[发明专利]投影式裸眼三维显示装置

说明书

本申请涉及一种投影式裸眼三维显示装置，属于显示技术领域，包括：投影装置和设置于投影装置的出光端的指向性投影屏幕；指向性投影屏幕包括谐衍射透镜阵列，谐衍射透镜阵列用于将具有不同波长的光线会聚至目标视点；可以解决现有的大幅面裸眼3D显示装置的衍射效率低、难以消除零级光的影响的问题；由于谐衍射透镜阵列具有更高的衍射效率，因此可以根据空间光调制器上滤光片的中心波长设计谐衍射透镜阵列的谐衍射的相位因子，使得不同波长的出射光聚焦至空间同一点以实现裸眼彩色3D显示，可以消除色散；同时谐衍射透镜阵列为连续形面，理论衍射效率可以达到100％，可以提高衍射效率，从而提高光能利用率。

技术领域

本申请涉及一种投影式裸眼三维显示装置，属于显示技术领域。

背景技术

三维(3Dimensions，3D)显示技术是指使画面变得立体逼真，图像不再局限于屏幕的二维平面上的技术。3D显示技术包括眼镜式和裸眼式，眼镜式3D显示技术需要借助额外的辅助设备(比如3D眼镜等)才能观察到立体图像。而裸眼式3D显示技术由于无需辅助设备、观看便捷等因素成为未来3D显示技术的主要发展趋势。

基于视差原理的裸眼3D显示技术包括视障法、微柱透镜法等。在这些技术中，视障屏或者微柱透镜阵列被设置在液晶显示面板表面以实现不同视角的图像在空间角度上的分离。现有的大幅面的裸眼3D显示装置包括投影装置和指向性投影屏幕，该指向性投影屏幕包括多个像素阵列，单个像素为纳米衍射光栅。

然而，现有的普通衍射元件的裸眼3D显示装置的衍射效率低，难以消除零级光的影响，光能利用率不高。

发明内容

本申请提供了一种投影式裸眼三维显示装置，可以解决现有的大幅面裸眼3D显示装置的衍射效率低、难以消除零级光的影响的问题。本申请提供如下技术方案：所述投影式裸眼三维显示装置，包括：

投影装置，用于投射投影图像；

所述指向性投影屏幕，设置于所述投影装置的出光端；所述指向性投影屏幕包括谐衍射透镜阵列，所述谐衍射透镜阵列用于将具有不同波长的光线会聚至目标视点。

可选地，所述谐衍射透镜阵列包括多个像素单元，每个像素单元为一个谐衍射透镜或者为一个谐衍射透镜的一部分，每个像素单元用于将接收到的具有不同波长的光线会聚至所述目标视点。

可选地，所述目标视点的数量为n个，所述n为正整数；

n个像素单元构成一个体像素，每个体像素中的n个像素单元与n个目标视点一一对应。

可选地，所述多个像素单元之间紧密排布；和/或，所述多个体像素之间紧密排布。

可选地，所述多个像素单元之间具有透光介质；和/或，所述多个体像素之间具有透光介质。

可选地，每个体像素中的n个像素单元具有不同的周期和不同取向，以使入射的具有不同波长的光线会聚至对应的目标视点。

可选地，所述投影装置包括多个子像素，所述多个子像素与所述多个像素单元一一对应。

可选地，每个像素单元的谐衍射的相位因子根据所述光线的中心波长确定。

可选地，所述显示芯片包括空间光调制器。

可选地，所述投影装置包括依次设置于指向性光源的出光端的显示芯片和投影镜头；所述显示芯片用于获取所述指向性光源照射的光信号；将所述光信号与多视角图像信号进行调制得到调制信号；并将所述调制信号输出至所述投影镜头；所述投影镜头用于将所述调制信号放大得到投影图像，并将所述投影图像投射至指向性投影屏幕。

可选地，所述显示芯片包括空间光调制器。