复合空间光调制器和包括其的全息3D图像显示器制造技术

提供了一种复合空间光调制器和包括该复合空间光调制器的全息3D图像显示器。该复合空间光调制器包括用于调制光的相位或幅度的空间光调制器、一对透镜阵列、和设置在该对透镜阵列之间的光栅。因此，光的相位和幅度可以被同时调制。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
以下描述涉及复合空间光调制器和包括其的全息三维（3D)图像显示器。
技术介绍
近来，对于3D图像显示装置的研宄已经增加。3D图像显示装置可基于双眼视差显 示3D图像。例如，近来已经商品化的3D图像显示装置利用双眼视差来允许观看者体验立 体感或立体效果，该双眼视差向观看者的左眼和右眼提供具有彼此不同视点的左眼图像和 右眼图像。典型地，这些3D图像显示装置被分为需要特殊眼镜的眼镜型3D图像显示装置 和不需要特殊眼镜的无眼镜型3D图像显示装置。 然而，当观看基于双眼视差显示的3D图像时，观看者会感到疲劳或痛苦。另外，仅 从两个视点提供左眼图像和右眼图像的3D图像显示装置不会基于观看者的移动而反映出 视点的变化，因此，在提供自然的立体效果方面存在限制。
技术实现思路
技术问题 为了显示自然的3D图像，正在研宄全息的3D图像显示器。然而，如果利用仅能够 控制图像的亮度（幅度（amplitude))或相位中的一个的装置来显示图像，图像质量会由于 各种因素诸如〇级衍射光、孪生像和斑点而退化。 解决问题的方案 在一个方面，提供了一种调制器，其包括：空间光调制器，用于调制光的相位或幅 度；第一透镜阵列，接收从空间光调制器发出的光；光栅，用于使透射穿过第一透镜阵列的 光衍射；和第二透镜阵列，用于透射由光栅衍射的光。 光栅可以位于第一透镜阵列的焦距处。 第一透镜阵列的焦距和第二透镜阵列的焦距可以彼此相等。 第一透镜阵列可以包括一焦距，该焦距整数倍地长于第二透镜阵列的焦距。 第一透镜阵列的透镜表面可以面对空间光调制器。 第一透镜阵列包括多个透镜单元，每个透镜单元包括与空间光调制器的η个像素 (其中η是自然数）的节距相同的宽度。 第一透镜阵列中的多个透镜单元的每个在第一透镜阵列的纵向截面方向上面对 空间光调制器的所述η个像素（其中η是自然数）。 空间光调制器可以包括光电装置，其具有根据输入电信号而改变的折射率。 第二透镜阵列可以包括多个透镜单元，黑矩阵可以设置在相邻的透镜单元之间。 调制器可以进一步包括设置在空间光调制器和第一透镜阵列之间的相位片和偏 振片。 光栅可以包括一节距使得从空间光调制器的每个像素的中心发出的光平行于光 轴行进。 在一个方面，提供了一种调制器，包括：第一透镜阵列；空间光调制器，用于调制 透射穿过第一透镜阵列的光的相位；光栅，用于使透射穿过空间光调制器的光衍射；和第 二透镜阵列，透射由光栅衍射的光。 光栅可以位于第一透镜阵列的焦距处。 第一透镜阵列的焦距和第二透镜阵列的焦距可以彼此相等。 第一透镜阵列可以具有一焦距，该焦距整数倍地长于第二透镜阵列的焦距。 第一透镜阵列可以包括多个透镜单元，每个透镜单元可以包括与空间光调制器的 像素的节距相同的宽度。 调制器可以进一步包括在空间光调制器和光栅之间的透明基板。 在一个方面，提供了一种全息三维（3D)图像显示器，包括：光源，构造为辐照光； 空间光调制器，构造为调制从所述光源辐照的光的相位或幅度；图像信号电路，构造为输入 图像信号到空间光调制器；和光组合器，构造为调制从空间光调制器发出的光的幅度，光组 合器包括构造为接收从空间光调制器发出的光的第一透镜阵列、使透射穿过第一透镜阵列 的光衍射的光栅、和用于透射由光栅衍射的光的第二透镜阵列。 光栅可以位于第一透镜阵列的焦距处。 第一透镜阵列的焦距和第二透镜阵列的焦距可以彼此相等。 第一透镜阵列可以包括一焦距，该焦距整数倍地长于第二透镜阵列的焦距。 第一透镜阵列的透镜表面可以面对空间光调制器。 第一透镜阵列可以包括多个透镜单元，每个透镜单元可以包括与空间光调制器的 像素的节距相同的宽度。 