[发明专利]一种基于相长干涉的三维立体显示装置

权利要求书

1.一种基于相长干涉的三维立体显示装置，其特征在于：包括：

相干光源装置（1），产生激光光束；

照明光学系统（2），接受相干光源装置（1）发出的激光光束，并对该激光光束进行扩束；

复振幅空间光调节器（3），接受照明光学系统（2）发出的扩束后的激光光束，并对扩束后的激光光束的振幅和位相进行逐像素调节；

透镜阵列（4），接受经过复振幅空间光调节器（3）调节后的光波，透镜阵列（4）中的每个透镜（15）覆盖复振幅空间光调节器（3）的2个以上像素（16），使得经过复振幅空间光调节器（3）每个象素调节后的光波，经过透镜阵列（4）中对应透镜聚焦后照明三维立体成像空间的一个子空间，不同像素调节后的光波被透镜阵列（4）中所对应不同透镜聚焦后形成的子空间相互交叠，基于相长干涉原理在空中形成体元，由众多体元构成离散三维立体图像。

2.根据权利要求1所述的一种基于相长干涉的三维立体显示装置，其中，相干光源装置（1）同时产生三基元色激光光束；

照明光学系统（2），接受相干光源装置（1）发出的三基元色激光光束，并对该激光光束进行扩束和三基元色分离，使得透镜阵列（4）中的透镜（15）依次被不同基元色激光照明。

3.根据权利要求1所述的一种基于相长干涉的三维立体显示装置，其中，照明光学系统（2）包括二维光栅阵列（13）和第三光学透镜（14），二维光栅阵列（13）垂直放置在第三光学透镜（14）的焦平面，二维光栅阵列（13）包含三块二维光栅，每块二维光栅接受一种基元色激光，设计每块二维光栅的光栅参数，同时安排每块二维光栅的横向空间位置，使得经每块二维光栅衍射后的光斑阵列与透镜阵列（4）对准，而且不同基元色衍射光斑依次照明透镜阵列（4）中的不同透镜（15）。

4.根据权利要求1所述的一种基于相长干涉的三维立体显示装置，其特征在于，所述的透镜阵列（4）中每个透镜（15）的位置呈随机排列，使得高阶衍射像可以忽略不计。

5.根据权利要求1所述的一种基于相长干涉的三维立体显示装置，其特征在于，所述的透镜阵列（4）中每个透镜（15）的位置呈周期排列，设定排列周期的大小，使得高阶衍射像可以忽略不计。

6.根据权利要求1所述的一种基于相长干涉的三维立体显示装置，其特征在于，所述的复振幅空间光调节器（3）包含依次放置的第一偏振片（7）、第一空间光调制器（8）、第二偏振片（9）、第二空间光调制器（10）和第三偏振片（11），通过调节第一偏振片（7）、第二偏振片（9）和第三偏振片（11）的偏振方向，使得第一空间光调制器（8）工作在位相调节为主模式，第二空间光调制器（10）工作在振幅调解为主模式；或者使得第一空间光调制器（8）工作在振幅调节为主模式，第二空间光调制器（10）工作在位相调解为主模式；第一空间光调制器（8）和第二空间光调制器（10）的像素相互对准；同时选择第一空间光调制器（8）和第二空间光调制器（10）的像素间距使得2个以上像素对应透镜阵列（4）中的一个对应透镜。