一种立体显示装置、立体显示设备以及立体显示方法与流程

本技术实施例涉及显示领域，尤其涉及一种立体显示装置、立体显示设备以及立体显示方法。

背景技术：

1、随着经济和科技的飞速发展，物质文化生活日益丰富，对于显示设备的需求也不断增长。现今社会中三维(three-dimension，3d)显示越来越受到消费者的青睐。

2、当前的一种3d显示装置是由多层波导器件单元叠加为多层复合型指向性导管板构成，进而采用分频控制各层依次照明的方式，不同层的波导器件单元照明的光线分别对应左右眼视角，以此实现裸眼3d显示。但是，通过采用多层波导器件单元叠加导致产品体积比较厚重，且器件叠加会产生串扰，影响用户的观看体验。

技术实现思路

1、本技术提供了一种立体显示装置、立体显示设备以及立体显示方法。实现了裸眼3d显示或者自由立体显示。可以避免多层波导器件单元叠加导致的串扰，同时能减少产品的厚度，从而尽可能的提高用户的观看体验。

2、第一方面，提供了一种立体显示装置，该立体显示装置包括光源波导层以及图像生成模组。

3、其中，光源用于在第一时刻发射第一光束，以及在第二时刻发射第二光束。

4、波导层，用于将第一光束以第一角度投射至图像生成模组。

5、图像生成模组，用于基于第一图像数据调制第一光束得到第一成像光。

6、波导层，还用于将第二光束以第二角度投射至图像生成模组。

7、图像生成模组，还用于基于第二图像数据调制第二光束得到第二成像光。

8、且得到的第一成像光以及第二成像光分别汇聚至观察者的左眼以及右眼。

9、示例性的，其光源可以位于波导层的下方，图像生成模组位于波导层的上方，也可以光源与图像生成模组均为与波导层的上方或下方，或者还有其他组成方式，具体此处不做限定。

10、在本技术的实施方式中，基于波导层将第一光束以及第二光束以不同角度投射至图像生成模组得到分别对应左右眼的第一成像光以及第二成像光，实现了裸眼3d显示。而且本技术实施例中只需一个波导层即可实现裸眼3d显示，避免了不同层次的波导叠加产生的串扰，且减轻了立体显示装置的厚度，提升了用户的体验。

11、在第一方面的一种可能的实现方式中，波导层包括第一光栅组以及第一波导介质。

12、其中，第一光栅组用于，使得第一光束以第一衍射角度在第一波导介质内传输，并使得第一光束以第一角度投射至图像生成模组。且还用于使得第二光束以第二衍射角度在第一波导介质内传输，并使得第二光束以第二角度投射至图像生成模组。

13、在本技术的实施方式中，以一个第一光栅组将第一光束以第一角度投射至图像生成模组，以及将第二光束以第二角度投射至图像生成模组，尽可能的减少了立体显示装置的组成单元，实现了体积轻薄、低串扰的立体显示装置。

14、在第一方面的一种可能的实现方式中，立体显示装置还包括电压控制模块，该电压控制模块用于在第一光栅组上加载第一电压，用于调整第一衍射角度和第一角度。电压控制模块在第一光栅组上加载第二电压，用于调整第二衍射角度和第二角度。

15、在本技术的实施方式中，通过不同的电压可以控制第一光栅组的折射率，以此控制第一光束以及第二光束的投射角度，使得立体显示装置更具有灵活性。

16、在第一方面的一种可能的实现方式中，第一光栅组的材料为电光聚合物材料。

17、在本技术的实施方式中，由光电聚合物材料组成第一光栅组，通过电压实现第一光束以及第二光束以不同角度投射至图像生成模组，确保了该立体显示装置基于一个光栅组以及波导介质即可实现裸眼3d显示，尽可能的确保立体显示装置的轻薄，并尽可能的避免串扰的干扰。

18、在第一方面的一种可能的实现方式中，波导层包括第一光栅组、第一波导介质、第二光栅组以及第二波导介质。

19、其中，第一光栅组，用于使得第一光束以第一衍射角度在第一波导介质内传输，并使得第一光束以第一角度投射至图像生成模组；

20、第二光栅组，用于使得第二光束以第二衍射角度在第二波导介质内传输，并使得第二光束以第二角度投射至图像生成模组。

21、具体的，第一光栅组以及第二光栅组的光栅参数不同，实际情况中可以根据具体第一成像光以及第二成像光分别对应左右眼视角的方向确定第一光栅组以及第二光栅组的光栅参数，具体此处不做限定。

22、在本技术的实施方式中，光栅参数不同的第一光栅组以及第二光栅组分别将第一光束以第一角度投射至图像生成模组，以及将第二光束以第二角度投射至图像生成模组，并得到对应左右眼的第一成像光以及第二成像光，以此实现裸眼3d显示，实现了体积轻薄、低串扰的立体显示装置。

23、在第一方面的一种可能的实现方式中，波导层还包括第三光栅组、第三波导介质、第四光栅组以及第四波导介质，第一波导介质、第二波导介质、第三波导介质以及第四波导介质位于波导层的同一水平面。

24、其中，第三光栅组用于，使得第一光束以第三衍射角度在第三波导介质内传输，并使得第一光束以第三角度投射至图像生成模组。

25、第四波光栅组用于，使得第二光束以第四衍射角度在第四波导介质内传输，并使得第二光束以第四角度投射至图像生成模组。

26、在本技术的实施方式中，立体显示装置基于多个光栅组以及多个波导介质组成的波导层得到了对应多个左右视角的第一成像光以及第二成像光，以此实现了至少双人模式的显示模式，能实现多人3d裸眼显示，适用于更复杂的应用场景。

27、在第一方面的一种可能的实现方式中，上述各个波导介质包括入光面以及出光面，入光面用于接收第一光束和第二光束，出光面用于投射第一光束和第二光束。

28、在本技术的实施方式中，进一步说明了波导介质的具体组成，说明了光束的出入，体现了本技术的可靠性。

29、第二方面，提供了一种立体显示设备，该立体显示设备包括立体显示设备以及控制模组，其中，立体显示装置包括光源、波导层以及图像生成模组。

30、其控制模组，用于控制光源在第一时刻发射第一光束，以及在第二时刻发射第二光束，以及控制图像生成模组在第一时刻获取得到第一图像数据，以及在第二时刻获取得到第二图像数据。

31、波导层，用于将第一光束以第一角度投射至图像生成模组。

32、图像生成模组，用于基于第一图像数据调制所述第一光束得到第一成像光；

33、所述波导层，还用于将所述第二光束以第二角度投射至所述图像生成模组；

34、所述图像生成模组，还用于基于所述第二图像数据调制所述第二光束得到第二成像光。

35、在第二方面的一种可能的实现方式中，立体显示设备为如第一方面以及第一方面的可能实现方式所描述的立体显示设备。

36、在第二方面的一种可能的实现方式中，在波导层还包括第三光栅组、第三波导介质、第四光栅组以及第四波导介质，且立体显示设备的显示模式为多人模式的情况下，控制模组还用于，控制立体显示装置的第三光栅组使得第一光束以第三衍射角度在第三波导介质内传输，并使得第一光束以第三角度投射至图像生成模组，以及控制第四光栅组，使得第二光束以第四衍射角度在第四波导介质内传输，并使得第二光束以第四角度投射至图像生成模组。

37、在第二方面的一种可能的实现方式中，控制模组还用于根据传感器反馈的信息确定显示模式。

38、在第二方面的一种可能的实现方式中，传感器反馈的信息包括人眼位置信息、头部信息或热成像信息中的至少一个。

39、第三方面，提供一种交通工具，包括第二方面以及第二方面的可能实现方式所描述的立体显示设备。

40、在第三方面的一种可能的实现方式中，交通工具还包括挡风玻璃，所述立体显示设备将所述第一成像光以及所述第二成像光分别投射至所述挡风玻璃。

41、第四方面，提供一种立体显示方法，该方法包括：

42、通过光源在第一时刻获取第一光束，以及在第二时刻获取第二光束。然后，通过波导层以第一角度投射第一光束，且基于第一图像数据调制第一光束得到第一成像光。还通过波导层以第二角度投射第二光束，且基于第二图像数据调制第二光束得到第二成像光。

43、在第四方面的一种可能的实现方式中，波导层包括第一光栅组以及第一波导介质的情况下，通过第一光栅组使得第一光束以第一衍射角度在第一波导介质内传输，并使得第一光束以第一角度投射。

44、且通过第一光栅组使得第二光束以第二衍射角度在第一波导介质内传输，并使得第二光束以第二角度投射。

45、在第四方面的一种可能的实现方式中，在第一光栅组上加载第一电压，调整第一衍射角度和第一角度。

46、另外在第一光栅组上加载第二电压，调整第二衍射角度和第二角度。

47、在第四方面的一种可能的实现方式中，第一光栅组的材料为电光聚合物材料。

48、在第四方面的一种可能的实现方式中，在波导层包括第一光栅组、第一波导介质、第二光栅组以及第二波导介质的情况下，第一波导介质以及第二波导介质位于同一水平面，通过第一光栅组使得第一光束以第一衍射角度在第一波导介质内传输，并使得第一光束以第一角度投射，且通过第二光栅组使得第二光束以第二衍射角度在第二波导介质内传输，并使得第二光束以第二角度投射。

49、在第四方面的一种可能的实现方式中，在波导层还包括第三光栅组、第三波导介质、第四光栅组以及第四波导介质的情况下，第一波导介质、第二波导介质、第三波导介质以及第四波导介质位于同一水平面。

50、其中，通过第三光栅组使得第一光束以第三衍射角度在第三波导介质内传输，并使得第一光束以第三角度投射。

51、通过第四光栅组使得第二光束以第四衍射角度在第四波导介质内传输，并使得第二光束以第四角度投射。

52、在第四方面的一种可能的实现方式中，前述波导介质包括入光面以及出光面，入光面用于接收第一光束和第二光束，出光面用于投射第一光束和第二光束。

53、第二方面、第三方面、第四方面的有益效果参见第一方面，此处不再赘述。