在一个方面，提供了一种用于图像显示装置的调制器，该调制器包括：空间光调制 器（SLM)，构造为调制光束的相位以产生调相光束；和光组合器，构造为接收从SLM发出的 调相光束并组合至少两个调相光束的光路径以产生光调制的调相光束。 光束组合器可以包括衍射光的光栅、构造为聚焦光在光栅上的第一透镜、和构造 为透射由光栅衍射的光的第二透镜。 SLM可以被包括在第一透镜和光栅之间的光组合器中。 在第一光束Ll的衍射光之中的第η级光束（其中η为整数）和在第二光束L2的 衍射光之中的第m级光束（其中m是整数）可以通过光组合器被组合以产生第三光束L3， 该第三光束L3是光调制的调相光束。 光组合器可以同时组合至少两个调相光束以产生光调制的调相光束。 其他特征和方面可以由以下详细的描述、附图和权利要求书而明显。 本专利技术的优点效果 在本实施例中，由于复合空间光调制器可以同时调节光的幅度（亮度）和相位，所 以可以提供高质量的3D图像而没有孪生像或斑点。此外，复合空间光调制器可以制造为纤 薄型复合空间光调制器以减小包括该复合空间光调制器的全息3D图像显示器的尺寸。另 夕卜，复合空间光调制器可以应用于扁平型的全息3D图像显示器以产生高质量3D图像。【附图说明】 图1是示出复合空间光调制器的实例的图形。 图2是示出图1的复合空间光调制器的实例的图形，在其中进一步设置了相位片 和偏振片。 图3是示出复合空间光调制器的另一个实例的图形。 图4是示出复合空间光调制器的另一个实例的图形。 图5是示出全息三维（3D)图像显示器的实例的图形。 通篇附图和详细说明中，除非另外描述，相同的附图标记将理解为涉及相同的元 件、特征和结构。为了清楚、图示和便利性，可以夸大这些元件的相对尺寸和描绘。【具体实施方式】 提供以下详细说明以帮助读者增进对于在此描述的方法、装置和/或系统的全面 理解。因此，将向本领域的普通技术人员建议在此描述的方法、装置和/或系统的各种改 变、修改和等效物。此外，为了增加清晰和简洁，可省略众所周知的功能和构造的描述。 常规液晶显示（LCD)图像显示装置典型地仅控制信号的亮度（幅度 (amplitude))。在控制信号相位的努力中，显示装置可使用空间光调制器（SLM)。然而，在 相位SLM的情况下，仅可以调节相位，而亮度不被控制。这样，当利用仅可控制亮度（幅度） 或相位中的一个的装置控制图像时，再现图像的质量会由于〇级衍射光束、孪生像、斑点等 而退化。 为了解决上述问题，在此提供一种装置，用于使用该装置控制光的相位和亮度。根 据各个方面，从SLM发出的光的光路径可被组合以利用组合的波同时控制幅度和相位。 图1示出复合空间光调制器1的实例。参考图1，复合空间光调制器1包括用于调 制光束的相位或幅度的空间光调制器10和用于组合从空间光调制器10发出的光的光组合 器20。 例如，空间光调制器10可包括可根据电信号而改变折射率的光电装置。空间光调 制器10可包括光电材料层12,例如，液晶层。在图1的实例中，第一玻璃基板11和第二玻 璃基板13设置在光电材料层12的前部和后部上。此外，控制电路形成在第一玻璃基板11 上。 空间光调制器10可利用电压施加到光电材料层12时会改变的折射率来控制所发 射的光的相位或幅度。然而，根据光电材料层12的特性会发生相位延迟，由此改变偏振方 向。为了纠正改变的偏振方向，相位片14和偏振片15可进一步紧邻空间光调制器10设置， 如图2的复合空间光调制器IA所示。 空间光调制器10包括多个像素12a。例如，多个像素12本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合空间光调制器，包括：空间光调制器，用于调制光的相位或幅度；第一透镜阵列，接收从所述空间光调制器发出的光；光栅，用于使透射穿过所述第一透镜阵列的光衍射；和第二透镜阵列，用于透射由所述光栅衍射的光。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋薰，李泓锡，成基荣，元康喜，崔奎焕，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR