[发明专利]具有减少的色差的全息显示装置

权利要求书

1.一种全息显示装置，包括：

配置为发射光的光源，所述光包括第一波长的第一光、第二波长的第二光和第三波长的第三光；

空间光调制器，配置为形成全息图案以调制从所述光源发射的所述光并且产生全息图像；以及

聚焦光学系统，配置为聚焦所述全息图像，

其中所述聚焦光学系统包括：

具有固定焦距的固定焦距光学系统；和

具有通过电控制改变的焦距的可变焦距光学系统，

其中所述固定焦距光学系统被配置为将所述第一波长的第一光、所述第二波长的第二光和所述第三波长的第三光分别聚焦在光轴上的不同位置，以消除由所述可变焦距光学系统导致的色差。

2.根据权利要求1所述的全息显示装置，其中所述固定焦距光学系统和所述可变焦距光学系统的每个具有正屈光力。

3.根据权利要求2所述的全息显示装置，其中所述固定焦距光学系统包括：

第一透镜组，配置为将所述第一波长的第一光聚焦在所述光轴上的第一位置；

第二透镜组，配置为将所述第二波长的第二光聚焦在所述光轴上与所述第一位置不同的第二位置；以及

第三透镜组，配置为将所述第三波长的第三光聚焦在所述光轴上与所述第一位置和所述第二位置不同的第三位置。

4.根据权利要求3所述的全息显示装置，其中所述光源与所述第一位置之间的距离小于所述光源与所述第二位置之间的距离，

所述光源与所述第二位置之间的距离小于所述光源与所述第三位置之间的距离，

所述第三波长比所述第二波长长，以及

所述第二波长比所述第一波长长。

5.根据权利要求4所述的全息显示装置，其中所述光源与所述第一透镜组之间的距离小于所述光源与所述第二透镜组之间的距离，以及

所述光源与所述第二透镜组之间的距离小于所述光源与所述第三透镜组之间的距离。

6.根据权利要求4所述的全息显示装置，其中所述可变焦距光学系统包括可变焦距衍射透镜元件，所述可变焦距衍射透镜元件对于所述第一波长的第一光具有第一焦距，对于所述第二波长的第二光具有第二焦距，并且对于所述第三波长的第三光具有第三焦距，

所述第一焦距比所述第二焦距长，以及

所述第二焦距比所述第三焦距长。

7.根据权利要求6所述的全息显示装置，其中所述第一位置、所述第二位置和所述第三位置被分别选择，以消除由所述可变焦距衍射透镜元件导致的色差以使其位于所述可变焦距衍射透镜元件的焦距调节范围内。

8.根据权利要求3所述的全息显示装置，其中所述第一透镜组包括第一波长选择偏振转换元件和第一各向异性衍射透镜元件，

所述第二透镜组包括第二波长选择偏振转换元件和第二各向异性衍射透镜元件，以及

所述第三透镜组包括第三波长选择偏振转换元件和第三各向异性衍射透镜元件。

9.根据权利要求8所述的全息显示装置，其中所述第一波长选择偏振转换元件、所述第一各向异性衍射透镜元件、所述第二波长选择偏振转换元件、所述第二各向异性衍射透镜元件、所述第三波长选择偏振转换元件和所述第三各向异性衍射透镜元件沿着所述光轴在远离所述光源的方向上顺序地布置。

10.根据权利要求8所述的全息显示装置，其中所述第一波长选择偏振转换元件被配置为使所述第一波长的第一光偏振为具有第一线偏振分量并且使所述第二波长的第二光和所述第三波长的第三光偏振为具有与所述第一线偏振分量正交的第二线偏振分量，

所述第二波长选择偏振转换元件被配置为使所述第二波长的第二光偏振为具有所述第一线偏振分量并且使所述第一波长的第一光和所述第三波长的第三光偏振为具有所述第二线偏振分量，以及

所述第三波长选择偏振转换元件被配置为使所述第三波长的第三光偏振为具有所述第一线偏振分量并且使所述第一波长的第一光和所述第二波长的第二光偏振为具有所述第二线偏振分量。