CN117724272A - 空间光调制器及全息三维显示设备 - Google Patents

空间光调制器及全息三维显示设备 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种空间光调制器及全息三维显示设备。空间光调制器包括：第一液晶面板，用于调节第一光线的相位，包括第一液晶层；第二液晶面板，用于调节第一光线的振幅，位于第一液晶面板的一侧；第二液晶面板包括第二液晶层，第二液晶层包括具有液晶光轴的第二液晶分子；四分之一波片，位于第二液晶面板背离第一液晶面板的一侧；偏光片，位于四分之一波片背离第一液晶面板的一侧；其中，第二液晶面板包括第一光轴方向，第二液晶分子沿液晶的光轴方向的折射率与垂直于液晶光轴方向的折射率的差值为△n，第二液晶层的厚度为d，第一光线的波长为λ1，0.5λ1≤△n×d≤0.75λ1。本申请公开的空间光调制器及全息三维显示设备，能够增大出射光线的亮度范围。

Description

空间光调制器及全息三维显示设备
技术领域
本申请涉及全息三维显示技术领域，尤其涉及一种空间光调制器及全息三维显示设备。
背景技术
在三维显示设备中，通常会通过设置液晶面板来调整出射光线的相位和振幅，调整后的光线从偏光片射出，可以实现零亮度至满亮度的显示。从三维显示设备的出光侧射入的外界光线，会在液晶面板处反射，与三维显示设备的出射光线发生串扰，影响显示效果。为了减少外界光线的反射光对显示效果的影响，会在液晶面板的出光侧设置四分之一波片(又称刻波片)，但是会造成三维显示设备的出射光线的亮度范围减小，依然会影响显示效果。
发明内容
本申请实施例提供了一种空间光调制器及全息三维显示设备，能够增大出射光线的亮度范围，实现零亮度至满亮度显示。
第一方面，本申请示例提供了一种空间光调制器，包括：第一液晶面板，用于调节第一光线的相位，第一液晶面板包括第一液晶层；第二液晶面板，用于调节第一光线的振幅，第二液晶面板位于第一液晶面板的一侧；第二液晶面板包括第二液晶层，第二液晶层包括具有液晶光轴的第二液晶分子；四分之一波片，位于第二液晶面板背离第一液晶面板的一侧；偏光片，位于四分之一波片背离第一液晶面板的一侧；其中，第二液晶面板包括第一光轴方向，第二液晶分子沿液晶的光轴方向的折射率与垂直于液晶光轴方向的折射率的差值为△n，第二液晶层的厚度为d，第一光线的波长为λ1，0.5λ1≤△n×d≤0.75λ1。
根据本申请第一方面的实施例，0.625λ1≤△n×d≤0.7λ1。
根据本申请第一方面的实施例，第一液晶面板还包括具有第一配向方向的第一配向膜和具有第二配向方向的第二配向膜；第一配向膜和第二配向膜分别位于第一液晶层的两侧；第二配向方向与第一参考方向平行；第二液晶面板还包括具有第三配向方向的第三配向膜和具有第四配向方向的第四配向膜，第四配向膜位于第三配向膜背离第二配向膜的一侧；第二配向方向和第四配向方向的夹角为45°。
根据本申请第一方面的实施例，四分之一波片的光轴方向和偏光片的偏振方向的夹角为45°。
根据本申请第一方面的实施例，第一液晶面板还包括具有第一配向方向的第一配向膜和具有第二配向方向的第二配向膜；第一配向膜和第二配向膜分别位于第一液晶层的两侧；第二配向方向与第一参考方向平行；四分之一波片的光轴方向与第二配向方向的夹角为30°，偏光片的偏振方向与第二配向方向的夹角为15°。
根据本申请第一方面的实施例，四分之一波片的中心波长范围为495nm-605nm。
根据本申请第一方面的实施例，第一光线的波长λ1满足，495nm-△λ≤λ1≤605nm+△λ，△λ为第一波长偏差。
根据本申请第一方面的实施例，还包括：二分之一波片，设置于四分之一波片和偏光片之间。
根据本申请第一方面的实施例，四分之一波片的光轴方向与偏光片的偏振方向的夹角为15°，二分之一波片的光轴方向与偏光片的偏振方向的夹角为75°。
根据本申请第一方面的实施例，四分之一波片的光轴方向与偏光片的偏振方向的夹角为75°，二分之一波片的光轴方向与偏光片的偏振方向的夹角为15°。
根据本申请第一方面的实施例，还包括：第一色阻层，设置于第一液晶面板和第二液晶面板之间；连接层，设置于第一色阻层和第二液晶面板之间；第二色阻层，设置于连接层和第二液晶面板之间。
第二方面，本申请实施例提供了一种全息三维显示设备，包括：光源模组，用于时序出射相干光；扩束准直模组，位于光源模组的出光侧，扩束准直模组用于对光源模组出射的光线进行扩束和准直处理；根据本申请第一方面的实施例的空间光调制器，位于扩束准直模组背离光源模组的一侧；场镜模组，位于空间光调制器的背离光源模组的一侧；液晶光栅模组，用于使场镜模组出射的光线朝第二参考方向的正向和/或负向弯折；第二参考方向与第一参考方向垂直。
根据本申请第二方面的实施例，空间光调制器还包括：二分之一波片，设置于四分之一波片和偏光片之间；沿正视方向的顺时针方向，四分之一波片的光轴方向至偏光片的偏振方向所成的角为75°，二分之一波片的光轴方向至偏光片的偏振方向所成的角为15°；或者，沿正视方向的顺时针方向，四分之一波片的光轴方向至偏光片的偏振方向所成的角为15°，二分之一波片的光轴方向至偏光片的偏振方向所成的角为75°。
根据本申请第二方面的实施例，光源模组至少出射颜色不同的第一光线、第二光线和第三光线；第二液晶面板还包括多个第一电极和至少一个第二电极，第一电极和第二电极分别位于第二液晶层沿自身厚度方向的两侧；第一电极和第二电极之间的电压差为0V时，第一光线在第二液晶面板的透过率、第二光线在第二液晶面板的透过率和第三光线在第二液晶面板的透过率，大于第一参考透过率。
根据本申请第二方面的实施例，还包括第一区域和第二区域；至少部分的第二区域位于第一区域沿第二参考方向的正方向一侧和负方向一侧；第二液晶面板还包括第一电极和第二电极，第一电极包括第一子电极和第二子电极，第一子电极位于第一区域，第二子电极位于第二区域；全息三维显示设备显示发光时，第一子电极与第二电极之间的电压差高于第二子电极与第二电极之间的电压差。
根据本申请第二方面的实施例，空间光调制器还包括：二分之一波片，设置于四分之一波片和偏光片之间；沿正视方向的逆时针方向，四分之一波片的光轴方向至偏光片的偏振方向所成的角为75°，二分之一波片的光轴方向至偏光片的偏振方向所成的角为15°；或者，沿正视方向的逆时针方向，四分之一波片的光轴方向至偏光片的偏振方向所成的角为15°，二分之一波片的光轴方向至偏光片的偏振方向所成的角为75°。
