[发明专利]基于全息光学元件的集成成像头盔3D显示装置

权利要求书

1.基于全息光学元件的集成成像头盔3D显示装置，其特征在于，该装置主要包括微显示器、微准直透镜、全息光波导、入射光栅和具有微透镜阵列功能的全息光学元件，微显示器位于微准直透镜的物方焦平上，微准直透镜位于微显示器与全息光波导的中间，入射光栅的光栅面与全息光波导紧密耦合，具有微透镜阵列功能的全息光学元件与全息光波导紧密耦合；微显示器投射出带有微图像阵列的图像信息，经过微准直透镜的准直形成平行光波I，平行光波I由入射光栅的衍射效应改变传输方向并沿光波导方向向前无损传播，当平行光波I传播到具有微透镜阵列功能的全息光学元件时，平行光波I与具有微透镜阵列功能的全息光学元件的倾斜夹角为θ，带有微图像阵列的图像信息经过具有微透镜阵列功能的全息光学元件的调制后重建出3D图像，观看者透过全息光波导和具有微透镜阵列功能的全息光学元件观看到3D图像。

2.根据权利要求1所述的基于全息光学元件的集成成像头盔3D显示装，其特征在于，具有微透镜阵列功能的全息光学元件的制作方法为，平行光波II垂直入射微透镜阵列形成球面波阵列I，透镜I和透镜II组合形成一个4F系统，4F系统将球面波阵列I向前搬移形成球面波阵列II，全息材料位于球面波阵列II的焦平面上，平行光波III以倾斜角度θ入射全息材料层，平行光波III和球面波阵列II具有相同的波长和偏振态，球面波阵列II和平行光波III从全息材料层的同侧入射并发生干涉，干涉条纹被记录在全息材料上，经过后期处理就得到了具有微透镜阵列功能的全息光学元件。