四维能量场封装组合件制造技术

公开用于根据4D坐标函数发射能量场的四维(4D)能量场封装组合件。所述4D能量场封装组合件包含：能量源系统，其具有能够向能量位置提供能量的能量源；和能量波导，用于沿着能量传播路径将来自所述能量位置的能量从所述能量波导的一侧引导到所述能量波导的另一侧。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】四维能量场封装组合件相关申请的交叉引用本申请要求2018年1月14日提交的标题为《全息和光场技术的新颖应用(NovelApplicationofHolographicandLightFieldTechnology)》的第62/617,293号美国临时专利申请的优先权，所述申请以全文引用的方式并入本文中。
本公开涉及能量引导装置，并且具体地说，涉及配置成根据四维能量场系统引导能量的能量场封装的组合件。
技术介绍
通过GeneRoddenberry的《星际迷航(StarTrek)》推广的“全息甲板”室内的交互式虚拟世界的梦想最初是在20世纪初由作家AlexanderMoszkowski设想出来的，近一个世纪以来它一直是科幻和技术创新的灵感来源。然而，除了文学、媒体以及儿童和成年人的集体想象之外，这种体验并不具有令人信服的实施方案。
技术实现思路
公开根据四维能量场系统的能量场封装组合件。在一个实施例中，一种四维(4D)能量场封装组合件包含多个模块化4D能量场封装，其中每个模块化4D能量场封装具有能够向多个能量位置提供能量且具有多个能量源的能量源系统。所述4D能量场封装还可包含至少一个能量波导，其中每个能量波导能够沿着延伸穿过所述多个能量位置的多个能量传播路径将来自所述多个能量位置的能量从所述能量波导的第一侧引导到所述能量波导的第二侧。每个能量传播路径可以由在所述多个能量位置中的一个能量位置和所述能量波导之间形成的主光线限定，其中每个能量传播路径在至少通过所述一个能量位置确定的唯一方向上从所述能量波导延伸。在一个实施例中，每个能量波导的位置包含二维(2D)空间坐标，并且其中每个能量传播路径的所述唯一方向包含2D角坐标，其中所述2D空间坐标和所述2D角坐标形成四维(4D)坐标集。在另一实施例中，所述组合件包含托架，所述多个模块化4D能量场封装附接到所述托架上以形成能量发射表面。在一个实施例中，所述组合件包含所述多个模块化4D能量场封装中的所述至少一个集成到芯片上。在另一实施例中，所述多个模块化4D能量场封装中的所述至少一个的所述芯片是硅芯片。在一个实施例中，所述至少一个模块化4D能量场封装进一步包含环绕所述至少一个模块化4D能量场封装的所述至少一个能量波导的边界。在一个实施例中，所述至少一个模块化4D能量场封装的所述边界环绕所述至少一个模块化4D能量场封装的每个能量波导。在另一实施例中，所述至少一个边界包含黑色区域(blackregion)。在又一实施例中，所述边界能够在所述多个模块化4D能量场封装附接到所述托架上时隔开所述多个模块化4D能量场封装的所述至少一个能量波导。在一个实施例中，所述多个模块化4D能量场封装的所述至少一个能量波导之间的距离使得所述4D能量场中不会出现缝隙。在另一实施例中，所述多个4D能量场封装附接到所述托架上以形成模块化4D能量场封装网格，其中附接到所述托架上的每个模块化4D能量场封装进一步包含边界，所述边界均匀地隔开附接到所述托架上的所述多个4D能量场封装的所有所述至少一个能量波导。在一个实施例中，附接到所述托架上的每个模块化4D能量场封装的所述边界均匀地隔开附接到所述托架上的每个模块化4D能量场封装的所述至少一个能量波导中的每个能量波导。在一个实施例中，至少一个模块化4D能量场封装的所述至少一个能量波导中的每个能量波导进一步包含孔口，其中所述多个能量传播路径的第一能量传播路径大体上填充所述孔口。在一些实施例中，所述至少一个模块化4D能量场封装限制能量沿着未延伸穿过任何波导的所述孔口的能量传播路径的传播。在其它实施例中，机械包装物限制能量沿着未延伸穿过任何波导的所述孔口的能量传播路径的传播。在一个实施例中，所述四维(4D)能量场封装组合件进一步包含与所述多个模块化4D能量场封装通信的控制系统，其中所述控制系统能够操作所述多个模块化4D能量场封装的所述能量源系统以从所述能量发射表面发射4D能量场。在一个实施例中，沿着至少一个模块化4D能量场封装的至少一个能量传播路径引导的能量与沿着至少一个其它4D能量场封装的至少一个其它能量传播路径引导的能量汇聚。在另一实施例中，至少一个能量传播路径和所述至少一个其它能量传播路径在所述至少一个模块化4D能量场封装的所述至少一个能量波导的所述第二侧上的一位置处汇聚。