CN103488036A - 全息立体投影屏及其投影方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全息立体投影屏及其投影方法，投影屏包括基材层，与所述基材层的表面结合，分布有离轴响应结构和可控扩散结构，离轴响应结构使入射光整体偏折向观察区域；可控扩散结构使入射光沿一维或二维方向扩散，实现离散三维空间角谱的线性插值，形成连续的三维空间信息，实现立体投影；所述离轴响应结构和可控扩散结构的参数分别独立调制。投影光线由多束不同角度入射的携带有该角度图像信息的光线组成，投影光线由离轴响应结构偏折至观察区域，并由可控扩散结构作用形成扩散光线，不同角度入射的光线的扩散光线相互拼接形成连续的空间角谱。本发明可同时实现离轴投影和全息立体投影，立体效果好，能量利用率高。

Description

全息立体投影屏及其投影方法

技术领域

本发明涉及一种投影屏幕及其制作方法，具体涉及一种采用微纳结构实现立体投影功能的全息显示屏及其制作方法。

背景技术

投影显示是实现大幅面显示的重要技术，其中投影屏幕的性能与投影显示的效果息息相关，投影屏幕的参数须根据投影系统的参数进行优化设计，两者相互匹配实现最佳效果。

目前市场上常见的投影屏包括：白塑布投影屏幕、玻璃珠投影屏幕和银色珍珠投影屏等，这类屏幕存在增益低、能量利用率低、信噪比低和易受环境光影响等不足。

全息投影屏幕是一类根据全息原理设计的投影屏幕，能够根据投影系统及使用条件进行相应的设计，具有增益高、信噪比高等优点。但是这类投影屏幕的性能受到衍射效率、色散和制作方法复杂等问题的制约。美国专利US 4,372,639，US 4,372,639利用定向散射技术提高了投影屏的能量利用率，但是只适用于准单色光；美国专利US 6,285,503 B1利用特殊设计的算法对全息投影屏幕的结构进行了优化，部分解决了色散问题。中国发明专利CN101030027A公开了一种具有全息柱面透镜结构的投影屏、中国发明专利CN101034252A公开了一种具有像面全息结构的投影屏、中国发明专利CN101030028A公开了一种衍射投影屏，它们是基于像面全息和散斑技术的投影屏，这种屏幕消除了色散但是衍射效率不高。中国发明专利CN1811589A公开了一种基于全息透镜的投影屏幕，由于同样需要利用离轴全息进行信息记录，所以衍射效率低下。

并且，上述专利公开的投影屏幕都只适用于二维的平面投影，无法实现立体投影。

中国发明专利CN101918901A公开了一种全息功能屏，用于全息立体显示系统，可实现空间谱的展宽和拼接，从而获得全息立体显示图像。但是这种屏幕只能用于同轴正投影显示，而通常的投影显示的投影方向和观察者之间存在一定的夹角，所以这种投影屏的使用范围受限制，无法实现离轴投影显示。根据该专利同时公开的投影屏幕的制作方法可知这种屏幕的频谱展宽不均匀，衍射效率低易受零级光干扰，制作难度大。

因此，需要一种具有高能量利用效率的可实现离轴立体投影的全息显示屏。

发明内容

本发明的发明目的是提供一种全息立体投影屏，在提供离轴全息立体投影的同时，获得较高的能量利用效率。本发明的另一发明目的是提供使用该全息立体投影屏的投影方法。

为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种全息立体投影屏，包括基材层，与所述基材层的表面结合，分布有离轴响应结构和可控扩散结构，所述离轴响应结构是指能购使光线偏离系统光轴的折射或者衍射结构，所述离轴响应结构使入射光整体偏折向观察区域，可有效提高投影显示亮度与光能利用率；所述可控扩散结构是指能够使某一方向入射的光线扩散形成一定发散角的结构，所述可控扩散结构使入射光沿一维或二维方向扩散，扩散角度满足恰能实现离散三维空间角谱的线性插值，形成连续的三维空间信息，实现立体投影；所述离轴响应结构和可控扩散结构的参数分别独立调制。

上述技术方案中，所述离轴响应结构选自微棱镜阵列结构、闪耀光栅结构或体光栅结构；所述微棱镜阵列结构中棱镜单元的截面为直角三角形，其中一条直角边与阵列平面垂直，另一条直角边位于阵列平面内；棱镜单元的顶角为锐角，顶角的大小与棱镜的取向满足使入射的投影光线恰能偏向观察区域的中心；所述棱镜阵列的周期优选大于10微米所述闪耀光栅结构的周期和闪耀角满足使入射的投影光线恰能偏向观察区域的中心；所述体光栅结构的周期和取向满足使入射的投影光线恰能偏向观察区域的中心。

所述离轴响应结构对光线的整体偏折方向由投影系统的中心、投影屏幕中心的法线和观察区域的中心共同确定。其偏折角等于投影系统中心与投影屏幕中心的连线的镜面反射或者直透射光线和投影平面的中心与观察区域的中心的连线形成的夹角。离轴响应结构参数保证投影系统输出的大部分能量进入观察区域。当离轴响应结构为微棱镜阵列结构时，通过光线折射形成特定的偏向角。当离轴响应结构为闪耀光栅结构时，通过光线衍射形成特定的偏向角。

上述技术方案中，所述可控扩散结构为随机相位结构，可以是一维随机或二维随机结构；或者，所述可控扩散结构为二元光学结构，通过二元光学设计方法获得相应的扩散结构。所述随机位相结构由表面起伏的浮雕结构构成，所述浮雕结构的高度随机分布，其扩散性能由颗粒形状与平均尺度确定，满足恰能实现离散三维空间角谱的线性插值复原。所述二元光学结构的颗粒形状、尺寸和相位分布由行业通用的优化算法（迭代、GS算法、模拟退火等）设计得到，其扩散性能满足恰能实现离散三维空间角谱的线性插值复原。

所述可控扩散结构的扩散角度由三维空间角谱的采样间隔确定。扩散角度的大小恰能填补离散空间角谱的采样间隔。

上述技术方案中，所述的全息立体投影屏的离轴响应结构和可控扩散结构集成在基材层的同一表面上。例如，离轴响应结构为设置在基材层表面的微棱镜层，可控扩散结构为设置在微棱镜表面的随机相位结构。

或者，所述的全息立体投影屏的离轴响应结构和可控扩散结构分别在基材层的两侧表面上。

上述技术方案中，所述的全息立体投影屏可以是透射式的，也可以是反射式的。当采用反射式投影屏时，对于单侧设置离轴响应结构和可控扩散结构的投影屏，可以在基材层上设置反射层；对于双侧分别设置离轴响应结构和可控扩散结构的投影屏，可以在离轴响应结构的表面设置反射层。

上述全息立体投影屏可以采用例如下面列举的制作方法：

方法一，利用精密金刚石车床制作微棱镜阵列、闪耀光栅等离轴响应结构并将其复制到投影屏的一个表面上，再利用激光直写技术将随机相位、二元光学结构等可控扩散结构制作并复制到投影屏的另一个表面上，形成双面结构的全息立体投影屏。

方法二，利用灰度光刻技术制作微棱镜阵列、闪耀光栅等离轴响应结构并将其复制到投影屏的一个表面上，再利用激光直写技术将随机相位、二元光学结构等可控扩散结构制作并复制到投影屏的另一个表面上，形成双面结构的全息立体投影屏。

方法三，利用灰度光刻技术制作微棱镜阵列、闪耀光栅等离轴响应结构，再利用利用激光直写技术将随机相位、二元光学结构等可控扩散结构叠加在离轴响应结构表面上，然后将叠加有离轴响应结构和可控扩散结构的双重结构复制到投影屏幕的一个表面上，形成单面结构的全息立体投影屏。

本发明提供一种全息立体投影方法，投影光线入射到投影屏上，由投影屏反射或透射至观察区域，所述投影屏为上述任一全息立体投影屏，所述投影光线由多束不同角度入射的携带有该角度图像三维信息的光线组成，所述投影光线由离轴响应结构偏折至观察区域，并由可控扩散结构作用形成扩散光线，不同角度入射的光线的扩散光线相互拼接形成连续的空间角谱。

上述技术方案中，所述多束不同角度入射的携带有该角度三维图像信息的光线，是由多部按照特定角度排成的相机阵列系统拍摄获得的；对于虚拟三维模型，是由多部按照特定角度排成的虚拟相机阵列系统拍摄获得的；对于静态三维物体，也可以利用单台摄像机在制定导轨上连续拍摄获得。不同角度获得的图像信息分别输入对应的投影机进行投影，多个投影机组成的投影阵列将上述的不同方向的三维图像信息同时投影到全息立体投影屏上，最终获得立体图像。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

