CN107632506B - 射束控制背光单元和包括其的全息显示装置 - Google Patents

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Abstract

一种射束控制背光单元以及包括该射束控制背光单元的全息显示装置，该射束控制背光单元向多个观看位置提供全息图像。该背光单元包括：光源阵列，该光源阵列包括多个二维排列的光源；以及微透镜阵列，该微透镜阵列排列为面对光源阵列并且包括多个二维排列的微透镜。光源阵列包括各自对应于多个微透镜中的相应的微透镜的多个光源块，其中，多个光源排列于多个光源块中的每个光源块中。光源阵列配置为仅选择并且接通多个光源中分别布置于多个光源块中的每个中的相同位置中的那些光源，而关断其他光源。

Description

射束控制背光单元和包括其的全息显示装置
对相关申请的交叉引用
本申请要求于2016年7月19日向韩国知识产权局提交的第10-2016-0091437号韩国专利申请的优先权，该韩国专利申请的公开内容通过引用整体合并于此。
技术领域
符合示例性实施例的装置涉及一种背光单元和包括该背光单元的全息(holographic)显示装置，并且更具体地，涉及一种对多个视区提供全息图像的射束控制(beam steering)背光单元和包括该射束控制背光单元的全息显示装置。
背景技术
广泛地使用显示3D图像的方法，诸如眼镜式方法和非眼镜式方法。眼镜式方法的示例包括偏转眼镜式方法(deflected glasses-type method)和快门眼镜式方法(shutterglasses-type method)，而非眼镜式方法的示例包括柱镜方法(lenticular method)和视差光栅方法(parallax barrier method)。这些方法根据双目视差原理操作，并且限制视点数量的增加。此外，这些方法可能由于大脑感觉到的景深与眼睛的聚焦的不同而导致观看者疲劳。
最近，全息显示方法已经逐步投入实际使用，全息显示方法是能够使大脑感觉到的景深与眼睛的聚焦相符并且能够提供全视差的3D图像显示方法。根据全息显示技术，当基准光辐照到在其上记录有由从原始物体反射的物光与基准光干涉获得的干涉图案的全息图案上时，基准光被衍射并且原始物体的图像被再现。当使用当前商业化的全息显示技术时，不是通过将原始物体直接暴露于光中获得的全息图案，而是计算机产生的全息图(CGH)被作为电信号提供到空间光调制器。然后，空间光调制器形成全息图案，并且根据输入的CGH信号衍射基准光，从而产生3D图像。
发明内容
根据示例性实施例的一个方面，一种背光单元包括：光源阵列，该光源阵列包括多个二维排列的光源；微透镜阵列，该微透镜阵列被排列为面对光源阵列并且包括多个二维排列的微透镜；以及控制器，该控制器配置为控制多个光源，其中，该光源阵列包括多个光源块，每个光源块分别对应于多个微透镜中的一个微透镜，其中，该多个光源排列于多个光源块中的每个中，其中，光源阵列配置为使得排列于该多个光源块中的每个中的多个光源被独立地驱动，以及其中，控制器配置为仅选择并且接通多个光源中布置于多个光源块中的每个光源块中的分别相同的位置处的那些光源而关断其他光源。
多个微透镜中的每个可以配置为使从排列于光源块中的相对应的光源块中的多个光源入射的光准直为平行光。
多个光源可以是发射相干光的相干光源。
多个光源可以是发光二极管(LED)或激光二极管(LD)。
光源阵列可以是有机发光器件(OLED)面板，其中，OLED面板中的每个像素构成多个光源中的单个光源。
控制器可以控制并且接通多个光源块中的每个光源块中的多个光源中的至少两个，以及控制多个光源块中的每个内被接通的至少两个光源的位置相对于多个光源块中的每个相同。
背光单元还可以包括：不透明挡片(barrier)，该不透明挡片凸出于多个光源块的相邻光源块之间。
相邻光源块之间的间隙可以大于多个光源块中的每个光源块中的相邻光源之间的间隙。
控制器可以存储多个光源的坐标和布置于多个光源块中的每个光源块中的多个光源的坐标，并且控制器可以配置为基于坐标同时接通多个光源块中的每个光源块内分别相同的位置处的一个或者多个光源。