根据本申请第二方面的实施例，光源模组至少出射颜色不同的第一光线、第二光线和第三光线；第二液晶面板还包括多个第一电极和至少一个第二电极，第一电极和第二电极分别位于第二液晶层沿自身厚度方向的两侧；第一电极和第二电极之间的电压差为0V时，第一光线在第二液晶面板的透过率、第二光线在第二液晶面板的透过率和第三光线在第二液晶面板的透过率，小于第二参考透过率。
根据本申请第二方面的实施例，还包括第一区域和第二区域；至少部分的第二区域位于第一区域沿第二参考方向的正方向一侧和负方向一侧；第二液晶面板还包括第一电极和第二电极，第一电极包括第一子电极和第二子电极，第一子电极位于第一区域，第二子电极位于第二区域；全息三维显示设备显示发光时，第一子电极与第二电极之间的电压差低于第二子电极与第二电极之间的电压差。
根据本申请第二方面的实施例，光源模组至少出射颜色不同的第一光线、第二光线和第三光线；第一光线、第二光线和第三光线中，至少一者的波长在四分之一波片的中心波长范围内。
根据本申请第二方面的实施例，第一光线的波长为470nm，第二光线的波长为520nm，第三光线的波长为630nm；四分之一波片的中心波长范围为495nm-605nm。
本申请实施例提供的空间光调制器及全息三维显示设备中，第一液晶面板用于调节第一光线的相位，第二液晶面板用于调节第一光线的振幅，四分之一波片位于第二液晶面板背离第一液晶面板的一侧，偏光片位于四分之一波片背离第一液晶面板的一侧。第一光线依次经过第一液晶面板、第二液晶面板、四分之一波片和偏光片，从空间光调制器射出。外界的光线在经过偏光片后形成偏振光，经过四分之一波片后偏振方向发生旋转，在第二液晶面板处反射后，再经过四分之一波片后偏振方向再次旋转，并与偏光片的偏振方向相交，难以透射偏光片，减小了外界光线在第二液晶面板反射对出射光线的影响。第二液晶分子沿液晶的光轴方向的折射率与垂直于液晶的光轴方向的折射率的差值为△n，第二液晶层的厚度为d，第一光线的波长为λ1，0.5λ1≤△n×d≤0.75λ1，在第二液晶面板在对第一光线进行调整的过程中，保持第一光线的最小亮度变化不大的前提下，可以在增大第一光线的最大亮度，进而提升全息三维显示设备的显示效果。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例的空间光调制器的一种结构示意图。
图2为使用本申请实施例的空间光调制器的全息三维显示设备的一种结构示意图。
图3为不同颜色光线在本申请实施例的空间光调制器的第二液晶层对应不同相位差-光线的透过率的一种曲线。
图4为不同颜色光线在本申请实施例的空间光调制器的第二液晶层对应不同相位差-光线的透过率的另一种曲线。
图5为不同颜色光线在本申请实施例的空间光调制器的第二液晶层对应不同相位差-光线的透过率的另一种曲线。
图6为不同颜色光线在本申请实施例的空间光调制器的第二液晶层对应不同相位差-光线的透过率的另一种曲线。
图7为不同颜色光线在本申请实施例的空间光调制器的第二液晶层对应不同相位差-光线的透过率的另一种曲线。
图8为第一配向方向、第二配向方向、第三配向方向和第四配向方向的一种示意图。
图9为第二配向方向、第四配向方向、四分之一波片的光轴方向和偏光片的偏振方向的一种示意图。
图10为第二配向方向、第四配向方向、四分之一波片的光轴方向和偏光片的偏振方向的另一种示意图。
图11为本申请实施例的空间光调制器的另一种结构示意图。
图12为四分之一波片的光轴方向、二分之一波片的光轴方向和偏光片的偏振方向的一种示意图。
图13为四分之一波片的光轴方向、二分之一波片的光轴方向和偏光片的偏振方向的另一种示意图。
图14为四分之一波片的光轴方向、二分之一波片的光轴方向和偏光片的偏振方向的另一种示意图。
图15为四分之一波片的光轴方向、二分之一波片的光轴方向和偏光片的偏振方向的另一种示意图。
图16为四分之一波片的光轴方向、二分之一波片的光轴方向和偏光片的偏振方向的另一种示意图。
图17为不同颜色光线在本申请实施例的空间光调制器的第二液晶层对应不同相位差-光线的透过率的另一种曲线。
图18为本申请实施例的空间光调制器的另一种结构示意图。
图19为本申请实施例的全息三维显示设备的一种结构原理图。
图20为本申请实施例的全息三维显示设备的另一种结构示意图。
图21为四分之一波片的光轴方向、二分之一波片的光轴方向和偏光片的偏振方向的另一种示意图。
图22为四分之一波片的光轴方向、二分之一波片的光轴方向和偏光片的偏振方向的另一种示意图。
图23为不同颜色光线在本申请实施例的空间光调制器的第二液晶层对应不同相位差-光线的透过率的另一种曲线。
图24为本申请实施例的全息三维显示设备的一种分区示意图。
图25为本申请实施例的全息三维显示设备的另一种结构示意图。
图26为不同颜色光线在本申请实施例的空间光调制器的第二液晶层对应不同相位差-光线的透过率的另一种曲线。
图27为四分之一波片的光轴方向、二分之一波片的光轴方向和偏光片的偏振方向的另一种示意图。
图28为四分之一波片的光轴方向、二分之一波片的光轴方向和偏光片的偏振方向的另一种示意图。
附图标记：
1、第一液晶面板；11、第一液晶层；12、第一配向膜；13、第二配向膜；
2、第二液晶面板；21、第二液晶层；211、第二液晶分子；22、第三配向膜；23、第四配向膜；24、第一电极；241、第一子电极；242、第二子电极；25、第二电极；
3、四分之一波片；
4、偏光片；
5、二分之一波片；
61、第一色阻层；62、连接层；63、第二色阻层；
10、全息三维显示设备；
100、光源模组；
200、空间光调制器；
300、场镜模组；
400、液晶光栅模组；
L1、第一光线；L2、第二光线；L3、第三光线；D12、第一配向方向；D13、第二配向方向；D22、第三配向方向；D23、第四配向方向；D3、四分之一波片的光轴方向；D4、偏光片的偏振方向；D5、二分之一波片的光轴方向；X、第二参考方向；Y、第一参考方向；AA1、第一区域；AA2、第二区域。
具体实施方式
下面将详细描述本申请的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本申请的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本申请可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本申请的示例来提供对本申请的更好的理解。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合附图对实施例进行详细描述。
诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
应当理解，在描述部件的结构时，当将一层、一个区域称为位于另一层、另一个区域“上面”或“上方”时，可以指直接位于另一层、另一个区域上面，或者在其与另一层、另一个区域之间还包含其它的层或区域。并且，如果将部件翻转，该一层、一个区域将位于另一层、另一个区域“下面”或“下方”。
另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
应理解，在本申请实施例中，“与A相应的B”表示B与A相关联，根据A可以确定B。但还应理解，根据A确定B并不意味着仅仅根据A确定B，还可以根据A和/或其它信息确定B。
申请人发现，在三维显示设备中，发光器件发出的显示光线会通过空间光调制器来调整光线的相位和振幅，调整后的光线从偏光片射出，可以实现零亮度至满亮度的显示。空间光调制器通常会采用液晶面板的形式。外界的环境光会从三维显示设备的出光侧射入，并在空间光调制器的液晶面板处发生反射，然后再次从三维显示设备的出光侧射出。因此，反射后的环境光会与经过调制后的显示光线发生串扰，影响三维显示设备的显示效果。为了减少环境光线的反射光对显示效果的影响，会在液晶面板的出光侧依次设置四分之一波片。但是，显示光线在经过四分之一波片后会发生偏转，在偏光片的透过率会受到影响，使得光线透过偏光片后的亮度范围减小，难以同时满足最大预期透过率和最小预期透过率。
鉴于上述分析，申请人提出的一种空间光调制器及全息三维显示设备，空间光调制器包括第一液晶面板、第二液晶面板、四分之一波片和偏光片。第一光线依次经过第一液晶面板、第二液晶面板、四分之一波片和偏光片，从空间光调制器射出。外界的光线在经过偏光片后形成偏振光，经过四分之一波片后偏振方向发生旋转，在第二液晶面板处反射后，再经过四分之一波片后偏振方向再次旋转，并与偏光片的偏振方向相交，难以透射偏光片，减小了外界光线在第二液晶面板反射对出射光线的影响。第二液晶分子沿液晶的光轴方向的折射率与垂直于液晶的光轴方向的折射率的差值为△n，第二液晶层的厚度为d，第一光线的波长为λ1，0.5λ1≤△n×d≤0.75λ1，在第二液晶面板在对第一光线进行调整的过程中，保持第一光线的最小亮度变化不大的前提下，可以在增大第一光线的最大亮度，进而提升全息三维显示设备的显示效果。
图1为本申请实施例的空间光调制器的一种结构示意图。图2为使用本申请实施例的空间光调制器的全息三维显示设备的一种结构示意图。
请参阅图1和图2，本申请实施例提供了一种空间光调制器200，包括：第一液晶面板1，用于调节第一光线L1的相位，第一液晶面板1包括第一液晶层11；第二液晶面板2，用于调节第一光线L1的振幅，第二液晶面板2位于第一液晶面板1的一侧；第二液晶面板2包括第二液晶层21，第二液晶层21包括具有液晶光轴的第二液晶分子211；四分之一波片3，位于第二液晶面板2背离第一液晶面板1的一侧；偏光片4，位于四分之一波片3背离第一液晶面板1的一侧；其中，第二液晶面板2包括第一光轴方向，第二液晶分子211沿液晶的光轴方向的折射率与垂直于液晶光轴方向的折射率的差值为△n，第二液晶层21的厚度为d，第一光线L1的波长为λ1，0.5λ1≤△n×d≤0.75λ1。
本申请实施例的空间光调制器200可以用于调整第一光线L1的相位和振幅。需要说明的是，第一光线L1并不是具体的某种特定波长的光线，而是泛指用以用于发光显示的光线。考虑到本申请实施例的空间光调制器200可以用于全息三维显示设备10，第一光线L1包括，但不限于，波长为470nm的红光，波长为520nm的绿光，波长为630nm的蓝光。
此外，考虑到本申请实施例的空间光调制器200用于全息三维显示设备10，在正视观察全息三维显示设备10时，观察者视角会垂直于本申请实施例的空间光调制器200所在平面，且观察者从偏光片4方向观察使用本申请实施例的空间光调制器200的全息三维显示设备10，此时，观察者视角的竖直方向即为第一参考方向Y，水平方向即为第二参考方向X。为了便于说明，本申请实施例中，所提及的偏振方向、配向方向和光轴方向中，顺时针旋转和逆时针以观察者的视角为基准。
沿第一光线L1的入射方向，第一液晶面板1、第二液晶面板2、四分之一波片3和偏光片4依次设置，第一光线L1可以依次透射第一液晶面板1、第二液晶面板2、四分之一波片3和偏光片4，从偏光片4出射后的第一光线L1可以用于显示发光。
第一光线L1透过第一液晶层11后会发生相位的偏移，第一光线L1透过第二液晶层21后振幅会发生变化。此时，第一光线L1可以视为在两个正交的方向存在不同相位和振幅的偏振光分量。在透过四分之一波片3时，两个偏振光分量均发生偏振方向的偏转。在透过偏光片4时，透射的光线的偏振方向与偏光片的偏振方向D4相同，可以用于显示发光。通过调整第二液晶面板2的两侧电极的电压差，可以使第一光线L1的两个正交的方向的分量呈现不同的相位差，从而调整第一光线L1的偏振方向。同时，为了平衡第二液晶面板2引入的相位差，第一液晶面板1两侧的电极的电压差相对第二液晶面板2的两侧电极的电压差也要进行适应性调整。
本申请实施例中，通过第一光线L1在偏光片4的透过率来表征第一光线L1的出射亮度，当透过率为0％时，代表显示设备处于亮度为零状态；当透过率为100％时，代表显示设备处于满亮度状态。当第二液晶面板2的两侧电极处于不同电压差时，第一光线L1在偏光片4的透过率会受到影响，使得相比于未设置四分之一波片3时，第一光线L1在经过考虑到从偏光片4出射的第一光线L1的亮度会受到四分之一波片3和偏光片4的影响。为了使显示设备能够正常显示，第一光线L1从偏光片4出射的最小亮度应当可以达到0％，最高亮度应当可以达到50％。
针对第一光线L1分别是波长470nm的红光、波长520nm的绿光和波长630nm的蓝光，且△n×d为波长λ1的不同倍数，分别在第二液晶层21施加不同电压差，使第一光线L1沿液晶分子光轴方向和垂直光轴方向呈现不同的相位差，检测第一光线L1在偏光片4出射后的透过率，分别绘制不同颜色光线透过率与在第二液晶面板2产生的相位延迟的图像曲线。
图3为不同颜色光线在本申请实施例的空间光调制器的第二液晶层对应不同相位差-光线的透过率的一种曲线。图4为不同颜色光线在本申请实施例的空间光调制器的第二液晶层对应不同相位差-光线的透过率的另一种曲线。图5为不同颜色光线在本申请实施例的空间光调制器的第二液晶层对应不同相位差-光线的透过率的另一种曲线。图6为不同颜色光线在本申请实施例的空间光调制器的第二液晶层对应不同相位差-光线的透过率的另一种曲线。图7为不同颜色光线在本申请实施例的空间光调制器的第二液晶层对应不同相位差-光线的透过率的另一种曲线。
请参阅图3，当△n×d＝0.5λ1时，红光、绿光和蓝光的最小透过率都能够达到0％，红光、绿光和蓝光的最大透过率达到50％，所以全息三维显示设备10能够显示发光。
请参阅图4，当△n×d＝0.5625λ1时，红光、绿光和蓝光的最小透过率都能够达到0％，红光、绿光和蓝光的最大透过率达到60％，所以全息三维显示设备10能够显示发光。
请参阅图5，当△n×d＝0.625λ1时，红光、绿光和蓝光的最小透过率都能够达到0％，红光、绿光和蓝光的最大透过率达到80％，所以全息三维显示设备10能够显示发光。
请参阅图6，当△n×d＝0.6875λ1时，红光、绿光和蓝光的最小透过率都能够达到0％，红光、绿光和蓝光的最大透过率达到90％，所以全息三维显示设备10能够显示发光。
请参阅图7，当△n×d＝0.75λ1时，红光、绿光和蓝光的最小透过率都能够达到0％，红光、绿光和蓝光的最大透过率达到100％，所以全息三维显示设备10能够显示发光。
所以，当0.5λ1≤△n×d≤0.75λ1时，使用本申请实施例的空间光调制器200的全息三维显示设备10可以正常显示。
当外界的环境光线从偏光片4射入本申请实施例的空间光调制器200时，环境光线变成偏振光。环境光线透过四分之一波片3后，环境光线的偏振方向会发生旋转。环境光线经过第二液晶面板2的反射后，会再次透过四分之一波片3，环境光线的偏振方向会再次旋转，从而与偏光片的偏振方向D4相交，减小环境光在偏光片4处的透过率，进而减轻环境光对第一光线L1的串扰，提升使用本申请实施例的空间光调制器200的全息三维显示设备10的显示效果。
在一些实施例中，当0.625λ1≤△n×d≤0.7λ1，红光、绿光和蓝光的最小透过率都能够达到0％，红光、绿光和蓝光的最大透过率达到80％，使用本申请实施例的空间光调制器200的全息三维显示设备10具备良好的显示效果。
当0.625λ1＞△n×d，红光的最大透过率明显低于绿光和蓝光，所以，使用本申请实施例的空间光调制器200的全息三维显示设备10虽然能够正常显示，但是显示效果会有一定的影响。
当0.7λ1＜△n×d，红光、绿光和蓝光的最小透过率都能够达到0％，红光、绿光和蓝光的最大透过率达到100％，但在第二液晶层21处于不同电压差时，蓝光的透过率变化超过了一个周期，所以当第一光线L1在第二液晶层21的相位差发生变化时，蓝光的透过率变化幅度较大，不利于蓝光透过率的精确控制。
图8为第一配向方向、第二配向方向、第三配向方向和第四配向方向的一种示意图。
在一些实施例中，请参阅图8并结合图1，第一液晶面板1还包括具有第一配向方向D12的第一配向膜12和具有第二配向方向D13的第二配向膜13；第一配向膜12和第二配向膜13分别位于第一液晶层11的两侧；第二配向方向D13与第一参考方向Y平行；第二液晶面板2还包括具有第三配向方向D22的第三配向膜22和具有第四配向方向D23的第四配向膜23，第四配向膜23位于第三配向膜22背离第二配向膜13的一侧；第二配向方向D13和第四配向方向D23的夹角为45°。
考虑到本申请实施例的空间光调制器200用于全息三维显示设备10，在正视观察全息三维显示设备10时，观察者视角的竖直方向即为第一参考方向Y。
第一配向膜12和第二配向膜13用于限制第一液晶层11中液晶分子的旋转方向，沿第一液晶层11的厚度方向，使得液晶分子的旋转方向逐渐变化，以达到调整第一光线L1的相位的目的。第三配向膜22和第四配向膜23用于限制第二液晶层21中液晶分子的旋转方向。为了第一液晶面板1的出射光线能够射入第二液晶面板2，第二配向方向D13和第三配向方向D22应当平行，第二配向方向D13和第四配向方向D23的夹角为45°，所以第三配向方向D22和第四配向方向D23的夹角为45°，沿第二液晶层21的厚度方向，使得液晶分子的旋转方向逐渐变化，以达到调整第一光线L1的振幅的目的。第一配向方向D12和第二配向方向D13的夹角不做限制，示例性地，可以为45°
图9为第二配向方向、第四配向方向、四分之一波片的光轴方向和偏光片的偏振方向的一种示意图。图10为第二配向方向、第四配向方向、四分之一波片的光轴方向和偏光片的偏振方向的另一种示意图。
在一些实施例中，请参阅图9和图10，四分之一波片的光轴方向D3和偏光片的偏振方向D4的夹角为45°。
当外界的环境光线从偏光片4射入本申请实施例的空间光调制器200时，环境光线变成偏振光。环境光线透过四分之一波片3后，环境光线的偏振方向会旋转45°。环境光线经过第二液晶面板2的反射后，会再次透过四分之一波片3，环境光线的偏振方向会再次旋转45°，从而与偏光片的偏振方向D4垂直，使得环境光在偏光片4处的透过率趋近于0％，进而大幅度地减轻环境光对第一光线L1的串扰，明显地提升使用本申请实施例的空间光调制器200的全息三维显示设备10的显示效果。
在一些实施例中，第一液晶面板1还包括具有第一配向方向D12的第一配向膜12和具有第二配向方向D13的第二配向膜13；第一配向膜12和第二配向膜13分别位于第一液晶层11的两侧；第二配向方向D13与第一参考方向Y平行；四分之一波片的光轴方向D3与第二配向方向D13的夹角为30°，偏光片的偏振方向D4与第二配向方向D13的夹角为15°。
四分之一波片的光轴方向D3与第二配向方向D13的夹角为30°，偏光片的偏振方向D4与第二配向方向D13的夹角为15°，可以使得本申请实施例的空间光调制器200，在提高全息三维显示设备10的显示效果的基础上，还能够减少环境光线对第一光线L1的串扰。考虑到四分之一波片的光轴方向D3和偏光片的偏振方向D4的夹角为45°，所以，四分之一波片的光轴方向D3可以视为，相对于第二配向方向D13顺时针旋转30°，偏光片的偏振方向D4可以视为相对于四分之一波片的光轴方向D3顺时针旋转15°，同时，偏光片的偏振方向D4可以视为相对于第二配向方向D13顺时针旋转45°。或者，四分之一波片的光轴方向D3可以视为，相对于第二配向方向D13逆时针旋转30°，偏光片的偏振方向D4可以视为相对于四分之一波片的光轴方向D3逆时针旋转15°，同时，偏光片的偏振方向D4可以视为相对于第二配向方向D13逆时针旋转45°。
