[发明专利]透射式几何全息显示系统

权利要求书

1.透射式几何全息显示系统，包括：

显示元件(6)，用于在空间投影画面信息；

透射式几何全息屏(7)，是具有把透射式几何全息屏(7)一侧的像点汇聚到其另一侧形成共轭像点的屏幕，其位置与显示元件(6)相对应，用于把显示元件(6)投影出的图像转化到相对透射式几何全息屏(7)的光学共轭位置；

支持结构(8)，分别与显示元件(6)和透射式几何全息屏(7)相匹配，为二者提供物理结构支撑；

控制器(9)，与显示元件(6)电连接，其特征在于：所述显示元件(6)采用至少一个、能够投影出二维画面的普通投影设备，其中，所述透射式几何全息显示系统的视点数为n，所述显示元件(6)包含的普通投影设备最外侧镜片的透光部分直径的均值为D分米，所述显示元件(6)包含的普通投影设备投影光源功率的均值为P瓦，满足：

2.根据权利要求1所述的透射式几何全息显示系统，其特征在于：所述显示元件(6)包含的普通投影设备的显示光通量均值为L流明，其与所述透射式几何全息显示系统的视点数n之间满足：

n^1.27·L≤24000。

3.根据权利要求2所述的透射式几何全息显示系统，其特征在于：所述透射式几何全息显示系统的视点数n，所述显示元件(6)包含的普通投影设备最外侧镜片的透光部分直径的均值D分米以及所述显示元件(6)包含的普通投影设备的平均显示光通量L流明之间满足：

4.根据权利要求1～3任意一项所述的透射式几何全息显示系统，其特征在于：所述显示元件(6)所采用的多个普通投影设备，可以使用能够实现三维画面或者分布在空间不同景深的二维画面组显示的投影设备替代。

5.根据权利要求1所述的透射式几何全息显示系统，其特征在于：所述显示元件(6)的投影焦深在距离镜头的最外侧镜片0.1m以及0.1m以外的空间内可调。

6.根据权利要求1所述的透射式几何全息显示系统，其特征在于：所述透射式几何全息屏(7)采用柔性全息屏。

7.根据权利要求1所述的透射式几何全息显示系统，其特征在于：所述支持结构(8)为可以运动或者变形的结构，与控制器(9)电连接，所述控制器(9)能够控制支持结构(8)来实现显示元件(6)和透射式几何全息屏(7)的相对运动和/或整体运动。

8.根据权利要求7所述的透射式几何全息显示系统，其特征在于：还包括与控制器(9)电连接的交互动作捕捉单元(101)，所述交互动作捕捉单元(101)用于识别用户的交互动作并将用户交互动作信息发送给控制器(9)，所述控制器(9)根据接收到的交互动作捕捉单元(101)获取的用户交互动作信息调整显示画面内容。

9.根据权利要求8所述的透射式几何全息显示系统，其特征在于：还包括与控制器(9)电连接的人眼跟踪单元(102)，所述人眼跟踪单元(102)用于跟踪人眼的位置并将人眼的定位信息发送给控制器(9)，所述控制器(9)根据接收到的人眼跟踪单元(102)获取的人眼定位信息，来控制支持结构(8)做出相应的动作响应，来调整显示元件(6)和透射式几何全息屏(7)的相对位置和/或整体空间位置，使用户眼睛始终处于系统的可视空间内。

10.根据权利要求9所述的透射式几何全息显示系统，其特征在于：所述可视空间是以显示元件(6)的每个投影设备最外侧镜片中心为原点，以镜片中心外法线为Y轴方向，以过原点垂直于水平面的直线为X轴，以过原点垂直于X轴和Y轴的直线为Z轴的坐标系(X,Y,Z)相对于透射式几何全息屏(7)的光学共轭坐标系(X′,Y′,Z′)下满足以下关系式的空间：

其中K为一个扩展常数，单位为分米，K范围为0＜K＜0.08；

m为共轭偏差常数，m范围为0≤m≤5。