【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及光场显示器技术，更具体地，涉及基于投影的光场显示器和光场投影仪装置。本公开具体涉及单独的复用光场投影仪装置，其单独地或者在所述装置的阵列内形成复用的、高角分辨率、宽视场、多视图显示器。
技术介绍
1、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，但令人着迷的光场显示器需要高像素密度、视图之间的小角距以及大视角。为了获得高质量的观看体验，期望用户体验观看区域之间的平滑过渡，同时保持与相邻视图的独立且可感知的视图。三维显示器允许观看者对他们正在观看的图像获得更广阔的视角。一些三维显示器使用偏振光并要求观看者佩戴专门的眼镜。其他人产生的图像在单一维度上提供一些视差。
2、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。为了实现高清晰度光场显示器的像素数量，可能需要增加数量的投影仪并结合多个光学系统，从而导致系统庞大且通常成本高昂。
3、chung等人的美国专利申请公开号us2018/0101018描述了一种光场显示器，包括屏幕、光栅像素阵列和图像生成器。该系统需要光栅像素阵列来显示输出光场图像，从而导致大显示器对功率的要求很高。
4、pasolini的美国专利us9,383,591描述了一种微型投影仪装置，其具有用于产生光束的光源、用于将光束引向显示表面的反射镜机构、以及用于为反射镜机构提供驱动信号以产生并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
5、提供该背景信息的目的是使申请人相信与本专利技术可能相关的信息为人所知。不一定要承认、也不应解释为任何前述信息构成针对本专利技术的现有技术。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供复用光场投影仪装置和复用光场显示器。复用光场投影仪装置或任何其他合适的投影仪装置包括复用装置并且可以布置成阵列以形成复用直接投影光场显示器。复用光场投影仪装置由一个或多个发光二极管、投影仪本体和光学系统组成，该光学系统被配置为使发光二极管产生的多条光线产生复用光场。本专利技术的另一个目的是提供用于复用以创建高清晰度光场显示器的方法。光场显示器可以是基于投影仪的光场显示器或平板显示器。两种类型都包含复用装置。
2、在一方面，提供了投影仪，包括：光源，该光源包括发光二极管(led)；投影光学系统，该投影光学系统包括：至少一个照明光学部件，用于接收来自光源的光并将光引导至单个光线路径；像素形成装置，用于接收来自照明光学部件的光并将所述光转换成像素阵列；以及放大光学部件，用于接收像素阵列；准直光学系统，用于准直来自该像素阵列的光并创建准直投影图像；显示光学系统，该显示光学系统包括显示光学部件；以及复用装置，该复用装置连接到照明光学部件、像素形成装置、放大光学部件和显示光学部件中的至少一个，以移动光线路径以提供复用光场输出。
3、在实施方案中，照明光学部件包括平凸透镜、二向色镜、微透镜阵列、弯月透镜、双凸透镜、单棱镜和折叠棱镜中的至少一种。
4、在另一实施方案中，像素形成装置是硅基液晶(lcos)面板或数字微镜装置(dmd)。
5、在另一实施方案中，放大光学部件是投影双合透镜或双凸透镜。
6、在另一实施方案中，准直光学系统包括光场投影(lfp)透镜、双凸透镜和包括多个准直小透镜的准直透镜阵列中的至少一个。
7、在另一实施方案中，多个准直小透镜中的每个准直小透镜均包括两个平凸透镜。
8、在另一实施方案中，显示光学部件包括单透镜、透镜阵列、针孔阵列、超表面和超透镜中的至少一种。
9、在另一实施方案中，复用装置包括连接到第一电极和第二电极的电压发生器，并且其中所述第一电极和所述第二电极附接到照明光学部件、像素形成装置、放大光学部件或具有克尔效应的显示光学部件复用装置。
10、在另一实施方案中，复用装置是位于显示光学系统前面的复用层。
11、在另一个实施方案中，复用装置是复用致动器。
