[实用新型]三维显示装置

说明书

本实用新型涉及三维显示技术领域，具体而言，涉及一种三维显示装置。该三维显示装置包括背光模组、光学渲染模组、空间光调制器、光调制模组及光学目镜系统。背光模组用于为空间光调制器提供平行或近平形的照明光束。空间光调制器的每一个像素根据光学渲染模组输出的灰度值进行显示。光调制模组用于对由空间光调制器输出的灰度调制后的光束进行角度偏转控制，以形成三维虚拟物体的空间光场。光学目镜系统用于将光调制模组输出的三维虚拟物体的空间光场传递至人眼瞳孔中。本实用新型提供的三维显示装置能够解决人眼的汇聚和辐辏不一致问题。

技术领域

本实用新型涉及三维显示技术领域，具体而言，涉及一种三维显示装置。

背景技术

三维显示领域中，提供的待显示的图像是具有立体信息的，也就是说提供的图像是有一定深度的，传统的头盔显示器只能够眼提供单个虚拟平面的显示信息，基于人眼的双目视差效应而使得观看者产生3D景深效果，人眼为了看清不同深度的物体需要调节人眼的晶状体使得人眼聚焦到这个虚拟平面上，虚拟物体深度和虚拟平面的深度差异就会越大，即带来人眼的汇聚和辐辏不一致问题，这样会造成人眼的不适感。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种三维显示装置，以解决上述问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种三维显示装置，包括：背光模组、光学渲染模组、空间光调制器、光调制模组及光学目镜系统；

所述背光模组，用于为所述空间光调制器提供平行或近平形的照明光束；

所述光学渲染模组与所述空间光调制器和光调制模组相连，用于根据待显示三维虚拟物体计算所述空间光调制器的每一个像素在每个时间段内的灰度值并输出到所述空间光调制器上，以及控制所述光调制模组对所述空间光调制器或背光模组输出的光束进行角度偏转；

所述空间光调制器为透射式像素阵列光调制器，所述空间光调制器的每一个像素根据所述光学渲染模组输出的灰度值进行显示；

所述光调制模组为光束角度可调的透射式控光结构，用于对由所述空间光调制器输出的灰度调制后的光束进行角度偏转控制，以形成调制后的三维虚拟物体的空间光场，或用于对由所述背光模组输出的光束进行角度偏转控制，以形成三维虚拟物体的空间光场；

所述光学目镜系统，用于对所述光调制模组输出的调制后的三维虚拟物体的空间光场传递至人眼瞳孔中，或用于对所述空间光调制器输出的调制后的三维虚拟物体的空间光场传递至人眼瞳孔中。

可选地，所述空间光调制器设置于所述背光模组的出射端，所述光调制模组设置于所述空间光调制器的出射端。

可选地，所述光调制模组设置于所述背光模组的出射端，所述空间光调制器设置于所述光调制模组的出射端。

可选地，所述光学目镜系统为单片或多片光学透镜构成。

可选地，所述光学目镜系统为反射式光学目镜系统。

可选地，所述光调制模组为电控液晶光栅结构。

可选地，所述背光模组包括照明光源和光束整形合束器。

可选地，所述空间光调制器为LCOS空间光调制器或LCD空间光调制器。

本实用新型提供的三维显示装置，通过对背光模组、光学渲染模组、空间光调制器、光调制模组及光学目镜系统的巧妙集成与设计，在光学目镜系统的出瞳处形成了一个稠密的光场。通过光学渲染模组对光场信息的控制，可以使得人眼观察待显示三维虚拟物点时，不止一个方向的光束进入人瞳孔，而是有多束具有不同方向的光束进入人眼瞳孔，符合人眼正常观察物体时的特性。因此，本实用新型提供的三维显示装置能够解决人眼的汇聚和辐辏不一致问题。

附图说明