描述了输出光场的光场投影仪装置。投影仪具有投影仪底座，投影仪底座具有被配置为输出光线以形成投影图像的投影光学系统、被配置为将投影图像光线准直以形成第二投影图像的准直光学系统，该第二投影图像被引导至显示光学系统产生光场图像。光场投影仪装置可以单独使用或与一个或多个其他投影仪组合使用，这些投影仪可以布置成形成直接投影光场显示器。光场投影仪装置的布置可以具有单独的或共享的显示光学系统。投影仪装置旨在提供高像素密度，提供看起来清晰且非像素化的图像。提供看起来清晰且非像素化的图像。提供看起来清晰且非像素化的图像。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光场投影仪装置
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2019年8月14日提交的美国专利申请序号62/886,521的优先权，其内容通过引用整体并入本文。
[0003]本公开涉及光场显示器技术，更具体地，涉及光场投影仪装置。本公开特别涉及光场投影仪装置，其单独地或在所述装置的阵列内形成高角分辨率、宽视场、多视图显示。
技术介绍
[0004]光场显示器提供多个视图，允许用户在每只眼睛中接收单独的视图。虽然当前此类显示器提供了有趣的观看体验，但迷人的光场显示器需要高像素密度、视图之间的低角度分离和大视角。希望用户体验观看区域之间的平滑过渡，同时保持来自相邻视图的独立且可感知的视图。三维显示允许观看者对他们正在观看的图像获得更广阔的视角。一些3D显示器使用偏振光，并要求观看者佩戴专门的眼镜。其他人使用直接投影并产生在单个维度上提供一些视差的图像。
[0005]基于投影仪的光场显示器通常由一个或多个投影仪组成，并且通常需要一系列光学系统来生成光场。为了实现像素数量以实现高清光场显示器，可能需要增加数量的投影仪与多个光学系统相结合，从而导致大型且通常成本高昂的系统。
[0006]授予Chung等人的美国专利申请公开号US20180101018描述了包括屏幕、光栅像素阵列和图像发生器的光场显示器。该系统需要光栅像素阵列来显示输出光场图像，因此导致具有大量功率需求的大型显示器。
[0007]授予Pasolini的美国专利US9383591描述了微型投影仪装置，该装置具有产生光束的光源、将光束引向显示表面的镜面机构、以及为镜面机构提供驱动信号以生成和减去补偿信号以稳定投影图像的驱动电路。所描述的微型投影仪装置使用陀螺仪来补偿装置的任何运动。该装置可以创建投影图像，但是需要额外的光学部件和处理来创建光场。
[0008]仍然需要能够提供全视差光场显示器的光场投影仪装置。
[0009]提供此背景信息的目的是提供申请人认为可能与本专利技术相关的已知信息。没有必要承认也不应解释任何前述信息构成反对本专利技术的现有技术。
具体实施方式
[0010]本专利技术的目的是提供光场投影仪装置，其具有发光二极管、投影仪主体和多个光学系统，所述多个光学系统被配置为使由发光二极管产生的多个光线产生光场。本专利技术的另一个目的是提供光场投影仪装置阵列，其被配置为提供高角分辨率、宽视场、多视图光场显示器。
[0011]在一方面，提供了光场投影仪装置，包括：包括发光二极管(LED)的光源；投影光学系统，包括：照明光学系统，包括至少一个透镜，用于接收来自所述光源的光并将所述光引
导到单个光线路径中；像素形成装置，用于接收来自所述照明光学系统的光并将所述光转换成像素阵列；以及放大光学系统；以及准直光学系统，包括准直光学部件，用于准直从所述放大光学系统接收的来自所述像素阵列的光并产生准直投影图像。
[0012]在一个实施方案中，该装置还包括显示光学系统，所述显示光学系统定位成接收来自所述准直光学系统的所述准直投影图像并显示所述图像。
[0013]在另一实施方案中，显示光学系统包括至少一个透镜、小透镜、超表面或它们的组合。
[0014]在一个实施方案中，显示光学系统与至少一个其他光场投影仪装置共享。
[0015]在一个实施方案中，准直光学系统包括一个或多个漫射表面、准直小透镜、无框准直小透镜平凸透镜、凸透镜和双凸透镜。
[0016]在一个实施方案中，光源包括一个以上的发光二极管。
[0017]在一个实施方案中，所述装置包括多个光源，其中所述照明光学系统接收并引导来自所述多个光源中的每一个的光以形成单个光线路径。
[0018]在一个实施方案中，光源包括至少一个红色LED、至少一个绿色LED和至少一个蓝色LED。
[0019]在一个实施方案中，该装置还包括多于一个光源，所述光源中的至少一个包括至少两种不同颜色的多于一个LED。
[0020]在一个实施方案中，该装置还包括投影仪外壳。
[0021]在一个实施方案中，该装置还包括用于调整离开投影仪装置的光线路径的调整机构。
[0022]在一个实施方案中，该装置还包括沿着光线路径在准直光学系统下游的漫射器。
[0023]另一方面，提供了光场图像显示装置，包括：排列成阵列的多个光场投影仪装置，每个投影仪装置包括：包括发光二极管(LED)的光源；投影光学系统，包括：照明光学系统，包括至少一个透镜，用于接收来自所述光源的光并将所述光引导到单个光线路径中；像素形成装置，用于接收来自所述照明光学系统的光并将所述光转换成像素阵列；以及放大光学系统；以及准直光学系统，包括准直光学部件，用于准直从所述放大光学系统接收的光并产生准直投影图像；以及显示光学系统，其定位成从所述多个光场投影仪装置中的至少一个的准直光学系统接收所述准直投影图像并显示图像。