1．本发明利用微纳结构实现具有高能量利用效率的离轴全息立体投影，通过与基材层结合设置离轴响应结构和可控扩散结构，可同时实现离轴投影和全息立体投影。

2．本发明通过设置离轴响应结构，可以使光能集中在观察区域中，提高了投影显示的亮度，从而提升了光能利用率，节能环保。

3．本发明提出的全息立体投影屏与二维投影系统的结构参数相兼容，有效减小了全息立体投影系统的体积。

附图说明

图1是实施例1中的反射式双面结构的全息立体投影屏及其投影显示结构示意图。

图2是实施例2中的透射式双面结构的全息立体投影屏及其投影显示结构示意图。

图3实施例3中的反射式单面结构的全息立体投影屏及其投影显示结构示意图。

图4实施例4中的透射式单面结构的全息立体投影屏及其投影显示结构示意图。

图5是实施例5中的一种透射式双面结构的全息立体投影屏及其投影显示结构示意图。

图6是实施例5中的二元光学相位结构分布图。

图7实施例6中透射式全息立体投影屏及其立体投影显示效果的示意图。

图8是实施例6透射式全息立体投影屏及其立体投影显示效果的俯视图。

图9是实施例7中一种全息立体投影屏幕的制作流程。

图10是实施例7中一种随机相位结构或者二元光学结构的激光直写装置。

其中：1、投影光线；2、全息立体投影屏幕；3、偏折角；4、扩散光线；5、扩散角；6、观察区域；7、轴线；8、第一傅立叶变换透镜；9、随机相位板；10、第二傅立叶变换透镜；11、光轴；12、纳秒脉冲激光；13、空间滤波器；14、反射镜； 16视场光阑；17、实时检测光路；18、半透半反镜；19、tubelens； 21、微棱镜阵列；22、基材层；23、随机相位结构；24、反射层；25、闪耀光栅；26、二元光学结构；30、微缩物镜；31、自动聚焦光路；32、二维精密平移台；33、运动控制器；34、控制计算机；35、感光材料。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

实施例1：

参见附图1，是本实施例中一种反射式双面结构的全息立体投影屏及其投影显示结构示意图。

全息立体投影屏幕2由微棱镜阵列21，基材层22，随机相位结构23，反射层24构成。所述微棱镜阵列结构21和所述随机相位结构23分别位于基材层22的两个表面。投影光线1由多束不同角度入射的携带有该角度三维图像信息的光线组成，投影光线1入射到投影屏幕2上，所述投影光线穿过随机相位结构23后经微棱镜阵列结构21的反射后再次经过随机相位结构出射进入观察区域。通过微棱镜阵列21的作用使光线产生整体偏折，形成偏折角3，使得大部分反射光线进入观察区域6中，所述偏折角3的大小由投影光线1的方向和投影屏幕中心与观察区域中心的连线形成的轴线7确定。投影光线在的随机相位结构的作用下形成一定的扩散光线4，扩散光线分布在扩散角5内，不同角度的扩散光线恰好相互拼接。图中只示意了一维方向的扩散，实际在二维方向上都将产生扩散。扩散角度满足离散空间角谱的插值复原条件，即不同角度的扩散光线恰好相互拼接形成连续的空间角谱。

本实施例中，所述微棱镜阵列中的棱镜周期为50um，材料折射率为1.5，棱镜横截面是直角三角形，其中一个直角边垂直与投影屏所在平面，另一个直角边在投影屏所在平面内，斜边与投影屏平面之间的夹角为9.75°。在垂直方向上，当投影系统中心与投影屏幕中心的连线和投影屏幕中心法线的夹角为30°时，大部分反射光线将垂直于投影屏幕，形成30°的整体偏转角。

所述随机相位结构由线宽为10um，结构深度在0-2um之间随机分布的一维光栅结构，由于光线两次通过该随机位相结构，将在观察区域的水平方向上产生1.6°的扩散，从而使得离散的空间角谱恰能插值复原。

反射层24可以通过蒸发或者溅射镀膜实现，例如，通过蒸镀方式在微棱镜阵列结构表面镀一层200nm厚的铝膜。

实施例2：

参见附图2，是本实施例中一种透射式双面结构的全息立体投影屏及其投影显示结构示意图。

本实施例中的全息立体投影屏幕2由微棱镜阵列21，基材层22，随机相位结构23构成。所述微棱镜阵列结构21和所述随机相位结构23分别位于基材层22的两个表面。投影光线1由多束不同角度入射的携带有该角度图像信息的光线组成，投影光线1入射到投影屏幕2上，通过微棱镜阵列21的作用使光线产生整体偏折，形成偏折角3，使得大部分出射光线进入观察区域6中，所述偏折角3的大小由投影光线1的方向和投影屏幕中心与观察区域中心的连线形成的轴线7确定。所述投影光线穿过微棱镜阵列结构21和基材层22后在随机相位结构23的作用下形成一定的扩散光线4，扩散光线分布在扩散角5内，不同角度的扩散光线恰好相互拼接。图中只示意了一维方向的扩散，实际在二维方向上都将产生扩散。扩散角度满足离散空间角谱的插值复原条件，即不同角度的扩散光线恰好相互拼接形成连续的空间角谱。

本实施例中，所述微棱镜阵列中的棱镜周期为50um，材料折射率为1.5，棱镜横截面是直角三角形，其中一个直角边垂直与投影屏所在平面，另一个直角边在投影屏所在平面内，斜边与投影屏平面之间的夹角为9.75°。在垂直方向上，当投影系统中心与投影屏幕中心的连线和投影屏幕中心法线的夹角为30°时，大部分反射光线将垂直于投影屏幕，形成30°的整体偏转角。

所述随机相位结构由线宽为5um，结构深度在0-2um之间随机分布的一维光栅结构，由于光线一次通过该随机位相结构，将在观察区域的水平方向上产生1.6°的扩散，从而使得离散的空间角谱恰能插值复原。

实施例3：

参见附图3，是本实施例中一种反射式单面结构的全息立体投影屏及其投影显示结构示意图。

本实施例中的全息立体投影屏幕2由闪耀光栅25，基材层22，随机相位结构23，反射层24构成。所述闪耀光栅25和所述随机相位结构23位于基材层22的同一个表面，所述随机相位结构23位于所述闪耀光栅25表面上。投影光线1由多束不同角度入射的携带有该角度图像信息的光线组成，投影光线1入射到投影屏幕2上，所述投影光线穿过随机相位结构23后经闪耀光栅25的反射后再次经过随机相位结构出射进入观察区域。通过闪耀光栅25的作用使光线产生整体偏折，形成偏折角3，使得大部分反射光线进入观察区域6中，所述偏折角3的大小由投影光线1的方向和投影屏幕中心与观察区域中心的连线形成的轴线7确定。投影光线在的随机相位结构的作用下形成一定的扩散光线4，扩散光线分布在扩散角5内，不同角度的扩散光线恰好相互拼接。图中只示意了一维方向的扩散，实际在二维方向上都将产生扩散。扩散角度满足离散空间角谱的插值复原条件，即不同角度的扩散光线恰好相互拼接形成连续的空间角谱。

本实施例中，所述闪耀光栅周期为5um，闪耀角15°，闪耀级次5。在垂直方向上，当投影系统中心与投影屏幕中心的连线和投影屏幕中心法线的夹角为30°时，大部分反射光线将垂直于投影屏幕，形成30°的整体偏转角。  

所述随机相位结构由线宽为10um，结构深度在0-2um之间随机分布的一维光栅结构，由于光线两次通过该随机位相结构，将在观察区域的水平方向上产生1.6°的扩散，从而使得离散的空间角谱恰能插值复原。

实施例4：

参见附图4，是本实施例中一种透射式单面结构的全息立体投影屏及其投影显示结构示意图。

本实施例中的全息立体投影屏幕2由闪耀光栅25，基材层22，随机相位结构23构成。所述闪耀光栅25和所述随机相位结构23位于基材层22的同一个表面，所述随机相位结构23在所述闪耀光栅25的表面上。投影光线1由多束不同角度入射的携带有该角度图像信息的光线组成，投影光线1入射到投影屏幕2上，通过闪耀光栅25的作用使光线产生整体偏折，形成偏折角3，使得大部分出射光线进入观察区域6中，所述偏折角3的大小由投影光线1的方向和投影屏幕中心与观察区域中心的连线形成的轴线7确定。所述投影光线穿过闪耀光栅25和基材层22后在随机相位结构23的作用下形成一定的扩散光线4，扩散光线分布在扩散角5内，不同角度的扩散光线恰好相互拼接。图中只示意了一维方向的扩散，实际在二维方向上都将产生扩散。扩散角度满足离散空间角谱的插值复原条件，即不同角度的扩散光线恰好相互拼接形成连续的空间角谱。

本实施例中，所述闪耀光栅周期为2um，闪耀角15°，闪耀级次2。在垂直方向上，当投影系统中心与投影屏幕中心的连线和投影屏幕中心法线的夹角为30°时，大部分反射光线将垂直于投影屏幕，形成30°的整体偏转角。  

所述随机相位结构由线宽为5um，结构深度在0-2um之间随机分布的一维光栅结构，由于光线一次通过该随机位相结构，将在观察区域的水平方向上产生1.6°的扩散，从而使得离散的空间角谱恰能插值复原。

实施例5：

参见附图5、图6，其中图5是本实施例中一种透射式双面结构的全息立体投影屏及其投影显示结构示意图。图6是本实施例中的二元光学相位结构分布图。

本实施例中的全息立体投影屏幕2由微棱镜阵列21，基材层22，二元光学结构26构成。所述微棱镜阵列结构21和所述二元光学结构26分别位于基材层22的两个表面。投影光线1由多束不同角度入射的携带有该角度图像信息的光线组成，投影光线1入射到投影屏幕2上，通过微棱镜阵列21的作用使光线产生整体偏折，形成偏折角3，使得大部分出射光线进入观察区域6中，所述偏折角3的大小由投影光线1的方向和投影屏幕中心与观察区域中心的连线形成的轴线7确定。所述投影光线穿过微棱镜阵列结构21和基材层22后在二元光学结构26的作用下形成一定的扩散光线4，扩散光线分布在扩散角5内，不同角度的扩散光线恰好相互拼接。图中只示意了一维方向的扩散，实际在二维方向上都将产生扩散。扩散角度满足离散空间角谱的插值复原条件。

本实施例中所述二元光学结构26具有消色差特性，可通过二元光学元件设计方法设计获得，二元光学设计方法包括但并不局限于GS迭代、模拟退火、遗传等优化算法。所述二元光学结构26可以对整个白光波段消除色差，也可以针对投影系统的RGB三色进行消色差设计，图6显示是一种对利用GS算法迭代得到的在整个白光波段消除色差的相位结构。

本实施例中的结构由GS迭代算法对R(630)，G（532nm）,B(480nm)三个波长进行消色差优化。光线通过二元光学结构在观察区域的水平方向产生1.6°，竖直方向产生45°的扩散。

实施例6：

参见附图7、图8，图7是本实施例中一种透射式全息立体投影屏的立体投影显示效果示意图。图8是本实施例中一种透射式全息立体投影屏的立体投影显示效果的俯视图。

本实施例中的入射光线1由多束从不同角度入射的记录有图像立体信息的光线族构成，不同方向的入射光线对立体信息的空间角谱进行了采样。入射光线1在全息立体投影屏2中的离轴响应结构作用下，产生整体偏折，形成偏折角3，使得大部分能量进入观察区域7。在全息立体投影屏中的可控扩散结构作用下，在水平和垂直两个方向形成扩散光线4，其中水平方向的扩散光线分布在扩散角5内，对离散的空间角谱进行插值，使得不同投影方向的光线恰好相互拼接形成连续的空间角谱；垂直方向的扩散角可与水平方向相同，使得垂直方向的离散空间角谱相互拼接形成连续的空间角谱；垂直方向的扩散角也可等于垂直方向的视角，直接形成大角度扩散，获得只有水平视差信息的全息立体投影，图7显示的就是只有水平视差信息的全息立体投影。

实施例7：

参见附图9、图10，其中图9是本实施例中一种全息立体投影屏幕的制作流程，图10是本实施例中一种随机相位结构或者二元光学结构的激光直写装置。

本实施例中全息立体投影屏的制作方法，首先根据投影屏幕的使用条件设计投影屏幕的结构参数，结构参数包括微棱镜阵列、闪耀光栅等离轴响应结构参数和随机相位、二元光学结构等可控扩散结构参数。然后根据参数利用精密切削、灰度光刻等方法制备微棱镜阵列或者闪耀光栅结构；利用激光直写系统制作随机相位结构或者二元光学结构。再将上述两者结构通过压印复制等方法复制到屏幕基材层上，形成单面或者双面结构的全息立体投影屏。 最后可在投影屏表面镀上相应的反射层和保护层。

本实施例中的随机相位结构可以采用图10所示的激光直写系统制备，该系统可实现扩散性能连续调制的随机相位结构。系统包括纳秒脉冲激光12，空间滤波器13，第一傅立叶变换透镜8，随机位相板9，第二傅立叶变换透镜10，视场光阑16，实时检测光路17，半透半反镜18，tubelens19，微缩物镜30，自动聚焦光路31，二维精密平移台32，运动控制器33，控制计算机34，感光材料35。

