本發(fā)明涉及顯示技術(shù)領(lǐng)域，尤指一種全息顯示裝置及其顯示方法。

背景技術(shù)：

全息顯示技術(shù)被認(rèn)為是實現(xiàn)3D顯示的最終方案。目前市面見到的多為靜態(tài)全息顯示，尚沒有動態(tài)全息顯示器件的出現(xiàn)。制約動態(tài)全息顯示器件發(fā)展的因素主要在于全息顯示對硬件的要求極高，通常要求硬件的分辨率達(dá)到波長量級。

傳統(tǒng)意義上的全息圖，可以形成較大的觀察區(qū)域，但是在這個大的觀察區(qū)域中，除了進(jìn)入瞳孔的兩個視窗之外的區(qū)域，其余區(qū)域均不能被觀測到，屬于被浪費的信息，因此，視瑞爾公司提出了僅計算對兩眼視窗區(qū)域有貢獻(xiàn)的全息圖信息，并藉由眼球追蹤技術(shù)追蹤眼球位置，從而使觀看者看到真正的全息立體圖像，這樣可以大大減小計算量。但是采用視窗技術(shù)隨之帶來的是觀察視角小的問題，觀看者只能在衍射級觀察窗口進(jìn)行觀察，觀察范圍受限。

因此，如何改善全息視窗技術(shù)帶來的觀察視角受限的問題，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明實施例提供一種全息顯示裝置及其顯示方法，可以實現(xiàn)擴(kuò)大視角的效果，并在一定的范圍內(nèi)可移動。

因此，本發(fā)明實施例提供了一種全息顯示裝置，包括：用于提供準(zhǔn)直參考光的光源模組，依次在所述光源模組出光側(cè)設(shè)置的包含多個可旋轉(zhuǎn)的反射鏡的反射鏡組，以及包含多個獨立驅(qū)動的子區(qū)域的全息面板；還包括：人眼追蹤單元，以及與各所述反射鏡、全息面板和人眼追蹤單元分別對應(yīng)連接的系統(tǒng)控制器；其中，

所述人眼追蹤單元，用于確定觀看者在所述全息面板出光側(cè)的位置；

所述系統(tǒng)控制器，用于根據(jù)所述人眼追蹤單元確定的位置，控制所述反射鏡組中至少一個反射鏡的轉(zhuǎn)動，以使所述準(zhǔn)直參考光經(jīng)所述反射鏡組反射后射向與所述人眼追蹤單元確定的位置匹配的所述全息面板的子區(qū)域，并至少控制所述準(zhǔn)直參考光射向的子區(qū)域加載全息圖像。

在一種可能的實現(xiàn)方式中，在本發(fā)明實施例提供的上述全息顯示裝置中，所述反射鏡組包括設(shè)置在所述準(zhǔn)直參考光的傳輸光路上的一個第一反射鏡，以及分別位于所述第一反射鏡兩側(cè)的至少一個第二反射鏡和至少一個第三反射鏡；

所述第一反射鏡用于將所述準(zhǔn)直參考光進(jìn)行反射并傳輸至所述第二反射鏡或第三反射鏡；

所述第二反射鏡或第三反射鏡用于將所述第一反射鏡傳輸?shù)墓饩€再次進(jìn)行反射并傳輸至與所述人眼追蹤單元確定的位置匹配的所述全息面板的子區(qū)域。

在一種可能的實現(xiàn)方式中，在本發(fā)明實施例提供的上述全息顯示裝置中，所述第一反射鏡、第二反射鏡或第三反射鏡為平面反射鏡或曲面反射鏡。

在一種可能的實現(xiàn)方式中，在本發(fā)明實施例提供的上述全息顯示裝置中，所述系統(tǒng)控制器與所述全息面板的各子區(qū)域串聯(lián)連接；