背光单元还可以包括：多个水平扫描线和多个垂直扫描线，其中，多个水平扫描线中的每个电连接到沿着多个光源块中的每个光源块中的列排列的光源，其中，多个垂直扫描线中的每个电连接到沿着多个光源块中的每个光源块中的行排列的光源，以及其中，布置于多个光源块中的每个光源块内分别相同的位置处的光源彼此电连接到相同的水平扫描线和相同的垂直扫描线。
多个水平扫描线的数量可以与排列于光源块中的每个光源块中的多个光源的列的数量相同，而多个垂直扫描线的数量与排列于光源块中的每个光源块中的多个光源的行的数量相同。
根据另一个示例性实施例的一个方面，一种全息显示装置包括：空间光调制器，该空间光调制器配置为通过衍射入射光来再现全息图像；背光单元，该背光单元配置为向空间光调制器提供光；以及场透镜，该场透镜配置为使通过空间光调制器在预定空间上再现的全息图像聚焦，其中，背光单元包括：光源阵列，该光源阵列包括多个二维排列的光源；微透镜阵列，该微透镜阵列排列为面对光源阵列并且包括多个二维排列的微透镜；以及控制器，该控制器配置为控制多个光源，其中，该光源阵列包括多个光源块，每个光源块分别对应于多个微透镜中的一个，其中，多个光源排列于多个光源块中的每个光源块中，其中，光源阵列配置为使得排列于多个光源块中的每个光源块中的多个光源被独立地驱动，其中，控制器配置为仅选择并且接通多个光源中布置于多个光源块中的每个光源块中的分别相同的位置处的那些光源而关断其他光源，以及其中，通过空间光调制器在预定空间上再现的全息图像的位置依赖于多个光源块中的每个光源块中接通的光源的位置而变化。
控制器可以控制并且接通多个光源块中的每个中的多个光源中的至少两个，以及控制多个光源块中的每个内被接通的至少两个光源的位置相对于多个光源块中的每个相同，使得向预定空间上的至少两个不同位置提供全息图像。
全息显示装置还可以包括：眼睛跟踪器，该眼睛跟踪器配置为跟踪观看者的瞳孔的位置。
控制器可以选择光源块中的每个光源块中被接通的光源的位置，以向从眼睛跟踪器接收到的观看者的瞳孔的位置提供全息图像。
根据另一个示例性实施例的一个方面，一种抬头显示(head up display)装置包括：空间光调制器，该空间光调制器配置为通过衍射入射光来再现图像；背光单元，该背光单元配置为向空间光调制器提供光；场透镜，该场透镜配置为使通过空间光调制器在预定空间上再现的图像聚焦；以及眼睛跟踪器，该眼睛跟踪器配置为跟踪观看者的瞳孔的位置，其中，该背光单元包括：光源阵列，该光源阵列包括多个二维排列的光源；微透镜阵列，该微透镜阵列排列为面对光源阵列并且包括多个二维排列的微透镜；以及控制器，该控制器配置为控制多个光源，其中，光源阵列包括多个光源块，每个光源块分别对应于多个微透镜中的一个，其中，多个光源排列于多个光源块中的每个光源块中，其中，光源阵列配置为使得排列于多个光源块中的每个光源块中的多个光源中的每个被独立地驱动，其中，控制器配置为仅选择并且接通多个光源中在多个光源块中的每个光源块中的分别相同的位置处的那些光源而关断其他光源，其中，通过空间光调制器在预定空间上再现的图像的位置依赖于多个光源块中的每个中接通的光源的相应的位置而变化，并且其中，控制器选择光源块中的每个中接通的光源的位置，以向从眼睛跟踪器接收到的观看者的瞳孔的位置提供图像。
附图说明
根据下面结合附图对示例性实施例所做的描述，这些和/或其他示意性方面和优点将变得明显并且更加容易理解，在附图中：
图1是示意性地示出根据示例性实施例的射束控制背光单元和全息显示装置的结构的图；
图2是用于描述图1的全息显示装置的光源阵列的操作方法的平面图；
图3是示意性地示出用于控制多个光源接通的电路结构的框图；
图4是示意性地示出根据另一个示例性实施例的射束控制背光单元和全息显示装置的结构的图；
图5是用于描述图4的结构的光源阵列的操作方法的平面图；
图6是示意性地示出根据另一个示例性实施例的射束控制背光单元的结构的图；
图7是示意性地示出根据另一个示例性实施例的射束控制背光单元的结构的图；
图8是示意性地示出根据另一个示例性实施例的射束控制背光单元的结构的图；以及
