[发明专利]具有减小的色差的光学装置和包括该光学装置的显示装置

说明书

提供一种光学装置和包括该光学装置的显示装置，该光学装置包括：第一背光，配置为通过第一输出耦合器输出第一波长的第一光；第一透镜，设置为面对第一输出耦合器并且关于第一光具有一焦距；第二背光，包括第二输出耦合器，第二背光被配置为通过第二输出耦合器输出第二波长的第二光；第二透镜，设置为面对第二输出耦合器并且关于第一光和第二光具有不同的焦距；第三背光，包括第三输出耦合器，第三背光被配置为通过第三输出耦合器输出第三波长的第三光；以及第三透镜，设置为面对第三输出耦合器并且关于第一光、第二光和第三光具有不同的焦距。

技术领域

本公开的示例实施方式涉及具有减小的色差的光学装置以及包括该光学装置的显示装置。

背景技术

近来，全息三维(3D)图像显示方法已被逐渐投入实际使用，该全息3D图像显示方法提供全视差并能够使大脑感知的深度与眼睛的焦距一致。

根据这样的全息显示技术，当将光照射到其上记录有通过参考光和从原始物体反射的物体光之间的干涉而获得的干涉图案的全息图图案时，该光被衍射并且原始物体的图像被再现。当使用当前商业化的全息显示技术时，将计算机生成的全息图(CGH)而不是通过将原始物体直接暴露于光获得的全息图图案被作为电信号提供给空间光调制器。空间光调制器形成全息图图案，并根据输入的CGH信号衍射来自光源的参考光，从而生成3D图像。

在这样的全息显示方法中，诸如场透镜或光束偏转器的光学元件可以被使用以在预定位置显示由空间光调制器形成的全息图像。这样的光学元件可以基于衍射被实现。因为衍射元件可以产生各种光学效果，所以衍射元件近来已经在许多领域中被使用，而薄的光学系统可能无法通过使用现有技术的衍射元件来实现。另外，由于这样的光学元件根据光的波长表现出不同的折射率，因此光学元件伴随色差，特别地，当基于衍射的元件被减小体积时，根据波长的性能差异进一步增大。因此，需要一种防止或减少色差的方法。

发明内容

一个或更多个示例实施方式提供了具有减小的色差的光学装置以及包括该光学装置的显示装置。

另外的方面将在下面的描述中被部分地阐述，并且部分地从该描述将是明显的，或者可以通过本公开的示例实施方式的实践而获知。

根据示例实施方式的一方面，提供了一种光学装置，该光学装置包括：第一背光，配置为通过第一输出耦合器输出第一波长的第一光；第一透镜，设置为面对第一输出耦合器，并且关于第一波长的第一光具有预定的焦距；第二背光，包括与第一输出耦合器平行设置的第二输出耦合器，第二背光被配置为通过第二输出耦合器输出第二波长的第二光；第二透镜，设置为面对第二输出耦合器，并且关于第一波长的第一光和第二波长的第二光具有不同的焦距；第三背光，包括与第二输出耦合器平行设置的第三输出耦合器，第三背光被配置为通过第三输出耦合器输出第三波长的第三光；以及第三透镜，设置为面对第三输出耦合器，并且关于第一波长的第一光、第二波长的第二光和第三波长的第三光具有不同的焦距。

第一透镜、第二透镜和第三透镜可以是几何相位透镜。

当第一透镜关于第一波长的第一光的焦距是f1_1，第二透镜关于第一波长的第一光和第二波长的第二光的焦距分别是f2_1和f2_2，并且第三透镜关于第一波长的第一光、第二波长的第二光和第三波长的第三光的焦距分别是f3_1、f3_2和f3_3时，作为f1_1、f2_1和f3_1的组合焦距的EFL(f1_1,f2_1,f3_1)可以满足以下条件：|f3_3–EFL(f1_1,f2_1,f3_1)|/f3_30.0005。

作为f2_2和f3_2的组合焦距的EFL(f2_2,f3_2)可以满足以下条件：|f3_3–EFL(f2_2,f3_2)|/f3_30.0005。

第一透镜、第二透镜和第三透镜可以关于预定偏振的光操作，并且光学装置可以进一步包括至少一个相位延迟器，该至少一个相位延迟器被配置为使预定偏振的光入射在第一透镜、第二透镜和第三透镜上。