[0024]在一个实施方案中，显示光学系统由所述光场图像显示装置中的两个或更多个光场投影仪装置共享。
[0025]在另一个实施方案中，显示装置还包括用于将所述多个光场投影仪装置保持在适当位置的外壳。
[0026]在另一个实施方案中，显示装置还包括多个调整机构，用于调整离开所述多个投影仪装置中的每一个的光线路径。
[0027]另一方面，提供了利用多个光场投影仪装置创建平铺光场图像的方法，该方法包括：通过以下方式在多个光场投影仪装置处创建光场图像：利用LED光源产生光；将来自所述光源的光引导到单个光线路径中；将所述光像素化成像素阵列；放大所述像素阵列；以及准直所述像素阵列以创建准直投影图像；以及显示所述准直投影图像以提供光场图像；以及平铺从所述多个光场投影仪创建的所述光场图像以提供平铺的光场图像。
[0028]在一个实施方案中，在多个光场投影仪中的每一个处放大像素阵列实现来自多个光场投影仪的光场图像的重叠，以提供均匀的平铺的光场图像。
[0029]在另一个实施方案中，该方法还包括在显示所述图像之前漫射所述准直投影图像。
[0030]在另一个实施方案中，漫射所述准直投影图像包括赋予角点扩散函数。
[0031]在另一实施方案中，点扩散函数由具有半峰全宽(FWHM)的高斯函数描述，所述具有半峰全宽(FWHM)的高斯函数由所述光场投影仪装置的一个或多个参数表征。
[0032]在另一实施方案中，该方法还包括使用调整机构调整所述多个光场投影仪装置中的一个或多个的光线路径。
[0033]在另一个实施方案中，该方法还包括调整像素间距和全息像素(hogel)间距以定义显示器的空间分辨率和景深。
[0034]在另一实施方案中，该方法还包括调整显示光学系统的焦距。
[0035]另一方面，提供了光场投影仪装置，包括：光源；投影光学系统，包括：照明光学系统，包括至少一个透镜，用于接收来自光源的光并将光导向单个光线路径；像素形成装置，用于接收来自照明光学系统的光并将光转换成像素阵列；和放本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.光场投影仪装置，包括：包括发光二极管(LED)的光源；投影光学系统，包括：照明光学系统，包括至少一个透镜，用于接收来自所述光源的光并将所述光引导到单个光线路径中；像素形成装置，用于接收来自所述照明光学系统的光并将所述光转换成像素阵列；以及放大光学系统；以及准直光学系统，包括准直光学部件，用于准直从所述放大光学系统接收的来自所述像素阵列的光并产生准直投影图像。2.根据权利要求1所述的装置，还包括显示光学系统，所述显示光学系统定位成接收来自所述准直光学系统的所述准直投影图像并显示所述图像。3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述显示光学系统包括至少一个透镜、小透镜、超表面或它们的组合。4.根据权利要求2或3所述的装置，其中，所述显示光学系统与至少一个其他光场投影仪装置共享。5.根据权利要求1
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4中任一项所述的装置，其中，所述准直光学系统包括一个或多个漫射表面、准直小透镜、无框准直小透镜平凸透镜、凸透镜和双凸透镜。6.根据权利要求1
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5中任一项所述的装置，其中，所述光源包括多于一个的发光二极管。7.根据权利要求1
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6中任一项所述的装置，包括多个光源，其中所述照明光学系统接收并引导来自所述多个光源中的每一个的光以形成单个光线路径。8.根据权利要求1
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7中任一项所述的装置，其中，所述光源包括至少一个红色LED、至少一个绿色LED和至少一个蓝色LED。9.根据权利要求1
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8中任一项所述的装置，还包括多于一个光源，所述光源中的至少一个包括至少两种不同颜色的多于一个LED。10.根据权利要求1
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9中任一项所述的装置，还包括投影仪外壳。11.根据权利要求1
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10中任一项所述的装置，还包括用于调整离开所述投影仪装置的所述光线路径的调整机构。12.根据权利要求1
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11中任一项所述的装置，还包括沿着所述光线路径在所述准直光学系统下游的漫射器。13.光场图像显示装置，包括：排列成阵列的多个光场投影仪装置，每个投影仪装置包括：包括发光二极管(LED)的光源；投影光学系统，包括：照明光学系统，包括至少一个透镜，用于接收来自所述光源的光并将所述光引导到单...
【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：阿瓦龙全息照相技术股份公司，
类型：发明
国别省市：
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