)現(xiàn)動態(tài)全息顯示。

在此基礎(chǔ)上，如圖3所示，全息顯示面板的每個景深顯示單元10還包括多個相位板102，通過上述相位板102可以對經(jīng)相位板102出射光線的衍射角度β進(jìn)行調(diào)整，以對同一個景深顯示單元10出射的光線，其反向延長線交于一景深位置處(景深位置DF1)的該景深位置與人眼之間的距離進(jìn)行調(diào)整，從而使得該全息顯示面板再現(xiàn)出的圖像具有一定的立體效果。當(dāng)該全息顯示面板具有多個不同景深位置的景深顯示單元10時，上述立體效果更佳。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。