數字全息圖顯示設備制造技術

本發明專利技術涉及數字全息圖顯示設備，該數字全息圖顯示設備通過使用復合調制來將3D圖像顯示為全息圖。該數字全息圖顯示設備包括：空間光調制器，其包括第一像素和第二像素，所述第一像素通過調制第一平面偏振光的相位來輸出第一調制光，所述第二像素通過調制所述第一平面偏振光的相位來輸出第二調制光，其中，所述第二像素與所述第一像素相鄰；和光組合器，其改變從所述第一像素輸出的所述第一調制光的路徑，使得所述第一調制光的路徑對應于從所述第二像素輸出的所述第二調制光的路徑，以將所述第一調制光和所述第二調制光組合在一起，其中，所述第一調制光的相位與所述第二調制光的相位不同。

【技術實現步驟摘要】

本公開涉及一種數字全息圖顯示設備，該數字全息圖顯示設備通過使用空間光調制器來顯示3D圖像。
技術介紹
現在積極進行針對三維（3D）圖像和實現3D圖像的研究。3D圖像技術為觀看者提供與對象的完全真實外觀相對應的3D圖像，而二維（2D）圖像技術提供與對象的平面圖相對應的圖像。因此，實現3D圖像的技術是最終技術。已知三種代表性的用于再現3D圖像的方法：立體方法、全息方法和整體成像方法。全息方法使用激光束，使得可以利用肉眼觀看3D圖像。全息方法是最理想的方法，因為它具有優良的視覺立體特性并且觀看者沒有任何疲勞地觀看3D圖像。全息方法在膠片上記錄從對象光束和參考光束的疊加所獲得的光學干涉。對象光束指的是通過照射具有高相干性的激光束而從對象分散（distract）的光束，并且參考光束指的是具有高相干性的光束。更具體地說，光學干涉可以是包括光波的強度信息和相位信息的一系列干涉條紋（fringe），并且膠片可以是標準的感光膠片。因此，在標準的感光膠片上記錄干涉條紋。干涉條紋在膠片上形成一種衍射光柵，這稱為全息圖。因此，全息方法可以通過將參考光束照射到干涉條紋來再現3D圖像。已存在計算機生成全息術（CGH）的新進展，所述計算機生成全息術（CGH）是一種數字地生成干涉條紋的方法。例如，可以通過數字地計算干涉條紋并將其打印到掩模或膠片上以由適當的相干光源隨后照射來生成全息干涉圖案。近來，開發用于顯示動態圖像以及靜態圖像的計算機生成全息術。計算機生成全息術向諸如LCSLM（液晶空間光調制器）的空間光調制器（在下文中，稱為SLM）發送全息干涉圖案數據。接著，SLM顯示全息干涉圖案，并且通過向SLM照射參考光束將全息干涉圖案再現為3D圖像。圖1是示出根據現有技術的使用計算機生成全息術的數字全息圖顯示設備的結構圖。參照圖1，計算機10生成將在SLM20上顯示的全息干涉圖案數據，并向SLM20發送全息干涉圖案數據。SLM20可以實現為LCSLM。在該情況中，SLM20可以是透射型液晶顯示設備。SLM20可以呈現全息干涉圖案。在SLM20的一側，設置用于生成參考光束的激光源30。為了將參考光束90從激光源30輻射到SLM20的全部表面上，可以順序地布置擴展器40和透鏡系統50。從激光源30輸出的參考光束90穿過擴展器40和透鏡系統50而輻射到SLM20的一側。由于SLM20是透射型液晶顯示設備，所以將在SLM20的另一側再現全息干涉圖案。美國專利號5,416,618公開一種使用兩個透射型液晶顯示器的全息方法的3D圖像顯示設備。更具體地說，美國專利號5,416,618使用用于調制光的相位的第一SLM和用于調制光的振幅的第二SLM以使光的干涉最大化。因此，美國專利號5,416,618通過光的干涉將3D圖像實現為全息圖。但是，美國專利號5,416,618具有如下4個缺點：（1）難以將第一SLM和第二SLM對準，（2）由于兩個SLM導致用于制造3D圖像顯示設備的成本增加，（3）3D圖像顯示設備的厚度較厚，和（4）3D圖像顯示設備的驅動復雜。
技術實現思路
實施方式涉及一種數字全息圖顯示設備，該數字全息圖顯示設備包括：空間光調制器，其包括第一像素和第二像素，所述第一像素通過調制第一平面偏振光的相位來輸出第一調制光，所述第二像素通過調制所述第一平面偏振光的相位來輸出第二調制光，其中，所述第二像素與所述第一像素相鄰；和光組合器，其改變從所述第一像素輸出的所述第一調制光的路徑，使得所述第一調制光的路徑對應于從所述第二像素輸出的所述第二調制光的路徑，以將所述第一調制光所述第二調制光組合在一起，其中，所述第一調制光的相位與所述第二調制光的相位不同。在該
技術實現思路
中描述的特征和優點以及下面的詳細描述不是為了限制。根據附圖、說明書和權利要求，多個附加的特征和優點對于本領域普通技術人員將是明顯的。附圖說明圖1是示出根據現有技術的使用計算機生成全息術的數字全息圖顯示設備的結構圖；圖2是示出數字全息圖顯示設備的示意圖的框圖。圖3是詳細示出圖2的空間光調制器的截面圖。圖4A至4C是空間光調制器的像素的截面圖。圖5是示出圖2的背光單元、空間光調制器、相位延遲板、光組合器和偏振器的截面圖。圖6是示出光組合器的第一光束路徑轉換膜和第二光束路徑轉換膜的示例示圖。具體實施方式下面參照附圖更全面地描述實施方式。在整個說明書中相同的標號指示相同的元件。在下面的描述中，如果確定與實施方式相關的公知功能或配置的詳細描述使主題不清楚，則將省略詳細的描述。本公開涉及通過使用復合（complex）調制來將3D圖像顯示為全息圖的數字全息圖顯示設備。復合調制表示調制光的相位和振幅二者。光的干涉可以通過復合調制而被最大化。圖2是示出數字全息圖顯示設備的示意圖的框圖。參照圖2，根據示例實施方式的數字全息圖顯示設備包括空間光調制器（在下文中，稱為SLM）100、SLM驅動器110、背光單元200、背光驅動器210、光組合器300、相位延遲板400、偏振器500和控制器600。SLM100實現為透射型液晶面板，該透射型液晶面板在上基板和下基板之間包括液晶層。像素按照矩陣形式設置在由數據線和選通線的交叉結構限定的單元區域中。每個像素連接到薄膜晶體管。響應于通過選通線提供的選通脈沖，薄膜晶體管將經由數據線提供的數據電壓傳送給像素的下電極。每個像素通過由下基板的下電極和上基板的上電極之間的電場驅動液晶層的液晶來控制光的透射率。根據示例實施方式的SLM100實現為電控雙折射（ECB）模式。但是，實施方式不限于此，SLM100實現為諸如扭曲向列（TN）模式、垂直配向（VA）模式、面內切換（IPS）模式和邊緣場切換（FFS）模式的任何液晶模式。SLM100的像素被劃分成第一像素和第二像素。第一像素限定為在SLM100的奇數行上形成的像素，并且第二像素限定為在SLM100的偶數行上形成的像素。尤其是，第一像素與第二像素相鄰。另外，由第一像素調制的光的相位不同于由第二像素調制的光的相位。即，第一像素輸出第一調制光，第二像素輸出第二調制光，并且第一調制光的相位不同于第二調制光的相位。將參照圖3和圖4A至4C更具體地描述用于調制第一像素和第二像素的相位的方法。SLM驅動器110包括選通驅動器和數據驅動器。數據驅動器從控制器600接收數字視頻數據DATA。在控制器600的控制下，數據驅動器將數字視頻數據DATA轉換為模擬數據電壓。數據驅動本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種數字全息圖顯示設備，該數字全息圖顯示設備包括：空間光調制器，其包括第一像素和第二像素，所述第一像素通過調制第一平面偏振光的相位來輸出第一調制光，所述第二像素通過調制所述第一平面偏振光的相位來輸出第二調制光，其中，所述第二像素與所述第一像素相鄰；和光組合器，其改變從所述第一像素輸出的所述第一調制光的路徑，使得所述第一調制光的路徑對應于從所述第二像素輸出的所述第二調制光的路徑，以將所述第一調制光所述第二調制光組合在一起，其中，所述第一調制光的相位與所述第二調制光的相位不同。

