TW200821781A - Device for selection of light in a refraction arrangement - Google Patents
Device for selection of light in a refraction arrangement Download PDFInfo
- Publication number
- TW200821781A TW200821781A TW096123183A TW96123183A TW200821781A TW 200821781 A TW200821781 A TW 200821781A TW 096123183 A TW096123183 A TW 096123183A TW 96123183 A TW96123183 A TW 96123183A TW 200821781 A TW200821781 A TW 200821781A
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- light
- angle
- diffraction
- order
- selection
- Prior art date
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 76
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 13
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 claims description 11
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 claims description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 17
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 11
- 230000008521 reorganization Effects 0.000 description 10
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 9
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 8
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 3
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 3
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 3
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 2
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 description 1
- 244000144730 Amygdalus persica Species 0.000 description 1
- 235000002566 Capsicum Nutrition 0.000 description 1
- 208000001613 Gambling Diseases 0.000 description 1
- 239000006002 Pepper Substances 0.000 description 1
- 235000016761 Piper aduncum Nutrition 0.000 description 1
- 235000017804 Piper guineense Nutrition 0.000 description 1
- 244000203593 Piper nigrum Species 0.000 description 1
- 235000008184 Piper nigrum Nutrition 0.000 description 1
- 235000006040 Prunus persica var persica Nutrition 0.000 description 1
- 241000239226 Scorpiones Species 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 210000002858 crystal cell Anatomy 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010977 jade Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
- G03H1/22—Processes or apparatus for obtaining an optical image from holograms
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/42—Diffraction optics, i.e. systems including a diffractive element being designed for providing a diffractive effect
- G02B27/4233—Diffraction optics, i.e. systems including a diffractive element being designed for providing a diffractive effect having a diffractive element [DOE] contributing to a non-imaging application
- G02B27/4244—Diffraction optics, i.e. systems including a diffractive element being designed for providing a diffractive effect having a diffractive element [DOE] contributing to a non-imaging application in wavelength selecting devices
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/42—Diffraction optics, i.e. systems including a diffractive element being designed for providing a diffractive effect
- G02B27/4233—Diffraction optics, i.e. systems including a diffractive element being designed for providing a diffractive effect having a diffractive element [DOE] contributing to a non-imaging application
- G02B27/4255—Diffraction optics, i.e. systems including a diffractive element being designed for providing a diffractive effect having a diffractive element [DOE] contributing to a non-imaging application for alignment or positioning purposes
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/42—Diffraction optics, i.e. systems including a diffractive element being designed for providing a diffractive effect
- G02B27/4261—Diffraction optics, i.e. systems including a diffractive element being designed for providing a diffractive effect having a diffractive element with major polarization dependent properties
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/18—Diffraction gratings
- G02B5/1814—Diffraction gratings structurally combined with one or more further optical elements, e.g. lenses, mirrors, prisms or other diffraction gratings
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/32—Holograms used as optical elements
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
- G03H1/22—Processes or apparatus for obtaining an optical image from holograms
- G03H1/2249—Holobject properties
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
- G03H1/22—Processes or apparatus for obtaining an optical image from holograms
- G03H1/2202—Reconstruction geometries or arrangements
- G03H1/2205—Reconstruction geometries or arrangements using downstream optical component
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
- G03H1/22—Processes or apparatus for obtaining an optical image from holograms
- G03H1/2294—Addressing the hologram to an active spatial light modulator
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Holo Graphy (AREA)
- Polarising Elements (AREA)
Description
200821781 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本案為一種光繞射順序(D i f f rac i t i on Order )之選擇裝置 它能發射出經過一個具有全像影像的光調校裝置(LigM Modulator Device)调权後的光,而此光的光束並不會受到全像譽 像(Hologram)的影響而發生折射且具有至少一個繞射光束。 【先前技術】 在全像影像中,當我們在作二維與/或三維影像的重建時, 所發射出的光會被一個包含著一個全像影像的光調校裝置所調校 改變。舉例而言,如果使用伯克哈特加碼方式〇Burckhardt encoding method)的話,一個被調校後的光束將包含三個元件: 第零繞射階的光,以及1'繞射階與—广繞射階的光。其中第 零繞射_歧不會繞射的,它將會依歸與人射絲相同的路 控發射出來並且^會包含任何齡外躺纽。帛lst繞麵 與1繞射階的光都是會被繞射的光,並且能重建整個外觀。 