图9是示意性地示出根据另一个示例性实施例的射束控制背光单元和抬头显示装置的图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图详细描述射束控制背光单元和包括射束控制背光单元的全息显示装置。相同的附图标记始终(throughout)指代相同的元件，并且在附图中，为了清楚和解释的方便，元件的尺寸可以被夸大。下面描述的示例性实施例仅是示例，并且各种修改是可能的。在以下描述的分层结构中，表述“在……以上”或者“在……上”不仅可以包括“以接触方式紧接地在……上”，而且还可以包括“以非接触方式在……上”。
图1是示意性地示出根据示例性实施例的射束控制背光单元和全息显示装置100的结构的图。参考图1，全息显示装置100可以包括：光源阵列110，具有多个二维(2D)排列的光源111；微透镜阵列120，具有多个二维排列的微透镜121；控制器151，驱动多个光源111；空间光调制器140，用于衍射入射光并且再现全息图像；以及场透镜130，用于使光聚焦。场透镜130布置于图1中的微透镜阵列120与空间光调制器140之间。然而，场透镜130的位置不限于此。例如，场透镜130可以布置于空间光调制器140的前面，即，观察者与空间光调制器140之间，并且因此，场透镜可以使通过空间光调制器140形成的全息图像聚焦。
根据通过图像信号处理器(未示出)提供的全息信号，空间光调制器140可以形成全息图案，该全息图案衍射并且调制入射光。空间光调制器140可以使用用于执行相位调制的相位调制器和用于执行幅度调制的幅度调制器；或者可以使用用于执行相位调制和幅度调制两者的复调制器(complex modulator)。尽管图1的空间光调制器140是透射式空间光调制器，但是也可以使用反射式空间光调制器。透射式空间光调制器可以包括例如基于诸如GaAs的化合物半导体的半导体调制器或者液晶器件(LCD)。反射式空间光调制器可以包括例如数字微镜器件(DMD)、硅上液晶(LCoS)或者半导体调制器。
在图1的元件中，光源阵列110、微透镜阵列120和控制器151可以一起构成背光单元，该背光单元将向空间光调制器140提供光。如上所述，光源阵列110可以包括多个二维排列的光源111。光源111可以是发射相干光的相干光源。为了提供具有高相干性的光，例如，激光二极管(LD)可以用作光源111。然而，如果光具有某种程度的空间相干性，则由于通过空间光调制器140可以使光充分衍射和调制，所以例如可以将发光二极管(LED)用作光源111。除了LED，任何其他光源可以用作光源111，只要发射具有空间相干性的光即可。例如，有机发光器件(OLED)面板可以用作光源111。在这种情况下，OLED面板中的每个像素可以构成单个光源111。
微透镜阵列120可以排列为面对与其平行的光源阵列110，并且可以包括多个二维排列的微透镜121。如图1所示，与微透镜121相比，光源111可以具有更小的直径，并且可以相对于单个微透镜121来排列。尽管图1示出对应于微透镜121中的每个的一行5个光源111，但是这仅是示例。根据设计，可以排列更多或更少数量的光源111，以与每个单个微透镜121相对应。
下面将排列为面对单个微透镜121的一组多个光源111称为“光源块”。光源阵列110可以包括多个光源块。例如，光源阵列110可以包括与微透镜121的数量相等的数量的光源块。因此，光源块可以分别对应于多个微透镜121。多个光源111可以二维排列于每个光源块内。
微透镜121中的每个可以使从包括在与微透镜121相对应的光源块中的光源111所发射的光准直，并且可以将这样输出的平行光提供到场透镜130。此后，场透镜130可以使该平行光聚焦。由于多个光源111在单个光源块内的位置彼此不同，所以可以使从单个光源块的多个光源111所发射的光聚焦于场透镜130的焦平面上的不同焦点上。微透镜121和场透镜130可以使光聚焦，使得可以使从在光源块中的每个光源块内的相同的相应位置中的光源111所发射的光聚焦于场透镜130的焦平面上的相同焦点上。尽管场透镜130使平行光聚焦，但是空间光调制器140可以衍射平行光并且再现全息图像。因此，形成全息图像的位置可以依赖于在单个光源块中接通的多个光源111的位置而不同。可以提供与排列于光源块中的每个光源块中的光源111的数量一样多的视点(view point)。在这方面，通过光源阵列110、微透镜阵列120和控制器151构造的(configured)背光单元可以是控制光的行进方向的射束控制背光单元。
根据本示例性实施例，光源阵列110可以配置为使得包括在光源块中的每个光源块中的多个光源111中的每个被独立地驱动。例如，光源阵列110可以配置为使得在给定的光源块内仅选择性地接通多个光源111中的一些光源，而关断其他光源。控制器151可以仅选择并且接通布置于多个光源块中的每个光源块中的相同位置处的那些光源111，而关断其他光源111。因此，显示通过空间光调制器140再现的全息图像的位置可以依赖于光源块中的每个中接通的光源111的位置而变化。因此，通过选择和接通光源块中的每个光源块中的特定光源111，能够控制显示全息图像的位置。
例如，图2是用于描述图1的全息显示装置100的光源阵列110的操作方法的平面图。参考图2，多个光源块110a、110b、110c和110d分别二维排列于多个微透镜121中，并且多个光源111可以分别二维排列于光源块110a、110b、110c和110d中的每个中。尽管微透镜121和光源块110a、110b、110c和110d在图2中以2×2的排列方式来排列，但是实际上可以排列远远更大数量的微透镜121和光源块。尽管在图2中光源块111以5×5的排列方式而排列于光源块110a、110b、110c和110d中的每个中，但是这仅是示例。排列于光源块110a、110b、110c和110d中的每个中的光源111的数量可以依赖于微透镜121和光源111的直径而变化，并且可以根据要实现的视点的数量来选择。排列于光源块110a、110b、110c和110d中的每个中的光源111的水平行和垂直列的数量可以不同。
如图2所示，在光源块110a、110b、110c和110d中的每个中，可以仅接通光源111中的一个光源，并且可以关断其他光源111。在排列于光源块110a、110b、110c和110d中的每个中的光源111中，可以仅接通分别位于光源块内的相同位置处的光源111，而可以关断其他光源111。以这种方式，可以在分别对应于接通的光源111的位置处的场透镜130的焦平面上再现全息图像。为此，控制器115可以确定要再现全息图像的位置，并且选择和接通对应于期望位置的光源111。
为了如上所述接通光源111，可以独立地驱动包括在光源阵列110中的光源111中的每个。在这种情况下，控制器151可以存储多个光源块110a、110b、110c和110d中的每个光源块的坐标和排列于多个光源块110a、110b、110c和110d中的每个光源块中的每个光源111中的每个的坐标。控制器151可以基于存储的坐标同时接通分别位于光源块110a、110b、110c和110d中的每个内的相同位置处的光源111。
替选地，可以配置光源阵列110，使得分别位于光源块110a、110b、110c和110d中的每个内的相同位置处的光源111彼此电连接，并且从而，可以一起控制。例如，图3是示意性地示出使控制器能够控制接通的多个光源111的电路结构的框图。参考图3，光源阵列110可以包括：水平扫描驱动器115；多个水平扫描线116，连接到水平扫描驱动器115；垂直扫描驱动器117；以及多个垂直扫描线118，连接到垂直扫描驱动器117。水平扫描线116中的每个可以分别彼此对应地仅电连接到排列于光源块110a、110b、110c和110d中的每个中的列中的那些光源111。垂直扫描线118中的每个可以分别彼此对应地仅电连接到排列于光源块110a、110b、110c和110d中的每个的行中的那些光源111。为此，水平扫描线116的数量可以与排列于光源块110a、110b、110c和110d中的每个中的光源111的列的数量相同，并且垂直扫描线118的数量可以与排列于光源块110a、110b、110c和110d中的每个中的光源111的行的数量相同。
例如，当在光源块110a、110b、110c和110d中的每个中以5×5的排列方式来布置光源111时，光源阵列110可以包括5个水平扫描线116和5个垂直扫描线118。第一水平扫描线116可以电连接到排列于光源块110a、110b、110c和110d中的每个的第一列中的光源111。第二水平扫描线116可以电连接到排列于光源块110a、110b、110c和110d中的每个的第二列中的光源111。第一垂直扫描线118可以电连接到排列于光源块110a、110b、110c和110d中的每个的第一行中的光源111。第二垂直扫描线118可以电连接到排列于光源块110a、110b、110c和110d中的每个的第二行中的光源111。以这种方式，光源111中的每个可以连接到对应于光源111在光源块110a、110b、110c和110d中的一个中所位于的行和列的水平扫描线116中的一个和垂直扫描线118中的一个。
因此，分别位于光源块110a、110b、110c和110d内的相同位置处的光源111可以电连接到相同的水平扫描线116和相同的垂直扫描线118。在这种情况下，光源111中的每个不是独立地驱动，而是与位于光源块110a、110b、110c和110d中的一个的相同的行和列中的光源彼此结合地被驱动。例如，如果水平扫描驱动器115将信号提供到第一水平扫描线116并且垂直扫描驱动器117将信号提供到第一垂直扫描线118，则可以接通位于光源块110a、110b、110c和110d中的一个中的位置(1，1)处的全部光源111。因此，可以容易地执行控制器151所使用的寻址处理以控制光源阵列110。
以这种方式，通过选择并且接通包括在光源阵列110中的一个或者多个特定光源111，可以在场透镜130的焦平面上的期望位置处再现全息图像。例如，全息显示装置100可以在对应于观看者的瞳孔的位置处提供全息图像。为此，全息显示装置100还可以包括眼睛跟踪器152，该眼睛跟踪器152跟踪观看者瞳孔的位置。眼睛跟踪器152可以通过相机等获取观看者的图像，从该图像中检测观看者的瞳孔以及分析观看者瞳孔的位置。眼睛跟踪器152可以实时跟踪观看者的瞳孔的位置的改变，并且将跟踪结果提供到控制器151。然后，响应于从眼睛跟踪器152接收到的观看者的瞳孔的位置的改变，控制器151可以改变在光源块110a、110b、110c和110d中的每个中接通的(一个或多个)光源111的位置。换句话说，控制器151可以接通对应于在场透镜130的焦平面上的观看者的瞳孔位置的光源块110a、110b、110c和110d中的每个中的一个或者多个光源111。
在图1和图2中，在光源块110a、110b、110c和110d中的每个中，仅接通单个光源111。然而，本公开不限于此。例如，图4是示意地示出根据另一个示例性实施例的射束控制背光单元和全息显示装置100的结构的图，而图5是用于描述图4的结构的光源阵列110的操作方法的平面图。如图4和图5所示，控制器151可以同时接通光源块110a、110b、110c和110d中的每个中的至少两个光源111。在这方面，相对于光源块110a、110b、110c和110d中的每个，接通的光源111的位置可以相同。例如，在光源块110a、110b、110c和110d中的每个中，可以接通位于(3，2)和(3，3)处的光源111，并且可以关断其他光源111。
然后，全息显示装置100可以同时向场透镜130的焦平面上的至少两个位置提供全息图像。例如，通过使用双目全息方法，全息显示装置100可以同时将具有不同视点的全息图像I1和I2分别提供给观看者的右眼ER和观看者在左眼EL。即，全息显示装置100可以将左眼全息图像I1提供给观看者的右眼ER，而将与左眼全息图像I1具有不同视点的右眼全息图像I2提供给观看者的左眼EL。与立体方法的右眼图像和左眼图像不同，全息显示装置100提供的左眼全息图像I1和右眼全息图像I2可以唯一地对观看者提供3D特效，并且仅具有不同的视点。当观看者的右眼和左眼分别地识别具有不同视点的2D右眼图像和2D左眼图像时，立体方法可以通过使用双目视差来提供3D特效。因此，立体方法不可能仅由右眼图像和左眼图像中的一个产生3D特效，并且可能因为大脑感觉到的景深与眼睛的聚焦之间的差异而使观看者感觉疲劳。然而，全息显示装置100可以在预定空间的位置——即，观看者的右眼ER视区和左眼EL视区——分别形成左眼全息图像I1和右眼全息图像I2，从而使大脑感觉到的景深与眼睛的聚焦一致并且提供全视差。
通过同时接通光源块110a、110b、110c和110d中的每个中的至少两个光源111，全息显示装置100可以对多个相邻观看者中的每个提供全息图像。在图4和图5中，在光源块110a、110b、110c和110d中的每个中，接通两个光源111，但是这仅是示例。接通的光源111的位置仅是示例。光源块110a、110b、110c和110d中的每个中接通的光源111的数量和位置可以依赖于要同时提供的全息图像的数量和全息图像的再现位置而变化。
图6是示意性地示出根据另一个示例性实施例的射束控制背光单元的结构的图。参考图6，光源阵列110还可以包括不透明挡片112，该不透明挡片112凸出于彼此相邻的光源块110a、110b、110c和110d之间。从沿着光源块110a、110b、110c和110d中的每个的边缘排列的光源111发射的光可以入射到与对应于光源块110a、110b、110c和110d中的每个的其他微透镜121相邻的微透镜121中。在这种情况下，可能发生导致在不希望的位置处再现额外的全息图像的串扰(cross talk)。挡片112可以防止从沿着光源块110a、110b、110c和110d中的每个的边缘排列的光源111发射的光入射到与对应于光源块110a、110b、110c和110d中的每个的其他微透镜121相邻的微透镜121中，从而防止发生串扰。
图7是示意性地示出根据另一个示例性实施例的射束控制背光单元的结构的图。参考图7，光源阵列110还可以在彼此相邻的光源块110a、110b、110c和110d之间包括间隔区113。通过在彼此相邻的光源块110a、110b、110c和110d之间提供间隙，间隔区113可以防止从沿着光源块110a、110b、110c和110d中的每个的边缘排列的光源111发射的光入射到与对应于光源块110a、110b、110c和110d中的每个的其他微透镜121相邻的微透镜121中。间隔区113的宽度可以大于光源块110a、110b、110c和110d中的每个中彼此相邻的光源111之间的间隙。特别是，间隔区113可以具有足够大的宽度，使得从沿着光源块110a、110b、110c和110d中的每个的边缘排列的光源111发射的光不入射到与对应于光源块110a、110b、110c和110d中的每个的其他微透镜121相邻的微透镜121中。
在图2、图5和图7中，光源111二维地排列于光源块110a、110b、110c和110d中的每个的矩形区域中，但是本公开不必限于此。例如，图8是示意地示出根据另一个示例性实施例的射束控制背光单元的结构的图。参考图8，光源111可以仅排列于与光源块110a、110b、110c和110d中的每个中的光源111中的每个相对应的微透镜121重叠的区域中。例如，光源111可以二维地排列于圆形区域中，使得光源111不从对应于光源111中的每个的微透镜121逃脱(escape)。然后，可以防止串扰，因为从沿着光源块110a、110b、110c和110d中的每个的边缘排列的光源111发射的光不入射到与对应于光源块110a、110b、110c和110d中的每个的其他微透镜121相邻的微透镜121中。
包括上述射束控制背光单元的全息显示装置100可以用作例如车辆抬头显示装置(vehicle heads-up display apparatus)。例如，图9是示意性地示出根据另一个示例性实施例的射束控制背光单元和抬头显示装置200的结构的图。参考图9，抬头显示装置200可以包括：光源阵列110，具有多个二维排列的光源111；微透镜阵列120，具有多个二维排列的微透镜121；控制器151，该控制器151驱动多个光源111；空间光调制器140，该空间光调制器140衍射入射光并且再现图像；场透镜130，该场透镜130使通过空间光调制器140在预定空间上再现的图像聚焦；以及眼睛跟踪器152，该眼睛跟踪器152跟踪驾驶员的瞳孔的位置。在这方面，光源阵列110、微透镜阵列120和控制器151可以构造向空间光调制器140提供光的射束控制背光单元。图9的抬头显示装置200的结构和功能与图1至图8的全息显示装置100的结构和功能相同，并且因此省略其详细描述。
抬头显示装置200可以安装于例如车辆的仪表盘上并且向驾驶员显示包括车辆状态信息、车辆驾驶信息、导航信息等的视频。尽管可以直接向驾驶员提供通过空间光调制器140再现的图像，但是替选地，可以经由例如车辆的前玻璃210反射来向驾驶员提供该图像。眼睛跟踪器152可以安装于车辆内部驾驶员可以看到的顶篷部分上。眼睛跟踪器152可以连续监视驾驶员的瞳孔的位置并且将驾驶员的瞳孔的位置提供给控制器151。然后，控制器151可以响应于从眼睛跟踪器152接收到的驾驶员瞳孔的位置来向驾驶员瞳孔的位置提供视频。例如，控制器151可以选择对应于驾驶员的瞳孔的位置的接通的光源111的位置，并且可以接通位于光源块110a、110b、110c和110d中的每个中的选择位置的光源111。
