[实用新型]一种3D光场显示装置

说明书

本实用新型实施例涉及光学技术领域，特别涉及一种3D光场显示装置。本实用新型实施例提供的3D光场显示装置包括：光源、光波导、显示器和至少两个体全息元件，其中，光源用于提供照明光；光波导具有平行的第一表面和第二表面，第一表面设置有至少一个耦入区域和耦出区域；显示器设置于第一表面，并与耦出区域对应设置；至少两个体全息元件间隔设置于第二表面，用于将照明光反向衍射至显示器。在该3D光场显示装置中，体全息元件能使特定波长、特定方向的照明光反向衍射至光波导的耦出区域，并由耦出区域耦出至显示器，再被显示器上的图像进行调制发出定向的光场，该3D光场显示装置采用体全息元件使得照明光场为一个定制的发散光场，3D显示效果好。

技术领域

本实用新型实施例涉及光学技术领域，特别涉及一种3D光场显示装置。

背景技术

光场显示技术是通过记录物体信息在传播过程中的三维位置信息再现出原物体的三维信息技术，相比只记录二维的传统成像方式多出1个自由度，因而在图像重建过程中，能够获得更加丰富的图像信息。现阶段由于3D显示带来的真实感和深度信息,使得越来越多的人对其进行研究,更加丰富了我们的生活。其具有真实的空间三维显示，即观察者不必借助任何工具就如同看真实景物一般,围绕着它可以看到物体各个侧面的三维信息。结合两者的优点因此出现了3D光场显示技术。

3D光场显示技术分为记录和再现两个阶段，在三维数据记录阶段，物体的三维信息通过多个微透镜被CCD(Charge-coupled Device，电荷耦合元件)采集到。多个微透镜由许多完全相同的小透镜组成，这些小透镜称为单元透镜，通过这些单元透镜记录下来的图像阵列，即为单元图像。单元图像被CCD记录和存储。在三维图像信息再现阶段，单元图像阵列在空间光调制器或LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示器)上显示，单元图像发出的光经过多个微透镜折射，折射光线在空间中叠加，再现出原物体的光场，即可看到原物体的三维图像。

目前3D光场显示技术通用的方法是使用柱透镜阵列或者微透镜阵列实现3D信息的视差，从而实现3D光场的显示，然而这种显示方法3D显示效果差。

实用新型内容

针对现有技术的上述缺陷，本实用新型实施例的目的是提供一种3D光场显示装置，3D显示效果好。

本实用新型实施例的目的是通过如下技术方案实现的：

为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种3D光场显示装置，包括：光源、光波导、显示器和至少两个体全息元件；

所述光源用于提供照明光；

所述光波导具有平行的第一表面和第二表面，所述第一表面设置有至少一个耦入区域和耦出区域，所述耦入区域用于耦入所述照明光，所述耦出区域用于耦出所述照明光；

所述显示器设置于所述第一表面，并且与所述耦出区域对应设置，所述显示器用于载入图像；

所述至少两个体全息元件间隔设置于所述第二表面，所述体全息元件用于将所述照明光反向衍射至所述显示器。

在一些实施例中，所述3D光场显示装置还包括衰减片，所述衰减片设置于所述显示器和所述光波导的第一表面之间。

在一些实施例中，所述体全息元件贴附设置于所述光波导的第二表面。

在一些实施例中，所述体全息元件形状为矩形。

在一些实施例中，所述3D光场显示装置还包括耦入棱镜；所述耦入棱镜设置于所述光波导的耦入区域，所述耦入棱镜用于将所述照明光耦入至所述光波导。

在一些实施例中，所述3D光场显示装置还包括准直系统，所述准直系统设置于所述光源与所述耦入棱镜之间，所述准直系统用于对所述光源进行准直。

在一些实施例中，所述3D光场显示装置还包括矩形光阑，所述矩形光阑设置于所述准直系统和所述耦入棱镜之间。