[实用新型]投影显示装置

说明书

本实用新型涉及一种投影显示装置。该投影显示装置包括光源阵列模组、衍射分束元件阵列模组、微振镜阵列、光反射板、调控模组和光调制面板，通过将光源阵列模组发出的光线耦合进微振镜阵列，并控制微振镜阵列向空间中的多个虚拟物点投射细光束，以使投射到每个虚拟物点上的多束细光束形成发射光束。当用户在特定的观察区观接收微振镜阵列投射的光束合集时，视觉上等效于由虚拟物点向人眼发射光束，如果向空间中的不同虚拟物点高速扫描光束，由于人眼的视觉暂留现象，人眼会将高速扫描的光束识别为连续光束。因此，在投影显示装置向空间中的多个虚拟物点高速扫描光束时，看起来像将虚拟场景显示在真实空间中，从而实现裸眼3D显示。

技术领域

本实用新型涉及三维立体显示技术领域，具体而言，涉及一种投影显示装置。

背景技术

传统三维投影显示采用的方法主要有视差屏障法、柱状透镜法和指向性光源法。视差屏障法是在屏幕表面设置称为视差屏障的纵向栅栏状光学屏障来控制光线行进方向，让左右两眼接受不同影像产生视差达成立体显示效果；视差屏障后期发展为液晶薄膜，通过液晶薄膜的液晶分子的翻转实现光的开与关，达到栅栏状光学屏障相同的实现效果，缺点是部分方向光线被遮挡，亮度低，观看角度要求严格，分辨率损失严重。柱状透镜法是在显示屏前设置一细长的半圆柱透镜阵列，显示像素的光线通过柱透镜的折射，将视差图像分别投射至左右眼，经视觉中枢的立体融合获得立体感，缺点是观看角度严格，分辨率损失严重。指向性光源法是在LCD的像素后使用并排的宽度极小的线状光源提供背光照明，使得奇偶列像素的图像传输路径分离，从而使得左右眼看到对应的画面，缺点是观看角度要求严格。上述的三种传统的三维投影显示技术均是基于双目立体视差原理，通过分别向左右眼输送具有略微差异的2D视差图像，在大脑中融像，从而产生立体视觉感，故造成视觉辐辏冲突，进而导致头痛、眩晕等症状的产生，同时运动视差的缺失会导致视觉转换的突兀，从而降低了视觉体验的真实度。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种投影显示装置，以解决上述问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种投影显示装置，包括：

微振镜阵列，由多个微振镜单元构成；

光源阵列模组，位于所述微振镜阵列的入射光路上，为所述微振镜阵列提供阵列细光束；

衍射分束元件阵列模组，包括多个衍射分束元件，位于所述光源阵列模组的出射光路上，所述衍射分束元件对所述光源阵列模组输出的每束细光束具有至少两级有效的衍射功能；

光反射板，为集成有多个微反射单元的平板，位于所述微振镜阵列远离所述光源阵列模组的一侧，用于将所述衍射分束元件阵列模组输出的每束细光束导入到所述微振镜阵列的每个微振镜单元；

调控模组，用于根据所述待显示虚拟场景对应的多个虚拟物点的空间位置信息和扫描信息的映射关系控制所述微振镜阵列向空间中的多个所述虚拟物点投射细光束，以使投射到每个所述虚拟物点上的多束细光束构成虚拟物点的发射光束锥；

其中，所述空间位置信息包括所述虚拟物点相对于所述微振镜阵列的方位信息和深度信息，所述扫描信息至少包括所述微振镜阵列中与每个所述虚拟物点对应的多个微振镜单元的扫描时刻和扫描角；

光调制面板，为像素级高速空间光调制器，位于所述光反射板远离所述微振镜阵列的一侧，用于调制所述微振镜阵列输出的光束能量。

可选地，所述微反射单元是微型反射平面镜，所述微型反射平面镜内嵌于所述光反射板，且其法线方向与所述光反射板的法线方向之间具有非零角度或相互平行。

可选地，所述微反射单元还可以是一种衍射图案，所述衍射图案在所述光反射板的工作面上。

可选地，所述微反射单元是具有衍射功能的全息板，所述全息板在所述光反射板工作面上。