[发明专利]在显示装置上多重模式呈现视频全息图的图像内容的方法以及多重模式显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种在显示装置上多重模式呈现视频全息图的图像内容的方法。该装置是全息显示装置，其包含一个或多个光源、光学系统和具有全息内容的调幅式空间光调制器SLM。在第一种模式中，该方法提供一种三维景象形式的全息呈现，在另一种模式中，提供一种三维内容的自动立体呈现，并且在另一模式中提供一种传统的二维呈现。本发明还涉及可用来实施所述方法的全息显示装置。

正如公知的自动立体显示装置，在全息显示装置中，也需要有提供文本、文字或图表的二维或自动立体呈现的显示区域，并且在全息或自动立体呈现中提供图形元素。本发明因此涉及在多重模式全息显示装置中实现所述呈现模式的方法，其目的在于确保多个观察者可通过各自的呈现模式观察到显示器上的独立区域。

背景技术

至于所涉及的在自动立体显示和二维呈现之间的切换的自动立体显示装置是公知的，例如WO 2005/027534号专利申请的“自动立体显示多用户显示”。其包括用于调整更适宜的白焦距、在观察者的眼睛上作同质光源分布的调焦元件，以及能自由控制如颜色与强度的传播图像矩阵，并且其由调焦元件的光所扩散，用于具有平面或立体图像内容的图像的或图像序列的连续呈现。调焦元件是一个位于图像矩阵前端的最佳位置单元，能在光线传播的方向上被发现，其中的光线是由所述的调焦元件所发射并且扩散到图像矩阵的最大区域范围，并且可以聚焦，在对应于观察者的眼睛的位置上形成具有个别定义的范围的最佳位置单元。时间多路技术可以使从自动立体显示到二维呈现之间的完整显示或在可选择的区域的切换变得可能。此外，多个观察者也可以供给不同的图像内容。

WO 2005/060270号所申请的，“自动立体显示的多用户显示器”公开了一种应用空间多路技术的显示装置。显示装置包括由跟踪和图像控制器来作为方向控制的最佳位置单元，所述最佳位置单元含有具有多个且能被分立启动的发光元件的发光矩阵，以及投影装置，其用来将可替换的启动发光元件以指向性光束的形式投影到对应不同眼睛位置的扩展的最佳位置单元上，以使由传播图像矩阵所提供的立体图像序列的左边与右边的图像可以在观察者的眼睛的左边与右边的位置被呈现出来。为了能从自动立体显示切换到二维呈现，空间多路技术会通过在图像矩阵上交叉分别的图像内容来做补偿。而且，多个观察者也可以供给不同的图像内容。

WO 2005/011291号申请是由飞利浦申请的关于一种可切换的自动立体显示器。它包含可切换的透镜，透镜内部注满了LC液体，并且此透镜由折射率更高的不同物质所环绕。LC液体的折射率借助于电子场来控制，并且能做到可以与环绕物质的折射率相同或不同。如果两者的折射率不同，光线将会在界面处开始衍射；如果折射系数相同，则光线在通过界面的时候将不会衍射。透镜因此也会被打开或闭合。在打开状态时，自动立体呈现会因为开启的图像分离装置而被提供，否则就会提供二维呈现。

WO 2004/070451号申请是由Ocuity所申请，描述了一种具有可切换透镜的可切换自动立体显示器。其中的透镜由双折射材料组成并且由与透镜极性方向相等的折射率的各向同性材料所环绕。一个极性方向的光线将会因此通过透镜而不产生任何衍射，当光在垂直于极性方向时则会导致一个透镜效应。在透镜之后则装配着只用来传播某一或另一极性方向的光线的光学组件。它可以因此而被观察者所选择，看是否要用透镜效应来观察光线，并因此选择要观察二维的还是自动立体的呈现。

一个用来再现视频全息图的装置，简称为全息显示器，典型地包含了具有可控式像素排列的SLM，其中的可控式像素会通过电子式感应发光光线的振幅和/或相位来再现物体点。这种排列就是空间光调制器SLM的形式。一个SLM例如也可以是连续SLM而不是矩阵SLM，包括具有矩阵控制或声光调制器AOM的连续SLM。一个液晶显示器LCD就是个关于利用光图案的空间振幅调节来再现视频全息图的这类合适的显示器的常见例子。然而，这种原理也可用于其他的可控式装置以利用相干光来调整光波前。像素可被单独定址并通过一个全息图像点的离散值来控制。每个像素代表视频全息图的一个全息图像点。在LCD中，术语“像素”就是说明了显示屏上的每一个可以独立定址的图像点。在DLP中，术语“像素”则是用来说明一个单独的微镜体或一小组微镜体。在连续SLM中，术语“像素”则是SLM上用来呈现一个复杂全息图像点的过渡区域。因此，术语“像素”总体上是指能够呈现或显示复杂的全息图像点的最小单位。