CN109683351B - 光束偏转器以及包括该光束偏转器的三维显示装置 - Google Patents

光束偏转器以及包括该光束偏转器的三维显示装置 Download PDF

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Abstract

一种光束偏转器包括第一波长选择偏振器和第一液晶偏转器，第一波长选择偏振器配置为将第一波长带中的光的偏振态转变为第一偏振态，第一液晶偏转器具有第一光路改变表面以偏转从第一波长选择偏振器入射的光。由于第一光路改变表面使入射在第一光路改变表面上的光当中的具有第一偏振态的光偏转，所以波长带中的具有第一偏振态的光可以被偏转。

Description

光束偏转器以及包括该光束偏转器的三维显示装置
技术领域
本公开涉及一种光束偏转器以及包括该光束偏转器的三维显示装置。
背景技术
用于改变光的传播方向的光束偏转器可以用于三维显示器中以提供方向性。通过根据光的颜色划分光束偏转器的操作的方法，可以防止由于光根据颜色光而被光束偏转器在略微不同的方向上偏转而发生的散射现象。划分方法的示例包括空间多路复用方法和时分多路复用方法。
在空间多路复用方法的情况下，根据光束的颜色，光束被分开的分束器偏转在分开的空间中，因此使用空间多路复用方法的系统会体积庞大。在时分多路复用方法的情况下，时间根据光的颜色划分以根据光的颜色精细调节光束偏转器的偏转方向。然而，使用时分多路复用方法是不方便的，因为需要具有比空间多路复用方法中使用的光束偏转器快3倍的响应性的光束偏转器。
发明内容
提供了一种光束偏转器以及包括该光束偏转器的三维显示装置。
额外的方面将部分地在下面的描述中阐述，并将部分地从该描述变得明显，或者可以通过实施给出的实施方式而掌握。
根据一个实施方式的一个方面，一种光束偏转器包括：第一波长选择偏振器，配置为将第一波长带中的光的偏振态转变为第一偏振态；第一液晶偏转器，配置为偏转从第一波长选择偏振器入射的光，第一液晶偏转器包括液晶分子和可变的第一光路改变表面；以及控制器，配置为控制第一液晶偏转器以调节可变的第一光路改变表面。
液晶分子的主轴可以初始布置为与第一偏振态的方向平行的模式。
光束偏转器还可以包括偏振器，该偏振器具有在第二偏振态的方向上的偏振轴，使得具有垂直于第一偏振态的第二偏振态的光可以入射在第一波长选择偏振器上。
第一液晶偏转器还可以包括第一电极部分和第二电极部分，第一电极部分和第二电极部分彼此间隔开使液晶分子置于其间，并且第一光路改变表面可以根据施加在第一电极部分和第二电极部分之间的电压而改变。
第一电极部分可以包括子电极，该子电极配置为使得施加到子电极的电压可以被单独地控制。
光束偏转器还可以包括在第一液晶偏转器之上的第一-第二液晶偏转器，该第一-第二液晶偏转器包括液晶分子和第一-第二光路改变表面，其中第一-第二光路改变表面相对于与第一光路改变表面的可变轴不同的可变轴而变化。
控制器可以配置为控制第一光路改变表面的形状，使得第一光路改变表面可以具有以不同角度倾斜的两个表面，因此光束偏转器可以使入射在第一液晶偏转器上的光偏转在两个方向上。
光束偏转器还可以包括：第二波长选择偏振器，沿着穿过第一液晶偏转器的光的光路安置并配置为将第二波长带中的光的偏振态转变为第一偏振态；以及第二液晶偏转器，配置为偏转从第二波长选择偏振器入射的光，第二液晶偏转器包括液晶分子和可变的第二光路改变表面。
光束偏转器还可以包括：第三波长选择偏振器，沿着穿过第二液晶偏转器的光的光路安置并配置为将第三波长带中的光的偏振态转变为第一偏振态；以及第三液晶偏转器，配置为偏转从第三波长选择偏振器入射的光，第三液晶偏转器包括液晶分子和可变的第三光路改变表面。
光束偏转器还可以包括偏振器，该偏振器具有在第二偏振态的方向上的偏振轴，使得具有垂直于第一偏振态的第二偏振态的光可以入射在第一波长选择偏振器上。
控制器可以配置为控制第一液晶偏转器、第二液晶偏转器和第三液晶偏转器，使得第一光路改变表面、第二光路改变表面和第三光路改变表面可以以不同的角度倾斜从而使第一波长带中处于第一偏振态的光、第二波长带中处于第一偏振态的光以及第三波长带中处于第一偏振态的光偏转在相同的第一方向上。
光束偏转器还可以包括光路改变构件，该光路改变构件配置为将由第一液晶偏转器、第二液晶偏转器和第三液晶偏转器偏转在第一方向上的光偏转在与第一方向不同的方向上。
控制器可以配置为控制第一光路改变表面的形状，使得第一光路改变表面可以具有以不同角度倾斜的两个表面以将入射在第一液晶偏转器上的光偏转在两个方向上，控制器还可以配置为控制第二光路改变表面的形状，使得第二光路改变表面可以具有以不同角度倾斜的两个表面以将入射在第二液晶偏转器上的光偏转在两个方向上，并且控制器还可以配置为控制第三光路改变表面的形状，使得第三光路改变表面可以具有以不同角度倾斜的两个表面以将入射在第三液晶偏转器上的光偏转在两个方向上。
光束偏转器还可以包括光路改变构件，该光路改变构件配置为将由第一液晶偏转器、第二液晶偏转器和第三液晶偏转器偏转在所述两个方向上的光偏转在与所述两个方向不同的方向上。
根据另一实施方式的一个方面，一种三维显示装置包括：光源，配置为提供多个波长带中的相干光束；光束偏转器，配置为偏转来自光源的光，控制器，配置为控制光被光束偏转器偏转的方向；以及空间光调制器，配置为通过衍射入射光来形成全息图像，其中光束偏转器包括：第一波长选择偏振器，配置为将第一波长带中的光的偏振态转变为第一偏振态；第一液晶偏转器，配置为偏转从第一波长选择偏振器入射的光，第一液晶偏转器包括液晶分子和可变的第一光路改变表面；第二波长选择偏振器，沿着穿过第一液晶偏转器的光的光路放置，并配置为将第二波长带中的光的偏振态转变为第一偏振态；第二液晶偏转器，配置为偏转从第二波长选择偏振器入射的光，第二液晶偏转器包括液晶分子和可变的第二光路改变表面；第三波长选择偏振器，沿着穿过第二液晶偏转器的光的光路放置，并配置为将第三波长带中的光的偏振态转变为第一偏振态；以及第三液晶偏转器，配置为偏转从第三波长选择偏振器入射的光，第三液晶偏转器包括液晶分子和可变的第三光路改变表面。
第一至第三液晶偏转器的液晶分子的主轴可以初始布置为与第一偏振态的方向平行的模式。