另外,祕株向繞概的部份,但這些部份通常只能對繞射光 的總和提供些微的錄。細,Μ要的繞繼卻會導致許多 不需要的重_果,它們可能會疊置並且被觀察者發現是多餘的 “太這—干擾的乡個重組結果必需藉由過:^不必要的繞皆 來作清除。我們已經可以_快門的方式來達到過濾清除的目 的,但是這樣的快門需要即時的投影。糾,這些快門本身也 200821781 可能被觀察者視為干擾之一,因為它們被安排配置在光調校模組 I置與觀察者之間。還有,它也可能會被安排配置在觀察者雙 眼的位置,因為這個位置並不會看見多餘不必要的繞射階。 舉例來說,美國專利第4, 810, 047號提出了一種用來消除第 零繞射階的絲純,從含—個全像影像鏡片組,—個偏光旋 轉為,以及-片偏光溏光器。全像鏡片組可以讓重組光束穿透 而毛射出道延著鏡片組的焦距軸前進的聚焦絲,以及一到第 =I1白的光束。上述的聚焦光束與第零階的光束它們都會指向偏 光旋轉|§,其巾聚焦絲會以低於第零階絲的繞射肖度射向偏 光旋轉③。in此第零階光束與聚焦光束會有不_偏光狀態或 偏光相位。而鋪配置在偏光旋轉訂方的偏錢光器只會發 射出聚焦光束並且衰減或轉整個第零階光束。 、比美國專利第6, 091,521號則說明闡述了另外一種清除第零繞 、白々方式此專利所提出的裝置另外還包含光調麵組裝置, :來對這二個第一繞射階(第lst繞射階與—p繞細的光束 ^射賤件第—騎_光束可峨第零繞麵的光束中被分 出來的全像影像光學元件⑽,hQlQgraphlC _cal ntS)此專利所提出之裝置具有三個Η0Ε,它可以將三原 •』光’綠光,與藍光_定繞射雖賴。上述的每一種 都是藉由光調校模組的像素所發射出來,❿臓都是 王像式地設相使得它射崎這二繞麵之某-個光束 200821781 ^偏光折射,^岐得第—繞射階之折射光束會與其他第一繞射 白之非折射光束-樣在姻的方向上麵。第零繞射階的光束 η ί彳©光柵巾並且被此光栅所吸收。%此將使得第一繞射 階的光束從第零繞射階的光束中被分離出來。 ▲然而,則述用料除第零繞㈣触置其缺點在於,因為光 調校裝置的繞射角度非常微小而光調校磨組裝置與工栅之間的距 離卻非常的大。這將使得此裝錢得非奸大且_應用在影 像投影機與電視機之類的產品上。 【發明内容】 所以本案將針對上述的缺點提出—種改良方式,提出一種至 纽清除-個繞射_光束職置,而此—裝置可靖對某一外 硯的全像影像重組中大量重複出現作特取有效的避免, 而且此 -裝置可雜料地生絲造並轉錢整簡潔的設計。 藉由本案所提出的專案,射的裝置會利用至少一個可控制 角度4擇光予元件來選擇繞射的光以解決前述的問題。 本案所提$之帛來選擇與清除至少繞射階的光的裝置且 有-額外的光調校模組裝置,α及至少—懒度選擇光學元件。、 其中的光調校模組裝置包含—個加碼後的全像影像並且能得到當 光射入光調校模組裝置時受到外觀的調校而作改變的協助。此 -被調校後的光其巾包含沒有被全像影像賴光折射的光束,以 200821781 及至少-個被折射的光束。被調校且具有許多個繞射階的光將 會投射進入腳度選擇光學元件之上。此時叫作纽選擇元件是 因為它被配置安排在本案所提出之裝置的一個區段中以使得所有 的繞射階可以展開成不同的角度。在其中的區段中,多餘或必要 的繞射階的光會藉由角度選擇光學元件的協助而被分離出來。 多於或必要的繞射階會傾向以順序的方式被選擇出來。另外, 角度選擇光學元件是一種可程式的設計。 本案所提出之裝置將因此峨用來崎絲減許多重複的重 :組外觀。-或多個觀察者也將因此而得以看到—個重組後的外 ,別疋-個二維的重組外觀,而不會有任何的干擾並保持極 了勺口口貝 另外,本案所提出的裝置還有一個優點,那就是和 吳國專利第6, 091,521號所提出之裝置比較起來它只需要極小的 空間’如此將使得本案所提出之裝置非常適合用在影像投影機, 電視通訊應用與其他只能容納有限空間的應用產品上。還 由角度選擇光學元件的方便設定,我們將可以擴大一個光 f校模組裝置的角度範圍,如此也將能生提供-個較大的外 ,重組。齡法將可以_與傳統光調校模組裝置作聯接的目 的0 在本案所提出之具體實施範例裡,角度選擇光學元件可以 有兩層半反射層,而介於這領層半反射層之間的是透明層,它最 好=由液晶所填充而成。特別是當我們使用液晶層時我們將可 、/、個了程式的角度選擇光學元件,或將此角度選擇光學元 件加到所需要的條件狀況。 200821781 在本案所提出之具體實施範例裡,、燒射光束可以在這兩層半 反射層之間的液晶層或透明層裡作多次的反射,虽打最後繞射光 束將會受職_谓。Μ光束的反财發絲半反射層之 間。、對於光束來說,多重的反射結果究竟是加乘性的干擾或是 衰減性的干擾,完全依賴於義層歧晶層的光學厚度與光束投 射進入角度選擇光學元件的角度而定。因為繞射階不同於此入 ㈣度,它可峨定歧哪—階是被發射出麵,㈣一階是隨 著光學厚度的而被清除的。〉夜晶層或透明層的絲厚度與半反 射層的反卿將會決定⑽糖絲元件㈣、輕性,也就是傳 送或絲的角度範圍以及遽光的過遽門播。外觀的週雛重置 可以猎由選擇上述的這些對應之參數來避免。域將不希望某 個繞射階的光會受到衰減而導致被清除。 在本案所提出之具體實施範例裡,&了改變濾光特性我們 可以使用至少_纽選擇絲元件來達成,岭 光學元件其枝射層具林_透騎歧晶層的光學厚产1 及/或+反射層的反射率。—伽想的濾光特 i固角度選縣學元件來達聰為精㈣鮮。選^ 學7G件的絲厚度與反射轉可 消除的需束条声_、、 筏,所以發射傳送或衰減 ⑽ X 11,以及縣11的遽光係數都會左右這歸光 特性加乘起來後的結果。如此蔣合吝斗一7 、一属光 傳送或衰減消除的组合機制。、3固特定的繞射階發射 200821781 另外,我們也可以使用雙折射㈣來做為肢選擇光學 其中的極'_光器主要是时作為齡—個不需要的繞射階之’ _在ΐ案所提出之另—具體實施制簡定義了其他相關的直 的詳細說_各_^ 1中做了如以下章節 々、二 本案的主要目的在說明一個架構在却 々王象影像重組上且具有單色光線的重組結構。 實施方式】 在外觀之全像影像重組的過程中,被重組的外觀將會週期性 地-再被重複,這是因為目標資訊倾光峨模組裝置的像素所 力喝。_被驗後且姆素所繞射的光會從光嫌模組農置 開始在確糾方向上谓域立最域最小㈣度翻。針 可述的最大強度範圍之_來說,财相同方㈣人射猶—般也 無為弟零繞射階。_轉近的最大細值即 階鱼—彳“婊私 ^ :、 白。4目對的,更多相鄰的最大範圍值則定義為較 m此,前述發生在外觀的全像影像重組時的 丨生重硬®置將會影_麵外觀峨察者之視覺。 其中絲作為某個外觀之全像影像重組的繞射階將會衣賴於 U果組衣置的特性。帛零繞射階通常應用於相位調校裝置 而第Ist繞射階與〜广繞射階則通常應用於振幅調校裝置。以 200821781 下的具體實施範例將會說明第零繞射階中的重組。冑然,本案 的理論也可適用於其他的繞射階。 圖.1所不的裝置為本案所提出之說明清除至少一個繞射階 之不需要的光的具體實施範例。此裝置具有-個發光單元I -個光雨c模喊置2,以及-個角度選擇光學元件3。其中 的發光單元1與_賊域置2可贿各鮮同的型態。 在本案裡並沒有_指明或特定是哪—種鶴。這類的裝置舉 例來說可以特別應用在一個三維外觀的全像影像重組的投影裴 置。當然此裝置也可能應用在其他需要清除不需要的光的應用 上。在經過調校模組之後,、繞射的光與非繞射的光會經由光調 枚模、、且衣置2所發射出來。這些不同的繞射階它們的繞射角度 也都不同,例如第1'繞射階的絲離開光調校模組裝置2的^ 度就會與第Oth繞射階的絲第^繞射階的光的發射角度有所不 同。在圖.1中僅顯示第〇th繞射階,第rt繞射階,與第—广繞 射階。如果是發射出平行的光線,則第0th繞射階的光其角度方 向為〇°,而第Ist、繞射階與帛繞射階的光分別會有其個別的 方向角度,且會依循其他的角度射向角度選擇光學元件3。 如本案所提出之具體實施範例所示,第浐繞射階,第广綷 射階,與第繞射階的光束會在穿透光調校模组裝置2之後 投射進入角度選擇光學元件3。此一角度選擇光學元件3主要 是用來作為發射傳送第〇'繞射階的光並且吸收消除第lst繞射階 11 200821781 與第-Γ繞射階的光。另外,第Ist繞射階與第繞射階的 光也可能會被角度選擇光學元件3所反射並且導向一個光栅而 被清除。第Γ繞射階與第—广繞射階的光束也可能因此而被衰 減或清除。當然,第浐繞射階的光或其他較高繞射階的光也可 以用相_方式而被清除。肖度光學元件3主要是用來作 為只針對-個繞射階的光做發射傳送。也就是說,4了其他繞 射階的光的清除,額外的對應的不同肖度麵光學元件也將是必 要的。然、而,4了避免上述的可能玉作與負擔,我們也可以將 角度選擇光學元件3在裝置的光學軸4上作旋轉,域將會依 賴於不需要與即將被清除的繞射階而有不同的設計。 前述的纽選擇光學元件3舉例來說也可以是一個遽光器, 特別是-個基頻通過,高頻通過,或低頻通過的濾、光器。此時 角f選擇絲元件3的特性允許對特定的繞射階的光束作特別 的選擇,衰減,或偏折。糾,角度選擇光學元件3的主要特 性可以藉由許多個別不同發射傳送角度的角度選擇光學、 所組合而成。 對於-個外觀㈣色重組來說’―個特定繞射階的多餘的光 必需從每-個單色光束中個別地被獨立清除, 光學元件3騎騎特定的絲的波長λ 角度4 二 =,爾多種-二計’ X个系所杈出之圖· 2與圖· 3所示。 12 200821781 請^考圖· 2所示,肖度選擇光學元件3具有-個透明平面 ,特別是—片具錢何表面的玻璃平面,它會經過半反射層6 的表面特殊處理。經由光調校模_置2雛過後的光會投射 進^角度選擇光學兀件3之中,如本案所提出之具體實施範例 所不之第碰概與第繞細。力束的多纽射會發生在半 =層6之間。在每—次的反射中,部份的光束會做反射,而 4的光束將會穿透繼續發射傳送。被發射傳送的部份光束在 圖中疋以虛線來表示,而在多重光束干擾下,加乘性的干擾或衰 減14的干擾都有可能,彡完全依賴於相位的平移或光學距離中的 差>、而疋。在光學距離中的差異又會依賴於角度選擇光學元件 3的光學厚度以及光束投射進入此元件時的入射角度。如果在 光本距離中的差異為λ/2,或是相位平移為π,則干擾將是屬於 破壞哀減性的干擾;如果在光學距離巾的差異為λ,或是相位平 移為2π,軒擾將是屬於加乘性的干擾。所以只要光學距離的 是異或相位平移的條件分別為λ或2π的整數倍則加乘性的干擾 將使得光束逐漸衰減。因為與入射角度有極度的相依性,所以 對第零繞射階而言將會是加乘性的干擾,而對第Ist繞射階與 第—Ist繞射階來說則會是破壞衰減性的干擾,如圖中所示,如 果角度選擇光學元件3的光學厚度是作對應性地選擇。 前述的破壞性滅絕其程度完全依賴於半反射層6的反射率。 較高的反射率在具有破壞衰減性的干擾之角度範圍裡也會有較大 13 200821781 的破壞滅_度。卿,較高的反射率也會使得濾光特性的邊 緣變得更為尖銳㈣,也就是說,發射傳送與衰減滅絕之間的角 度祀圍也會變得更為尖銳陡崎。較高的反射率其缺點為,在角 度選擇光學元件3所發射傳送的角度範圍將會變小。因此,我 們必需利用對應的反射率的控制在第零繞射階的發射傳送
Ist繞射階鱗-Γ繞射階的衰減清除之間找出一個折衷的方 案0 "發射傳达巾的破壞性干擾所制的角度範麟會隨著所反射 的光束而作加乘性干擾的展開。所以我們也可以使用角度選擇 光學元件3而非發射傳送來作反射。纽情形下,光學厚度與 反射率必需被選擇峨柯需要的繞射階會在反射制加乘性 的干擾。觀察者也將會因此而在歧選擇光學元件3上的反射 之後看到需要的繞射階。 在具有兩層半反射層的角度選擇光學元件3上之多重光束 =不會分別只有一個發射傳送的角度範圍以及唯一的滅絕角 ^ 目Μ重反射光束的谓會朗—健有相位平移為 ^、口週期,㈣射傳送與展開的角度朗也都會職性地重覆。 :,、使用角度選擇光學元件3來對發射傳 射階作選擇的話將會非相難。 ^唯% 元件rn啦i上㈣目的,射許多纽選擇光學 、口疋成。如果許多個角度選擇光學元件3被-序 14 200821781 將合不斷地力垂先線進行的同一方向上時,則濾光的特性 二樣。藉由充份地整合透明層5的不同光學厚度以 及母個個別的角度選擇光學元件3中半反射層6的反射率我 門必然能夠達成前述的目的,舉例來說,針對發射傳送只選擇一 —乍為㈣傳送的角度選擇光學元件3。但是我們必需注意的是 個麵角度範圍内伸展的繞射階。如此將可以達到上述的在 角度範_盡可能穩定之發射傳送目的與濾光特性。 多重光束干擾可以藉由一個角度選擇光學元件3來作說明, 、中的角度:¾擇辟讀3其每個表面都會以—辦反射層6 來鑛膜,然而,角度選擇光學元件3的每個表面並不能用一多 層系統來作顏。多層純包含許多不斷叠置的層次,而每一 層的厚度與/或反射係數彼此都不相同。這些厚度與反射健可 以整合在-起崎得發射舰韻除的岐纟請,以及在此範圍 内濾、光特性賊梅度可以如職般地合併在一起。 