在又一实施例中，至少一个能量传播路径和所述至少一个其它能量传播路径在所述至少一个模块化4D能量场封装的所述至少一个能量波导的所述第一侧上的一位置处汇聚。在一个实施例中，所述多个模块化4D能量场封装的至少一个模块化4D能量场封装的所述至少一个能量波导包含用于引导能量的结构，所述结构是以下中的一个：(a)配置成改变从中通过的能量的角度方向的结构；(b)具有至少一个数值孔径的结构；(c)能够重新引导能量离开至少一个内表面的结构；或(d)能量中继器。在一个例子中，所述能量发射表面包含平面表面。在另一个例子中，所述能量发射表面包含弯曲表面。在一个实施例中，至少一个模块化4D能量场封装包含安置在所述至少一个能量波导中的每个能量波导的所述第二侧上的放大波导。在另一实施例中，所述多个能量源中的能量源包含一个或多个发射型显示器。在一些实施例中，所述一个或多个发射型显示器是LED、OLED、AMOLED和TOLED中的一个。在一个实施例中，所述4D能量场封装组合件进一步包含至少一个第二托架，所述多个模块化4D能量场封装附接到所述第二托架上以形成至少一个第二能量发射表面。在一个实施例中，所述托架包含印刷电路板。在一些实施例中，沿着所述多个模块化4D能量场封装的所述多个能量传播路径引导的能量可以是由波长限定的电磁能，所述波长是以下中的一个：可见光、紫外光、红外光或x射线。在其它实施例中，沿着所述多个模块化4D能量场封装的所述多个能量传播路径引导的能量可以是由压力波限定的机械能，所述波是以下中的一个：触觉压力波、声学声振动或超声波。在一个实施例中，每个能量传播路径的所述4D坐标集唯一地识别每个能量传播路径。在另一实施例中，至少一个模块化4D能量场封装的所述至少一个能量波导包含微透镜。在一个实施例中，所述微透镜包含菲涅耳透镜。在另一实施例中，所述微透镜的形状配置成另外改变每个能量传播路径的所述唯一方向。在一个实施例中，至少一个模块化4D能量场封装的所述至少一个能量波导包含反射器元件，所述反射器元件具有：位于所述能量波导的所述第一侧上的第一反射器，所述第一反射器具有穿过其形成的一个或多个孔径光阑；和位于所述能量波导的所述第二侧上的第二反射器，所述第二反射器具有穿过其形成的一个或多个孔径光阑。在一个实施例中，所述第一和第二反射器的所述一个或多个孔径光阑的大小是不变的。在另一实施例中，所述第一和第二反射器的所述一个或多个孔径光阑的大小是不同的。在一个实施例中，所述第一和第二反射器包含一个或多个抛物面，使得所述第一反射器的第一抛物面和所述第二反射器的第一抛物面配置成沿着所述至少一个能量波导的每个能量传播路径反射能量。在一个实施例中，所述第一反射器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种四维(4D)能量场封装组合件，其包括：/n多个模块化4D能量场封装，其中每个模块化4D能量场封装包括：/n能量源系统，其配置成向多个能量位置提供能量且包括多个能量源；/n至少一个能量波导，其中每个能量波导配置成沿着延伸穿过所述多个能量位置的多个能量传播路径将来自所述多个能量位置的能量从所述能量波导的第一侧引导到所述能量波导的第二侧，每个能量传播路径由在所述多个能量位置中的一个能量位置和所述能量波导之间形成的主光线限定，其中每个能量传播路径在至少通过所述一个能量位置确定的唯一方向上从所述能量波导延伸；以及/n其中每个能量波导的位置包括二维(2D)空间坐标，并且其中每个能量传播路径的所述唯一方向包括2D角坐标，其中所述2D空间坐标和所述2D角坐标形成四维(4D)坐标集；且/n托架，所述多个模块化4D能量场封装附接到所述托架上以形成能量发射表面。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180114 US 62/617,2931.一种四维(4D)能量场封装组合件，其包括：
多个模块化4D能量场封装，其中每个模块化4D能量场封装包括：
能量源系统，其配置成向多个能量位置提供能量且包括多个能量源；
至少一个能量波导，其中每个能量波导配置成沿着延伸穿过所述多个能量位置的多个能量传播路径将来自所述多个能量位置的能量从所述能量波导的第一侧引导到所述能量波导的第二侧，每个能量传播路径由在所述多个能量位置中的一个能量位置和所述能量波导之间形成的主光线限定，其中每个能量传播路径在至少通过所述一个能量位置确定的唯一方向上从所述能量波导延伸；以及
其中每个能量波导的位置包括二维(2D)空间坐标，并且其中每个能量传播路径的所述唯一方向包括2D角坐标，其中所述2D空间坐标和所述2D角坐标形成四维(4D)坐标集；且
托架，所述多个模块化4D能量场封装附接到所述托架上以形成能量发射表面。


2.根据权利要求1所述的4D能量场封装组合件，其中所述多个模块化4D能量场封装中的至少一个集成到芯片上。


3.根据权利要求2所述的4D能量场封装组合件，其中所述多个模块化4D能量场封装中的所述至少一个的所述芯片包括硅芯片。


4.根据权利要求1所述的4D能量场封装组合件，其中至少一个模块化4D能量场封装进一步包括环绕所述至少一个模块化4D能量场封装的所述至少一个能量波导的边界。


5.根据权利要求4所述的4D能量场封装组合件，其中所述至少一个模块化4D能量场封装的所述边界环绕所述至少一个模块化4D能量场封装的每个能量波导。


6.根据权利要求4所述的4D能量场封装组合件，其中所述至少一个边界包括黑色区域。


7.根据权利要求4所述的4D能量场封装组合件，其中所述边界配置成当所述多个模块化4D能量场封装附接到所述托架上时隔开所述多个模块化4D能量场封装的所述至少一个能量波导。


8.根据权利要求7所述的4D能量场封装组合件，其中所述多个模块化4D能量场封装的所述至少一个能量波导之间的距离使得所述4D能量场中不会出现缝隙。


9.根据权利要求1所述的4D能量场封装组合件，其中所述多个4D能量场封装附接到所述托架上以形成模块化4D能量场封装网格，其中附接到所述托架上的每个模块化4D能量场封装进一步包括边界，所述边界均匀地隔开附接到所述托架上的所述多个4D能量场封装的所有所述至少一个能量波导。


10.根据权利要求9所述的4D能量场封装组合件，其中附接到所述托架上的每个模块化4D能量场封装的所述边界均匀地隔开附接到所述托架上的每个模块化4D能量场封装的所述至少一个能量波导中的每个能量波导。


11.根据权利要求1所述的4D能量场封装组合件，其中至少一个模块化4D能量场封装的所述至少一个能量波导中的每个能量波导进一步包括孔口，其中所述多个能量传播路径中的第一能量传播路径大体上填充所述孔口。


12.根据权利要求11所述的4D能量场封装组合件，其中所述至少一个模块化4D能量场封装限制能量沿着未延伸穿过任何波导的所述孔口的能量传播路径的传播。


13.根据权利要求11所述的4D能量场封装组合件，其中机械包装物限制能量沿着未延伸穿过任何波导的所述孔口的能量传播路径的传播。


14.根据权利要求1所述的4D能量场封装组合件，其进一步包括与所述多个模块化4D能量场封装通信的控制系统，并且其中所述控制系统配置成操作所述多个模块化4D能量场封装的所述能量源系统，以从所述能量发射表面发射4D能量场。


15.根据权利要求1所述的4D能量场封装组合件，其中沿着至少一个模块化4D能量场封装的至少一个能量传播路径引导的能量与沿着至少一个其它4D能量场封装的至少一个其它能量传播路径引导的能量汇聚。


16.根据权利要求15所述的4D能量场封装组合件，其中至少一个能量传播路径和所述至少一个其它能量传播路径在所述至少一个模块化4D能量场封装的所述至少一个能量波导的所述第二侧上的一位置处汇聚。


17.根据权利要求15所述的4D能量场封装组合件，其中至少一个能量传播路径和所述至少一个其它能量传播路径在所述至少一个模块化4D能量场封装的所述至少一个能量波导的所述第一侧上的一位置处汇聚。


18.根据权利要求1所述的4D能量场封装组合件，其中所述多个模块化4D能量场封装中的至少一个模块化4D能量场封装的所述至少一个能量波导包括用于引导能量的结构，所述结构选自由以下组成的组：
a)配置成改变从中通过的能量的角度方向的结构；
b)包括至少一个数值孔径的结构；
c)配置成重新引导能量离开至少一个内表面的结构；或
d)能量中继器。


19.根据权利要求1所述的4D能量场封装组合件，其中所述能量发射表面包括平面表面。


20.根据权利要求1所述的4D能量场封装组合件，其中能量发射表面包括弯曲表面。


21.根据权利要求1所述的4D能量场封装组合件，其中至少一个模块化4D能量场封装包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·S·卡拉夫，B·E·比弗森，
申请(专利权)人：光场实验室公司，
类型：发明
国别省市：美国;US