[发明专利]具有减少的色差的全息显示装置

说明书

本发明提供一种全息显示装置，该全息显示装置包括：配置为发射光的光源，该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光源发射的光并产生全息图像；聚焦光学系统，配置为聚焦全息图像。聚焦光学系统包括具有固定焦距的固定焦距光学系统、以及具有通过电控制改变的焦距的可变焦距光学系统。固定焦距光学系统配置为将第一波长的第一光、第二波长的第二光和第三波长的第三光分别聚焦在光轴上的不同位置，以消除由可变焦距光学系统引起的色差。

技术领域

本公开的示例实施方式涉及全息显示装置，更具体地，涉及具有减少的色差的全息显示装置。

背景技术

诸如眼镜型方法和非眼镜型方法的实现三维(3D)图像的方法被广泛使用。眼镜型方法的示例包括偏振眼镜型方法和快门眼镜型方法，非眼镜型方法的示例包括透镜方法和视差屏障方法。这些方法使用双目视差，并且增加视点的数量受到限制。此外，由于大脑感知到的深度与眼睛的焦深之间的差异，这些方法会使观看者感到疲劳。

近来，全息显示技术已经逐渐投入实际使用，全息显示技术是能够将大脑感知到的深度与眼睛的焦深匹配为一致并提供全视差的3D图像显示方法。根据全息显示技术，当参考光照射到其上记录有通过参考光与从原始物体反射的物光之间的干涉而获得的干涉图案的全息图案上时，参考光被衍射并且原始物体的图像被再现。当使用商业化的全息显示技术时，计算机生成的全息图(CGH)，而不是通过将原始物体直接曝光而获得的全息图案，作为电信号被提供给空间光调制器。然后，空间光调制器形成全息图案并根据输入的CGH信号衍射参考光，从而产生3D图像。

发明内容

一个或更多个示例实施方式提供了具有减少的色差的全息显示装置。

额外的方面将在以下描述中被部分地阐述且将部分地自该描述明显，或者可以通过对示例实施方式的实践而被了解。

根据一示例实施方式的一方面，提供了一种全息显示装置，该全息显示装置包括：配置为发射光的光源，该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光源发射的光并产生全息图像；以及聚焦光学系统，配置为聚焦全息图像，其中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，其中固定焦距光学系统配置为将第一波长的第一光、第二波长的第二光和第三波长的第三光分别聚焦在光轴上的不同位置，以消除由可变焦距光学系统引起的色差。

固定焦距光学系统和可变焦距光学系统的每个可以具有正屈光力。

固定焦距光学系统可以包括：第一透镜组，配置为将第一波长的第一光聚焦在光轴上的第一位置；第二透镜组，配置为将第二波长的第二光聚焦在光轴上的与第一位置不同的第二位置；以及第三透镜组，配置为将第三波长的第三光聚焦在光轴上的分别与第一位置和第二位置不同的第三位置。

光源与第一位置之间的距离可以小于光源与第二位置之间的距离，光源与第二位置之间的距离可以小于光源与第三位置之间的距离，第三波长可以比第二波长长，第二波长可以比第一波长长。

光源与第一透镜组之间的距离可以小于光源与第二透镜组之间的距离，并且光源与第二透镜组之间的距离可以小于光源与第三透镜组之间的距离。

可变焦距光学系统可以包括可变焦距衍射透镜元件，该可变焦距衍射透镜元件对于第一波长的第一光具有第一焦距，对于第二波长的第二光具有第二焦距，并且对于第三波长的第三光具有第三焦距，第一焦距可以比第二焦距长，第二焦距可以比第三焦距长。

第一位置、第二位置和第三位置可以分别被选择，以消除由可变焦距衍射透镜元件引起的色差以使其在可变焦距衍射透镜元件的焦距调节范围内。