角_擇光學元件3的滤光特性也可以藉由讓角度選擇光 學元件3在光學軸4的方向上作傾斜來作另外—種替代性的調 校,也就是說,改變在角度選擇光學元件3與光學轴4之間的 角度。 所述的角度選擇光學元件有一個優點,射尤是其重量變得比 車父輕且能以較低的成本和較大的尺寸量產。 15 200821781 本案所提出之另-具體實施範例為如圖.2所示之角度選擇 光學7L件3,如以下說明:射的角度選擇光學元件3也可以 為了得到-個繞射階之可變式選擇峨調整修正。桃,我們 將以液晶騎製作的透日胖面5鋪崎在兩辨反射層6之 間。如果使用-個電場來取代其中的液晶層5的話,則液晶層 5、的反射係數與歧選擇辟元件3的鮮屬性也將變成可控 式且可調校的了。如此—來也將使得光學厚度可以藉由反射係 數的改變而隨著變動。轉可赠我們來平移為了選擇發射傳 送或衰減滅絕的繞射階之角度範圍。 對於前述之繞射_可控式選擇舉縣說可以翻在一個外 硯的全像影像她之投影裝置上,其中會在許多繞射階中使用到 該外觀的—序列重組。Μ,我們可以讓角度選擇光學元件3 受到控制赠得它可赠發射第零繞概,並且使得部份的外 觀能在第零繞概巾重建。之後,細再讓缝選擇光學元件 3受到控_使得它可則树發射第lst繞 部份的外舰如1撕終陶彻 繞射階它們的角度都不同並且使得其對應的重組之位置也有所不 同,所以整個重組的外觀將因此而變得比較大。此一方法也可 以套用在其他更麵祕階上。㈣外_相纽具有足夠 高的取樣率,例如大约25 Hz,則觀察者的眼睛將能夠觀察到— 16 200821781 個合成的重組外觀。其中的重組外觀將不再只侷限於某一個终 射階而已。 將 序列式的重組舉來說可以被應用在如專利號碼DE 103 53 439所提出之裝置與方式中。如此一來,觀察者視窗 可以被擴展到大於一個繞射階的範圍。 如圖· 3所示為本案所提出之關於角度選擇光學元件3的另 -具體實施範例,t會與用來發射至少一個繞射階的光的裳置作 聯結。在此具體實施範_,肖度選擇光學元件3具有一個雙 折射偏光材質的主體7,以及一個極性化元件8。其中的極性 化元件8可以是-個極性化濾光器。錢折射偏光材質的主體 7會將入射光束作折射贿生兩個不同的子光束(―個是普通的 光束與另-個異常的光束)。這兩個子光束會顯示展開垂直的極 性與不_偏光折射絲。鑛射偏紐f的主體7也將因此 而屬於單軸型式,而此雙折射偏光材質的主體7的軸心會與裝 置的光學轴4呈平行。《而,它也可以使用其他可能的不同雙 折射偏光材質的主體。 如以下說鴨作的裝置是為了發射出不f要之繞射階的光。 由光源1所發射^來的光會直接射向光雛模城置2並且受 到调杈修正。在此調校修正的處理程序中光線將會被分離成許 ^不同繞射階的小光束。冑單地說,在圖· 3令只顯示說明兩 道光束··第零繞射階的光與第Ist繞射階的光。此二不同繞射 17 200821781 階的光束會從光調校模組裝置2以不同的角度發射出來,如之 别的說明。此二光束卻有著相同的極性狀態。之後第零繞射 階的光與第Ist繞射階的光將射入雙偏光折射主體7,也就是它 們會以不關航進人雙偏光卿主體7之巾。因為在本案所 提出之具體實施範例裡,雙偏光折射主體7的軸與第零繞射階 的光束是平行的H絲會以—正柄角度射人此雙偏光折 射主體7的某個表面,且呗會有空間分離出普通與異常的光束 出來。這表示說,雙偏光折射主體7並不會影響第零繞射階的 極性方向。而離開雙偏光折射主體7的光束與其進入前具有相 同的極性方向。然而,第一繞射階的光會以某個角度射入雙偏 光折射主體7,並且因而被分離成一道普通的子光束與一道異常 的子光束。這兩道子光束會以不同的發射速度展開,所以一道 子光束會超過另-道子光束。一旦這兩道子光束都穿過雙偏光 折射主體7,它們之間就會產生出一股減速度,這將使得所發射 傳送出來的光束其極性狀態,與第一繞射階的剩餘光束比較起來 會有所k。因此,第零繞射階的光束與第一繞射階的光束會藉 由雙偏光折射主體7而發射出來並且展開不同的極性狀態,例 如線性極性化的光。這些光束之後將會射向極性化元件8,它 被安排配置在下一個階段。極性化元件8主要用來只發射需要 的繞射階的光,在本案所提出的具體實施範例裡為第零階的光, 如圖甲所示。藉由本案所提出的具體實施範例我們可以清楚瞭 18 200821781 解到,第Γ繞射階的光並不是我們所需要的且被極性化元件8 所清除或阻絕。如果雙偏光折射主體7的轴並不是與裝置的光 學軸平行但卻以-正確的角度呈現的話,則我們必需針對雙偏光 折射主體7的維度與特性作一騎以使得發射出來之第零繞射 階的光束與第-繞射階的光束會展開出不同的極性狀態。 當然我們也可以利用雙偏光折射主體7來達成其他的極性 狀態’例如橢圓形的極性化光束。細,這樣的光並不能使用 -個線性的極性化元件8來被選擇,如之前本案所提出之具體實 施範例所述。魏適合的極性化元件,例如λ/4平面,必需被 提出來作為轉。糾,細也可以直接整合或聯合雙偏光折 射主體7與極性化元件8。 藉由本案所提出之具體實施範例,肖度選擇光學元件3可 以是-種可設定型式以對需要的繞射階之光作選擇。為此,可 控式的雙偏光折射主體7也可以試著用來作為極性旋轉器,主 要是用來針對某個特定的繞射階之光的極性作適當地旋轉,並在 後面-階段由-個錄化元件8接續,舉來說就如同一健性 Τ光器來發射光束—樣。這樣的—個可控式極性旋轉器可以 疋一個液晶元件(LCD)。極性的旋轉可藉由改變提供給雙偏光 折射主體7的電壓而受到控制。如此一來,個別的繞射階其光 束將可以被順序地選擇且不需要之繞射_光束也可賴清除吸 收〇 19 200821781 我們也可以將-個極性化元件8與一個可控式的雙偏光折 射主體7整合起來成為__解元。讎化元件8將會如同一 個液晶元件(LCD)以進行針對不需要的繞射_光做阻絕或清 除的工作。極性化元件8可以作出類似一個Ips_LcD (in-plane switching LCD,平面内切換⑽的操作。在這樣 的極性化元件8之下液晶分子會被導向—個平面,並且在某個 電壓之下旋轉此-平面。騎在t通子光束與異f子光束之間 發生-個λ/2的減速度。舉例來說,線性極性化的光將因此而 被旋轉,且不需要之繞射階的光也將因此而被阻絕。 角度選擇光學元件3也可以藉由在與一個雙偏光折射主體 作正&的了旋轉之極性化元件8而成為一種可設定的型態。 