系统中纳秒脉冲激光12发出的激光经空间滤波器13扩束准直后形成平行光进入由第一傅立叶变换透镜8，随机位相板9，第二傅立叶变换透镜10构成的空频和角度连续调制光路，在第二傅立叶变换透镜10后的区域形成指定空频和取向的随机相位信息，在第二傅立叶变换透镜后焦面上设置有视场光阑16用于限制成像区域，透过视场光阑的随机相位信息经过半透半反镜18，tubelens19和微缩物镜30在感光材料35上形成高频随机相位结构。运动控制器33在控制计算机34设定的程序控制下协调纳秒脉冲激光12的脉冲时序、随机位相板9的移动和转动以及二维精密平移台32的二维移动，在感光材料上记录大幅面的具有可控扩散性能的随机相位结构。实时检测光路17对感光材料表面成像用于实时观测记录过程。自动聚焦光路31监控并实时调整聚焦物镜与感光材料表面的距离，保证高频信息在感光材料表面精确成像。

Claims (10)

1. 一种全息立体投影屏，包括基材层，其特征在于：所述基材层的表面分布有离轴响应结构和可控扩散结构，所述离轴响应结构为光线的折射或衍射结构，使入射光整体偏折向观察区域；所述可控扩散结构使入射光沿一维或二维方向扩散，扩散结构产生的扩散角度恰能实现离散三维空间角谱的线性插值，形成连续的三维空间角谱信息，实现立体投影；所述离轴响应结构对光线的整体偏折量和可控扩散结构对光线的扩散角度可分别独立调制。

2. 根据权利要求1所述的全息立体投影屏，其特征在于：所述离轴响应结构选自微棱镜阵列结构、闪耀光栅结构或体光栅结构；所述微棱镜阵列结构中棱镜单元的截面为直角三角形，其中一条直角边与阵列平面垂直，另一条直角边位于阵列平面内；棱镜单元的顶角为锐角，顶角的大小与棱镜的取向满足使入射的投影光线恰能偏向观察区域的中心；所述棱镜阵列的周期大于10微米；所述闪耀光栅结构的周期和闪耀角满足使入射的投影光线恰能偏向观察区域的中心；所述体光栅结构的周期和取向满足使入射的投影光线恰能偏向观察区域的中心。

3. 根据权利要求1所述的全息立体投影屏，其特征在于：所述可控扩散结构为随机相位结构，所述随机位相结构由表面起伏的浮雕结构构成，所述浮雕结构的高度随机分布，其扩散性能由颗粒形状与平均尺度确定，满足恰能实现离散三维空间角谱的线性插值复原。

4. 根据权利要求1所述的全息立体投影屏，其特征在于：所述可控扩散结构为二元光学结构，所述二元光学结构的颗粒形状、尺寸和相位分布使得其扩散性能满足恰能实现离散三维空间角谱的线性插值复原。

5. 根据权利要求1所述的全息立体投影屏，其特征在于：所述离轴响应结构对光线的整体偏折方向等于投影系统中心与投影屏幕中心的连线的镜面反射或者直透射光线和投影平面的中心与观察区域的中心的连线形成的夹角。

6. 根据权利要求1所述的全息立体投影屏，其特征在于：所述可控扩散结构的扩散角度由三维空间角谱的采样间隔确定。

7. 根据权利要求6所述的全息立体投影屏，其特征在于：扩散角度等于三维空间角谱的采样间隔。

8. 根据权利要求1所述的全息立体投影屏，其特征在于：所述的全息立体投影屏的离轴响应结构和可控扩散结构集成在基材层的同一表面上。

9. 根据权利要求1所述的全息立体投影屏，其特征在于：所述的全息立体投影屏的离轴响应结构和可控扩散结构分别在基材层的两侧表面上。

10. 一种全息立体投影方法，投影光线入射到投影屏上，由投影屏反射或透射至观察区域，其特征在于：所述投影屏为权利要求1至9中任一全息立体投影屏，所述投影光线由多束不同角度入射的携带有该角度图像信息的光线组成，所述投影光线由离轴响应结构偏折至观察区域，并由可控扩散结构作用形成扩散光线，不同角度入射的光线的扩散光线相互拼接形成连续的空间角谱。

Images