三维显示装置还可以包括设置在光源和光束偏转器之间并具有在垂直于第一偏振态的第二偏振态的方向上的偏振轴的偏振器。
光束偏转器还可以包括：在第一液晶偏转器之上的第一-第二液晶偏转器，该第一-第二液晶偏转器包括液晶分子和第一-第二光路改变表面，其中第一-第二光路改变表面相对于与第一光路改变表面的可变轴不同的可变轴而变化；在第二液晶偏转器之上的第二-第二液晶偏转器，该第二-第二液晶偏转器包括液晶分子和第二-第二光路改变表面，其中第二-第二光路改变表面相对于与第二光路改变表面的可变轴不同的可变轴而变化；以及在第三液晶偏转器之上的第三-第二液晶偏转器，该第三-第二液晶偏转器包括液晶分子和第三-第二光路改变表面，其中第三-第二光路改变表面相对于与第三光路改变表面的可变轴不同的可变轴而变化。
控制器可以配置为控制第一光路改变表面的形状，使得第一光路改变表面可以具有以不同角度倾斜的两个表面以将入射在第一液晶偏转器上的光偏转在两个方向上，控制器可以配置为控制第二光路改变表面的形状，使得第二光路改变表面可以具有以不同角度倾斜的两个表面以将入射在第二液晶偏转器上的光偏转在所述两个方向上，并且控制器可以配置为控制第三光路改变表面的形状，使得第三光路改变表面可以具有以不同角度倾斜的两个表面以将入射在第三液晶偏转器上的光偏转在所述两个方向上。
控制器可以配置为控制光束偏转器，使得由光束偏转器偏转的光的方向可以通过时间顺序方法在朝向用户的左眼的方向和朝向用户的右眼的方向之间变化。
附图说明
从以下结合附图对实施方式的描述，这些和/或其它的方面将变得明显并更易于理解，附图中：
图1是示意性示出根据一个实施方式的光束偏转器的剖视图；
图2是示出改变图1所示的光束偏转器的光路改变表面的构思的示意图；
图3示出示例，示出根据穿过图1的光束偏转器的波长选择偏振器的光的颜色的光的偏振的转变；
图4A和图4B是示出由一般的光束偏转器引起的光的散射以及减少这样的光散射的方法的示意图；
图5是示意性示出根据另一实施方式的光束偏转器的剖视图；
图6是示意性示出根据另一实施方式的光束偏转器的剖视图；
图7是示意性示出根据另一实施方式的光束偏转器的剖视图；
图8是示意性示出根据另一实施方式的光束偏转器的剖视图；
图9是示意性示出根据另一实施方式的光束偏转器的剖视图；
图10是示意性示出根据另一实施方式的光束偏转器的剖视图；
图11是示意性示出根据另一实施方式的光束偏转器的剖视图；
图12是示意性示出根据另一实施方式的光束偏转器的剖视图；
图13是示意性示出根据另一实施方式的光束偏转器的剖视图；
图14是示意性示出根据另一实施方式的光束偏转器的剖视图；
图15是示意性示出根据实施方式的三维显示装置的剖视图；以及
图16是示意性示出根据另一实施方式的三维显示装置的透视图。
具体实施方式
现在将详细参照实施方式，其示例在附图中示出。在这一点上，当前的实施方式可以具有不同的形式，而不应被解释为限于这里阐述的描述。因此，下面通过参照附图仅描述了实施方式以解释各方面。如这里使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关所列项目的任何和所有组合。
在下文，将参照附图描述实施方式。这里描述的实施方式仅用于说明的目的，并且可以从其做出各种修改。在附图中，相同的附图标记表示相同的元件，并且为了图示的清楚，元件的尺寸可以被夸大。
在以下的描述中，当一元件被称为在另一元件“之上”或“上”时，它可以在与另一元件接触的同时直接在另一元件上，或者可以在另一元件上方而不与该另一元件接触。
如这里使用的，除非上下文另外清楚地指示，否则单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式。还将理解，这里使用的术语“包括”和/或“包含”指定所述特征或元件的存在，但是不排除一个或更多个其它特征或元件的存在或添加。
与定冠词或指示代词一起提到的元件可以被解释为该元件或多个元件，即使它具有单数形式。
方法的操作可以以适当的顺序执行，除非在次序上明确描述或者相反地描述。此外，示例或示范性术语(例如“诸如”和“等”)用于描述的目的，而不旨在限制本发明构思的范围，除非由权利要求书限定。
图1是示意性示出根据实施方式的光束偏转器500的示意性配置的剖视图，图2是示出改变图1所示的光束偏转器500的光路改变表面220a的构思的示意图。
光束偏转器500包括：波长选择偏振器100，配置为将特定波长带中的光的偏振态转变为第一偏振态；液晶偏转器200，配置为偏转从波长选择偏振器100入射的光；以及控制器400，配置为控制液晶偏转器200。
波长选择偏振器100是配置为通过延迟入射光的相位来转变入射光的偏振的器件，并且波长选择偏振器100的材料被确定为使得转变作用可以对特定波长带中的光执行。例如，波长选择偏振器100可以包括具有波长选择性的光学各向异性材料，诸如聚合物、无机材料、液晶、或方解石。光学各向异性可以指根据入射光的偏振态表现出不同折射率的性质，并且具有波长选择性的光学各向异性材料可以用于改变特定波长带中的光的偏振态。
波长选择偏振器100可以转变入射光束当中的特定波长带中的光束的偏振态。例如，如图1和图2所示，波长选择偏振器100可以将红光的偏振态转变为第一偏振态，例如指示X轴方向的P偏振态。特定波长带可以是红色波长带、绿色波长带或蓝色波长带。使用波长选择偏振器100以使用这样的性质，即在液晶偏转器200中仅控制具有对应于液晶偏转器200的液晶分子LC的主轴MA的方向的偏振态的光。利用该性质，仅特定波长带中的光可以在液晶偏转器200中被方向控制。这将在后面更详细地描述。
液晶偏转器200可以包括具有液晶分子LC的液晶层250以及用于控制液晶分子LC的第一电极部分230和第二电极部分270。第一电极部分230和第二电极部分270可以设置在以相互面对的方式彼此平行布置的第一基板210和第二基板290上，并且液晶层250设置在第一基板210和第二基板290之间。第一基板210和第二基板290可以是包括玻璃或透明塑料材料的绝缘基板。