为了便于理解本公开，已经描述了并且在附图中示出了射束控制背光单元和包括该射束控制背光单元的全息显示装置的示例性实施例。然而，应当理解，这些实施例仅旨在示出本公开，而不限制本公开。还应当理解，本公开不限于所示出的和提供的描述。这是因为本领域技术人员可以进行各种修改。

Claims (21)

1.一种背光单元，包括：
光源阵列，所述光源阵列包括多个二维排列的光源；
微透镜阵列，所述微透镜阵列包括多个二维排列的微透镜；以及
控制器，所述控制器配置为控制多个光源，
其中，所述光源阵列包括多个光源块，其中，所述多个光源块中的每个分别对应于多个微透镜中的一个，以及其中，所述多个光源块中的每个包括多个光源，
其中，在所述多个光源块中的每个中，所述多个光源中的每个被独立地驱动并且被配置为由此独立地产生光，
其中，所述控制器配置为仅选择和接通光源的多个子集中的一个子集，并且关断除了光源的所述一个子集之外的光源，其中，光源的多个子集中的每个子集由布置于所述多个光源块中的每个内的相同的相应位置处的光源组成，以及
其中，所述多个光源块中的每个包括多个光源，该多个光源二维地排列在所述多个光源块中的每个内，
其中，所述背光单元还包括多个水平扫描线和多个垂直扫描线，
其中，所述多个水平扫描线中的每个电连接到排列在所述多个光源块的每个中的相应列中的光源，
其中，所述多个垂直扫描线中的每个电连接到排列在所述多个光源块的每个中的相应行中的光源，以及
其中，所述光源的子集电连接到相同的水平扫描线和相同的垂直扫描线。
2.根据权利要求1所述的背光单元，其中，多个微透镜中的每个配置为使从排列于所述多个光源块中的相应光源块中的多个光源入射的光准直。
3.根据权利要求1所述的背光单元，其中，多个光源是每个产生和发射相干光的相干光源。
4.根据权利要求3所述的背光单元，其中，多个光源是发光二极管LED或激光二极管LD。
5.根据权利要求1所述的背光单元，其中，所述光源阵列包括有机发光器件OLED面板，
其中，OLED面板中的每个像素是多个光源中的单个光源。
6.根据权利要求1所述的背光单元，其中，光源的所述子集包括所述多个光源块中的每个中的至少两个光源，其中，所述至少两个光源布置于所述多个光源块中的每个中相同的相应位置处。
7.根据权利要求1所述的背光单元，还包括：不透明挡片，所述不透明挡片凸出于所述多个光源块中的相邻光源块之间。
8.根据权利要求1所述的背光单元，其中，所述控制器存储所述多个光源块的坐标和排列于所述多个光源块中的每个中的所述多个光源的坐标，并且所述控制器配置为基于所述坐标来同时接通光源的所述子集。
9.根据权利要求1所述的背光单元，其中，在所述多个光源块中的相邻光源块之间的间隙大于所述多个光源块中的每个内的所述光源中的相邻光源之间的间隙，从而阻止从对应于一个微透镜的光源块中的光源发射的光入射到相邻的微透镜上。
10.根据权利要求9所述的背光单元，其中，所述多个水平扫描线的数量与排列于所述光源块中的每个中的所述多个光源的列的数量相同，而所述多个垂直扫描线的数量与排列于所述光源块中的每个中的所述多个光源的行的数量相同。
11.一种全息显示装置，包括：
空间光调制器，所述空间光调制器配置为通过衍射入射光再现全息图像；
背光单元，所述背光单元配置为向所述空间光调制器提供光；以及
场透镜，所述场透镜配置为使通过所述空间光调制器在预定空间上再现的全息图像聚焦，
其中，所述背光单元包括：
光源阵列，所述光源阵列包括多个二维排列的光源；
微透镜阵列，所述微透镜阵列包括多个二维排列的微透镜；以及
控制器，所述控制器配置为控制多个光源，
其中，所述光源阵列包括多个光源块，其中，所述多个光源块中的每个分别对应于多个微透镜中的一个微透镜，以及其中，所述多个光源块中的每个包括多个光源，
其中，排列于所述多个光源块中的每个中的多个光源中的每个被独立地驱动，并且被配置为由此独立地产生光，
其中，所述控制器配置为仅选择和接通光源的多个子集中的一个子集，并且关断除了光源的所述一个子集之外的光源，其中，光源的多个子集中的每个子集由布置于所述多个光源块中的每个内的相同的相应位置处的光源组成，
