全息显示系统技术方案

本申请提供一种全息显示系统，属于全息显示的技术领域。该系统包括起偏器、第一透镜、偏振解析器和第二透镜；所述第一透镜、所述偏振解析器和所述第二透镜沿入射光路依次设置；并且，所述第一透镜与所述第二透镜为共焦面设置的会聚透镜，并且所述偏振解析器被设置于所述第一透镜与所述第二透镜的共焦面；所述起偏器在光路上被设置于所述偏振解析器的上游，并且所述起偏器被配置为将携带有全息图像信息的入射光转换为线偏振光；所述偏振解析器为超透镜，且所述偏振解析器的相位分布被配置为将抵达所述偏振解析器的线偏振光至少部分地分解为左旋圆偏振光和右旋圆偏振光，并使偏振态不同的光线分别以不同的偏折角度出射，扩展了全息显示的可视范围。息显示的可视范围。息显示的可视范围。

【技术实现步骤摘要】
全息显示系统


[0001]本申请涉及全息显示的
，具体地，本申请涉及用一种全息显示系统。

技术介绍

[0002]近眼三维显示系统包括立体显示、光场显示、变焦显示和全息显示。全息显示系统是一种利用全息原理呈现立体显示的系统。
[0003]现有技术中的全息显示系统所用的全息图是平面的，用户只能在正对全息显示系统投射方向的位置才能观察到完整的立体图像。若从其他位置(例如侧面或斜前方)观察，则无法看到图像或只能看到不完整的图像。
[0004]因此，亟需一种可视范围更大的全息显示系统。

