一种全息显示装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种全息显示装置及其控制方法，涉及显示技术领域，能够增大全息显示观看范围受限的问题。该全息显示装置包括背光模组、多个光调制组件、定位器、数据驱动器、以及方向控制器。定位器用于采集观测位置。方向控制器用于根据定位器的采集结果控制背光模组输出光线的传播方向。光调制组件设置于背光模组出光侧，且与数据驱动器相连接，背光模组沿传播方向输出的光线入射至与观测位置相对应的至少一个光调制组件，该光调制组件用于接收数据驱动器输出的写入信号，并所述写入信号对入射光线进行调制，以向观测位置显示全息图像。该全息显示装置用于显示全息图像。

Holographic display device and control method thereof

The embodiment of the invention provides a holographic display device and a control method thereof, relating to the display technical field, and can increase the limitation of the viewing range of the holographic display. The holographic display device includes a backlight module, a plurality of light modulation components, a positioner, a data driver, and a direction controller. The localizer is used for collecting observation position. The direction controller is used for controlling the propagation direction of the light emitting module of the backlight module according to the acquisition result of the localizer. The light modulation component is arranged on the light side of the backlight module, and is connected with a data driver, a backlight module along the propagation direction of output light incident to the observation and the position corresponding to the at least one light modulation component, the light modulation component for writing signal receiving data driver output, and the write signal modulation of the incident light to display, holographic image to the observation position. The holographic display device is used for displaying holographic images.

【技术实现步骤摘要】
一种全息显示装置及其控制方法
本专利技术涉及显示
，尤其涉及一种全息显示装置及其控制方法。
技术介绍
随着3D(Dimension，维度)显示技术日益普及和使用，全息显示技术逐渐进入到人们的生活和工作当中。全息再现技术不同于视差立体显示技术，其具有景深大、不会产生眩晕等诸多优势。通常全息显示包括全息图像的记录以及全息图像再现过程，在此基础上，为了实现动态全息显示，可以通过全息计算执行全息图像的记录过程，并得出全息图像编码数据。接下来，将上述编码数据输入至如图1a所示的全息显示装置01中进行全息图像的再现。然而上述动态全息再现技术的发展也受到硬件条件的制约，该技术需要数据处理系统迅速进行大量的运算。传统意义上的全息再现如图1a所示，虽然可以形成较大的观察区域F，但是在这个大的观察区域F中，除了进入瞳孔的两个视窗11所在的区域以外，其余区域均不能被观测到，从而造成信息浪费。基于此，现有技术中采用仅计算对两眼视窗11所在区域有贡献的全息图信息，并藉由眼球追踪技术追踪眼球位置的方案，如图1b所示，使得再现的全息图像全部或大部分入射至两个视窗11所在的区域，以使观看者享受真正的全息立体图像。这样一来，减少了运算的数据量。然而，上述方案虽然减少了计算量，但同时又会造成用户只能在两眼视窗11所在区域观看全息图像，从而使得观看者移动范围受限。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供一种全息显示装置及其控制方法，能够增大全息显示观看范围受限的问题。为达到上述目的，本专利技术的实施例采用如下技术方案：本专利技术实施例的一方面，提供一种全息显示装置，包括背光模组、呈矩阵形式排列的多个光调制组件、定位器、数据驱动器、以及方向控制器；所述定位器与所述方向控制器相连接，所述定位器用于采集观测位置；所述方向控制器还连接所述背光模组，所述方向控制器用于根据所述定位器的采集结果控制所述背光模组输出光线的传播方向；所述光调制组件设置于所述背光模组出光侧，且与所述数据驱动器相连接；所述背光模组沿所述传播方向输出的光线入射至与所述观测位置相对应的至少一个所述光调制组件，该光调制组件用于接收所述数据驱动器输出的写入信号，并根据所述写入信号对入射光线进行调制，以向所述观测位置显示全息图像。优选的，所述光调制组件包括空间光调制器以及位于所述空间光调制器出光侧的透镜；所述空间光调制器用于在写入信号的控制下，将入射光线作为读出光进行调制并出射输出光；所述透镜用于将所述输出光汇聚至所述观测位置。优选的，所述背光模组包括光源、第一导光器以及第二导光器；所述第一导光器设置于所述光源的出光侧，所述光源和所述第一导光器分别位于所述光调制组件的两个非光线传输侧，且所述光源和所述第一导光器均设置于所述第二导光器和所述光调制组件之间，以使得所述光源发出的光线与所述光调制组件的光线传输侧平行，并入射至所述第一导光器；所述第一导光器与所述方向控制器相连接，所述第一导光器用于在所述方向控制器的控制下，将所述光源的出射光导入至所述第二导光器；所述第二导光器与所述方向控制器相连接，所述第二导光器用于在所述方向控制器的控制下，将所述第一导光器的出射光沿所述传播方向导入至所述光调制组件。进一步优选的，所述第一导光器包括第一反射镜。进一步优选的，所述第二导光器包括一个第二反射镜；或者所述第二导光器包括多个第二反射镜，每个所述第二反射镜与一个所述光调制组件的位置相对应。进一步优选的，所述第二反射镜为凹面反射镜。进一步优选的，所述空间光调制器为液晶空间光调制器。进一步优选的，所述光源包括激光发射器以及设置于所述激光发射器出光侧的扩束准直透镜；或者，所述光源包括LED光源。本专利技术实施例的另一方面，提供一种控制如上所述的任意一种全息显示装置的方法，所述方法包括：定位器采集观测位置；方向控制器根据所述定位器的采集结果控制所述背光模组输出光线的传播方向；数据驱动器输出写入信号；所述背光模组沿所述传播方向与所述观测位置相对应的至少一个光调制组件输出光线；所述光调制组件根据所述写入信号对入射光线进行调制，以向所述观测位置显示全息图像。优选的，当所述定位器采集到多个观测位置时，所述定位器采集观测位置之后所述方法包括：所述方向控制器根据不同的观测位置依次控制所述背光模组输出光线的传播方向；所述背光模组沿不同的传播方向依次向与各个所述观测位置对应的至少一个光调制组件输出光线；数据驱动器依次向与各个所述观测位置对应的至少一个光调制组件输出写入信号；与各个所述观测位置对应的至少一个光调制组件依次根据所述写入信号对入射光线进行调制，以向所述多个观测位置依次显示全息图像。本专利技术实施例提供一种全息显示装置及其控制方法，该全息显示装置包括背光模组、多个呈矩阵形式排列的多个光调制组件、定位器、数据驱动器、以及方向控制器。其中，定位器与方向控制器相连接，该定位器用于采集观测位置。方向控制器还连接背光模组，该方向控制器用于根据定位器的采集结果控制背光模组输出光线的传播方向。基于此，上述光调制组件设置于背光模组出光侧，且与数据驱动器相连接。该背光模组沿传播方向输出的光线入射至与上述采集到的观测位置相对应的至少一个光调制组件，该光调制组件用于接收数据驱动器输出的写入信号，并根据写入信号对入射光线进行调制，以向观测位置显示全息图像。在此情况下，当背光模组沿方向控制器设定好的传播方向输出光线时，该光线会入射至与定位器采集到的观测位置相对应的至少一个光调制组件上。此时，该光调制组件可以根据数据驱动器提供的写入信号对入射光进行调制，以向上述观测位置显示全息图像。这样一来，当用户观看全息显示的观测位置发生变化后，通过方向控制器可以改变背光模组输出光线的传播方向，使得背光模组发出的光线能够照射至与变化后的观测位置相对应的光调制组件上，从而通过该光调制组件向变化后的观测位置显示全息图像，进而使得全息显示不再受到现有技术中视窗位置的限制，提高了全息显示的视角范围。此外，当具有多个用户进行观测时，定位器能够将不同的观测位置的数据信息传输至方向控制器，使得方向控制器根据不同的观测位置依次控制背光模组输出光线的传播方向。在此情况下，数据驱动器可以依次向与各个观测位置对应的至少一个光调制组件输出写入信号，从而使得与各个所述观测位置对应的至少一个光调制组件可以依次根据上述写入信号对入射光线进行调制，以向多个观测位置依次显示全息图像。基于此，虽然位于不同观测位置的用户接受到全息图像的时间不同步，但由于人体的大脑对看到的图像具有视觉暂留功能，因此用户不会感觉到上述信号传输的差异，从而达到多人同步观看的效果。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1a为现有技术提供的一种全息显示装置的全息显示示意图；图1b为现有技术提供的另一种全息显示装置的全息显示示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种全息显示装置的结构示意图；图3为图2中光调制组件的排列示意图；图4为具有图2或图3中光调制组件具体结构的一种全息显示装置的结构示意图；图5为具有图2中背光本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全息显示装置，其特征在于，包括背光模组、呈矩阵形式排列的多个光调制组件、定位器、数据驱动器、以及方向控制器；所述定位器与所述方向控制器相连接，所述定位器用于采集观测位置；所述方向控制器还连接所述背光模组，所述方向控制器用于根据所述定位器的采集结果控制所述背光模组输出光线的传播方向；所述光调制组件设置于所述背光模组出光侧，且与所述数据驱动器相连接；所述背光模组沿所述传播方向输出的光线入射至与所述观测位置相对应的至少一个所述光调制组件，该光调制组件用于接收所述数据驱动器输出的写入信号，并根据所述写入信号对入射光线进行调制，以向所述观测位置显示全息图像。

【技术特征摘要】
1.一种全息显示装置，其特征在于，包括背光模组、呈矩阵形式排列的多个光调制组件、定位器、数据驱动器、以及方向控制器；所述定位器与所述方向控制器相连接，所述定位器用于采集观测位置；所述方向控制器还连接所述背光模组，所述方向控制器用于根据所述定位器的采集结果控制所述背光模组输出光线的传播方向；所述光调制组件设置于所述背光模组出光侧，且与所述数据驱动器相连接；所述背光模组沿所述传播方向输出的光线入射至与所述观测位置相对应的至少一个所述光调制组件，该光调制组件用于接收所述数据驱动器输出的写入信号，并根据所述写入信号对入射光线进行调制，以向所述观测位置显示全息图像。2.根据权利要求1所述的全息显示装置，其特征在于，所述光调制组件包括空间光调制器以及位于所述空间光调制器出光侧的透镜；所述空间光调制器用于在写入信号的控制下，将入射光线作为读出光进行调制并出射输出光；所述透镜用于将所述输出光汇聚至所述观测位置。3.根据权利要求1或2任一项所述的全息显示装置，其特征在于，所述背光模组包括光源、第一导光器以及第二导光器；所述第一导光器设置于所述光源的出光侧，所述光源和所述第一导光器分别位于所述光调制组件的两个非光线传输侧，且所述光源和所述第一导光器均设置于所述第二导光器和所述光调制组件之间，以使得所述光源发出的光线与所述光调制组件的光线传输侧平行，并入射至所述第一导光器；所述第一导光器与所述方向控制器相连接，所述第一导光器用于在所述方向控制器的控制下，将所述光源的出射光导入至所述第二导光器；所述第二导光器与所述方向控制器相连接，所述第二导光器用于在所述方向控制器的控制下，将所述第一导光器的出射光沿所述传播方向导入至所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张玉欣，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11