[发明专利]基于AR几何光波导的三维显示装置和三维显示方法

权利要求书

1.一种基于AR几何光波导的三维显示装置，其特征在于，包括：

光源组件，所述光源组件包括可切换光源和沿光轴设置的透镜组；所述可切换光源用于根据第一预设频率交替发射第一光信号和第二光信号；

几何光波导，所述几何光波导包括与光出射方向垂直设置的第一表面和耦入面，所述耦入面位于所述几何光波导一侧；所述几何光波导内形成波导腔，所述波导腔中设置有反射面阵列；所述反射面阵列包括在所述波导腔内依次均匀平行排列的一个以上反射面单元；

所述光源组件位于所述几何光波导的侧边，所述可切换光源发射的第一光信号或第二光信号透过所述透镜组沿光轴垂直入射所述耦入面，经过一个以上所述反射面单元依次出射后，从所述几何光波导的第一表面垂直耦出，形成耦出区域；

显示单元，所述显示单元用于根据第二预设频率切换第一显示状态或第二显示状态以进行三维显示，所述第一显示状态为接收经过所述耦出区域的所述第一光信号，以形成第一视差图像；所述第二显示状态为接收经过所述耦出区域的所述第二光信号，以形成第二视差图像；

所述几何光波导包括与所述耦入面相对的端面和与所述第一表面相对的第二表面，所述反射面单元包括与所述第二表面连接的上沿端和与所述第一表面接触的下沿端；沿所述耦入面到所述端面的方向，所述反射面单元的上沿端在所述第一表面的投影点与前一位置所述反射面单元的所述下沿端重合；

所述反射面阵列中包含N个所述反射面单元，第i个所述反射面单元的反射率为：；

所述三维显示装置还包括：光学透镜，所述光学透镜用于将经过所述耦出区域的所述第一光信号或经过所述耦出区域的所述第二光信号传输至所述显示单元；

所述几何光波导包括第二表面，所述耦入面与所述第二表面形成耦入角，所述反射面阵列和所述第一表面形成反射面倾角，所述耦入角为所述反射面倾角的2倍。

2.根据权利要求1所述的基于AR几何光波导的三维显示装置，其特征在于，所述第二预设频率根据所述第一预设频率设置。

3.根据权利要求1所述的基于AR几何光波导的三维显示装置，其特征在于，所述可切换光源包括：第一光源和第二光源，所述第一光源用于生成所述第一光信号，所述第二光源用于生成所述第二光信号。

4.根据权利要求1所述的基于AR几何光波导的三维显示装置，其特征在于，所述显示单元为液晶显示设备。

5.一种基于AR几何光波导的三维显示方法，其特征在于，应用于如权利要求1至4任一项所述的三维显示装置，所述方法包括：

控制所述光源组件按照所述第一预设频率切换，以获得所述第一光信号或所述第二光信号；

控制所述显示单元按照所述第二预设频率在所述第一显示状态和所述第二显示状态之间切换，以生成所述第一视差图像或所述第二视差图像。