技术实现思路

[0005]为了解决现有技术中全息显示系统的可视范围局限的技术问题，本申请实施例提供了一种全息显示系统所述全息显示系统，包括起偏器、第一透镜、偏振解析器和第二透镜；
[0006]其中，所述第一透镜、所述偏振解析器和所述第二透镜沿入射光路依次设置；并且，所述第一透镜与所述第二透镜为共焦面设置的会聚透镜，并且所述偏振解析器被设置于所述第一透镜与所述第二透镜的共焦面；
[0007]所述起偏器在光路上被设置于所述偏振解析器的上游，并且，所述起偏器被配置为将携带有全息图像信息的入射光转换为线偏振光；
[0008]所述偏振解析器为超透镜，且所述偏振解析器的相位分布被配置为将抵达所述偏振解析器的线偏振光至少部分地分解为左旋圆偏振光和右旋圆偏振光，并使偏振态不同的光线分别以不同的偏折角度出射。
[0009]可选地，所述偏振解析器包括偏振相关超透镜；所述偏振相关超透镜的纳米结构为偏振相关的形状；
[0010]所述起偏器在光路上被设置于所述第一透镜的上游；或
[0011]所述起偏器在光路上被设置于所述偏振解析器与所述第一透镜之间。
[0012]可选地，所述偏振解析器还包括偏振无关超透镜；所述偏振无关超透镜的纳米结构为偏振无关的形状；
[0013]所述偏振无关超透镜与所述偏振相关超透镜空间复用。
[0014]可选地，所述偏振相关超透镜的纳米结构与所述偏振无关超透镜的纳米结构非均匀地混合排列。
[0015]可选地，所述偏振相关超透镜的相位分布至少满足如下关系：
[0016][0017][0018]其中，和分别为所述偏振相关超透镜将抵达所述偏振解析器的线偏振光分解为左旋圆偏振光和右旋圆偏振光并向不同的方向偏折所施加的相位突变；θ为所述左旋圆偏振光相较于光轴的偏折角度；λ为任一抵达所述偏振解析器的光线的波长；x和y分别为任一纳米结构在所述偏振解析器表面垂直于光轴的两个互相垂直的轴上的坐标。
[0019]可选地，所述偏振相关超透镜的相位分布至少还满足如下关系：
[0020][0021][0022][0023][0024]其中，和为所述偏振相关超透镜对左旋圆偏振光和右旋圆偏振光校正色差所施加的相位突变；λ
max
为抵达所述偏振解析器的光束的最大波长；和分别为所述偏振相关超透镜对所述左旋圆偏振光和所述右旋圆偏振光施加的总相位突变。
[0025]可选地，所述偏振无关超透镜的相位分布至少满足如下关系：
[0026][0027]其中，所述为所述偏振无关超透镜对抵达所述偏振解析器(30)的线偏振光不进行分解所施加的相位突变；λ为入射光的波长；n为自然数。
[0028]可选地，所述第一透镜为折射透镜或超透镜，
[0029]和/或，所述第二透镜为折射透镜或超透镜。
[0030]可选地于，所述全息显示系统还包括图像源；所述图像源包括计算全息图和光学记录全息图；和/或
[0031]所述全息显示系统还包括光源。
[0032]可选地，所述全息显示系统还包括空间光调制器；
[0033]所述空间光调制器在光路上被设置于所述第一透镜上游的任一位置，用于产生多束偏折方向不同且携带全息图像信息的光束。
[0034]本申请提供的上述技术方案至少取得了以下有益效果：
[0035]本申请实施例提供的全息显示系统，通过空间光调制器将携带有全息图像信息的入射光分为偏折角度不同的出射光，并使得出射光经过共焦面设置的第一透镜和第二透镜实现全息显示。该全息显示系统还在第一透镜和第二透镜的共焦面设置偏振解析器，在偏振解析器与空间光调制器之间设置起偏器。进一步地，该全息显示系统通过偏振解析器的相位分布配置为将线偏振光部分地分解为左旋圆偏振光和右旋圆偏振光，并使偏振态不同的光以不同的偏折角度出射，从而经过第二透镜后在多个角度成像，扩大了全息成像的可视范围。
附图说明
[0036]所包括的附图用于提供本申请的进一步理解，并且被并入本说明书中构成本说明书的一部分。附图示出了本申请的实施方式，连同下面的描述一起用于说明本申请的原理。
[0037]图1示出了本申请实施例提供的全息显示系统的一种可选的结构示意图；
[0038]图2示出了本申请实施例提供的全息显示系统的又一种可选的结构示意图；
[0039]图3示出了本申请实施例提供的全息显示系统的又一种可选的结构示意图；
[0040]图4示出了本申请实施例提供的偏振解析器的一种可选的工作原理示意图。
[0041]图中附图标记分别表示：
[0042]10
‑
起偏器；20
‑
第一透镜；30
‑
偏振解析器；40
‑
第二透镜；50
‑
空间光调制器；60
‑
图像源；70
‑
光源。
具体实施方式
[0043]现将在下文中参照附图更全面地描述本申请，在附图中示出了各实施方式。然而，本申请可以以许多不同的方式实施，并且不应被解释为限于本文阐述的实施方式。相反，这些实施方式被提供使得本申请将是详尽的和完整的，并且将向本领域技术人员全面传达本申请的范围。通篇相同的附图标记表示相同的部件。再者，在附图中，为了清楚地说明，部件的厚度、比率和尺寸被放大。
[0044]本文使用的术语仅用于描述具体实施方式的目的，而非旨在成为限制。除非上下文清楚地另有所指，否则如本文使用的“一”、“一个”、“该”和“至少之一”并非表示对数量的限制，而是旨在包括单数和复数二者。例如，除非上下文清楚地另有所指，否则“一个部件”的含义与“至少一个部件”相同。“至少之一”不应被解释为限制于数量“一”。“或”意指“和/或”。术语“和/或”包括相关联的列出项中的一个或更多个的任何和全部组合。
[0045]除非另有限定，否则本文使用的所有术语，包括技术术语和科学术语，具有与本领域技术人员所通常理解的含义相同的含义。如共同使用的词典中限定的术语应被解释为具有与相关的技术上下文中的含义相同的含义，并且除非在说明书中明确限定，否则不在理想化的或者过于正式的意义上将这些术语解释为具有正式的含义。
[0046]“包括”或“包含”的含义指明了性质、数量、步骤、操作、部件、部件或它们的组合，但是并未排除其他的性质、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全息显示系统，其特征在于，所述全息显示系统包括起偏器(10)、第一透镜(20)、偏振解析器(30)和第二透镜(40)；其中，所述第一透镜(20)、所述偏振解析器(30)和所述第二透镜(40)沿入射光路依次设置；并且，所述第一透镜(20)与所述第二透镜(40)为共焦面设置的会聚透镜，并且所述偏振解析器(30)被设置于所述第一透镜(20)与所述第二透镜(40)的共焦面；所述起偏器(10)在光路上被设置于所述偏振解析器(30)的上游，并且，所述起偏器(10)被配置为将携带有全息图像信息的入射光转换为线偏振光；所述偏振解析器(30)为超透镜，且所述偏振解析器(30)的相位分布被配置为将抵达所述偏振解析器(30)的线偏振光至少部分地分解为左旋圆偏振光和右旋圆偏振光，并使偏振态不同的光线分别以不同的偏折角度出射。2.根据权利要求1所述的全息显示系统，其特征在于，所述偏振解析器(30)包括偏振相关超透镜；所述偏振相关超透镜的纳米结构为偏振相关的形状，包括纳米鳍、纳米椭圆柱；所述起偏器(10)在光路上被设置于所述第一透镜(20)的上游；或所述起偏器(10)在光路上被设置于所述偏振解析器(30)与所述第一透镜(20)之间。3.根据权利要求2所述的全息显示系统，其特征在于，所述偏振解析器(30)还包括偏振无关超透镜；所述偏振无关超透镜的纳米结构为偏振无关的形状，包括圆环形柱、圆柱、圆台、正方形柱、正方形环柱；所述偏振无关超透镜与所述偏振相关超透镜空间复用。4.根据权利要求3所述的全息显示系统，其特征在于，所述偏振相关超透镜的纳米结构与所述偏振无关超透镜的纳米结构非均匀地混合排列。5.根据权利要求2所述的全息显示系统，其特征在于，所述偏振相关超透镜的相位分布至少满足如下关系：至少满足如下关系：其中，和分别为所述偏振相关超透镜将抵达所述偏振...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜雯，郝成龙，谭凤泽，朱健，
申请(专利权)人：深圳迈塔兰斯科技有限公司，
类型：新型
国别省市：