CN105044962B - 一种彩色全息聚合物分散液晶光栅的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种彩色全息聚合物分散液晶光栅的制备方法，搭建多波段曝光光路，使用反射式液晶空间光调制器，在其上加载不同黑白条纹图片，制备不同子光栅，实现在曝光时无需对光路的器件做任何的移动，方便快捷，重复率高；另外由于采用红绿蓝三原色激光曝光，并且曝光角度保持不变，根据全息记录和再现原理，使得显示器上R、G、B三种颜色光均能以相同的出射角度出射，实现无色差的立体显示图像分束；使用的聚合物分散液晶材料为多光引发剂与协引发剂共同作用的材料，最终所得的聚合物分散液晶材料具有可在红光632.8nm、绿光532nm、蓝光441.6nm等多波段曝光的特性。实现立体显示中的左、右眼图像分束功能。具有较高的图像分束效果且完全无色差的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种立体显示器技术，特别涉及一种实现立体显示图像分束功能的彩色全息聚合物分散液晶光栅制备方法。
背景技术
人的双眼瞳孔在水平方向上的间距大约为65mm，因此在观察同一物体时，将会存在两个稍有不同的视角，由于光学的投影，距离观察者不同的像点落在左右眼视网膜相应的不同位置上，这种双眼视网膜上的水平位差被称为双目视差，通过神经网络的融合在人脑中形成立体视觉。
目前，大部分的立体显示系统都是依据双目感知立体信息的机理来获取立体视觉。早期的立体显示器都需要佩戴特定的眼镜才能观看，虽然可以获得立体视觉，但是佩戴眼镜阻碍了人的自然视觉感受。
不需要借助辅助工具观看三维立体影像的技术满足了人们追求裸眼观看3D效果的需求，目前主流的技术包括基于视差的自动立体显示、全息显示和体积显示。
基于双目视差原理成像的裸眼立体显示有双液晶物镜显示、反射显示、菲涅尔透镜、狭缝式视差光栅和柱面透镜等分光方法。而目前主流的方法有两种，即狭缝式视差光栅式和微柱面透镜阵列式显示器。前者使用一系列简单的垂线来阻挡从被选择的组成像素发出的光线达到用户的眼睛。通过仔细选择屏障形状，可以调节观看窗口的位置和角度。视差屏障的主要缺点是屏障将分别进入左右两眼的光线各阻挡了二分之一，故不可避免的造成显示亮度的损失。而为了弥补这一损失，显示器背光单元则必须将其功率至少提升至原来的两倍，这也带来了功率、散热和成本等一系列问题。不仅如此，狭缝式视差光栅立体显示器的显示面板中的金属配线的延伸方向会和光栅狭缝的方向重合，会造成叠纹效应，即观看者会观察到屏幕上明暗的纹路，严重影响观赏效果。而后者，微柱面透镜式立体显示器，则不存在上述问题，这一技术利用柱面透镜将两侧子像素发出的光线分别偏折向不同方向来实现双眼视差。因此，这一类型的立体显示器非常适合低功耗、薄厚度的发展趋势。
然而，基于传统技术的微柱面透镜式立体显示器也存在着一些问题。首先是加工难度大：以长宽比16:10的19寸液晶显示器面板为例，其实际横向长度为408.24mm，横向像素共排1440列，即每列仅0.2835mm宽。如果采用传统透镜的制作方法，如采用光学玻璃或树脂材料，则在如此窄小的半径上高精度的塑形，其对工艺和设备要求是非常高的。其次，微透镜必须与每列像素精确匹配对准，微小的误差都会造成相邻像素间的严重串扰，这就对成品率造成了很大的影响。上述的这些成本和功能性方面的问题都不可避免的弱化了微柱面透镜式立体显示器的优势。
虽然我们曾经提出采用电控全息聚合物分散液晶光栅实现立体显示功能，但是通常的光栅是仅对于532nm绿激光曝光，并不能实现632.8nm红激光和441.6nm蓝激光的曝光，因此不能解决显示器系统存在的色差问题。
发明内容
本发明是针对现在传统彩色立体显示分束器存在的问题，提出了一种彩色全息聚合物分散液晶光栅的制备方法，本发明提出的多光引发剂和协引发剂共同作用的新型聚合物分散液晶材料制备的光栅能满足632.8nm、532nm和441.6nm三种波段激光同时曝光，并且具有较好的分光效果。因此，基于此提出的能够实现立体显示图像分束功能的全息聚合物分散液晶光栅能有效解决显示器系统的色差问题。
本发明的技术方案为：一种彩色全息聚合物分散液晶光栅的制备方法，具体包括如下步骤：
1）搭建多路激光光束合一光路：将输出波长为632.8nm 的He-Ne激光器、第一分光棱镜、第二分光棱镜同轴依次搭建，并与平台始终保持水平，再将输出波长为532nm的半导体泵浦固体激光器、输出波长为441.6nm 的He-Cd激光器分别放置在两个分光棱镜的一侧，两束激光分别打在两个分光棱镜上，并且两束激光方向与He-Ne激光器的输出激光方向垂直，调整三个激光器和两个分光棱镜的位置，使He-Ne激光器、半导体泵浦固体激光器、He-Cd激光器通过两个分光棱镜的透射或反射后三束光重合在同一光路上出射；
2）搭建激光扩束、调制光路：三束重合光出射后依次通过与两个分光棱镜同轴线的小孔滤波器和准直镜，调节小孔滤波器，使出射光为均匀的光斑，调节准直镜与小孔滤波器之间的距离，使光斑为平行光出射，光斑经反射式液晶空间光调制器反射，反射式液晶空间光调制器由电脑控制，加载所需的黑白条纹图像，将光斑调制成所需的光束；
3）搭建曝光光路：使用第三分光棱镜，第三分光棱镜置于转动旋转台上，第三分光棱镜可被转动旋转台带动旋转位置，反射式液晶空间光调制器输出的调制光束通过第三分光棱镜分成两束，其中一束为透射光束，另一束反射光再经第一反射镜或第二反射镜反射后与透射光束重合，辐照在待曝光的液晶盒上，两个反射镜以第三分光棱镜为中心，对称置于第三分光棱镜的两侧，经第一反射镜或第二反射镜反射的反射光与第三分光棱镜的透射光的夹角θ相等；
4）液晶盒在曝光光路中进行全息曝光具体步骤如下：
A：进行左眼光栅的曝光，通过第三分光棱镜的反射光通过第一反射镜反射，打开He-Ne激光器，在反射式液晶空间光调制器上加载对应左眼R像素位置的黑白条纹，通过调节空间调制器的对比度，使得白条纹处激光通过，黑条纹处激光不通过，经过第三分光棱镜的两束光在液晶盒上对应显示器的左眼R像素位置上进行全息曝光，经过10分钟后制备得到632.8nm曝光的左眼分束子光栅，关闭He-Ne激光器；
B: 打开半导体泵浦固体激光器，在反射式液晶空间光调制器上加载对应左眼G像素位置的黑白条纹，对液晶盒进行曝光1min，在对应显示器的左眼G像素的位置上制备得到532nm曝光的左眼分束子光栅，关闭半导体泵浦固体激光器；
C：打开He-Cd激光器，在反射式液晶空间光调制器上加载对应左眼B像素位置的黑白条纹，对液晶盒进行曝光20min，在对应显示器的左眼B像素的位置上制备得到441.6nm曝光的左眼分束子光栅，关闭He-Cd激光器，完成左眼的三种子光栅曝光；
D: 进行右眼光栅的曝光，转动旋转台顺时针旋转90°，带第三动分光棱镜旋转90°，通过第三分光棱镜的反射光通过第二反射镜反射，同理依次打开三个激光器，同时更换反射式液晶空间光调制器上加载的图片，完成右眼分束的三种子光栅的制备，最终得到彩色全息聚合物分散液晶光栅。
所述夹角θ为人眼看明视距离物体时左右眼视线的半角度，将显示器屏幕与制备完成的光栅与相贴合，人眼距显示器的距离为L，人眼瞳距为D，根据几何关系可计算出。
所述彩色全息聚合物分散液晶光栅的制备方法，其特征在于，所述液晶盒的制备方法：
第一步：聚合物分散液晶材料的制备：
聚合物分散液晶材料按质量百分比计算，其原料组成及含量如下：
光引发剂1 为孟加拉红Rose Bengal，含量0.15%；
光引发剂2 为亚甲基蓝Methylene blue，含量0.15%；
协引发剂1为N-Phenylglycine，含量0.4%；
协引发剂2为对甲苯磺酸一水合物p-Toluenesulfonic acid monohydrate ，含量0.4%；
交联剂为1-Vinyl-2-pyrrolidinone ，含量10%；
表面活化剂为POE(20) sorbitan monooleate ，含量10%；
纳米金属颗粒为纳米银颗粒，含量0.05%；
聚合物为丙烯酸单体EB8301，含量43.85%；
向列液晶为99.9%TEB50+0.1%CB15的混合液晶，含量35%；
可用于多波段曝光的聚合物分散液晶材料通过如下方法配置：将光引发剂1、光引发剂2、协引发剂1、协引发剂2、交联剂、表面活化剂、纳米金属颗粒、聚合物以及向列液晶在避光的条件下用超声乳化仪混合加热均匀，在暗室中静置24-48小时后，制得聚合物分散液晶材料；所述的混合加热的温度优选控制为47℃；
第二步：含有聚合物分散液晶材料的液晶盒的制备：在一片选用的透明玻璃中央滴入一滴第一步制备的聚合物分散液晶材料，再覆盖上另一片同样大小的透明玻璃，待材料在两片玻璃之间均匀扩散后即制备得到含有聚合物分散液晶材料的液晶盒；透明玻璃片的大小根据实际显示器的尺寸来裁剪，以使得所制备的光栅尺寸与显示器尺寸相匹配。
所述加载的黑白条纹中黑条纹和白条纹的宽度比例为5:1，白条纹的宽度为显示器一个子像素的宽度。
本发明的有益效果在于：本发明彩色全息聚合物分散液晶光栅的制备方法，使用反射式液晶空间光调制器LCOS，在反射式液晶空间光调制器上加载多组黑白条纹图片，在制备不同子光栅时改变加载的图片，可以实现在曝光时无需对光路的器件做任何的移动，方便快捷，重复率高；另外由于采用红绿蓝三原色激光曝光，并且曝光角度保持不变，根据全息记录和再现原理，使得显示器上R、G、B三种颜色光均能以相同的出射角度出射，因此能够实现无色差的立体显示图像分束；使用的聚合物分散液晶材料为多光引发剂与协引发剂共同作用的材料，最终所得的聚合物分散液晶材料具有可在红光632.8nm、绿光532nm、蓝光441.6nm等多波段曝光的特性。实现立体显示中的左、右眼图像分束功能。相较于现有技术中的彩色立体显示图像分束，本技术具有较高的图像分束效果且完全无色差的优点。
附图说明
图1为本发明实现立体显示图像分束功能的光栅制备光路图；
图2为光栅制备光路中曝光角度计算关系图；
图3为本发明中反射式液晶空间光调制器LCOS上加载的用于制备632.8nm曝光的左眼分束光栅的图片；
图4为本发明中反射式液晶空间光调制器LCOS上加载的用于制备532nm曝光的左眼分束光栅的图片；
图5为本发明中反射式液晶空间光调制器LCOS上加载的用于制备441.6nm曝光的左眼分束光栅的图片；
图6为本发明中反射式液晶空间光调制器LCOS上加载的用于制备632.8nm曝光的右眼分束光栅的图片；
图7为本发明中反射式液晶空间光调制器LCOS上加载的用于制备532nm曝光的右眼分束光栅的图片；
图8为本发明中反射式液晶空间光调制器LCOS上加载的用于制备441.6nm曝光的右眼分束光栅的图片；
图9为本发明制备的光栅进行图像分束测试的光路图；
图10为本发明中用于图像分束测试的分束图样；
图11为本发明图样分束效果图。
具体实施方式
如图1所示为全息聚合物分散液晶光栅制备的光路图，实现立体显示图像分束功能的全息聚合物分散液晶光栅的制备步骤如下：
1、搭建多路激光光束合一光路：将He-Ne激光器101（波长为632.8nm）、分光棱镜201、203同轴依次搭建，并与平台始终保持水平，再将半导体泵浦固体激光器102（波长为532nm）、He-Cd激光器103（波长为441.6nm）分别放置在两个分光棱镜201、202的一侧，两束激光分别打在分光棱镜201、202上，并且两束激光方向与He-Ne激光器101的输出激光方向垂直，仔细调整激光器101、102、103和分光棱镜201、202的位置，使He-Ne激光器101、半导体泵浦固体激光器102、He-Cd激光器103通过分光棱镜201、202的透射或反射后三束光重合在同一光路上出射；
2、搭建激光扩束、调制光路：三束重合光出射后依次通过与分光棱镜201、202同轴线的小孔滤波器3和准直镜4，调节小孔滤波器3，使出射光为均匀的光斑，调节准直镜4与小孔滤波器3之间的距离，使光斑为平行光出射，光斑经反射式液晶空间光调制器LCOS5反射，LCOS5由电脑6控制，加载所需的黑白条纹图像，从而将光斑调制成所需的光束；
3、搭建曝光光路：使用分光棱镜203，分光棱镜203置于转动旋转台7上，分光棱镜203可被转动旋转台7带动旋转位置，将反射式液晶空间光调制器LCOS5输出的调制光束分成两束，其中一束为经过分光棱镜203透射的光束，另一束反射光再经反射镜801或反射镜802反射后与透射光束重合，辐照在待曝光的液晶盒9上，反射镜801和反射镜802以分光棱镜203为中心，对称置于分光棱镜203的两侧，经反射镜801或反射镜802反射的反射光与分光棱镜203的透射光的夹角θ相等，该夹角的大小取决于左眼和右眼的图像分束角度，可根据人眼距离显示屏的位置和人眼瞳孔距离进行几何计算，图1中所示夹角θ为8°，为人眼看明视距离物体时左右眼视线的半角度，几何关系如图2所示，将显示器屏幕10与制备完成的光栅11与相贴合，人眼12距显示器的距离为L，人眼瞳距为D，则根据几何关系可计算出，此处L取值为25cm，D取值为7cm，则θ为8°。
具体制备六种子光栅时，首先进行左眼光栅的曝光，首先打开He-Ne激光器101，在反射式液晶空间光调制器LCOS5上加载出所需图像如图3所示，激光束经过加载黑白条纹的反射式液晶空间光调制器LCOS5后，通过调节空间调制器LCOS5的对比度，可以使得白条纹处激光通过，黑条纹处激光不通过，黑条纹和白条纹的宽度比例为5:1，白条纹的宽度为显示器一个子像素的宽度，因此经过分光棱镜203的两束光在液晶盒9上对应显示器的左眼R像素位置上进行全息曝光，经过10分钟后制备得到632.8nm曝光的左眼分束子光栅。曝光完成后，关闭He-Ne激光器101，更换反射式液晶空间光调制器LCOS5加载的图片如图4所示，打开半导体泵浦固体激光器102，对液晶盒9进行曝光1min，在对应显示器的左眼G像素的位置上制备得到532nm曝光的左眼分束子光栅。曝光完成后，关闭半导体泵浦固体激光器102，更换反射式液晶空间光调制器LCOS5加载的图片如图5所示，打开He-Cd激光器103，对液晶盒15进行曝光20min，在对应显示器的左眼B像素的位置上制备得到441.6nm曝光的左眼分束子光栅。当左眼分束的三种子光栅曝光结束后，将转动旋转台7顺时针旋转90°，带动分光棱镜203旋转90°，使得激光经过分光棱镜203后的一束反射光束经过反射镜802后与透射光束在液晶盒9上进行全息曝光，此时按照左眼分束光栅的制备方法，依次打开He-Ne激光器101、半导体泵浦固体激光器102和He-Cd激光器103，同时更换反射式液晶空间光调制器LCOS5上加载的图片如图6、7和8所示，完成右眼分束的三种子光栅的制备。其中，反射式液晶空间光调制器LCOS5上加载的黑白条纹图片中白条纹的宽度取决于显示器中一个R、G或者B子像素的宽度，黑白条纹组的个数取决于显示器中左眼或者右眼像素的个数，一组黑白条纹中黑条纹和白条纹的宽度比例为5:1，图3、4、5、6、7和8所示的黑白条纹仅表示显示器中只有一个左眼像素和一个右眼像素的最简单情况。此处由于使用的反射式液晶空间光调制器LCOS5的分辨率是1920×1200，单一像素尺寸是8.1×8.1μm，显示尺寸为15.552×9.72mm，因此为了将黑白条纹图片完整加载到反射式液晶空间光调制器LCOS5上，图3、4、5、6、7和8的分辨率也为1920×1200，其中白条纹宽度为2.592mm，黑条纹宽度为12.96mm。由于反射式液晶空间光调制器LCOS5上加载的图片很容易更改，因此可以根据实际中显示器的尺寸改变黑白条纹的个数和宽度。
待曝光的液晶盒9的制备方法：
第一步：聚合物分散液晶材料的制备：聚合物分散液晶材料按质量百分比计算，其原料组成及含量如下：
光引发剂1 0.15%
光引发剂2 0.15%
协引发剂1 0.4%
协引发剂2 0.4%
交联剂 10%
表面活化剂 10%
纳米金属颗粒 0.05%
聚合物 43.85%
向列液晶 35%
所述的光引发剂1为孟加拉红Rose Bengal（RB）；
所述的光引发剂2为亚甲基蓝Methylene blue（Mb）；
所述的协引发剂1为N-Phenylglycine（NPG）；
所述的协引发剂2为对甲苯磺酸一水合物p-Toluenesulfonic acid monohydrate（PTSAM）；
所述的交联剂为1-Vinyl-2-pyrrolidinone（NVP）；
所述的表面活化剂为POE(20) sorbitan monooleate（S-271）；
所述的纳米金属颗粒是纳米银颗粒；
所述的聚合物为丙烯酸单体EB8301；
所述的向列液晶为99.9%TEB50+0.1%CB15的混合液晶；
上述的可用于多波段曝光的聚合物分散液晶材料通过如下方法配置：将光引发剂1、光引发剂2、协引发剂1、协引发剂2、交联剂、表面活化剂、纳米金属颗粒、聚合物以及向列液晶在避光的条件下用超声乳化仪混合加热均匀，在暗室中静置24-48小时后，制得聚合物分散液晶材料；所述的混合加热的温度优选控制为47℃；
第二步：含有聚合物分散液晶材料的液晶盒的制备：在一片2cm*1cm的透明玻璃中央滴入一滴第一步制备的聚合物分散液晶材料，再覆盖上另一片2cm*1cm的透明玻璃，待材料在两片玻璃之间均匀扩散后即制备得到含有聚合物分散液晶材料的液晶盒；透明玻璃片的大小可根据实际显示器的尺寸来裁剪，以使得所制备的光栅尺寸与显示器尺寸相匹配，由于此处使用的反射式液晶空间光调制器LCOS5的显示尺寸为15.552×9.72mm，因此此处仅以2cm*1cm为例。
将制得的含有聚合物分散液晶材料的液晶盒9放置在25-30℃的条件下的如图1所示的同轴曝光光路中进行全息曝光，实现液晶和聚合物的两相分离后，即制得能够实现立体显示中左右眼图像分束功能的全息聚合物分散液晶光栅。
所述的全息曝光过程中，He-Ne激光器曝光时间控制为10min，激光曝光光强控制为50mW，经过反射式液晶空间光调制器LCOS5 后的曝光光束尺寸为2.592mm×1cm；半导体泵浦固体激光器曝光时间控制为1min，激光曝光光强控制为1W，经过反射式液晶空间光调制器LCOS5 后的曝光光束尺寸为2.592mm×1cm；He-Cd激光器曝光时间控制为20min，激光曝光光强控制为75mW，经过反射式液晶空间光调制器LCOS5 后的曝光光束尺寸为2.592mm×1cm。曝光尺寸取决于反射式液晶空间光调制器LCOS5上加载的图片中白条纹的宽度，此处仅以2.592mm×1cm为例。
将上述制备的光栅进行图像分束测试，如图9所示分束光路，三种激光经过分光棱镜后混合成为白光，依次经过贴有红、绿、蓝滤色片的分束图样13（如图10所示）、全彩色立体显示光栅11，被接收屏14接收，分束效果图见图11。图10中15、16、17依次对应左眼分束的三种子光栅，18、19、20依次对应右眼分束的三种子光栅， 15、18处贴上红色滤色片并分别与He-Ne激光器101曝光的两个子光栅重合，16、19处贴上绿色滤光片并与半导体泵浦固体激光器102曝光的两个子光栅重合，17、20处贴上蓝色滤光片并与He-Cd激光器103曝光的两个子光栅重合。此处仅以图10所示的贴有相应颜色滤色片的分束图样代替显示器，实际中可根据显示器尺寸，制备相应尺寸的全息聚合物分散液晶光栅，并与显示器相贴合。
图11中，中间能量最高的六个条纹为透射光，左边下方较亮的条纹为三个左眼分束光栅的正一级衍射光，右边上方较亮的条纹为右眼分束光栅的正一级衍射光，由此可以看出，分别位于分束图样的上方和下方的六条条纹经过全息光栅后以同样的角度向左右眼方向进行分束，并进入人的左眼和右眼，为实现立体显示提供了新的左右眼图像分束方法。此外，需要说明的是，左边上方较弱的条纹为右眼分束光栅的负一级衍射光，右边下方较弱的条纹为左眼分束光栅的负一级衍射光，通过提高光栅的衍射效率，这两处的光强将会下降，因此对较强的正一级衍射光将不产生影响。
综上所述，本发明是通过借助一种新的聚合物分散液晶材料实现在632.8nm、532nm、441.6nm三种光场下的全息光栅曝光，在同一片液晶盒的不同区域制备六种不同的子光栅，并能够实现立体显示中的左、右眼图像分束功能。相较于现有技术中的彩色立体显示图像分束，本技术具有较高的图像分束效果且完全无色差的优点。
Claims (4)
1.一种彩色全息聚合物分散液晶光栅的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
1）搭建多路激光光束合一光路：将输出波长为632.8nm 的He-Ne激光器、第一分光棱镜、第二分光棱镜同轴依次搭建，并与平台始终保持水平，再将输出波长为532nm的半导体泵浦固体激光器、输出波长为441.6nm 的He-Cd激光器分别放置在两个分光棱镜的一侧，两束激光分别打在两个分光棱镜上，并且两束激光方向与He-Ne激光器的输出激光方向垂直，调整三个激光器和两个分光棱镜的位置，使He-Ne激光器、半导体泵浦固体激光器、He-Cd激光器通过两个分光棱镜的透射或反射后三束光重合在同一光路上出射；
2）搭建激光扩束、调制光路：三束重合光出射后依次通过与两个分光棱镜同轴线的小孔滤波器和准直镜，调节小孔滤波器，使出射光为均匀的光斑，调节准直镜与小孔滤波器之间的距离，使光斑为平行光出射，光斑经反射式液晶空间光调制器反射，反射式液晶空间光调制器由电脑控制，加载所需的黑白条纹图像，将光斑调制成所需的光束；
3）搭建曝光光路：使用第三分光棱镜，第三分光棱镜置于转动旋转台上，第三分光棱镜可被转动旋转台带动旋转位置，反射式液晶空间光调制器输出的调制光束通过第三分光棱镜分成两束，其中一束为透射光束，另一束反射光再经第一反射镜或第二反射镜反射后与透射光束重合，辐照在待曝光的液晶盒上，两个反射镜以第三分光棱镜为中心，对称置于第三分光棱镜的两侧，经第一反射镜或第二反射镜反射的反射光与第三分光棱镜的透射光的夹角θ相等；
4）液晶盒在曝光光路中进行全息曝光具体步骤如下：
A：进行左眼光栅的曝光，通过第三分光棱镜的反射光通过第一反射镜反射，打开He-Ne激光器，在反射式液晶空间光调制器上加载对应左眼R像素位置的黑白条纹，通过调节反射式液晶空间光调制器的对比度，使得白条纹处激光通过，黑条纹处激光不通过，经过第三分光棱镜的两束光在液晶盒上对应显示器的左眼R像素位置上进行全息曝光，经过10分钟后制备得到632.8nm曝光的左眼分束子光栅，关闭He-Ne激光器；
B: 打开半导体泵浦固体激光器，在反射式液晶空间光调制器上加载对应左眼G像素位置的黑白条纹，对液晶盒进行曝光1分钟，在对应显示器的左眼G像素的位置上制备得到532nm曝光的左眼分束子光栅，关闭半导体泵浦固体激光器；
C：打开He-Cd激光器，在反射式液晶空间光调制器上加载对应左眼B像素位置的黑白条纹，对液晶盒进行曝光20分钟，在对应显示器的左眼B像素的位置上制备得到441.6nm曝光的左眼分束子光栅，关闭He-Cd激光器，完成左眼的三种子光栅曝光；
D: 进行右眼光栅的曝光，转动旋转台顺时针旋转90°，带第三动分光棱镜旋转90°，通过第三分光棱镜的反射光通过第二反射镜反射，同理依次打开三个激光器，同时更换反射式液晶空间光调制器上加载的图片，完成右眼分束的三种子光栅的制备，最终得到彩色全息聚合物分散液晶光栅。
2.根据权利要求1所述彩色全息聚合物分散液晶光栅的制备方法，其特征在于，所述夹角θ为人眼看明视距离物体时左右眼视线的半角度，将显示器屏幕与制备完成的光栅相贴合，人眼距显示器的距离为L，人眼瞳距为D，根据几何关系可计算出。
3.根据权利要求1、2所述彩色全息聚合物分散液晶光栅的制备方法，其特征在于，所述液晶盒的制备方法：
第一步：聚合物分散液晶材料的制备：
聚合物分散液晶材料按质量百分比计算，其原料组成及含量如下：
光引发剂1 为孟加拉红Rose Bengal，含量0.15%；
光引发剂2 为亚甲基蓝Methylene blue，含量0.15%；
协引发剂1为N-Phenylglycine，含量0.4%；
协引发剂2为对甲苯磺酸一水合物p-Toluenesulfonic acid monohydrate ，含量0.4%；
交联剂为1-Vinyl-2-pyrrolidinone ，含量10%；
表面活化剂为POE(20) sorbitan monooleate ，含量10%；
纳米金属颗粒为纳米银颗粒，含量0.05%；
聚合物为丙烯酸单体EB8301，含量43.85%；
向列液晶为99.9%TEB50+0.1%CB15的混合液晶，含量35%；
可用于多波段曝光的聚合物分散液晶材料通过如下方法配置：将光引发剂1、光引发剂2、协引发剂1、协引发剂2、交联剂、表面活化剂、纳米金属颗粒、聚合物以及向列液晶在避光的条件下用超声乳化仪混合加热均匀，在暗室中静置24-48小时后，制得聚合物分散液晶材料；所述的混合加热的温度优选控制为47℃；
第二步：含有聚合物分散液晶材料的液晶盒的制备：在一片选用的透明玻璃中央滴入一滴第一步制备的聚合物分散液晶材料，再覆盖上另一片同样大小的透明玻璃，待材料在两片玻璃之间均匀扩散后即制备得到含有聚合物分散液晶材料的液晶盒；透明玻璃片的大小根据实际显示器的尺寸来裁剪，以使得所制备的光栅尺寸与显示器尺寸相匹配。
4.根据权利要求1、2所述彩色全息聚合物分散液晶光栅的制备方法，其特征在于，所述加载的黑白条纹中黑条纹和白条纹的宽度比例为5:1，白条纹的宽度为显示器一个子像素的宽度。
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