【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开涉及一种用于显示浮空图像的装置。
技术介绍
1、浮空图像显示装置是用于显示图像的装置，该图像当被观看时看起来在半空中或在空中与显示面板间隔开。
2、最近，鉴于对增强现实(ar)和虚拟现实(vr)技术的需求增加，并且鉴于对卫生的关注增加(即，防止传染病传播到其他人)，对作为能够进行非接触交互的电子装置的浮空图像显示装置的需求正在增加。
3、二面角反射器阵列(dcra)被用于形成浮空图像。当包含源图像的光在dcra处被反射两次并且光在dcra的相对侧再次汇集时，浮空图像被形成。这里，浮空图像被形成的位置与dcra相距dcra与源图像之间的距离。换句话说，dcra与浮空图像被形成的位置之间的距离等于或大于dcra与源图像之间的距离。因此，与用于形成浮空图像的高度对应的空间需要被确保在dcra下方。因此，由光学系统占据的体积可能增加。
技术实现思路
1、技术问题
2、提供了一种用于简化光学系统的浮空图像显示装置。
3、技术解决方案
4、根据本公开的一方面，提供了一种浮空图像显示装置，包括：图像形成装置，被配置为形成源图像；波导，被配置为将在一个位置处输入到所述波导中的源图像的光引导到在另一位置处被输出；全息光学装置，被设置在从所述波导输出的所述光的行进路径上，所述全息光学装置包括被配置为以目标衍射角衍射具有第一入射角区域的所述光的全息图案；以及浮空元件，包括多个角反射器，所述浮空元件被配置为通过在半空中远离所述浮空元件的第一
5、所述全息光学装置可包括多种类型的角度选择性全息图案，所述多种类型的角度选择性全息图案被配置为根据所述光的入射角选择性地起作用。
6、所述多种类型的角度选择性全息图案可包括不同的反应角区域。
7、所述多种类型的角度选择性全息图案的反应角区域的总区域可包括第一入射角区域，并且其中，所述多种类型的数量被设置为使得所述总区域的范围等于或大于第一入射角区域的范围。
8、反应角区域中的每个的大小等于或大于1°并且等于或小于5°。
9、所述全息光学装置可包括沿着所述光的行进路径被设置的第一全息光学元件和第二全息光学元件，并且其中，第一全息光学元件和第二全息光学元件在第一入射角区域中的不同角区域上起作用。
10、第一全息光学元件和第二全息光学元件中的每个可包括多种类型的角度选择性全息图案，所述多种类型的角度选择性全息图案被配置为根据光的入射角选择性地起作用。
11、第一全息光学元件可包括所述多个角度选择性全息图案中的第一角度选择性全息图案，第一角度选择性全息图案被配置为以目标衍射角衍射在第一范围内的入射光并且分布式地管理第一范围，并且其中，第二全息光学元件可包括所述多个角度选择性全息图案中的第二角度选择性全息图案，第二角度选择性全息图案被配置为以目标衍射角衍射在与第一范围不同的第二范围内的入射光并且分布式地管理第二范围。
12、第一范围和第二范围的总区域可包括第一入射角区域，并且其中，第一范围和第二范围的总区域的范围等于或大于第一入射角区域的范围。
13、所述浮空图像显示装置可包括第三全息光学元件，被配置为在第三区域上起作用，第三区域不同于与第一全息光学元件对应的第一区域和与第二全息光学元件对应的第二区域。
14、目标衍射角基于浮空元件与形成浮空图像的第一位置之间的距离被设置。
15、光学系统的厚度小于所述浮空元件与形成浮空图像的第一位置之间的距离，光学系统由所述图像形成装置、所述波导和所述全息光学装置形成。
16、光学系统的厚度等于或小于所述浮空元件与形成浮空图像的第一位置之间的距离的1/4。
17、所述全息图案是偏振相关的全息图案，偏振相关的全息图案被配置为以不同偏振状态输出以目标衍射角被衍射的初级光和未被衍射的零级光。
18、所述浮空图像显示装置可包括被设置在所述浮空元件与全息光学装置之间的偏振滤光器，偏振滤光器被配置为透射初级光并且阻挡零级光。
19、所述波导可包括：引导构件，被配置为在其中多次完全反射入射光；输入耦合器，被配置为以一定角度输入源图像的所述光以在所述引导构件中被全反射；以及输出耦合器，被配置为向外输出在所述引导构件中被全反射多次的所述光。
20、所述输入耦合器可包括衍射图案，其中，衍射图案的衍射角θd被设置为满足以下条件：
21、asin(1/n)<θd<atan(w/(2t))，
22、其中，n表示所述引导构件的折射率，t表示所述引导构件的厚度，并且w表示所述输入耦合器的宽度。
23、所述输出耦合器可包括衍射图案，其中，衍射图案被配置为在与光入射在输入耦合器上的方向平行的方向上输出光。
