[发明专利]全息图的照明

说明书

本文限定了光学器件(例如光学器件的阵列)，所述光学器件(例如光学器件的阵列)形成光束以产生从虚拟源点发出的准直的或发散的/会聚的光束从而对全息图进行照明。还描述了光束从前面对反射全息图进行照明，以及光束与全息光学元件(HOE)镜结合能够实现对反射全息图的后面照明的另一构造。

技术领域

本发明涉及照明系统，该照明系统包括光源和光学器件的紧凑阵列以形成较大光束来产生准直的、发散的或会聚的光束，从而对全息图进行照明。特别地，本发明涉及第一构造以及第二构造，第一构造为光束从前面对全息图进行照明，在第二构造中光束与全息光学元件(holographical optical element，HOE)镜结合能够实现对反射全息图的后面照明。

背景技术

在本领域中需要提供一种可以产生高质量图像的用于均匀地照亮显示全息图的紧凑且完备的方法。最常见的是，全息图照明系统采用在全息图的前面和上面的聚光灯，其必须放置在与全息图本身的尺寸相当或比全息图本身的尺寸大的相对大的距离处，因此在许多应用中是体积大、不美观并且不实用的。此外，这样的灯的照明通常不是均匀的，在其分布的中心较强。许多应用将受益于与全息图本身紧密集成的紧凑照明系统。示例将包括要安装在墙壁上的显示全息图，如没有明显的额外的单独照明的普通的绘画或照片，以及汽车刹车灯或尾灯，其中不存在用于外部照明的空间。

理想地，这样的紧凑照明系统还对杂散光，特别是其它典型光源(诸如天花板聚光灯)或用于环境照明的任何其它光源不敏感，这些光源靠近用于对全息图进行照明的主光源的方向进行发射并且导致不期望的二次图像。

尽管已经存在对全息图进行照明的先前方法，但是所有这些方法都具有特定困难。例如，涉及在透射几何结构中使用反射全息图的US 6,366,371 B1具有较差的效率和杂散光控制。

相关的背景专利是Dausman的DE 10 2007 022 247 A1和Ceres的US14/253,733，上述文献通过引用并入本文。

因此，本发明的至少一个方面的目的是消除或减轻上述问题中的至少一个或更多个。

本发明的另一目的是提供用于形成光束以产生准直的、发散的或会聚的光束从而对全息图进行照明的改进的设备和方法。

本发明的至少一个方面的又一目的是提供作为通用图形介质的改进的全息显示设备，其适于广告、技术和医学可视化、工业和消费者应用(例如海报、3D照片、汽车照明等)。

发明内容

根据本发明的一方面，提供了一种紧凑的全息显示设备，该紧凑的全息显示设备包括光源和光学器件的阵列以形成可以是准直的、发散的或会聚的较大光束来对全息图进行照明。每个光源可以具有被构造成对来自该光源的光进行标称准直的相应光学器件。

来自源和光学器件的阵列的聚集光束可以被配置成通过调整各个光学器件相对于光源的偏移来产生准直的、发散的或会聚的整体光束。

根据本发明的另一方面，提供了一种从与观看者即观看全息图的人相同的一侧对反射全息图的光束照明。

根据本发明的另一方面，提供了一种能够实现反射全息图的后面(即观看者的相对侧)照明的光束与全息光学元件(HOE)镜的结合。

根据本发明的另一方面，提供了一种能够发射光以对全息图进行照明并形成结果全息图像的照明单元，其中该照明单元包括各个光源和相应光学器件的阵列以形成整体准直的、发散的或会聚的光束。

根据本发明的另一方面，提供了一种全息显示设备，该全息显示设备包括：

照明单元，其能够发射光以对全息图进行照明并且形成结果全息图像，其中，该照明单元包括各个光源和光学器件的阵列以形成整体准直的、发散的或会聚的光束。

该全息显示设备还可以包括：