所述系統(tǒng)控制器，具體用于控制所述全息面板的各子區(qū)域均加載全息圖像。

在一種可能的實現(xiàn)方式中，在本發(fā)明實施例提供的上述全息顯示裝置中，所述系統(tǒng)控制器分別與所述全息面板的各子區(qū)域獨立連接；

所述系統(tǒng)控制器，具體用于僅控制所述準(zhǔn)直參考光射向的子區(qū)域加載全息圖像。

在一種可能的實現(xiàn)方式中，在本發(fā)明實施例提供的上述全息顯示裝置中，還包括：位于所述全息面板出光側(cè)的透鏡陣列組；

所述透鏡陣列組包括多個與所述全息面板的子區(qū)域一一對應(yīng)的凸透鏡。

在一種可能的實現(xiàn)方式中，在本發(fā)明實施例提供的上述全息顯示裝置中，所述光源模組包括光源和準(zhǔn)直透鏡。

本發(fā)明實施例還提供了一種本發(fā)明實施例提供的上述全息顯示裝置的顯示方法，包括：

光源模組提供準(zhǔn)直參考光；

人眼追蹤單元確定觀看者在全息面板出光側(cè)的位置；

系統(tǒng)控制器控制根據(jù)所述人眼追蹤單元確定的位置，控制反射鏡組中的至少一個反射鏡的轉(zhuǎn)動，以使所述準(zhǔn)直參考光經(jīng)所述反射鏡組反射后射向與所述人眼追蹤單元確定的位置匹配的全息面板的子區(qū)域，并至少控制所述準(zhǔn)直參考光射向的子區(qū)域加載全息圖像。

在一種可能的實現(xiàn)方式中，本發(fā)明實施例提供的上述全息顯示裝置的顯示方法中，系統(tǒng)控制器至少控制所述準(zhǔn)直參考光射向的子區(qū)域加載全息圖像，具體包括：

系統(tǒng)控制器控制所述全息面板的各子區(qū)域均加載全息圖像；所述系統(tǒng)控制器與所述全息面板的各子區(qū)域串聯(lián)連接。

在一種可能的實現(xiàn)方式中，本發(fā)明實施例提供的上述全息顯示裝置的顯示方法中，系統(tǒng)控制器至少控制所述準(zhǔn)直參考光射向的子區(qū)域加載全息圖像，具體包括：

所述系統(tǒng)控制器僅控制所述準(zhǔn)直參考光射向的子區(qū)域加載全息圖像；所述系統(tǒng)控制器分別與所述全息面板的各子區(qū)域獨立連接。

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，該全息顯示裝置包括：用于提供準(zhǔn)直參考光的光源模組，依次在光源模組出光側(cè)設(shè)置的包含多個可旋轉(zhuǎn)的反射鏡的反射鏡組，以及包含多個獨立驅(qū)動的子區(qū)域的全息面板；還包括：人眼追蹤單元，以及與各反射鏡、全息面板和人眼追蹤單元分別對應(yīng)連接的系統(tǒng)控制器；其中，人眼追蹤單元，用于確定觀看者在全息面板出光側(cè)的位置；系統(tǒng)控制器，用于根據(jù)人眼追蹤單元確定的位置，控制反射鏡組中至少一個反射鏡的轉(zhuǎn)動，以使準(zhǔn)直參考光經(jīng)反射鏡組反射后射向與人眼追蹤單元確定的位置匹配的全息面板的子區(qū)域，并至少控制準(zhǔn)直參考光射向的子區(qū)域加載全息圖像。本發(fā)明通過系統(tǒng)控制器對反射鏡組和全息面板的控制，無論人眼變換任何位置都能選擇適當(dāng)?shù)姆瓷溏R將全息圖像照射到人眼處，有效改善全息視窗技術(shù)帶來的觀察視角受限的問題，實現(xiàn)了擴(kuò)大視角的效果，并在一定的范圍內(nèi)可移動。同時，分區(qū)域顯示圖像也能降低全息顯示裝置的刷新頻率。