第一电极部分230可以包括多个子电极，并且施加到子电极的电压可以被单独地控制。子电极可以具有在诸如y轴方向的方向上延伸的条形形状，并可以在x轴方向上并排地布置。第二电极部分270可以是平板型公共电极，并且参考电压可以被施加到第二电极部分270以在第一电极部分230的每个子电极和第二电极部分270之间施加电压。第一电极部分230和第二电极部分270可以包括透明导电材料，诸如铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)或铟锡锌氧化物(ITZO)。
液晶分子LC被初始布置为使得液晶分子LC的主轴MA的方向可以平行于特定方向，例如x轴方向。该特定方向是波长选择偏振器100沿着其进行转变的第一偏振方向。配向层(未示出)可以进一步提供在第一基板210和第二基板290上用于液晶配向。
如图2所示，液晶偏转器200可以具有光路改变表面220a。光路改变表面220a可以通过在第一电极部分230和第二电极部分270之间施加电压来改变液晶分子LC的布置而形成。光路改变表面220a的形状可以根据施加的电压而变化。由于液晶分子LC在主轴MA的方向和垂直于主轴方向的短轴方向上具有不同的折射率，所以光路改变表面220a被形成。换句话说，液晶分子LC对于具有与主轴方向平行的偏振方向的入射光和具有垂直于主轴方向的偏振方向的入射光具有不同的折射率。
如图1所示，在没有电压被施加在第一电极部分230和第二电极部分270之间的初始布置状态下，所有的液晶分子LC彼此平行地排列，并且液晶分子LC相对于均匀偏振的光的折射率在任何位置都是相同的。
然而，如图2所示，如果电场由于施加在第一电极部分230和第二电极部分270之间的电压而形成在液晶层250中，则液晶分子LC根据电场的方向排列。例如，如果液晶分子LC具有正介电各向异性，则液晶分子LC的指向矢可以布置在电场的方向上，也就是，液晶分子LC的主轴方向可以与电场的方向对准，并且如果液晶分子LC具有负介电各向异性，则液晶分子LC的主轴方向可以与垂直于电场方向的方向对准。不同的电压可以施加到第一电极部分230的子电极，并且在这种情况下，液晶分子LC可以根据位置被不同地布置。由于液晶分子LC在主轴方向和短轴方向上具有不同的折射率，所以液晶分子LC可以具有根据液晶分子LC的指向矢的分布的折射率梯度。液晶层250中的折射率梯度被表现为发生折射率变化的界面，并且该界面是光路改变表面220a。入射光在该界面处被折射，因此液晶偏转器200可以输出在预定方向上偏转的光。光路改变表面220a的斜度可以通过使用液晶层250中的电场的分布调节液晶分子LC的指向矢的分布来确定。换句话说，入射光的偏转方向可以根据施加在第一电极部分230和第二电极部分270之间的电压来调整。
由于液晶分子LC的主轴方向根据液晶层250中的位置而变化，所以光路改变表面220a通过液晶分子LC的指向矢的布置形成。因此，光路改变表面220a仅对在与初始布置状态下的液晶分子LC的主轴方向平行的方向上偏振的光有影响，例如在与x轴方向平行的方向上偏振的光。在下文，与x轴方向平行的偏振态将被称为第一偏振态并用表示。
当液晶分子LC如图2所示排列时，液晶分子LC的主轴方向根据位置而变化，但是液晶分子LC的短轴方向与y轴方向相同。因此，如果在y轴方向上偏振的光入射在液晶层250上，则光不被偏转。在下文，与y轴方向平行的偏振态将被称为第二偏振态并用⊙表示。
换句话说，如果在与x轴方向平行的方向上偏振的光(即具有第一偏振态的光)入射在液晶层250上，则光根据光路改变表面220a的倾斜角度而被光路改变表面220a偏转。然而，在与y轴方向平行的方向上偏振的光(即具有第二偏振态⊙的光)入射在液晶层250上，光穿过液晶层250而没有偏转。
图3示出其中当光穿过图1所示的光束偏转器500的波长选择偏振器100时根据光的颜色示出光的偏振转变的示例。
例如，波长选择偏振器100可以将红色波长带中的光的偏振态转变为第一偏振态如果具有第二偏振态⊙的白光LW入射在波长选择偏振器100上，则白光LW中包括的红光LR、绿光LG和蓝光LB通过波长选择偏振器100以不同的偏振方向输出。这里，如果波长选择偏振器100对红色波长带进行偏振转换，则红光LR的偏振态被转变为第一偏振态/>绿光LG和蓝光LB以相同的偏振态(即第二偏振态⊙)输出。
如果入射在液晶偏转器200上的光的偏振态通过使用波长选择偏振器100的上述特性而根据颜色被不同地调整，则可能的是仅特定波长带中的光能够被偏转。
通过如上所述的仅偏转选择的波长带中的光，当光束偏转器500被应用于显示装置时，光的散射可以减少。
图4A和图4B是示出可由一般的光束偏转器引起的光的散射以及减少这种光散射的方法的示意图。
参照图4A，入射在光束偏转器上的白光LW被光路改变表面20a偏转。偏转方向由光路改变表面20a形成为界面的两种介质的折射率之间的差异和光路改变表面20a的倾斜角度确定，实际上，介质的折射率根据入射光的波长而略微变化。因此，当白光LW在光路改变表面20a处被偏转时，红光LR、绿光LG和蓝光LB的偏转方向微小地不同。这导致散射并会导致图像质量下降。
参照图4B，为了消除这种散射，白光LW根据颜色被不同的光路改变表面20R、20G和20B偏转。因此，白光LW可以偏转在相同的方向上。这可以通过时分多路复用方法实现，在该方法中光路改变表面20R在第一时间帧中形成以使红光在预定方向上偏转，以不同角度倾斜的光路改变表面20G在第二时间帧中形成以将绿光偏转在相同的预定方向上，在与光路改变表面20R和光路改变表面20G的倾斜角度不同的角度倾斜的光路改变表面20B在第三时间帧中形成以将蓝光偏转在相同的预定方向上。如果这样的时间帧之间的间隔足够短，则看起来入射的白光LW被同时偏转在相同的方向上。
在空间多路复用方法中，光束偏转器的区域被划分成其中形成光路改变表面20R以将红光偏转在预定方向上的区域、其中形成以不同角度倾斜的光路改变表面20G以将绿光偏转在相同的预定方向上的区域、以及其中形成以不同角度倾斜的光路改变表面20B以将蓝光偏转在相同的预定方向上的区域。如果这样的区域之间的间隔足够小，则看起来入射的白光LW被同时偏转在相同的方向上。
在根据实施方式的光束偏转器中，光路改变表面20R、20G和20B被分别地形成，使得包括在白光LW中的红光、绿光和蓝光被偏转在相同的方向上，如图4B所示。然而，与空间多路复用方法或时分多路复用方法不同，光路改变表面20R、20G和20B配置为仅偏转相应的颜色。
在下文，将根据各种实施方式描述光束偏转器。
图5是示意性示出根据另一实施方式的光束偏转器501的剖视图。
光束偏转器501包括：第一波长选择偏振器101，配置为将红色波长带中的光的偏振态转变为第一偏振态第一液晶偏转器201，配置为偏转从第一波长选择偏振器101入射的光；以及控制器400，配置为控制第一液晶偏转器201。
第一液晶偏转器201包括根据形成液晶层250的液晶分子(未示出)的行为而变化的第一光路改变表面220R。在下面的附图中，没有示出液晶分子。第一光路改变表面220R的斜度通过由控制器400施加在第一电极部分230和第二电极部分270之间的电压来调整从而使红光LR偏转在第一方向A1上。
如果白光LW入射在光束偏转器501上，则第一波长选择偏振器101将红光LR的偏振态转变为第一偏振态同时将绿光LG和蓝光LB的偏振态保持在第二偏振态⊙。然后，从第一波长选择偏振器101输出的光入射在第一液晶偏转器201上。
如上所述，第一液晶偏转器201的第一光路改变表面220R折射仅具有第一偏振态的光。因此，具有第一偏振态/>的红光LR被偏转在第一方向A1上并从光束偏转器501输出，并且具有第二偏振态⊙的绿光LG和蓝光LB不被偏转并从光束偏转器501输出。
图6是示意性地示出根据另一实施方式的光束偏转器501'的剖视图。
光束偏转器501'与图5所示的光束偏转器501的不同在于：偏振器300被进一步提供在第一波长选择偏振器101的入口侧上。偏振器300在第二偏振态⊙的方向上具有偏振轴，使得具有垂直于第一偏振态的第二偏振态⊙的光可以入射在第一波长选择偏振器101上。偏振器300可以吸收具有第一偏振态/>的光并透射具有第二偏振态⊙的光。
如参照图5所述，当具有第一偏振态的红光LR和具有第二偏振态⊙的绿光LG和蓝光LB入射在第一液晶偏转器201上时，仅红光LR偏转并从第一液晶偏转器201输出。为此，已经描述了具有第二偏振态⊙的白光LW入射在第一波长选择偏振器101上。
然而，由于本实施方式的光束偏转器501'还包括具有在第二偏振态⊙的方向上的偏振轴的偏振器300，所以光束偏转器501'可以仅偏转具有不同偏振方向的白光LW中的红光LR。
如果具有第一偏振态和第二偏振态⊙两者的白光LW入射在光束偏转器501'上，则白光LW通过偏振器300转变为仅具有第二偏振态⊙的白光LW、然后入射到第一波长选择偏振器101上。接着，由于第一波长选择偏振器101，具有第一偏振态/>的红光LR和具有第二偏振态⊙的绿光LG和蓝光LB可以入射在第一液晶偏转器201上。第一液晶偏转器201的第一光路改变表面220R偏转仅具有第一偏振态/>的光。因此，红光LR被偏转在第一方向A1上并从光束偏转器501'输出，而绿光LG和蓝光LB不被偏转并从光束偏转器501'输出。
图7是示意性示出根据另一实施方式的光束偏转器502的剖视图。
本实施方式的光束偏转器502与图5的光束偏转器501的不同在于：光束偏转器502仅将绿光LG偏转在预定方向上。
光束偏转器502包括：第二波长选择偏振器110，配置为将绿色波长带中的光的偏振态转变为第一偏振态第二液晶偏转器202，配置为偏转从第二波长选择偏振器110入射的光；以及控制器400，配置为控制第二液晶偏转器202。第二液晶偏转器202包括可变的第二光路改变表面220G。第二光路改变表面220G的斜度通过由控制器400施加在第一电极部分230和第二电极部分270之间的电压来调节从而使绿光LG偏转在第一方向A1上。如果具有第二偏振态⊙的白光LW入射在光束偏转器502上，则白光LW经过第二波长选择偏振器110，同时绿光LG的偏振态转变为第一偏振态/>在红光LR和蓝光LB的偏振态保持在第二偏振态⊙的状态下。然后，从第二波长选择偏振器110输出的光入射在第二液晶偏转器202上。第二液晶偏转器202的第二光路改变表面220G倾斜，使得绿光LG可以被偏转在第一方向A1上。液晶分子的折射率根据光的波长而略微变化。因此，用于使绿光LG在第一方向A1上偏转的第二光路改变表面220G的斜度可以不同于用于使红光LR在第一方向A1上偏转的图5的第一光路改变表面220R的斜度。第二光路改变表面220G偏转仅具有第一偏振态/>的光。因此，具有第一偏振态/>的绿光LG被偏转在第一方向A1上并从光束偏转器502输出，并且具有第二偏振态⊙的红光LR和蓝光LB不被偏转并从光束偏转器502输出。
图8是示意性示出根据另一实施方式的光束偏转器503的剖视图。
本实施方式的光束偏转器503与图5的光束偏转器501和图7的光束偏转器502的不同在于：光束偏转器503仅将蓝光LB偏转在预定方向上。
光束偏转器503包括：第三波长选择偏振器120，配置为将蓝色波长带中的光的偏振态转变为第一偏振态第三液晶偏转器203，配置为偏转从第三波长选择偏振器120入射的光；以及控制器400，配置为控制第三液晶偏转器203。第三液晶偏转器203包括可变的第三光路改变表面220B。第三光路改变表面220B的斜度通过由控制器400施加在第一电极部分230和第二电极部分270之间的电压来调节从而使蓝光LB偏转在第一方向A1上。
如果具有第二偏振态⊙的白光LW入射在光束偏转器503上，则白光LW经过第三波长选择偏振器120，同时蓝光LB的偏振态被转变为第一偏振态在红光LR和绿光LG的偏振态被保持在第二偏振态⊙的状态下。然后，从第三波长选择偏振器120输出的光入射在第三液晶偏转器203上。
第三液晶偏转器203的第三光路改变表面220B倾斜，使得蓝光LB可以被偏转在第一方向A1上。液晶分子的折射率根据光的波长而略微变化。因此，用于将蓝光LB偏转在第一方向A1上的第三光路改变表面220B的斜度可以不同于用于将红光LR偏转在第一方向A1上的图5的第一光路改变表面220R的斜度以及用于将绿光LG偏转在第一方向A1上的图7的第二光路改变表面220G的斜度。
第三液晶偏转器203的第三光路改变表面220B折射仅具有第一偏振态的光。因此，具有第一偏振态/>的蓝光LB被偏转在第一方向A1上并从光束偏转器503输出，具有第二偏振态⊙的红光LR和绿光LG不被偏转并从光束偏转器503输出。
图7和图8所示的光束偏转器502和503的每个还可以包括偏振器300，像图6所示的光束偏转器501'一样。在这种情况下，尽管具有第一偏振态和第二偏振态⊙两者的白光LW入射在光束偏转器502和503上，但是由于偏振器300，仅具有第二偏振态⊙的白光LW入射在第二波长选择偏振器110和第三波长选择偏振器120上。
图9是示意性地示出根据另一实施方式的光束偏转器504的剖视图。
光束偏转器504通过在光传播方向上堆叠波长选择偏振器和液晶偏转器的结构而提供，该波长选择偏振器和液晶偏转器配置为将不同波长带中的光偏转在预定方向上。
光束偏转器504包括：第一波长选择偏振器101，配置为将第一波长带中的光的偏振态转变为第一偏振态第一液晶偏转器201，具有第一光路改变表面220R以偏转从第一波长选择偏振器101入射的光；第二波长选择偏振器112，沿着穿过第一液晶偏转器201的光的光路安置以将第二波长带中的光的偏振态转变为第一偏振态/>第二液晶偏转器202，具有第二光路改变表面220G以偏转从第二波长选择偏振器112入射的光；第三波长选择偏振器122，配置为将第三波长带中的光的偏振态转变为第一偏振态/>第三液晶偏转器203，具有第三光路改变表面220R以偏转从第三波长选择偏振器122入射的光；以及控制器400，配置为控制第一至第三液晶偏转器201、202和203。
控制器400控制第一液晶偏转器201、第二液晶偏转器202和第三液晶偏转器203，使得第一光路改变表面220R、第二光路改变表面220G和第三光路改变表面220B可以以不同的角度倾斜从而分别将第一波长带中处于第一偏振态的光、第二波长带中处于第一偏振态/>的光以及第三波长带中处于第一偏振态/>的光偏转在相同的方向(即第一方向A1)上。
现在将描述其中光束偏转器504将入射的白光LW偏转在第一方向A1上的过程。
如果具有第二偏振态⊙的白光LW入射在光束偏转器504上，则白光LW被第一波长选择偏振器101分成具有第一偏振态的红光LR、具有第二偏振态⊙的绿光LG和具有第二偏振态⊙的蓝光LB。
具有第一偏振态的红光LR、具有第二偏振态⊙的绿光LG以及具有第二偏振态⊙的蓝光LB入射在第一液晶偏转器201上。第一液晶偏转器201的第一光路改变表面220R倾斜，使得红光LR可以被偏转在第一方向A1上。此外，由于第一光路改变表面220R折射仅具有第一偏振态/>的光，所以仅具有第一偏振态/>的红光LR被偏转，并且具有第二偏振态⊙的绿光LG和蓝光LB从第一液晶偏转器201输出而不被偏转。
接下来，具有第一偏振态的红光LR、具有第二偏振态⊙的绿光LG以及具有第二偏振态⊙的蓝光LB入射在第二波长选择偏振器112上。第二波长选择偏振器112具有将绿光LG的偏振态转变为第一偏振态/>的功能。此外，第二波长选择偏振器112将红光LR的第一偏振态/>转变为第二偏振态⊙，而不影响蓝光LB的第二偏振态⊙。第二波长选择偏振器112可以包括在从绿色到红色的波长带中具有波长选择性的光学各向异性材料，第二波长选择偏振器112可以将从绿色到红色的波长带中的光的偏振态改变90°。由于第二波长选择偏振器112，具有第二偏振态⊙的红光LR、具有第一偏振态/>的绿光LG和具有第二偏振态⊙的蓝光LB入射在第二液晶偏转器202上。
第二液晶偏转器202的第二光路改变表面220G倾斜，使得绿光LG可以被偏转在第一方向A1上。此外，由于第二光路改变表面220G仅对具有第一偏振态的光有影响，所以当具有第二偏振态⊙的红光LR、具有第一偏振态/>的绿光LG以及具有第二偏振态⊙的蓝光LB通过第二液晶偏转器202输出时，仅具有第一偏振态/>的绿光LG被偏转。具有第二偏振态⊙的红光LR保持在被第一液晶偏转器201偏转的方向上，并且具有第二偏振态⊙的蓝光LB保持在没有被第一液晶偏转器201偏转的方向上。
接下来，具有第二偏振态⊙的红光LR、具有第一偏振态的绿光LG以及具有第二偏振态⊙的蓝光LB入射在第三波长选择偏振器122上。第三波长选择偏振器122具有将蓝光LB的第二偏振态⊙转变为第一偏振态/>的功能。此外，第三波长选择偏振器122将绿光LG的第一偏振态/>转变为第二偏振态⊙，但是不影响红光LR的第二偏振态⊙。第三波长选择偏振器122可以包括在从蓝色到绿色的波长带中具有波长选择性的光学各向异性材料，并可以将从蓝色到绿色的波长带中的光的偏振态转变90°。由于第三波长选择偏振器122，具有第二偏振态⊙的红光LR、具有第二偏振态⊙的绿光LG以及具有第一偏振态/>的蓝光LB入射在第三液晶偏转器203上。
第三液晶偏转器203的第三光路改变表面220B倾斜，使得蓝光LB可以被偏转在第一方向A1上。此外，由于第三光路改变表面220B仅对具有第一偏振态的光有影响，所以当具有第二偏振态⊙的红光LR、具有第二偏振态⊙的绿光LG和具有第一偏振态/>的蓝光LB通过第三液晶偏转器203输出时，仅具有第一偏振态/>的蓝光LB在第三光路改变表面220B处被偏转。具有第二偏振态⊙的红光LR保持在被第一液晶偏转器201偏转的方向上，并且具有第二偏振态⊙的绿光LG保持在被第二液晶偏转器202偏转的方向上。
如上所述，红光LR、绿光LG和蓝光LB在相同的方向(即第一方向A1)上从光束偏转器504输出。第一至第三光路改变表面220R、220G和220B以重叠的方式布置，并且第一至第三光路改变表面220R、220G和220B中的每个偏转具有特定颜色的光。因此，入射在光束偏转器504上的白光LW可以被偏转在预定方向诸如第一方向A1上。与现有技术的具有根据颜色的空间多路复用结构或时分多路复用结构的光束偏转器相比，本实施方式的光束偏转器504可以具有简单的结构并有效地将入射光偏转在目标方向上。
图10是示意性地示出根据另一实施方式的光束偏转器505的剖视图。
本实施方式的光束偏转器505与图5的光束偏转器504的不同在于：光束偏转器505还包括偏光器300。