12、在另一实施方案中，复用致动器是压电致动器、电热致动器、磁致动器、静电致动器或基于形状记忆合金的致动器。
13、在另一实施方案中，复用光场输出包括第一位置处的第一图像和第二位置处的第二图像，其中第二图像相对于第一图像偏移小于一个像素宽度的距离。
14、在另一方面，提供了创建复用光场图像的方法，包括：沿着光线路径从光源产生光线；将光线引导至像素形成装置；将光线转换为像素阵列；放大像素阵列，以形成放大像素阵列；准直放大像素阵列以产生准直投影图像；将准直投影图像引导至显示光学部件以产生光场输出；以及移动光线路径以复用光场输出并产生复用光场图像。
15、在实施方案中，光线通过一个或多个平凸透镜、二向色镜、微透镜阵列、弯月透镜、双凸透镜、单棱镜和折叠棱镜引导至所述像素形成装置。
16、在另一实施方案中，通过硅基液晶(lcos)面板或数字微镜器件(dmd)将所述光线转换成像素。
17、在另一实施方案中，像素阵列通过投影双合透镜或双凸透镜被光学放大。
18、在另一实施方案中，放大像素阵列通过光场投影(lfp)透镜、双凸透镜或包括多个准直小透镜的准直透镜阵列来准直。
19、在另一个实施方案中，该方法还包括：通过向第一电极和第二电极施加电压来移动光线路径，其中该第一电极和第二电极附接到照明光学部件，像素形成装置、放大光学部件或具有克尔效应的显示光学部件复用装置。
20、在另一个实施方案中，该方法还包括：使用复用层来移动光线路径。
21、在另一实施方案中，该方法还包括：通过使用一个或多个压电致动器、电热致动器、磁致动器、静电致动器和基于形状记忆合金的致动器致动投影仪中的光学部件的位置来移动光线路径。
22、在另一实施方案中，复用光场输出包括第一位置处的第一图像和第二位置处的第二图像，其中第二图像相对于第一图像偏移小于一个像素宽度的距离。
23、在另一方面，提供了创建复用光场图像的方法，包括：沿着光线路径从光源产生光线；将光线转换为像素阵列；放大像素阵列；准直放大的像素阵列以产生准直投影图像；显示准直投影图像以产生光场输出；以及移动光线路径以复用光场输出并产生复用光场图像。
24、在该方法的实施方案中，移动光线路径包括：致动投影仪中的可移动光学部件的位置、向能够产生克尔效应的光学部件复用装置施加电压、致动能够变形的光学部件，或者在光线路径中定位复用层。
25、在另一方面，提供了复用光场投影仪，沿着光路包括：led光源；投影光学系统，该投影光学系统包括：微透镜阵列；透镜；棱镜；以及像素形成装置；包括透镜的准直光学系统；显示光学系统；以及用于移动光路的复用装置。
26、在实施方案中，led光源包括红色、绿色和蓝色本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.投影仪，包括：
2.根据权利要求1所述的投影仪，其中所述照明光学部件包括平凸透镜、二向色镜、微透镜阵列、弯月透镜、双凸透镜、单棱镜和折叠棱镜中的至少一种。
3.根据权利要求1或2所述的投影仪，其中所述像素形成装置是硅基液晶(LCOS)面板或数字微镜装置(DMD)。
4.根据权利要求1-3中的任一项所述的投影仪，其中所述放大光学部件是投影双合透镜或双凸透镜。
5.根据权利要求1-4中的任一项所述的投影仪，其中所述准直光学系统包括光场投影(LFP)透镜、双凸透镜和包括多个准直小透镜的准直透镜阵列中的至少一个。
6.根据权利要求5所述的投影仪，其中所述多个准直小透镜中的每个准直小透镜均包括两个平凸透镜。
7.根据权利要求1-6中的任一项所述的投影仪，其中所述显示光学部件包括单透镜、透镜阵列、针孔阵列、超表面和超透镜中的至少一种。
8.根据权利要求1-7中的任一项所述的投影仪，其中所述复用装置包括连接到第一电极和第二电极的电压发生器，并且其中所述第一电极和所述第二电极附接到照明光学部件、像素形成装置、
9.根据权利要求1-7中的任一项所述的投影仪，其中所述复用装置是位于所述显示光学系统前面的复用层。
10.根据权利要求1-7中的任一项所述的投影仪，其中所述复用装置是复用致动器。
11.根据权利要求10所述的投影仪，其中所述复用致动器是压电致动器、电热致动器、磁致动器、静电致动器或基于形状记忆合金的致动器。
12.根据权利要求1-11中的任一项所述的投影仪，其中所述复用光场输出包括第一位置处的第一图像和第二位置处的第二图像，其中所述第二图像相对于所述第一图像偏移小于一个像素宽度的距离。
13.创建复用光场图像的方法，包括：
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述光线通过一个或多个平凸透镜、二向色镜、微透镜阵列、弯月透镜、双凸透镜、单棱镜和折叠棱镜引导至所述像素形成装置。
15.根据权利要求13或14所述的方法，其中通过硅基液晶(LCOS)面板或数字微镜器件(DMD)将所述光线转换成像素。
16.根据权利要求13-15中的任一项所述的方法，其中所述像素阵列通过投影双合透镜或双凸透镜被光学放大。
17.根据权利要求13-16中的任一项所述的方法，其中所述放大像素阵列通过光场投影(LFP)透镜、双凸透镜或包括多个准直小透镜的准直透镜阵列来准直。
18.根据权利要求13-17中的任一项所述的方法，还包括：通过向第一电极和第二电极施加电压来移动所述光线路径，其中所述第一电极和所述第二电极附接到照明光学部件，像素形成装置、放大光学部件或具有克尔效应的显示光学部件复用装置。
19.根据权利要求13-17中的任一项所述的方法，还包括：使用复用层来移动所述光线路径。
20.根据权利要求13-17中的任一项所述的方法，还包括：通过使用一个或多个压电致动器、电热致动器、磁致动器、静电致动器和基于形状记忆合金的致动器致动所述投影仪中的光学部件的位置来移动所述光线路径。
21.根据权利要求13-20中的任一项所述的方法，其中所述复用光场输出包括第一位置处的第一图像和第二位置处的第二图像，其中所述第二图像相对于所述第一图像偏移小于一个像素宽度的距离。
22.创建复用光场图像的方法，包括：
23.根据权利要求22所述的方法，其中移动所述光线路径包括：致动所述投影仪中的可移动光学部件的位置、向能够产生克尔效应的光学部件复用装置施加电压、致动能够变形的光学部件，或者在所述光线路径中定位复用层。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.投影仪，包括：
2.根据权利要求1所述的投影仪，其中所述照明光学部件包括平凸透镜、二向色镜、微透镜阵列、弯月透镜、双凸透镜、单棱镜和折叠棱镜中的至少一种。
3.根据权利要求1或2所述的投影仪，其中所述像素形成装置是硅基液晶(lcos)面板或数字微镜装置(dmd)。
4.根据权利要求1-3中的任一项所述的投影仪，其中所述放大光学部件是投影双合透镜或双凸透镜。
5.根据权利要求1-4中的任一项所述的投影仪，其中所述准直光学系统包括光场投影(lfp)透镜、双凸透镜和包括多个准直小透镜的准直透镜阵列中的至少一个。
6.根据权利要求5所述的投影仪，其中所述多个准直小透镜中的每个准直小透镜均包括两个平凸透镜。
7.根据权利要求1-6中的任一项所述的投影仪，其中所述显示光学部件包括单透镜、透镜阵列、针孔阵列、超表面和超透镜中的至少一种。
8.根据权利要求1-7中的任一项所述的投影仪，其中所述复用装置包括连接到第一电极和第二电极的电压发生器，并且其中所述第一电极和所述第二电极附接到照明光学部件、像素形成装置、放大光学部件或具有克尔效应的显示光学部件复用装置。
9.根据权利要求1-7中的任一项所述的投影仪，其中所述复用装置是位于所述显示光学系统前面的复用层。
10.根据权利要求1-7中的任一项所述的投影仪，其中所述复用装置是复用致动器。
11.根据权利要求10所述的投影仪，其中所述复用致动器是压电致动器、电热致动器、磁致动器、静电致动器或基于形状记忆合金的致动器。
12.根据权利要求1-11中的任一项所述的投影仪，其中所述复用光场输出包括第一位置处的第一图像和第二位置处的第二图像，其中所述第二图像相对于所述第一图像偏移小于一个像素宽度的距离。
13.创建复用...
【专利技术属性】
技术研发人员：J·佩克汉姆，D·韦伯，W·哈斯，
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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