24、根据本公开的另一方面，提供了一种电子装置，包括：浮空图像显示装置，包括：图像形成装置，被配置为形成源图像；波导，被配置为将在第一位置处输入到所述波导中的源图像的光引导到在第二位置处被输出；全息光学装置，被设置在从所述波导输出的所述光的行进路径上，所述全息光学装置包括被配置为以目标衍射角衍射具有第一入射角区域的所述光的全息图案；以及浮空元件，包括多个角反射器，所述浮空元件被配置为通过在半空中远离所述浮空元件的第一位置处形成从所述全息光学装置输出的所述光的图像来形成源图像的浮空图像。
25、所述电子装置可包括：传感器，被配置为识别用户相对于浮空图像的姿势；以及处理器，被配置为执行与所述姿势相关联的特定应用。
26、有利效果
27、浮空图像显示装置具有薄的光学系统结构，并且可在期望高度的位置处形成浮空图像。
28、浮空图像显示装置可提供具有减少的重影效应的浮空图像。
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1.一种浮空图像显示装置，包括：
2.根据权利要求1所述的浮空图像显示装置，其中，所述全息光学装置包括多种类型的角度选择性全息图案，所述多种类型的角度选择性全息图案被配置为根据所述光的入射角选择性地起作用。
3.根据权利要求2所述的浮空图像显示装置，其中，所述多种类型的角度选择性全息图案包括不同的反应角区域。
4.根据权利要求3所述的浮空图像显示装置，其中，所述多种类型的角度选择性全息图案的反应角区域的总区域包括第一入射角区域，并且
5.根据权利要求1所述的浮空图像显示装置，其中，所述全息光学装置包括沿着所述光的行进路径被设置的第一全息光学元件和第二全息光学元件，并且其中，第一全息光学元件和第二全息光学元件在第一入射角区域中的不同角区域上起作用。
6.根据权利要求5所述的浮空图像显示装置，其中，第一全息光学元件和第二全息光学元件中的每个包括多种类型的角度选择性全息图案，所述多种类型的角度选择性全息图案被配置为根据所述光的入射角选择性地起作用。
7.根据权利要求6所述的浮空图像显示装置，其中，第一全息光学元件包
8.根据权利要求7所述的浮空图像显示装置，其中，第一范围和第二范围的总区域包括第一入射角区域，并且
9.根据权利要求7所述的浮空图像显示装置，还包括第三全息光学元件，被配置为在第三区域上起作用，第三区域不同于与第一全息光学元件对应的第一区域和与第二全息光学元件对应的第二区域。
10.根据权利要求1所述的浮空图像显示装置，其中，光学系统的厚度小于所述浮空元件与形成浮空图像的第一位置之间的距离，光学系统由所述图像形成装置、所述波导和所述全息光学装置形成。
11.根据权利要求10所述的浮空图像显示装置，其中，光学系统的厚度等于或小于所述浮空元件与形成浮空图像的第一位置之间的距离的1/4。
12.根据权利要求1所述的浮空图像显示装置，其中，所述全息图案是偏振相关全息图案，偏振相关全息图案被配置为以不同偏振状态输出以目标衍射角被衍射的初级光和未被衍射的零级光。
13.根据权利要求1所述的浮空图像显示装置，其中，所述波导包括：
14.根据权利要求13所述的浮空图像显示装置，其中，所述输出耦合器包括衍射图案，
15.一种电子装置，包括：
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种浮空图像显示装置，包括：
2.根据权利要求1所述的浮空图像显示装置，其中，所述全息光学装置包括多种类型的角度选择性全息图案，所述多种类型的角度选择性全息图案被配置为根据所述光的入射角选择性地起作用。
3.根据权利要求2所述的浮空图像显示装置，其中，所述多种类型的角度选择性全息图案包括不同的反应角区域。
4.根据权利要求3所述的浮空图像显示装置，其中，所述多种类型的角度选择性全息图案的反应角区域的总区域包括第一入射角区域，并且
5.根据权利要求1所述的浮空图像显示装置，其中，所述全息光学装置包括沿着所述光的行进路径被设置的第一全息光学元件和第二全息光学元件，并且其中，第一全息光学元件和第二全息光学元件在第一入射角区域中的不同角区域上起作用。
6.根据权利要求5所述的浮空图像显示装置，其中，第一全息光学元件和第二全息光学元件中的每个包括多种类型的角度选择性全息图案，所述多种类型的角度选择性全息图案被配置为根据所述光的入射角选择性地起作用。
7.根据权利要求6所述的浮空图像显示装置，其中，第一全息光学元件包括所述多个角度选择性全息图案中的第一角度选择性全息图案，第一角度选择性全息图案被配置为以目标衍射...
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