[发明专利]全息显示装置及其显示方法

说明书

本发明提供一种全息显示装置及其显示方法，属于全息显示技术领域，其可至少部分解决现有的全息显示装置观看视角窄的问题。本发明的全息显示装置包括：成像单元，其分为多个成像区，每个成像区用于独立的形成全息影像；光源单元，其包括多个光源模块，每个光源模块用于为一个成像区提供光，各光源模块发出光的光经过对应的成像区后指向同一个观看位置；人眼追踪单元，用于确定人眼的朝向；控制单元，用于根据所述人眼的朝向控制各光源单元和成像区进行全息显示。

技术领域

本发明属于全息显示技术领域，具体涉及一种全息显示装置及其显示方法。

背景技术

全息显示技术是利用干涉和衍射原理来记录并再现物体真实的三维图像的显示技术，能显示物体各个角度的所有信息，被认为是实现三维显示的最终方案。

众所周知，全息再现技术是不同于视察立体显示技术，具有景深大，不会产生晕眩等诸多优势，然而全息再现技术，尤其是视频全息再现技术的发展也受到硬件条件的制约，该技术一方面要求空间光调制器具有很高的分辨率，另一方面也要求数据处理系统迅速进行大量的运算。传统意义上的计算全息显示技术，可以形成较大的波阵面观察区域，但是在波阵面观察区域中，除了进入瞳孔的两个视窗之外的区域，其余区域均不能被观测到，属于被浪费的信息。基于此，视瑞尔公司提出了仅计算对两眼视窗区域有贡献的全息图信息，即只重建观察者直接看到的那部分波前观察区域，并藉由眼球追踪技术追踪眼球位置，从而使观察者通过观察视窗能够看到完整再现的三维全息图像，大大减小了运算的数据量。但是采用视窗技术随之带来的是观察视角小的问题，观察者只能在衍射级观察窗口进行观察，观察范围受限。

发明内容

本发明至少部分解决现有的全息显示装置观看视角窄的问题，提供一种可扩大观看视角的全息显示装置。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种全息显示装置，其包括：

成像单元，其分为多个成像区，每个成像区用于独立的形成全息影像；

光源单元，其包括多个光源模块，每个光源模块用于为一个成像区提供光，各光源模块发出光的光经过对应的成像区后指向同一个观看位置；

人眼追踪单元，用于确定人眼的朝向；

控制单元，用于根据所述人眼的朝向控制各光源单元和成像区进行全息显示。

优选的是，所述成像单元为空间光调制器，所述空间光调制器分为多个成像区。

优选的是，所述成像单元包括多个空间光调制器，每个空间光调制器为一个成像区。

进一步优选的是，所述空间光调制器为液晶空间光调制器。

优选的是，所述全息显示装置还包括：设于光源单元和成像单元间的调整单元，其用于对来自光源单元的光进行扩束和准直。

进一步优选的是，所述调整单元包括多组扩束准直透镜。

优选的是，所述成像单元的出光侧为曲面。

进一步优选的是，所述曲面为凹弧面。

所述人眼追踪单元包括摄像头、眼动仪、红外传感器中的任意一种。

优选的是，每个所述光源模块包括多个不同颜色的光源。

进一步优选的是，每个所述光源模块中，每种颜色的光源为一个；所述光源模块还包括半透半反镜，其中一个光源发出的光穿过半透半反镜后指向光源模块的出光方向，其它每个光源发出的光分别经一个半透半反镜反射后指向光源模块的出光方向。

优选的是，每个所述光源模块包括光源，所示光源为发光二极管或激光光源。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种全息显示装置的显示方法，所述全息显示装置为上述的显示装置；所述显示方法包括：