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；

圖2為本發(fā)明實施例提供的全息顯示裝置的光路圖之一；

圖3為本發(fā)明實施例提供的全息顯示裝置的光路圖之二；

圖4為本發(fā)明實施例提供的全息顯示裝置的光路圖之三；

圖5為本發(fā)明實施例提供的全息顯示裝置的光路圖之四；

圖6為本發(fā)明實施例提供的全息顯示裝置的顯示方法流程圖。

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。

其中，附圖中各結(jié)構(gòu)的大小和形狀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所示，包括：用于提供準(zhǔn)直參考光的光源模組1，依次在光源模組1出光側(cè)設(shè)置的包含多個可旋轉(zhuǎn)的反射鏡的反射鏡組2，以及包含多個獨立驅(qū)動的子區(qū)域的全息面板3；還包括：人眼追蹤單元4，以及與各反射鏡、全息面板3和人眼追蹤單元4分別對應(yīng)連接的系統(tǒng)控制器5；其中，

人眼追蹤單元4，用于確定觀看者在全息面板3出光側(cè)的位置；

系統(tǒng)控制器5，用于根據(jù)人眼追蹤單元4確定的位置，控制反射鏡組2中至少一個反射鏡的轉(zhuǎn)動，以使準(zhǔn)直參考光經(jīng)反射鏡組2反射后射向與人眼追蹤單元4確定的位置匹配的全息面板3的子區(qū)域，并至少控制準(zhǔn)直參考光射向的子區(qū)域加載全息圖像。

需要說明的是，準(zhǔn)直參考光可以選擇為激光，全息面板可以選擇為液晶空間光調(diào)制器(Liquid Crystal Display-Spatial Light Modulator，簡稱LCD-SLM)，LCD-SLM可以連接如圖1所示的數(shù)據(jù)源，根據(jù)該數(shù)據(jù)源提供的數(shù)據(jù)，進(jìn)行對準(zhǔn)直參考光的相位調(diào)制和振幅調(diào)制，進(jìn)而得到全息圖像；該全息面板可以包含多個獨立驅(qū)動的子區(qū)域，每個子區(qū)域單獨顯示圖像；也可以理解為由多個子全息面板組合而成，每個子全息面板都可獨立加載全息圖像；人眼追蹤單元可以選擇為與系統(tǒng)控制器連接的攝像頭。

在本發(fā)明實施例提供的上述全息顯示裝置中設(shè)置有用于提供準(zhǔn)直參考光的光源模組，依次在光源模組出光側(cè)設(shè)置的包含多個可旋轉(zhuǎn)的反射鏡的反射鏡組，以及包含多個獨立驅(qū)動的子區(qū)域的全息面板；還包括：人眼追蹤單元，以及與各反射鏡、全息面板和人眼追蹤單元分別對應(yīng)連接的系統(tǒng)控制器；其中，人眼追蹤單元，用于確定觀看者在全息面板出光側(cè)的位置；系統(tǒng)控制器，用于根據(jù)人眼追蹤單元確定的位置，控制反射鏡組中至少一個反射鏡的轉(zhuǎn)動，以使準(zhǔn)直參考光經(jīng)反射鏡組反射后射向與人眼追蹤單元確定的位置匹配的全息面板的子區(qū)域，并至少控制準(zhǔn)直參考光射向的子區(qū)域加載全息圖像。本發(fā)明通過系統(tǒng)控制器對反射鏡組和全息面板的控制，無論人眼變換任何位置都能選擇適當(dāng)?shù)姆瓷溏R將全息圖像照射到人眼處，有效改善全息視窗技術(shù)帶來的觀察視角受限的問題，實現(xiàn)了擴(kuò)大視角的效果，并在一定的范圍內(nèi)可移動。同時，分區(qū)域顯示圖像也能降低全息顯示裝置的刷新頻率。

在具體實施時，在本發(fā)明實施例提供的上述全息顯示裝置中，如圖1所示，反射鏡組2包括設(shè)置在準(zhǔn)直參考光的傳輸光路上的一個第一反射鏡21，以及分別位于第一反射鏡21兩側(cè)的至少一個第二反射鏡22和至少一個第三反射鏡23；

第一反射鏡21用于將準(zhǔn)直參考光進(jìn)行反射并傳輸至第二反射鏡22或第三反射鏡23；

第二反射鏡22或第三反射鏡23用于將第一反射鏡21傳輸?shù)墓饩€再次進(jìn)行反射并傳輸至與人眼追蹤單元確定的位置匹配的全息面板的子區(qū)域。

具體地，以圖2為例，準(zhǔn)直參考光照射到第一反射鏡21上，第一反射鏡21可以通過旋轉(zhuǎn)一定角度將準(zhǔn)直參考光反射到第三反射鏡23上，即準(zhǔn)直參考光照射到第三反射鏡23上，第三反射鏡23通過旋轉(zhuǎn)一定角度將準(zhǔn)直參考光射向全息面板的子區(qū)域31，此時該子區(qū)域31與人眼追蹤單元確定的位置匹配。以圖3為例，準(zhǔn)直參考光照射到第一反射鏡21上，第一反射鏡21通過旋轉(zhuǎn)一定角度將準(zhǔn)直參考光反射到第三反射鏡23上，即準(zhǔn)直參考光照射到第三反射鏡23上，第三反射鏡23通過旋轉(zhuǎn)一定角度將準(zhǔn)直參考光射向全息面板的子區(qū)域32，此時該子區(qū)域32與人眼追蹤單元確定的位置匹配。以圖4為例，第一反射鏡21通過旋轉(zhuǎn)一定角度使其延伸方向與準(zhǔn)直參考光的傳播方向相同時，準(zhǔn)直參考光可以直接射向全息面板的子區(qū)域32，此時該子區(qū)域32與人眼追蹤單元確定的位置匹配。需要說明的是，本發(fā)明實施例提供的全息顯示裝置的光路圖，不限于本發(fā)明附圖中涉及到的光路圖，只要判斷出與人眼追蹤單元確定的位置匹配的子區(qū)域(附圖中僅示出了子區(qū)域31、32、33，還可以有其他子區(qū)域)，通過第一反射鏡21、第二反射鏡22和第三反射鏡23的配合使用，將準(zhǔn)直參考光射向與人眼追蹤單元確定的位置匹配的子區(qū)域即可，在此不做限定。對于第二反射鏡22和第三反射鏡23的數(shù)量只是示意性的，具體的數(shù)量可以根據(jù)需要變換的角度任意設(shè)置，在此不做限定。

在具體實施時，在本發(fā)明實施例提供的上述全息顯示裝置中，第一反射鏡、第二反射鏡或第三反射鏡可以設(shè)置為平面反射鏡或曲面反射鏡。如圖1至圖4所示，第一反射鏡21、第二反射鏡22和第三反射鏡23均為面反射鏡。為了進(jìn)一步使入射到全息面板上的準(zhǔn)直參考光具有收斂效果，如圖5所示，第一反射鏡21為平面反射鏡，第二反射鏡22和第三反射鏡23均為曲面反射鏡。曲面反射鏡只要稍有些彎曲即可達(dá)到光線收斂的效果。對于第一反射鏡、第二反射鏡或第三反射鏡的形狀可以根據(jù)實際情況而定，在此不做限定。

對于系統(tǒng)控制用于至少控制準(zhǔn)直參考光射向的子區(qū)域加載全息圖像，可以有以下兩種具體實施方式：

在具體實施時，在本發(fā)明實施例提供的上述全息顯示裝置中，第一種具體實施方式為系統(tǒng)控制器可以與全息面板的各子區(qū)域串聯(lián)連接；此時，該系統(tǒng)控制器，具體可以用于控制全息面板的各子區(qū)域均加載全息圖像，即系統(tǒng)控制器可以控制整個全息面板。

在具體實施時，在本發(fā)明實施例提供的上述全息顯示裝置中，第二種具體實施方式為系統(tǒng)控制器可以分別與全息面板的各子區(qū)域獨立連接；此時，該系統(tǒng)控制器，具體可以用于僅控制準(zhǔn)直參考光射向的子區(qū)域加載全息圖像，即系統(tǒng)控制器可以控制部分全息面板。

在具體實施時，在本發(fā)明實施例提供的上述全息顯示裝置中，如圖1所示，該全息顯示裝置還可以包括：位于全息面板3出光側(cè)的透鏡陣列組6；該透鏡陣列組6可以包括多個與全息面板5的子區(qū)域一一對應(yīng)的凸透鏡，該凸透鏡可以匯聚光線并傳輸至人眼追蹤單元確定的位置。

在具體實施時，在本發(fā)明實施例提供的上述全息顯示裝置中，如圖1所示，光源模組1可以包括光源11和準(zhǔn)直透鏡12，該準(zhǔn)直透鏡12具體用于將光源11發(fā)出的光線進(jìn)行準(zhǔn)直調(diào)制，形成準(zhǔn)直參考光。

對于本發(fā)明實施例提供的上述全息顯示裝置的其它必不可少的組成部分均為本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該理解具有的，在此不做贅述，也不應(yīng)作為對本發(fā)明的限制。

基于同一發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明實施例還提供了一種本發(fā)明實施例提供的上述全息顯示裝置的顯示方法，由于該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。

在具體實施時，本發(fā)明實施例提供的全息顯示裝置的顯示方法，如圖6所示，具體包括以下步驟：

S601、光源模組提供準(zhǔn)直參考光；

S602、人眼追蹤單元確定觀看者在全息面板出光側(cè)的位置；

S603、系統(tǒng)控制器控制根據(jù)人眼追蹤單元確定的位置，控制反射鏡組中的至少一個反射鏡的轉(zhuǎn)動，以使準(zhǔn)直參考光經(jīng)反射鏡組反射后射向與人眼追蹤單元確定的位置匹配的全息面板的子區(qū)域，并至少控制準(zhǔn)直參考光射向的子區(qū)域加載全息圖像。

本發(fā)明實施例提供的上述全息顯示裝置的顯示方法，可以通過系統(tǒng)控制器對反射鏡組和全息面板的控制，無論人眼變換任何位置都能選擇適當(dāng)?shù)姆瓷溏R將全息圖像照射到人眼處，有效改善全息視窗技術(shù)帶來的觀察視角受限的問題，實現(xiàn)了擴(kuò)大視角的效果，并在一定的范圍內(nèi)可移動。

進(jìn)一步地，在具體實施時，在本發(fā)明實施例提供的上述全息顯示裝置的顯示方法中，步驟S603系統(tǒng)控制器至少控制準(zhǔn)直參考光射向的子區(qū)域加載全息圖像，具體可以采用如下方式實現(xiàn)：

系統(tǒng)控制器控制全息面板的各子區(qū)域均加載全息圖像；系統(tǒng)控制器與全息面板的各子區(qū)域串聯(lián)連接。

在具體實施時，在本發(fā)明實施例提供的上述全息顯示裝置的顯示方法中，步驟S603系統(tǒng)控制器至少控制準(zhǔn)直參考光射向的子區(qū)域加載全息圖像，具體也可以采用如下方式實現(xiàn)：

系統(tǒng)控制器僅控制準(zhǔn)直參考光射向的子區(qū)域加載全息圖像；系統(tǒng)控制器分別與全息面板的各子區(qū)域獨立連接。

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：用于提供準(zhǔn)直參考光的光源模組，依次在光源模組出光側(cè)設(shè)置的包含多個可旋轉(zhuǎn)的反射鏡的反射鏡組，以及包含多個獨立驅(qū)動的子區(qū)域的全息面板；還包括：人眼追蹤單元，以及與各反射鏡、全息面板和人眼追蹤單元分別對應(yīng)連接的系統(tǒng)控制器；其中，人眼追蹤單元，用于確定觀看者在全息面板出光側(cè)的位置；系統(tǒng)控制器，用于根據(jù)人眼追蹤單元確定的位置，控制反射鏡組中至少一個反射鏡的轉(zhuǎn)動，以使準(zhǔn)直參考光經(jīng)反射鏡組反射后射向與人眼追蹤單元確定的位置匹配的全息面板的子區(qū)域，并至少控制準(zhǔn)直參考光射向的子區(qū)域加載全息圖像。本發(fā)明通過系統(tǒng)控制器對反射鏡組和全息面板的控制，無論人眼變換任何位置都能選擇適當(dāng)?shù)姆瓷溏R將全息圖像照射到人眼處，有效改善全息視窗技術(shù)帶來的觀察視角受限的問題，實現(xiàn)了擴(kuò)大視角的效果，并在一定的范圍內(nèi)可移動。同時，分區(qū)域顯示圖像也能降低全息顯示裝置的刷新頻率。

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)。