其中，通过所述空间光调制器在所述预定空间上再现的全息图像的位置依赖于所述多个光源块中的每个中的所述子集中的光源的相应位置而变化，
其中，所述多个光源块中的每个包括多个光源，该多个光源二维地排列在所述多个光源块中的每个内，
其中，所述背光单元还包括多个水平扫描线和多个垂直扫描线，
其中，所述多个水平扫描线中的每个电连接到排列在所述多个光源块的每个中的相应列中的光源，
其中，所述多个垂直扫描线中的每个电连接到排列在所述多个光源块的每个中的相应行中的光源，以及
其中，所述光源的子集电连接到相同的水平扫描线和相同的垂直扫描线。
12.根据权利要求11所述的全息显示装置，其中，所述多个微透镜中的每个配置为使从排列于所述多个光源块中的相应光源块中的多个光源入射的光准直。
13.根据权利要求11所述的全息显示装置，其中，所述多个光源是每个产生和发射相干光的相干光源。
14.根据权利要求11所述的全息显示装置，其中，所述控制器存储所述多个光源块的坐标和排列于所述多个光源块中的每个中的多个光源的坐标，并且所述控制器配置为基于所述坐标来同时接通光源的所述子集。
15.根据权利要求11所述的全息显示装置，其中，在所述多个光源块中的相邻光源块之间的间隙大于所述多个光源块中的每个内的所述光源中的相邻光源之间的间隙，从而阻止从对应于一个微透镜的光源块中的光源发射的光入射到相邻的微透镜上。
16.根据权利要求15所述的全息显示装置，其中，所述多个水平扫描线的数量与排列于所述多个光源块中的每个中的多个光源的列的数量相同，而所述多个垂直扫描线的数量与排列于所述多个光源块中的每个中的多个光源的行的数量相同。
17.根据权利要求11所述的全息显示装置，其中，光源的所述子集包括所述多个光源块中的每个中的至少两个光源，其中，所述至少两个光源布置于所述多个光源块中的每个中相同的相应位置，使得向预定空间上的至少两个不同位置提供全息图像。
18.根据权利要求11所述的全息显示装置，还包括：不透明挡片，所述不透明挡片凸出于所述多个光源块中的相邻光源块之间。
19.根据权利要求11所述的全息显示装置，还包括：眼睛跟踪器，所述眼睛跟踪器配置为跟踪观看者的瞳孔的位置。
20.根据权利要求19所述的全息显示装置，其中，所述控制器选择所述子集中的光源的位置，以向从所述眼睛跟踪器接收到的所述观看者的瞳孔的位置提供所述全息图像。
21.一种抬头显示装置，包括：
空间光调制器，所述空间光调制器配置为通过衍射入射光再现图像；
背光单元，所述背光单元配置为向所述空间光调制器提供光；
场透镜，所述场透镜配置为使通过所述空间光调制器在预定空间上再现的图像聚焦；以及
眼睛跟踪器，所述眼睛跟踪器配置为跟踪观看者的瞳孔的位置，
其中，所述背光单元包括：
光源阵列，所述光源阵列包括多个二维排列的光源；
微透镜阵列，所述微透镜阵列包括多个二维排列的微透镜；以及
控制器，所述控制器配置为控制多个光源，
其中，所述光源阵列包括多个光源块，其中，所述多个光源块中的每个分别对应于多个微透镜中的一个，以及其中，所述多个光源块中的每个包括多个光源，
其中，排列于所述多个光源块中的每个中的多个光源中的每个被独立地驱动，并且被配置为由此独立地产生光，
其中，所述控制器配置为仅选择和接通光源的多个子集中的一个子集，并且关断除了光源的所述一个子集之外的光源，其中，光源的多个子集中的每个子集由布置于所述多个光源块中的每个内的相同的相应位置处的光源组成，
其中，通过所述空间光调制器在所述预定空间上再现的图像的位置依赖于所述子集中的所述光源的相应位置而变化，
其中，所述控制器选择所述子集中的光源的相应位置，以向从所述眼睛跟踪器接收到的所述观看者的瞳孔的位置提供图像，
其中，所述多个光源块中的每个包括多个光源，该多个光源二维地排列在所述多个光源块中的每个内，
其中，所述背光单元还包括多个水平扫描线和多个垂直扫描线，
其中，所述多个水平扫描线中的每个电连接到排列在所述多个光源块的每个中的相应列中的光源，
其中，所述多个垂直扫描线中的每个电连接到排列在所述多个光源块的每个中的相应行中的光源，以及
其中，所述光源的子集电连接到相同的水平扫描线和相同的垂直扫描线。
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