[发明专利]用于显示全息图的装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于显示全息图的装置。特别是，本发明涉及全息三维显示器。

背景技术

近来，积极开发用于产生和再现3D（三维）图像/视频的许多技术和研究。由于涉及3D图像/视频的媒体是用于虚拟现实的新概念媒体，它可以更好地改善视觉信息，并可以引领下一代显示设备。传统2D图像系统仅提出将图像和视频数据投影到平面图，但是3D图像系统可以为观看者提供完全真实的图像数据。所以，3D图像/视频技术是真正的图像/视频技术。

为了再现3D图像/视频，通常存在三种方法：立体方法和自动立体方法。立体方法使用由彼此分开的人类双眼所产生的双目视差。通常存在两种类型：一种是眼镜型，并且另一种是无眼镜型。对于眼镜型，显示设备在不同偏振方向上或按照时分方式显示左眼图像和右眼图像。观看者可以使用偏振眼镜或液晶光阀眼镜来欣赏3D图像。但是，眼镜型具有用户应该佩戴眼镜来欣赏3D图像的缺点。

为了解决该缺点，开发了无眼镜型。体显示器型作为无眼镜型中的一种可以提出范围和颜色信息，使得观看者可以在任何位置自由地欣赏3D图像。

为了产生在图像中各点处光波的相位的记录，作为体显示器型的一种的全息法使用基准光束，基准光束与来自现场或对象的光（对象光束）合成。如果这两个光束是相干的，由于光波的叠加，在基准光束和对象光束之间的光学干涉产生一系列强度条纹，这一系列强度条纹可以记录在标准的照相胶片上。这些条纹在胶片上形成被称为全息图的某种类型的衍射光栅。全息术的中心目的是当记录的光栅稍后被替代基准光束照射时，重构（或再现）原始对象光束，产生3D图像/视频。

存在新开发的计算机生成的全息术（或CGH），计算机生成的全息术（或CGH）是数字地生成全息干涉图案的方法。例如，通过数字地计算全息干涉图案并将它打印在掩膜或胶片上，以随后由适当的相干光源照射，可以生成全息图像。通过全息3D显示器可以生成全息图像，避免了对于每次必须制造全息干涉图案的“硬拷贝”的需要。

计算机生成的全息图具有这样的优点：人们想要示出的对象根本不必拥有任何物理本体。如果光学地生成现有对象的全息数据，但是该全息数据被数字地记录并处理并随后进行显示，这也称为CGH。例如，全息干涉图案由计算机系统生成并且被发送到诸如LCSML（液晶空间光调制器）这样的空间光调制器，则通过向空间光调制器照射基准光束而重构/再现与全息干涉图案对应的3D图像/视频。图1是例示使用根据相关技术的计算机生成全息术的数字全息图像/视频显示设备的结构图。

参照图1，计算机100生成要显示的图像/视频数据的全息干涉图案。所生成的全息干涉图案被发送到SLM200，作为透射型液晶显示设备的SLM200可以呈现全息干涉图案。在SLM200的一侧，设置用于生成基准光束的激光源300。为了将来自激光源300的基准光束900照射到SLM200的全部表面，可以顺序地设置扩束器400和透镜系统500。从激光源300出来的基准光束900通过扩展器400和透镜系统500照射在SLM200的一侧。结果，在SLM200的另一侧重构/再现与全息干涉图案对应的3D图像/视频。

与此相似，针对基于LCD设备再现全息图的情况，LCD的像素节距太大，使得用于精确观看全息图的视角非常小。因此，观看者仅可以在很小的视角内观看全息3D图像。

发明内容

为了克服上面提到的缺点，本公开的目的是提出一种即使全息图显示装置具有非常窄的视角观看者可以在任何位置欣赏全息图像的用于显示全息图像的装置。本公开的另一目的是提出一种向用于形成棱镜图案的光路偏折板（或“偏折器”）提供驱动电压以适当地向观看者发送全息图像的用于显示全息图像的装置。

为了实现上述目的，本公开的一个实施方式提出一种用于显示全息图像的装置，该装置包括：全息图显示板，所述全息图显示板用于向观看者呈现具有全息图像的光；检测相机，所述检测相机用于确定观看者的位置；偏折器，所述偏折器用于形成棱镜图案以与观看者的检测位置相对应地折射光；和偏折器驱动器，所述偏折器驱动器用于提供与形成棱镜图案的倾斜角相对应的驱动电压，其中偏折器包括：多个第一电极，所述第一电极沿第一方向延伸并且分为多个电极组；多个连接电极，所述连接电极沿与第一方向交叉的第二方向延伸并且连接所述电极组中相同编号的第一电极，其中，所述连接电极的每一端形成焊盘部；和第二电极，所述第二电极面对多个第一电极，在第一电极和第二电极之间有液晶单元。

在一个实施方式中，该装置还包括：连接线，所述连接线用于在第一电极的一端处连接电极组中相同编号的第一电极。