在一些实施例中，四分之一波片3的中心波长范围为495nm-605nm。
四分之一波片3可以使第一光线L1的偏振方向发生旋转，当光线的波长位于四分之一波片3的中心波长范围内时，不同波长的光线的偏振方向的旋转角度基本一致。此时，四分之一波片3对不同波长(颜色)的光线的亮度影响程度一致，减轻了使用本申请实施例的空间光调制器200的全息三维显示设备10的显示色差。
在一些实施例中，第一光线L1的波长λ1满足，495nm-△λ≤λ1≤605nm+△λ，△λ为第一波长偏差。
当光线的波长位于四分之一波片3的中心波长范围以外时，如果光线的波长与中心波长范围的上限或下限的差值在允许范围内，也可以认为光线的偏振方向的旋转角度，以及波长位于四分之一波片3的中心波长范围内的光线的偏振方向的旋转角度，二者相差不大，使用本申请实施例的空间光调制器200的全息三维显示设备10也不会存在明显的色差。
示例性地，△λ＝25nm，第一光线L1可以是波长470nm的红光、波长520nm的绿光和波长630nm的蓝光，波长520nm的绿光位于四分之一波片3的中心波长范围内，波长470nm的红光与四分之一波片3的中心波长范围的下限495nm的差值为25nm，波长630nm的蓝光与四分之一波片3的中心波长范围的上限605nm的差值为25nm，可以认为四分之一波片3对不同波长(颜色)的光线的亮度影响程度一致的亮度影响程度一致，减轻了使用本申请实施例的空间光调制器200的全息三维显示设备10的显示色差。
需要说明的是，使用本申请实施例的空间光调制器200的全息三维显示设备10，在显示发光时，不同像素所使用不同颜色的光线，对应的不同波长，在确定四分之一波片3的中心波长范围时，应当使不同光线的波长尽量位于中心波长范围内，如果四分之一波片3的中心波长范围难以覆盖所有不同光线的波长，那么，针对波长位于四分之一波片3的中心波长范围以外的光线，应当使其波长与四分之一波片3的中心波长范围的上限或下限的差值尽量小。
图11为本申请实施例的空间光调制器的另一种结构示意图。
在一些实施例中，请参阅图11，本申请实施例的空间光调制器200还包括：二分之一波片5(也称半波片)，设置于四分之一波片3和偏光片4之间。
第一光线L1在从第二液晶面板2射出后，经过四分之一波片3，第一光线L1的偏振方向会发生旋转，经过二分之一波片5，第一光线L1的偏振方向会再次旋转，然后从偏光片4射出。当使用本申请实施例的空间光调制器200的全息三维显示设备10采用波长470nm的红光、波长520nm的绿光和波长630nm的蓝光，波长520nm的绿光来进行显示发光时，红光的波长和蓝光的波长均位于四分之一波片3的中心波长范围以外，在设置了二分之一波片5后，可以对红光和蓝光进行反向补偿，进一步减小四分之一波片3对红光和蓝光的亮度的影响，进一步减轻全息三维显示设备10的显示色差。
需要说明的是，与四分之一波片3相似，二分之一波片5的中心波长范围也为495nm-605nm。
图12为四分之一波片的光轴方向、二分之一波片的光轴方向和偏光片的偏振方向的一种示意图。图13为四分之一波片的光轴方向、二分之一波片的光轴方向和偏光片的偏振方向的另一种示意图。图14为四分之一波片的光轴方向、二分之一波片的光轴方向和偏光片的偏振方向的另一种示意图。图15为四分之一波片的光轴方向、二分之一波片的光轴方向和偏光片的偏振方向的另一种示意图。图16为四分之一波片的光轴方向、二分之一波片的光轴方向和偏光片的偏振方向的另一种示意图。图17为不同颜色光线在本申请实施例的空间光调制器的第二液晶层对应不同相位差-光线的透过率的另一种曲线。
在一些实施例中，请参阅图12至图17，四分之一波片的光轴方向D3与偏光片的偏振方向D4的夹角为15°，二分之一波片的光轴方向D5与偏光片的偏振方向D4的夹角为75°。
本申请实施例中，偏光片的偏振方向D4不做限制，示例性地，偏光片的偏振方向D4与第二配向方向D13的夹角可以为0°、45°或90°，即45°的整数倍。环境光线在经过二分之一波片5和四分之一波片3后，在第二液晶面板2处反射再次经过四分之一波片3和二分之一波片5，当偏光片的偏振方向D4与第二配向方向D13的夹角为45°的整数倍时，便于设置四分之一波片的光轴方向D3和二分之一波片的光轴方向D5，以使反射后的环境光线的偏振方向与偏光片的偏振方向D4垂直，减小环境光线对第一光线L1的串扰。
四分之一波片的光轴方向D3可视为相对偏光片的偏振方向D4顺时针旋转15°，二分之一波片的光轴方向D5可视为相对偏光片的偏振方向D4顺时针旋转75°。或者，四分之一波片的光轴方向D3可视为相对偏光片的偏振方向D4逆时针旋转15°，二分之一波片的光轴方向D5可视为相对偏光片的偏振方向D4逆时针旋转75°。
示例性地，△n×d＝0.75λ1，且偏光片的偏振方向D4相对第二配向方向D13顺时针旋转0°、45°、90°或135°，且四分之一波片的光轴方向D3可视为相对偏光片的偏振方向D4顺时针旋转15°，且二分之一波片的光轴方向D5可视为相对偏光片的偏振方向D4顺时针旋转75°。上述四种示例中，在第一光线L1在第二液晶层21产生不同的相位差时，检测不同颜色光线在偏光片4出射后的透过率，并绘制曲线，四种示例的曲线基本一致，红光、绿光和蓝光的最小透过率都能够达到0％，红光、绿光和蓝光的最大透过率达到100％，所以全息三维显示设备10能够显示发光。
在一些实施例中，继续参阅图12至图17，四分之一波片的光轴方向D3与偏光片的偏振方向D4的夹角为75°，二分之一波片的光轴方向D5与偏光片的偏振方向D4的夹角为15°。
相似地，四分之一波片的光轴方向D3可视为相对偏光片的偏振方向D4顺时针旋转75°，二分之一波片的光轴方向D5可视为相对偏光片的偏振方向D4顺时针旋转15°。或者，四分之一波片的光轴方向D3可视为相对偏光片的偏振方向D4逆时针旋转75°，二分之一波片的光轴方向D5可视为相对偏光片的偏振方向D4逆时针旋转15°。使得红光、绿光和蓝光的最小透过率和最大透过率能够使得全息三维显示设备10显示发光。
图18为本申请实施例的空间光调制器的另一种结构示意图。
在一些实施例中，请参阅图18，本申请实施例的空间光调制器200还包括：第一色阻层61，设置于第一液晶面板1和第二液晶面板2之间；连接层62，设置于第一色阻层61和第二液晶面板2之间；第二色阻层63，设置于连接层62和第二液晶面板2之间。
第一色阻层61和第二色阻层63用于减少不同颜色的光线之间的串扰，同时降低外界环境光透射第二液晶面板2的可能性。连接层62用于连接第一色阻层61和第二色阻层63，以使二者形成一个整体。
图19为本申请实施例的全息三维显示设备的一种结构原理图。
请参阅图19，本申请实施例还提供了一种全息三维显示设备10，包括：光源模组100，用于时序出射相干光；扩束准直模组，位于光源模组100的出光侧，扩束准直模组用于对光源模组100出射的光线进行扩束和准直处理；本申请前述实施例的空间光调制器200，位于扩束准直模组背离光源模组100的一侧；场镜模组300，位于空间光调制器200的背离光源模组100的一侧；液晶光栅模组400，用于使场镜模组300出射的光线朝第二参考方向X的正向和/或负向弯折；第二参考方向X与第一参考方向Y垂直。
需要强调的是，在正视观察全息三维显示设备10时，观察者视角会垂直于本申请实施例的空间光调制器200所在平面，且观察者从偏光片4方向观察使用本申请实施例的空间光调制器200的全息三维显示设备10，此时，观察者视角的竖直方向即为第一参考方向Y，水平方向即为第二参考方向X，示例性地，第二参考方向X的正方向可以为观察者的左侧，第二参考方向X的负方向可以为观察者的右侧。此外，偏振方向、配向方向和光轴方向中，顺时针旋转和逆时针以观察者的视角为基准。
光源模组100用于时序出射相干光，发出的光线在正交的方向上存在两个分量，两个分量的相位差保持一致。扩束准直模组用于对光源模组100出射的光线进行扩束和准直处理，使得相干光能够平行射入空间光调制器200。经过空间光调制器200的调整，相干光形成偏振光，且亮度可以通过空间光调制器200的第二液晶面板2调整。场镜模组300和液晶光栅模组400用于使偏振光沿第二参考方向X发生弯折，使得观察者的双眼看到的图像存在一定的差异，从而呈现出全息三维的显示效果。
图20为本申请实施例的全息三维显示设备的另一种结构示意图。图21为四分之一波片的光轴方向、二分之一波片的光轴方向和偏光片的偏振方向的另一种示意图。图22为四分之一波片的光轴方向、二分之一波片的光轴方向和偏光片的偏振方向的另一种示意图。图23为不同颜色光线在本申请实施例的空间光调制器的第二液晶层对应不同相位差-光线的透过率的另一种曲线。
在一些实施例中，请参阅图20至图23，空间光调制器200还包括：二分之一波片5，设置于四分之一波片3和偏光片4之间；沿正视方向的顺时针方向，四分之一波片的光轴方向D3至偏光片的偏振方向D4所成的角为75°，二分之一波片的光轴方向D5至偏光片的偏振方向D4所成的角为15°；或者，沿正视方向的顺时针方向，四分之一波片的光轴方向D3至偏光片的偏振方向D4所成的角为15°，二分之一波片的光轴方向D5至偏光片的偏振方向D4所成的角为75°。两种示例已经在前文说明，此处不再赘述。
在一些实施例中，继续参阅图20至图23，光源模组100至少出射颜色不同的第一光线L1、第二光线L2和第三光线L3；第二液晶面板2还包括多个第一电极24和至少一个第二电极25，第一电极24和第二电极25分别位于第二液晶层21沿自身厚度方向的两侧；第一电极24和第二电极25之间的电压差为0V时，第一光线L1在第二液晶面板2的透过率、第二光线L2在第二液晶面板2的透过率和第三光线L3在第二液晶面板2的透过率，大于第一参考透过率。
为了便于说明，本申请实施例中，以第一光线L1为波长470nm红光，第二光线L2为波长520nm绿光，第三光线L3为波长630nm蓝光为例进行说明。当△n×d＝0.625λ1时，光线在第二液晶层21对应不同相位差时，检测不同颜色光线在偏光片4出射后的透过率，并绘制曲线，前述两个示例的曲线基本一致。红光、绿光和蓝光的最小透过率都能够达到0％，红光、绿光和蓝光的最大透过率达到80％，所以全息三维显示设备10能够显示发光。第一电极24和第二电极25之间的电压差为0V时，光线在第二液晶层21的相位差为零，红光、绿光和蓝光的透过率大于80％，所以第一光线L1在第二液晶面板2的透过率、第二光线L2在第二液晶面板2的透过率和第三光线L3在第二液晶面板2的透过率，大于第一参考透过率，示例性地，第一参考透过率为80％。此时，本申请实施例的全息三维显示设备10显示白色图像，也就是说，在初始状态，本申请实施例的全息三维显示设备10处于白色常亮状态。
图24为本申请实施例的全息三维显示设备的一种分区示意图。图25为本申请实施例的全息三维显示设备的另一种结构示意图。
在一些实施例中，请参阅图24和图25，本申请实施例的全息三维显示设备10还包括第一区域AA1和第二区域AA2；至少部分的第二区域AA2位于第一区域AA1沿第二参考方向X的正方向一侧和负方向一侧；第二液晶面板2还包括第一电极24和第二电极25，第一电极24包括第一子电极241和第二子电极242，第一子电极241位于第一区域AA1，第二子电极242位于第二区域AA2；全息三维显示设备10显示发光时，第一子电极241与第二电极25之间的电压差高于第二子电极242与第二电极25之间的电压差。
沿第二参考方向X，第二区域AA2位于第一区域AA1的两侧，第二区域AA2对应观察者的左右两侧余光视角，第一区域AA1对应观察者的正视视角。在前述两个实施例中，当△n×d＝0.625λ1时，光线在第二液晶层21对应不同相位差时，检测不同颜色光线在偏光片4出射后的透过率，并绘制曲线，第一电极24和第二电极25的电压差逐渐增加，光线在第二液晶层21的相位差与透过率整体呈反比的趋势。所以，第一子电极241与第二电极25之间的电压差高于第二子电极242与第二电极25之间的电压差，使得第二区域AA2的亮度高于第一区域AA1的高度，考虑到人眼对余光视角的感受能力较差，提高第二区域AA2的亮度，可以使人眼在第一区域AA1和第二区域AA2感受到的亮度一致。
图26为不同颜色光线在本申请实施例的空间光调制器的第二液晶层对应不同相位差-光线的透过率的另一种曲线。图27为四分之一波片的光轴方向、二分之一波片的光轴方向和偏光片的偏振方向的另一种示意图。图28为四分之一波片的光轴方向、二分之一波片的光轴方向和偏光片的偏振方向的另一种示意图。
可选地，请参阅图26至图28，并结合图20，空间光调制器200还包括：二分之一波片5，设置于四分之一波片3和偏光片4之间；沿正视方向的逆时针方向，四分之一波片的光轴方向D3至偏光片的偏振方向D4所成的角为75°，二分之一波片的光轴方向D5至偏光片的偏振方向D4所成的角为15°；或者，沿正视方向的逆时针方向，四分之一波片的光轴方向D3至偏光片的偏振方向D4所成的角为15°，二分之一波片的光轴方向D5至偏光片的偏振方向D4所成的角为75°。两种示例已经在前文说明，此处不再赘述。
在一些实施例中，继续参阅图26至图28，并结合图20，光源模组100至少出射颜色不同的第一光线L1、第二光线L2和第三光线L3；第二液晶面板2还包括多个第一电极24和至少一个第二电极25，第一电极24和第二电极25分别位于第二液晶层21沿自身厚度方向的两侧；第一电极24和第二电极25之间的电压差为0V时，第一光线L1在第二液晶面板2的透过率、第二光线L2在第二液晶面板2的透过率和第三光线L3在第二液晶面板2的透过率，小于第二参考透过率。
为了便于说明，本申请实施例中，以第一光线L1为波长470nm红光，第二光线L2为波长520nm绿光，第三光线L3为波长630nm蓝光为例进行说明。当△n×d＝0.625λ1时，光线在第二液晶层21对应不同相位差时，检测不同颜色光线在偏光片4出射后的透过率，并绘制曲线，前述两个示例的曲线基本一致。红光、绿光和蓝光的最小透过率都能够达到20％，红光、绿光和蓝光的最大透过率达到100％，所以全息三维显示设备10能够显示发光。第一电极24和第二电极25之间的电压差为0V时，光线在第二液晶层21的相位差为零，红光、绿光和蓝光的透过率小于20％，所以第一光线L1在第二液晶面板2的透过率、第二光线L2在第二液晶面板2的透过率和第三光线L3在第二液晶面板2的透过率，小于第二参考透过率，示例性地，第二参考透过率为20％。此时，本申请实施例的全息三维显示设备10显示黑色图像，也就是说，在初始状态，本申请实施例的全息三维显示设备10处于黑色常暗状态。
在一些实施例中，继续参阅图24和图25，本申请实施例的全息三维显示设备10还包括第一区域AA1和第二区域AA2；至少部分的第二区域AA2位于第一区域AA1沿第二参考方向X的正方向一侧和负方向一侧；第二液晶面板2还包括第一电极24和第二电极25，第一电极24包括第一子电极241和第二子电极242，第一子电极241位于第一区域AA1，第二子电极242位于第二区域AA2；全息三维显示设备10显示发光时，第一子电极241与第二电极25之间的电压差低于第二子电极242与第二电极25之间的电压差。
沿第二参考方向X，第二区域AA2位于第一区域AA1的两侧，第二区域AA2对应观察者的左右两侧余光视角，第一区域AA1对应观察者的正视视角。在前述两个实施例中，当△n×d＝0.625λ1时，光线在第二液晶层21对应不同相位差时，检测不同颜色光线在偏光片4出射后的透过率，并绘制曲线，第一电极24和第二电极25的电压差逐渐增加，光线在第二液晶层21的相位差与透过率整体呈正比的趋势。所以，第一子电极241与第二电极25之间的电压差低于第二子电极242与第二电极25之间的电压差，使得第二区域AA2的亮度高于第一区域AA1的高度，考虑到人眼对余光视角的感受能力较差，提高第二区域AA2的亮度，可以使人眼在第一区域AA1和第二区域AA2感受到的亮度一致。
综上所述，本申请实施例提供了一种空间光调制器200及全息三维显示设备10中，第一液晶面板1用于调节第一光线L1的相位，第二液晶面板2用于调节第一光线L1的振幅，四分之一波片3位于第二液晶面板2背离第一液晶面板1的一侧，偏光片4位于四分之一波片3背离第一液晶面板1的一侧。第一光线L1依次经过第一液晶面板1、第二液晶面板2、四分之一波片3和偏光片4，从空间光调制器200射出。外界的光线在经过偏光片4后形成偏振光，经过四分之一波片3后偏振方向发生旋转，在第二液晶面板2处反射后，再经过四分之一波片3后偏振方向再次旋转，并与偏光片的偏振方向D4垂直，难以透射偏光片4，减小了外界光线在第二液晶面板2反射对出射光线的影响。第二液晶分子211沿液晶的光轴方向的折射率与垂直于液晶的光轴方向的折射率的差值为△n，第二液晶层21的厚度为d，第一光线L1的波长为λ1，0.5λ1≤△n×d≤0.75λ1，在第二液晶面板2在对第一光线L1进行调整的过程中，保持第一光线L1的最小亮度变化不大的前提下，可以在增大第一光线L1的最大亮度，进而提升全息三维显示设备10的显示效果。
综上所述，本申请实施例提供了一种空间光调制器及全息三维显示设备中，第一液晶面板用于调节第一光线的相位，第二液晶面板用于调节第一光线的振幅，四分之一波片位于第二液晶面板背离第一液晶面板的一侧，偏光片位于四分之一波片背离第一液晶面板的一侧。第一光线依次经过第一液晶面板、第二液晶面板、四分之一波片和偏光片，从空间光调制器射出。外界的光线在经过偏光片后形成偏振光，经过四分之一波片后偏振方向发生旋转，在第二液晶面板处反射后，再经过四分之一波片后偏振方向再次旋转，并与偏光片的偏振方向垂直，难以透射偏光片，减小了外界光线在第二液晶面板反射对出射光线的影响。第二液晶分子沿液晶的光轴方向的折射率与垂直于液晶的光轴方向的折射率的差值为△n，第二液晶层的厚度为d，第一光线的波长为λ1，0.5λ1≤△n×d≤0.75λ1，在第二液晶面板在对第一光线进行调整的过程中，保持第一光线的最小亮度变化不大的前提下，可以在增大第一光线的最大亮度，进而提升全息三维显示设备的显示效果。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (20)

1.一种空间光调制器，其特征在于，包括：
第一液晶面板，用于调节第一光线的相位，所述第一液晶面板包括第一液晶层；
第二液晶面板，用于调节所述第一光线的振幅，所述第二液晶面板位于所述第一液晶面板的一侧；所述第二液晶面板包括第二液晶层，第二液晶层包括具有液晶光轴的第二液晶分子；
四分之一波片，位于所述第二液晶面板背离所述第一液晶面板的一侧；
偏光片，位于所述四分之一波片背离所述第一液晶面板的一侧；
其中，所述第二液晶面板包括第一光轴方向，所述第二液晶分子沿所述液晶的光轴方向的折射率与垂直于所述液晶光轴方向的折射率的差值为△n，所述第二液晶层的厚度为d，所述第一光线的波长为λ1，0.5λ1≤△n×d≤0.75λ1。
2.根据权利要求1所述的空间光调制器，其特征在于，0.625λ1≤△n×d≤0.7λ1。