【技術特征摘要】
2012.10.31 KR 10-2012-01227321.一種數字全息圖顯示設備，該數字全息圖顯示設備包括：
空間光調制器，其包括第一像素和第二像素，所述第一像素通過調制第一平面偏
振光的相位來輸出第一調制光，所述第二像素通過調制所述第一平面偏振光的相位來
輸出第二調制光，其中，所述第二像素與所述第一像素相鄰；和
光組合器，其改變從所述第一像素輸出的所述第一調制光的路徑，使得所述第一
調制光的路徑對應于從所述第二像素輸出的所述第二調制光的路徑，以將所述第一調
制光所述第二調制光組合在一起，
其中，所述第一調制光的相位與所述第二調制光的相位不同。
2.根據權利要求1所述的數字全息圖顯示設備，該數字全息圖顯示設備還包括：
背光單元，其包括向所述空間光調制器照射所述第一平面偏振光的光源，其中，
所述空間光調制器布置在所述背光單元上；和
相位延遲板，其包括光通過層和半波層，所述光通過層使得從所述第一像素輸出
的所述第一調制光按照原樣通過，所述半波層延遲從所述第二像素輸出的所述第二調
制光的相位。
3.根據權利要求2所述的數字全息圖顯示設備，
其中，所述光通過層與所述第一像素相對，并且所述半波層與所述第二像素相對。
4.根據權利要求2所述的數字全息圖顯示設備，該數字全息圖顯示設備還包括
偏振器，所述偏振器布置在所述光組合器上，其中，所述偏振器的透射層和所述第一
調制光的偏振方向之間的差是45°，并且所述透射層和所述第二調制光的偏振方向之
間的差是45°。
5.根據權利要求4所述的數字全息圖顯示設備，其中，所述第一調制光是水平
偏振光，
其中，所述第二調制光是垂直偏振光，

【專利技術屬性】
技術研發人員：尹珉郕，金善宇，辛旻泳，
申請(專利權)人：樂金顯示有限公司，
類型：發明
國別省市：韓國;KR