[发明专利]焦距调制光学系统和具有其的全息显示装置

权利要求书

1.一种焦距调制光学系统，包括：

至少一个可变焦距透镜，配置为根据颜色通过电控制而改变入射光的聚焦位置，

其中所述至少一个可变焦距透镜是可变的使得每种颜色光在相同的位置处形成焦点。

2.根据权利要求1所述的焦距调制光学系统，其中所述至少一个可变焦距透镜包括：

第一基板；

提供在所述第一基板上的第一电极层；

与所述第一基板相对设置的第二基板；

提供在所述第二基板上的第二电极层；以及

提供在所述第一基板与所述第二基板之间的液晶层，所述液晶层包括多个有源透镜，所述多个有源透镜被配置为基于施加在所述第一电极层与所述第二电极层之间的电压而改变。

3.根据权利要求2所述的焦距调制光学系统，其中所述第一电极层和所述第二电极层中的至少一个包括彼此分开设置的条形电极。

4.根据权利要求3所述的焦距调制光学系统，其中所述多个有源透镜的阵列节距、形状和曲率中的至少一者基于施加到所述条形电极的电压来调节。

5.根据权利要求1所述的焦距调制光学系统，还包括配置为聚焦入射在所述可变焦距透镜上的光的固定焦距透镜。

6.根据权利要求1所述的焦距调制光学系统，其中所述颜色光包括第一颜色光、第二颜色光和第三颜色光，

其中所述至少一个可变焦距透镜包括：

第一可变焦距透镜，配置为将所述第一颜色光聚焦在第一位置；

第二可变焦距透镜，配置为将所述第二颜色光聚焦在所述第一位置；和

第三可变焦距透镜，配置为将所述第三颜色光聚焦在所述第一位置，以及

其中所述第一可变焦距透镜、所述第二可变焦距透镜和所述第三可变焦距透镜顺序地设置。

7.根据权利要求6所述的焦距调制光学系统，还包括：

第一波长选择延迟器，提供在所述第一可变焦距透镜前面；

第二波长选择延迟器，提供在所述第一可变焦距透镜与所述第二可变焦距透镜之间；以及

第三波长选择延迟器，提供在所述第二可变焦距透镜与所述第三可变焦距透镜之间。

8.根据权利要求7所述的焦距调制光学系统，其中所述第一波长选择延迟器被配置为将所述第一颜色光从第二偏振转换至第一偏振，并且透过所述第二偏振的所述第二颜色光和所述第二偏振的所述第三颜色光，

其中所述第二波长选择延迟器被配置为将所述第一颜色光从所述第一偏振转换至所述第二偏振，将所述第二颜色光从所述第二偏振转换至所述第一偏振，并且透过所述第二偏振的所述第三颜色光，以及

其中所述第三波长选择延迟器被配置为将所述第三颜色光从所述第二偏振转换至所述第一偏振，将所述第二颜色光从所述第一偏振转换至所述第二偏振，并且透过所述第二偏振的所述第一颜色光。

9.根据权利要求1所述的焦距调制光学系统，还包括提供在所述至少一个可变焦距透镜前面的波长选择延迟器，所述波长选择延迟器被配置为基于入射光的颜色选择性地延迟相位。

10.一种全息显示装置，包括：

光源，配置为发射多种颜色光；

焦距调制光学系统，包括至少一个可变焦距透镜，所述可变焦距透镜被配置为基于入射在所述至少一个可变焦距透镜上的光的颜色通过对所述至少一个可变焦距透镜的电控制而改变入射光的聚焦位置；以及

空间光调制器，配置为通过衍射从所述焦距调制光学系统输出的光而形成全息图像。