由於此時的極性化元件8是可以旋轉的,不同的繞射階的^也 將因此而被個別地選擇並順序地被發射出來。當然,再次重申, 我們也可以將雙偏光折射主體7應用在任何其他的極性狀態案 例上。 藉由上述之一個角度選擇光學元件3的具體實施範例之助, 如果此元件是被用來作為外觀全像影像重組的一個裝置的話,則 我們也可以擴大這個光調校模組裝置2的有效角度範圍。另外, 外觀的一個部份會在第零繞射階中被重組,而外觀的另一部份則 會在第一繞射階中被適當地重組。依賴於重組的需求大小之不 同,此方式將依許多的繞射階而會被重複許多次。因此從外觀 20 200821781 的一個部份切換到下-個部份將會變得相倾速,也因此重組後 的外觀尺寸大小可以被影響或重組後的外觀可以被擴大。如果 以此案為例,則觀察者可以看到一個較大的外觀,例如-個三維 的外觀且具有許多的繞射階。 . — 在本案所提ώ之所有具體實絲他,我們也可以使用較 ^a〇Lc〇saiquidcrystalonsilic〇n) ^ ⑽晶)或_ (inicro electr〇咖㈣㈤挪細,微電子 機構糸統)。這將會允許使用相對應之較小的角度選擇光學元件 3义而的雙偏光折射主體7或透明平面或液晶層5將因此而 具有大約1Gnm的細。糾,錢小尺相纽_光學元 件3也將會變得更容易瞭解。 用,其•應 形式與應用之外,也可以應用在其他的領=置 =内的光是可《被選擇或發射的應用,都在本歸中請保^ ^案所揭露之技術’得由熟習本 :椒作法亦具備專利性’差依 :虞;二= 21 200821781 【圖式簡單說明j 本案得以藉由下列圖示及詳細說明,俾得一更深入之了解·· 圖· 1所示為本案所提出之用來消除某個繞射階的光之角度選擇 光學元件的架構圖; 又 圖· 2所不為本案所提出之角度選擇光學元件中第一具體實施範 例的架構圖; 圖· 3所示為本案 例的架構圖。 所提出之角度選擇光學元件中第二具體實施範 元件符號簡單說明: 發光單元· · · · · · 光調校模組裝置· · · 角度選擇光學元件· · 光學軸.....· · 透明平面· · · · · · 半反射層· · · · · · 雙折射偏光材質的主體 極性化元件· · · · · 22
Claims (1)
- 200821781 十、申請專利範圍: 1· 一種光繞射順序之選擇裝置,至 (Diffmctianorder),該光繞射階韻 ^ = 置調校後發射;其中,光線具有—不能被 束,且具有至少-個繞射縣,其主 射的光 可控制之肖錢縣學元件⑶關來獅_;^至線少一個 2.如申請專概_1項所述之光繞射轉 由 主要特徵為肖歧縣學耕⑶錢柄轉的^的 3·如申請專利範圍第1項所述之光繞射順序之選 主要特徵為驗選擇光學元件⑶只會被用來傳送:個繞射階、。 4.如申請專利範圍第1項所述之光繞射順序之選 主要特穆么為角度選擇光學元#⑶*有二‘半反射声 IS:月Ϊ ^1Ve㈣的⑹與—個夾在這二個半反射層中严^ 5·如申請專利範圍第4項所述之光繞射順序之選擇 ^ 透明層(5)是以液晶作為製造的材質。 1 ’ /、、 6·如申請專利範圍第5項所述之光繞射順序之選擇穿 豆 明層(5)的光學特性是可以受到控制的。 、,還 7.如申請專利細第4項,第5項,與第6項所述 之選擇裝置,其中的繞射光束會在這兩層半反射層 多次的反射,致使分別穿越前述的透明層或液晶層θ(5)許多0次 而這些穿越都會使得被反射的光束受到破壞性或建設性的干^。’ 23 200821781 還包括絲改擇裝雜置,其中 角度讀先學轉⑶的驗特性。 9·如申請專利範圍第8項所 f二個歧_林元件⑶會置裝置,其中 厚度與/或半反射層⑹的不同層⑸的不同 其中的兩射順序之選擇裝置裝置, 度來做安排放置。凡件⑶會被以不同的光學軸⑷角 L的擇裝置裝置, 12·如申請專利範圍第11項所述之法1+1値广 其中的偏光元件⑻是可賤轉1之4猶之選擇裝置裝置, 2如申請專利麵帛U項所述之 (3) 含了許多可⑻,它包 24
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102006030503A DE102006030503A1 (de) | 2006-07-01 | 2006-07-01 | Vorrichtung zur Selektion von Licht einer Beugungsordnung |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW200821781A true TW200821781A (en) | 2008-05-16 |
TWI371664B TWI371664B (en) | 2012-09-01 |
Family
ID=38588231
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW096123183A TWI371664B (en) | 2006-07-01 | 2007-06-26 | Device for the selection of light of a certain diffraction order |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20100053711A1 (zh) |
DE (1) | DE102006030503A1 (zh) |
TW (1) | TWI371664B (zh) |
WO (1) | WO2008003603A2 (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI386035B (zh) * | 2009-12-03 | 2013-02-11 | Pegatron Corp | 立體顯示裝置及立體顯示方法 |
CN114087565A (zh) * | 2021-11-16 | 2022-02-25 | 叶亚华 | 一种节能环保道路路灯 |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20120162732A1 (en) * | 2010-12-22 | 2012-06-28 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Device and method for a holographic display with electromechanical actuated mirror display |
DE102016107011A1 (de) * | 2016-04-15 | 2017-10-19 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Optische Anordnung für einen Scheinwerfer und Scheinwerfer mit der optischen Anordnung |
DE102016212361A1 (de) | 2016-07-06 | 2018-01-11 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Optisches Gitter und optische Anordnung damit |
DE102016219217B4 (de) * | 2016-10-04 | 2021-04-29 | Olympus Winter & Ibe Gmbh | Winkelselektives optisches System, Stereo-Videoendoskop mit einem solchen System sowie Verfahren zum Herstellen desselben |
WO2018191694A1 (en) | 2017-04-14 | 2018-10-18 | Arizona Board Of Regents On Behalf Of The University Of Arizona | Methods and apparatus for angular and spatial modulation of light |
US11635614B2 (en) | 2017-04-14 | 2023-04-25 | Arizona Board Of Regents On Behalf Of The University Of Arizona | Systems and methods for beam steering using a micromirror device |
WO2018191696A1 (en) | 2017-04-14 | 2018-10-18 | Arizona Board Of Regents On Behalf Of The University Of Arizona | Methods and apparatus employing angular and spatial modulation of light |
DE102017122213A1 (de) * | 2017-09-26 | 2019-03-28 | HELLA GmbH & Co. KGaA | Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge |
WO2019126637A1 (en) * | 2017-12-22 | 2019-06-27 | Arizona Board Of Regents On Behalf Of The University Of Arizona | Methods and apparatus for angular and spatial modulation of light |
EP3756043A1 (de) * | 2018-01-14 | 2020-12-30 | Carl Zeiss AG | Brillenglas mit einer beugungsstruktur für licht |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS514867B2 (zh) * | 1971-07-28 | 1976-02-16 | ||
US4859060A (en) * | 1985-11-26 | 1989-08-22 | 501 Sharp Kabushiki Kaisha | Variable interferometric device and a process for the production of the same |
US4810047A (en) * | 1988-02-16 | 1989-03-07 | Grumman Aerospace Corporation | In-line holographic lens arrangement |
JP2785427B2 (ja) * | 1990-03-26 | 1998-08-13 | 松下電器産業株式会社 | 計算機ホログラムの作成方法 |
US5150236A (en) * | 1990-08-31 | 1992-09-22 | Bell Communications Research, Inc. | Tunable liquid crystal etalon filter |
IT1280841B1 (it) * | 1995-04-05 | 1998-02-11 | Cselt Centro Studi Lab Telecom | Procedimento e apparecchiatura per la misura dell'indice di rifrazione di lastrine di materiale vetroso |
JPH1054911A (ja) * | 1996-06-05 | 1998-02-24 | Toppan Printing Co Ltd | ホログラム反射板とそれを用いた反射型液晶表示装置 |
US6256122B1 (en) * | 1996-10-08 | 2001-07-03 | Corning Precision Lens | Device for the elimination of the zero order beam emerging from a hologram illuminated in polarized light |
JP4196429B2 (ja) * | 1998-05-22 | 2008-12-17 | 凸版印刷株式会社 | ホログラムカラーフィルタとそれを用いた反射型カラー液晶表示装置 |
US6091521A (en) * | 1998-10-16 | 2000-07-18 | Digilens, Inc. | Light collection from diffractive displays |
-
2006
- 2006-07-01 DE DE102006030503A patent/DE102006030503A1/de not_active Ceased
-
2007
- 2007-06-25 WO PCT/EP2007/056297 patent/WO2008003603A2/de active Application Filing
- 2007-06-25 US US12/374,673 patent/US20100053711A1/en not_active Abandoned
- 2007-06-26 TW TW096123183A patent/TWI371664B/zh not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI386035B (zh) * | 2009-12-03 | 2013-02-11 | Pegatron Corp | 立體顯示裝置及立體顯示方法 |
CN114087565A (zh) * | 2021-11-16 | 2022-02-25 | 叶亚华 | 一种节能环保道路路灯 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20100053711A1 (en) | 2010-03-04 |
TWI371664B (en) | 2012-09-01 |
WO2008003603A2 (de) | 2008-01-10 |
DE102006030503A1 (de) | 2008-01-03 |
WO2008003603B1 (de) | 2008-06-12 |
WO2008003603A3 (de) | 2008-04-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TW200821781A (en) | Device for selection of light in a refraction arrangement | |
TWI709765B (zh) | 擴增實境光場頭戴式顯示器 | |
JP5651595B2 (ja) | 複数の偏光回折格子配置を有する偏光無依存型液晶ディスプレイ装置及び関連装置 | |
KR101871345B1 (ko) | 복소 정보를 갖는 파동장을 변조하는 공간 광변조 장치 | |
ES2906846T3 (es) | Proyector de modulación dual | |
US7375887B2 (en) | Method and apparatus for correcting a visible light beam using a wire-grid polarizer | |
CN106662699A (zh) | 用于光学照明的体全息 | |
JP4631308B2 (ja) | 画像表示装置 | |
JP7436478B2 (ja) | コンパクトな偏光ベースのマルチパス光アーキテクチャ | |
FR2665773A1 (fr) | Dispositif de projection d'images utilisant deux composantes orthogonales de polarisation de la lumiere. | |
KR20040002985A (ko) | 편광 빔 스플리터를 지닌 이미지 투영 시스템 | |
KR20090046778A (ko) | 반사 편광기 및 흡수 편광기를 포함하는 편광 빔 스플리터,및 그의 이미지 디스플레이 시스템 | |
JP2022504675A (ja) | 角度感受性の透過率を有する偏光系フィルタ | |
TW201237571A (en) | Light modulation device | |
US11846779B2 (en) | Display device with varifocal optical assembly | |
JP2021514491A (ja) | 三次元ライトフィールドの分布を形成するための光学装置、システムおよび方法 | |
JP2023513723A (ja) | 統合irのための光学素子、深度感知のための可視カメラ、およびこれを組み込んだシステム | |
JP6943509B2 (ja) | 光学フィルム、光学素子および映像装置 | |
TW200909864A (en) | A device for the minimisation of diffraction-related dispersion in light modulators for the holographic reconstruction of colour scenes | |
US20050018290A1 (en) | Colour filter means having optical activity under the influence of a polarized light | |
Peng et al. | 33‐1: Invited Paper: Liquid Crystals for Virtual Reality (VR) | |
FR2693004A1 (fr) | Dispositif de collimation de faible encombrement, en particulier pour visuel de casque. | |
WO2022176758A1 (ja) | 虚像表示装置 | |
JP4600953B2 (ja) | 反射型ホログラムカラーフィルター及びそれを用いた反射型液晶表示装置 | |
JPH11308640A (ja) | 虚像結像方法及び虚像結像装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees |