[發明專利]通過漫射介質的圖像及波場投影

有效

• 申請號: 201580050263.6
• 申請日: 2015-07-30
• 公開（公告）號: CN106716227B
• 公開（公告）日: 2021-12-10
• 發明（設計）人: 斯蒂芬·P·麥格魯
• 申請（專利權）人: 伊奎蒂公司
• 主分類號: G02B27/01
• 分類號: G02B27/01;G03H1/28;H04N9/31;G03H1/04
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 沈錦華

1.一種用于將物體波場投影到投影體積中的系統，其包括：

波漫射器，其至少準隨機地重新引導入射波前的局部部分；

波場投影儀，其經配置以將預失真波場的范圍投影到所述波漫射器上，其中所述波場投影儀具有N個投影元件，其中所述N個投影元件中的每一者投影M個可獨立控制的波場；及

控制器，其耦合到所述波場投影儀，其中所述控制器經配置以致使所述波場投影儀投影所述預失真波場，使得所述預失真波場在與所述波漫射器交互作用后，所述預失真波場中的每一者即刻被重新塑形以形成產生多個體素的物體波場，所述多個體素通過聚焦到所述投影體積中的光形成預定圖案。

2.根據權利要求1所述的系統，其中：

所述波場投影儀包括光場投影儀，

所述波漫射器包括光漫射器，且

所述物體波場包括物體光場。

3.一種包括根據權利要求2所述的系統的三維圖像投影儀，其中所述物體光場形成三維圖像。

4.一種包括根據權利要求2所述的系統的抬頭顯示器。

5.根據權利要求4所述的抬頭顯示器，其中光漫射器包括經配置以散射多個預定波長的光的體積全息器件，且

其中所述光場投影儀經配置以投影包括所述預定波長的光場。

6.一種近眼顯示器，其包括：

波導；

全息元件，其包含位于沿著所述波導的不同位置中的多個全息組件；

光場投影儀，其經配置以經由光學耦合器將第一光場投影到所述波導中，以傳播到所述全息組件，其中所述光場投影儀具有N個投影元件，所述N個投影元件中的每一者投影M個可獨立控制的光射線，且其中所述全息元件將光散射成可與由所述光場投影儀擁有的自由度數目相當的數目個方向；及

控制器，其耦合到所述光場投影儀，其中所述控制器經配置以確定所述第一光場且致使所述光場投影儀以多個傳播模式投影所述第一光場到所述波導中，

其中所述全息組件中的每一者從沿著所述波導的不同位置重新引導所述第一光場的所述傳播模式中的不同一者，以形成被引導到觀看者的眼睛中的第二光場，且

其中所述第二光場在眼睛框內可被觀看者的眼睛感知為在與所述眼睛及所述全息元件相距一距離處的虛擬圖像。

7.根據權利要求6所述的近眼顯示器，其中所述波導為半透明材料的扁平或彎曲板條。

8.根據權利要求6所述的近眼顯示器，其中所述全息元件經配置以重新引導預定色彩的光且在無大量重新引導的情況下透射其它色彩的光。

9.根據權利要求6所述的近眼顯示器，其中所述第二光場進一步形成三維圖像。

10.一種包括根據權利要求6所述的近眼顯示器的眼鏡組合件，所述眼鏡組合件包括：

框架，其經配置以佩戴于所述觀看者的頭部上，所述框架包含其中固定有透鏡的第一及第二邊沿以及延伸遠離所述第一及第二邊沿的第一及第二鏡腿臂。

11.根據權利要求10所述的眼鏡組合件，其中所述波導和所述全息元件集成到所述第一及第二透鏡中的至少一者中。

12.根據權利要求10所述的眼鏡組合件，其中所述光場投影儀及所述控制器集成到所述第一及第二鏡腿臂中的一者中。

13.根據權利要求10所述的眼鏡組合件，其進一步包括第二近眼顯示器。