3.根据权利要求1所述的空间光调制器，其特征在于，所述第一液晶面板还包括具有第一配向方向的第一配向膜和具有第二配向方向的第二配向膜；所述第一配向膜和所述第二配向膜分别位于所述第一液晶层的两侧；所述第二配向方向与第一参考方向平行；
所述第二液晶面板还包括具有第三配向方向的第三配向膜和具有第四配向方向的第四配向膜，所述第四配向膜位于所述第三配向膜背离所述第二配向膜的一侧；所述第二配向方向和所述第四配向方向的夹角为45°。
4.根据权利要求1所述的空间光调制器，其特征在于，所述四分之一波片的光轴方向和所述偏光片的偏振方向的夹角为45°。
5.根据权利要求4所述的空间光调制器，其特征在于，所述第一液晶面板还包括具有第一配向方向的第一配向膜和具有第二配向方向的第二配向膜；所述第一配向膜和所述第二配向膜分别位于所述第一液晶层的两侧；所述第二配向方向与第一参考方向平行；
所述四分之一波片的光轴方向与所述第二配向方向的夹角为30°，所述偏光片的偏振方向与所述第二配向方向的夹角为15°。
6.根据权利要求1所述的空间光调制器，其特征在于，所述四分之一波片的中心波长范围为495nm-605nm。
7.根据权利要求6所述的空间光调制器，其特征在于，所述第一光线的波长λ1满足，495nm-△λ≤λ1≤605nm+△λ，△λ为第一波长偏差。
8.根据权利要求1所述的空间光调制器，其特征在于，还包括：
二分之一波片，设置于所述四分之一波片和所述偏光片之间。
9.根据权利要求8所述的空间光调制器，其特征在于，所述四分之一波片的光轴方向与所述偏光片的偏振方向的夹角为15°，所述二分之一波片的光轴方向与所述偏光片的偏振方向的夹角为75°。
10.根据权利要求8所述的空间光调制器，其特征在于，所述四分之一波片的光轴方向与所述偏光片的偏振方向的夹角为75°，所述二分之一波片的光轴方向与所述偏光片的偏振方向的夹角为15°。
11.根据权利要求1所述的空间光调制器，其特征在于，还包括：
第一色阻层，设置于所述第一液晶面板和所述第二液晶面板之间；
连接层，设置于所述第一色阻层和所述第二液晶面板之间；
第二色阻层，设置于所述连接层和所述第二液晶面板之间。
12.一种全息三维显示设备，其特征在于，包括：
光源模组，用于时序出射相干光；
扩束准直模组，位于所述光源模组的出光侧，所述扩束准直模组用于对所述光源模组出射的光线进行扩束和准直处理；
权利要求1至11任一所述的空间光调制器，位于所述扩束准直模组背离所述光源模组的一侧；
场镜模组，位于所述空间光调制器的背离光源模组的一侧；
液晶光栅模组，用于使所述场镜模组出射的光线朝第二参考方向的正向和/或负向弯折。
13.根据权利要求12所述的全息三维显示设备，其特征在于，所述空间光调制器还包括：
二分之一波片，设置于所述四分之一波片和所述偏光片之间；
沿正视方向的顺时针方向，所述四分之一波片的光轴方向至所述偏光片的偏振方向所成的角为75°，所述二分之一波片的光轴方向至所述偏光片的偏振方向所成的角为15°；或者，沿正视方向的顺时针方向，所述四分之一波片的光轴方向至所述偏光片的偏振方向所成的角为15°，所述二分之一波片的光轴方向至所述偏光片的偏振方向所成的角为75°。
14.根据权利要求13所述的全息三维显示设备，其特征在于，所述光源模组至少出射颜色不同的第一光线、第二光线和第三光线；
所述第二液晶面板还包括多个第一电极和至少一个第二电极，所述第一电极和所述第二电极分别位于所述第二液晶层沿自身厚度方向的两侧；所述第一电极和所述第二电极之间的电压差为0V时，所述第一光线在所述第二液晶面板的透过率、所述第二光线在所述第二液晶面板的透过率和所述第三光线在所述第二液晶面板的透过率，大于第一参考透过率。
15.根据权利要求13所述的全息三维显示设备，其特征在于，还包括第一区域和第二区域；至少部分的所述第二区域位于所述第一区域沿所述第二参考方向的正方向一侧和负方向一侧；
所述第二液晶面板还包括第一电极和第二电极，所述第一电极包括第一子电极和第二子电极，所述第一子电极位于所述第一区域，所述第二子电极位于所述第二区域；所述全息三维显示设备显示发光时，所述第一子电极与所述第二电极之间的电压差高于所述第二子电极与所述第二电极之间的电压差。
16.根据权利要求12所述的全息三维显示设备，其特征在于，所述空间光调制器还包括：
二分之一波片，设置于所述四分之一波片和所述偏光片之间；
沿正视方向的逆时针方向，所述四分之一波片的光轴方向至所述偏光片的偏振方向所成的角为75°，所述二分之一波片的光轴方向至所述偏光片的偏振方向所成的角为15°；或者，沿正视方向的逆时针方向，所述四分之一波片的光轴方向至所述偏光片的偏振方向所成的角为15°，所述二分之一波片的光轴方向至所述偏光片的偏振方向所成的角为75°。
17.根据权利要求16所述的全息三维显示设备，其特征在于，所述光源模组至少出射颜色不同的第一光线、第二光线和第三光线；
所述第二液晶面板还包括多个第一电极和至少一个第二电极，所述第一电极和所述第二电极分别位于所述第二液晶层沿自身厚度方向的两侧；所述第一电极和所述第二电极之间的电压差为0V时，所述第一光线在所述第二液晶面板的透过率、所述第二光线在所述第二液晶面板的透过率和所述第三光线在所述第二液晶面板的透过率，小于第二参考透过率。
18.根据权利要求16所述的全息三维显示设备，其特征在于，还包括第一区域和第二区域；至少部分的所述第二区域位于所述第一区域沿所述第二参考方向的正方向一侧和负方向一侧；
所述第二液晶面板还包括第一电极和第二电极，所述第一电极包括第一子电极和第二子电极，所述第一子电极位于所述第一区域，所述第二子电极位于所述第二区域；所述全息三维显示设备显示发光时，所述第一子电极与所述第二电极之间的电压差低于所述第二子电极与所述第二电极之间的电压差。
19.根据权利要求12所述的全息三维显示设备，其特征在于，所述光源模组至少出射颜色不同的第一光线、第二光线和第三光线；所述第一光线、所述第二光线和所述第三光线中，至少一者的波长在所述四分之一波片的中心波长范围内。
20.根据权利要求19所述的全息三维显示设备，其特征在于，所述第一光线的波长为470nm，所述第二光线的波长为520nm，所述第三光线的波长为630nm；所述四分之一波片的中心波长范围为495nm-605nm。
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