在图9中，示出了具有第二偏振态⊙的白光LW入射在光束偏转器504上。然而，本实施方式的光束偏转器505还包括具有在第二偏振态⊙的方向上的偏振轴的偏振器300，使得具有第二偏振态⊙的白光LW可以入射在第一波长选择偏振器101上。当具有第一和第二偏振态和⊙的白光LW入射在光束偏转器505上时，偏振器300朝向第一波长选择偏振器101透射仅具有第二偏振态⊙的光。接下来，通过穿过第一液晶偏转器201、第二波长选择偏振器112、第二液晶偏转器202、第三波长选择偏振器122和第三液晶偏转器203，偏转在第一方向A1上的白光LW被输出。
图11是示意性地示出根据另一实施方式的光束偏转器506的剖视图。
光束偏转器506与图10的光束偏转器505的不同在于：光束偏转器506还包括配置为改变输出的白光LW的路径的光路改变构件370。通过第一液晶偏转器201、第二液晶偏转器202和第三液晶偏转器203偏转在第一方向上的光可以通过光路改变构件370进一步偏转，因此对目标方向的精细调整会是可能的。
图12是示意性示出根据另一实施方式的光束偏转器507的剖视图。
光束偏转器507与图5所示的光束偏转器501的不同在于：光束偏转器507还包括在第一液晶偏转器201之上的第一-第二液晶偏转器205。
第一-第二液晶偏转器205包括根据形成液晶层250的液晶分子的行为而变化的第一-第二光路改变表面220R-1。第一液晶偏转器201的第一光路改变表面200R具有与第一-第二液晶偏转器205的第一-第二光路改变表面220R-1的可变轴垂直的可变轴。例如，第一光路改变表面220R的可变轴可以在y轴方向上，并且第一-第二光路改变表面220R-1的可变轴可以在x轴方向上。第一液晶偏转器201的第一电极部分230的多个子电极可以具有在y轴方向上延伸的条形状并可以在x轴方向上并排地布置，并且第一-第二液晶偏转器205的第一电极部分240的多个子电极可以具有在x轴方向上延伸的条形状并可以在y轴方向上并排布置。在图12中，仅示出第一-第二液晶偏转器205的第一电极部分240的一个子电极。
当光束偏转器507偏转入射光时，两个轴方向可以被单独地控制以使入射光偏转在目标方向上。如果具有第二偏振态⊙的白光LW入射在光束偏转器507上，则白光LW被第一波长选择偏振器101分成具有第一偏振态的红光LR、具有第二偏振态⊙的绿光LG和具有第二偏振态⊙的蓝光LB。然后，红光LR、绿光LG和蓝光LB入射在第一液晶偏转器201上。第一液晶偏转器201的第一光路改变表面220R仅对第一偏振态/>有影响。因此，仅具有第一偏振态/>的红光LR被偏转，具有第二偏振态⊙的绿光LG和蓝光LB不被偏转。接着，具有第一偏振态/>的红光LR通过具有在x轴方向上的可变轴的第一-第二液晶偏转器205的第一-第二光路改变表面220R-1被额外地偏转。类似地，第一-第二光路改变表面220R-1仅对第一偏振态有影响。因此，仅具有第一偏振态/>的红光LR被额外地偏转，并且具有第二偏振态⊙的绿光LG和蓝光LB没有被偏转。
示出了光束偏转器507相对于两个轴方向偏转红光LR。然而，这样的用于通过双轴操作方法调整光的偏转方向的结构可以被添加到图7的配置为偏转绿光LG的光束偏转器502以及图8的配置为偏转蓝光LB的光束偏转器503。
此外，图9所示的光束偏转器506的第一液晶偏转器201、第二液晶偏转器202和第三液晶偏转器203还可以包括额外的液晶偏转器从而通过双轴操作方法偏转红光LR、绿光LG和蓝光LB。
图13是示意性地示出根据另一实施方式的光束偏转器508的剖视图。
本实施方式的光束偏转器508与图5的光束偏转器501的不同在于：第一光路改变表面222R具有以不同角度倾斜的两个表面R1和R2。控制器400可以控制第一电极部分230和第二电极部分270之间的电压，使得第一光路改变表面222R可以具有以不同角度倾斜的两个表面R1和R2。
如果具有第二偏振态⊙的白光LW入射在光束偏转器508上，则白光LW被第一波长选择偏振器101分成具有第一偏振态的红光LR、具有第二偏振态⊙的绿光LG和具有第二偏振态⊙的蓝光LB。然后，红光LR、绿光LG和蓝光LB入射在第一液晶偏转器207上。第一液晶偏转器207的第一光路改变表面222R仅对第一偏振态/>有影响。因此，仅具有第一偏振态/>的红光LR被偏转，具有第二偏振态⊙的绿光LG和蓝光LB不被偏转。此外，由于第一光路改变表面222R包括以不同角度倾斜的两个表面R1和R2，所以具有第一偏振态/>的红光LR被表面R1和R2折射在不同的方向上。也就是，红光LR被分为在第一方向A1上传播的光LR_1和在第二方向A2上传播的光LR_2。
图14是示意性地示出根据另一实施方式的光束偏转器509的剖视图。
光束偏转器509包括第一波长选择偏振器101、第一液晶偏转器207、第二波长选择偏振器112、第二液晶偏转器208、第三波长选择偏振器122和第三液晶偏转器209从而顺序地偏转红光LR、绿光LG和蓝光LB。
第一至第三液晶偏转器207、208和209分别包括第一至第三光路改变表面222R、222G和222B，并且第一至第三光路改变表面222R、222G和222B中的每个包括以不同角度倾斜的两个表面。在这方面，光束偏转器509不同于图9所示的光束偏转器504。控制器400控制第一光路改变表面222R的形状，使得第一光路改变表面222R可以具有以不同角度倾斜的两个表面R1和R2从而将入射在第一液晶偏转器207上的红光LR偏转和分开在两个方向上。此外，控制器400控制第二光路改变表面222G的形状，使得第二光路改变表面222G可以具有以不同角度倾斜的两个表面G1和G2从而将入射在第二液晶偏转器208上的绿光LG偏转和分开在两个方向上。此外，控制器400控制第三光路改变表面222B的形状，使得第三光路改变表面222B可以具有以不同角度倾斜的两个表面B1和B2从而将入射在第三液晶偏转器209上的蓝光LB偏转和分开在两个方向上。
以这种方式，红光LR、绿光LG和蓝光LB中的每个被偏转在第一方向A1和第二方向A2上。也就是，白光LW在第一方向A1和第二方向A2上分开。当光束偏转器509用于三维显示装置时，所述两个方向可以朝向用户的左眼和右眼。
本实施方式的光束偏转器509还可以包括具有在第二偏振态⊙的方向上的偏振轴的偏振器，使得仅具有第二偏振态⊙的光可以入射在第一波长选择偏振器101上。
图15是示意性示出根据实施方式的三维显示装置1000的剖视图。
三维显示装置1000包括：光源1100，提供多个波长带中的相干光束；光束偏转器1200，配置为偏转从光源1100发射的光；控制器1800，配置为控制光束偏转器1200偏转光的方向；以及空间光调制器1600。此外，三维显示装置1000还可以包括：光引导构件1300，配置为引导由光束偏转器1200偏转的光，使得光可以朝向空间光调制器1600传播；以及物镜1500，配置为将全息图像聚焦在预定空间上。
光束偏转器1200可以是图9的光束偏转器504、图10的光束偏转器505、图11的光束偏转器506、图14的光束偏转器509、其变型以及其组合中的一个。
光束偏转器1200可以在两个方向上偏转来自光源1100的光。L1和L2可以分别变成朝向左眼传播的光和朝向右眼传播的光。入射光可以在控制器400的控制下通过时间序列方法被偏转在两个方向上，或者可以使用图14的光束偏转器509被同时偏转在两个方向上，从而提供光L1和光L2。
在从光源1100发射的光束被光束偏转器1200偏转之后，光束通过光引导构件1300引导并放大为对应于空间光调制器1600的尺寸，然后光束被朝向空间光调制器1600输出。光引导构件1300可以包括：输入耦合器1310，由光束偏转器1200偏转的光入射到该输入耦合器1310上；以及输出耦合器1320，光在沿着光引导构件1300被引导之后通过该输出耦合器1320输出。
通过光引导构件1300输出的两个定向光束通过物镜1500入射在空间光调制器1600上。空间光调制器1600形成具有用于调制入射光的干涉条纹的全息图案。入射光可以通过由空间光调制器1600形成的全息图案被衍射和调制，因此全息图像可以在预定的空间位置再现。左眼全息图像可以在左眼位置再现，并且右眼全息图像可以在右眼位置再现。
图16是示意性示出根据另一实施方式的三维显示装置2000的透视图。
三维显示装置2000包括：光源2100，提供多个波长带中的相干光束；光束偏转器2300，配置为偏转从光源2100发射的光；控制器2800，配置为控制光束偏转器2300使光偏转的方向；以及空间光调制器2600。此外，三维显示装置2000还可以包括：光引导构件2200，配置为引导从光源2100发射的光使得光可以向空间光调制器2600传播；以及物镜2500，配置为将全息图像聚焦在预定空间上。
光束偏转器2300可以是图9的光束偏转器504、图10的光束偏转器505、图11的光束偏转器506、图14的光束偏转器509、其变型以及其组合中的一种。
本实施方式的三维显示装置2000在光束偏转器2300的位置方面不同于图15的三维显示装置1000。
从光源2100发射的光束在沿着光引导构件2200被引导的同时被放大为对应于空间光调制器2600的尺寸，然后入射在光束偏转器2300上。光束偏转器2300使入射光偏转在目标方向上。例如，光束偏转器2300可以使入射光偏转在朝向用户的左眼的方向和朝向用户的右眼的方向上。入射光可以在控制器2800的控制下通过时间顺序方法被偏转在两个方向上，或者可以使用图14的光束偏转器509被同时偏转在两个方向上，从而提供这样的定向光。
通过光束偏转器2300输出的两个定向光束通过物镜2500入射在空间光调制器2600上。空间光调制器2600形成具有用于调制入射光的干涉条纹的全息图案。入射光可以通过由空间光调制器2600形成的全息图案被衍射和调制，因此全息图像可以在预定的空间位置再现。左眼全息图像可以在左眼位置再现，并且右眼全息图像可以在右眼位置再现。
图15的三维显示装置1000和图16的三维显示装置2000中的每个还可以包括眼睛跟踪传感器从而跟踪用户的左眼和右眼并因此朝向左眼和右眼输出偏转光束。
如上所述，图15和图16的三维显示装置1000和2000包括能够在目标方向上偏转入射光而不散射的光束偏转器1200和2300，因此可以提供高质量的三维图像。
上述光束偏转器包括波长选择偏振器和液晶偏转器，使得目标波长带中的光可以被偏转在目标方向上。
上述光束偏转器可以通过使用简单的控制结构使不同波长带中的光被偏转在相同的方向上。
上述光束偏转器可以用于三维显示装置中以提供高质量的三维图像。
应当理解，这里描述的实施方式应当被认为仅是描述性的而不是为了限制的目的。对每个实施方式中的特征或方面的描述应当通常被认为可用于其它实施方式中的其它类似特征或方面。
尽管已经参照附图描述了一个或更多个实施方式，但是本领域普通技术人员将理解，可以在其中进行形式和细节上的各种改变，而没有脱离由权利要求书限定的精神和范围。
本申请要求于2017年10月18日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2017-0135242号以及于2017年10月31日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2017-0144220号的权益，它们的公开内容通过引用整体地结合于此。

Claims (20)

1.一种光束偏转器，包括：
第一波长选择偏振器，配置为选择性地将入射光当中的第一波长带的光的偏振态转变为第一偏振态；
第一液晶偏转器，配置为选择性地偏转从所述第一波长选择偏振器入射的光当中的具有所述第一波长带和所述第一偏振态的光，所述第一液晶偏转器包括液晶分子和可变的第一光路改变表面；以及
控制器，配置为控制所述第一液晶偏转器以调节所述可变的第一光路改变表面。
2.根据权利要求1所述的光束偏转器，其中所述液晶分子的主轴被初始布置为与所述第一偏振态的方向平行的模式。
3.根据权利要求1所述的光束偏转器，还包括提供在所述第一波长选择偏振器的入射侧上的偏振器，该偏振器具有在第二偏振态的方向上的偏振轴，使得具有垂直于所述第一偏振态的所述第二偏振态的光入射在所述第一波长选择偏振器上。
4.根据权利要求1所述的光束偏转器，其中所述第一液晶偏转器还包括第一电极部分和第二电极部分，所述第一电极部分和所述第二电极部分彼此隔开使液晶分子在它们之间，
所述第一光路改变表面根据施加在所述第一电极部分和所述第二电极部分之间的电压而变化。
5.根据权利要求4所述的光束偏转器，其中所述第一电极部分包括子电极，所述子电极配置为使得施加到所述子电极的电压被分别控制。
6.根据权利要求1所述的光束偏转器，还包括在所述第一液晶偏转器之上的第一-第二液晶偏转器，所述第一-第二液晶偏转器包括液晶分子和第一-第二光路改变表面，其中所述第一-第二光路改变表面相对于与所述第一光路改变表面的可变轴不同的可变轴变化。
7.根据权利要求1所述的光束偏转器，其中所述控制器配置为控制所述第一光路改变表面的形状，使得所述第一光路改变表面具有以不同角度倾斜的两个表面从而将入射在所述第一液晶偏转器上的光偏转在两个方向上。
8.根据权利要求1所述的光束偏转器，还包括：
第二波长选择偏振器，沿着穿过所述第一液晶偏转器的光的光路安置并配置为将第二波长带中的光的偏振态转变为所述第一偏振态；和
第二液晶偏转器，配置为偏转从所述第二波长选择偏振器入射的光，所述第二液晶偏转器包括液晶分子和可变的第二光路改变表面。
9.根据权利要求8所述的光束偏转器，还包括：
第三波长选择偏振器，沿着穿过所述第二液晶偏转器的光的光路安置，并配置为将第三波长带中的光的偏振态转变为所述第一偏振态；和
第三液晶偏转器，配置为偏转从所述第三波长选择偏振器入射的光，所述第三液晶偏转器包括液晶分子和可变的第三光路改变表面。
10.根据权利要求9所述的光束偏转器，还包括提供在所述第一波长选择偏振器的入射侧上的偏振器，该偏振器在第二偏振态的方向上具有偏振轴，使得具有垂直于所述第一偏振态的所述第二偏振态的光入射在所述第一波长选择偏振器上。
11.根据权利要求9所述的光束偏转器，其中所述控制器配置为控制所述第一液晶偏转器、所述第二液晶偏转器和所述第三液晶偏转器，使得所述第一光路改变表面、所述第二光路改变表面和所述第三光路改变表面以不同的角度倾斜从而将所述第一波长带中处于所述第一偏振态的光、所述第二波长带中处于所述第一偏振态的光以及所述第三波长带中处于所述第一偏振态的光偏转在相同的第一方向上。
12.根据权利要求11所述的光束偏转器，还包括光路改变构件，该光路改变构件配置为将由所述第一液晶偏转器、所述第二液晶偏转器和所述第三液晶偏转器偏转在所述第一方向上的光偏转在不同于所述第一方向的方向上。
13.根据权利要求9所述的光束偏转器，其中所述控制器配置为控制所述第一光路改变表面的形状，使得所述第一光路改变表面具有以不同角度倾斜的两个表面从而将入射在所述第一液晶偏转器上的光偏转在两个方向上，
所述控制器还被配置为控制所述第二光路改变表面的形状，使得所述第二光路改变表面具有以不同角度倾斜的两个表面从而将入射在所述第二液晶偏转器上的光偏转在所述两个方向上，以及
所述控制器还被配置为控制所述第三光路改变表面的形状，使得所述第三光路改变表面具有以不同角度倾斜的两个表面从而将入射在所述第三液晶偏转器上的光偏转在所述两个方向上。
14.根据权利要求13所述的光束偏转器，还包括光路改变构件，该光路改变构件配置为将由所述第一液晶偏转器、所述第二液晶偏转器和所述第三液晶偏转器偏转在所述两个方向上的光偏转在与所述两个方向不同的方向上。
15.一种三维显示装置，包括：
光源，配置为提供多个波长带中的相干光束；
光束偏转器，配置为偏转来自所述光源的光，所述光束偏转器包括：
第一波长选择偏振器，配置为将第一波长带中的光的偏振态转变为第一偏振态，
第一液晶偏转器，配置为偏转从所述第一波长选择偏振器入射的光，所述第一液晶偏转器包括液晶分子和可变的第一光路改变表面，
第二波长选择偏振器，沿着穿过所述第一液晶偏转器的光的光路安置并配置为将第二波长带中的光的偏振态转变为所述第一偏振态，
第二液晶偏转器，配置为偏转从所述第二波长选择偏振器入射的光，所述第二液晶偏转器包括液晶分子和可变的第二光路改变表面，
第三波长选择偏振器，沿着穿过所述第二液晶偏转器的光的光路安置并配置为将第三波长带中的光的偏振态转变为所述第一偏振态；以及
第三液晶偏转器，配置为偏转从所述第三波长选择偏振器入射的光，所述第三液晶偏转器包括液晶分子和可变的第三光路改变表面；
控制器，配置为控制光被所述光束偏转器偏转的方向；以及
空间光调制器，配置为通过衍射入射光来形成全息图像。
16.根据权利要求15所述的三维显示装置，其中所述第一至第三液晶偏转器的所述液晶分子的主轴初始布置为与所述第一偏振态的方向平行的模式。
17.根据权利要求15所述的三维显示装置，还包括：
偏振器，位于所述光源和所述光束偏转器之间，提供在所述第一波长选择偏振器的入射侧上，并在垂直于所述第一偏振态的第二偏振态的方向上具有偏振轴。
18.根据权利要求15所述的三维显示装置，其中所述光束偏转器还包括：
第一-第二液晶偏转器，在所述第一液晶偏转器之上，所述第一-第二液晶偏转器包括液晶分子和第一-第二光路改变表面，其中所述第一-第二光路改变表面相对于与所述第一光路改变表面的可变轴不同的可变轴而变化；
第二-第二液晶偏转器，在所述第二液晶偏转器之上，所述第二-第二液晶偏转器包括液晶分子和第二-第二光路改变表面，其中所述第二-第二光路改变表面相对于与所述第二光路改变表面的可变轴不同的可变轴而变化；以及
第三-第二液晶偏转器，在所述第三液晶偏转器之上，所述第三-第二液晶偏转器包括液晶分子和第三-第二光路改变表面，其中所述第三-第二光路改变表面相对于与所述第三光路改变表面的可变轴不同的可变轴而变化。
19.根据权利要求15所述的三维显示装置，其中所述控制器配置为控制所述第一光路改变表面的形状，使得所述第一光路改变表面具有以不同角度倾斜的两个表面从而将入射在所述第一液晶偏转器上的光偏转在两个方向上，
所述控制器被配置为控制所述第二光路改变表面的形状，使得所述第二光路改变表面具有以不同角度倾斜的两个表面从而将入射在所述第二液晶偏转器上的光偏转在所述两个方向上，以及
所述控制器被配置为控制所述第三光路改变表面的形状，使得所述第三光路改变表面具有以不同角度倾斜的两个表面从而将入射在所述第三液晶偏转器上的光偏转在所述两个方向上。
20.根据权利要求15所述的三维显示装置，其中所述控制器配置为控制所述光束偏转器使得通过所述光束偏转器被偏转的光的方向通过时间顺序方法在朝向用户的左眼的方向和朝向所述用户的右眼的方向之间变化。
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