[发明专利]具有有凹投影的光场虚拟和混合现实系统

权利要求书

1.一种光场投影系统，包括：

针光阵列（10），其包括多个点光（101）并生成照射光学光调制器（20）的入射光场（100），所述光学光调制器（20）被配置用于调制入射光场（100）并沿着投影轴（170）投影多个经调制光场分量（110）；

第一光学元件（70，32），被配置用于在第一针光平面（30）中形成第一针光图像（31）以及在调制器图像平面（115）中形成调制器图像（114）；和

第二光学元件（40），其限定眼盒区（121）并且被配置用于在眼盒（121）内的第二针光平面（124）中形成第二针光图像（120）；

其中第一和第二针光平面（30，124）和调制器图像平面（115）基本上垂直于投影轴（170），并且其中调制器图像平面（115）在第一光学元件（70，32）和第二光学元件（40）之间；

所述系统进一步包括至少一个光学设备（60，61，63，64 ），其处于第一针光平面（30）并且被配置为偏转至少一个经调制光场分量（110），以便在调制器图像平面（115）中使对应于所述至少一个经调制光场分量（110）的调制器图像（114）空间移位。

2.根据权利要求1所述的系统，

其中所述光学设备包括至少一个偏转棱镜（60），其被配置为将所述至少一个经调制光场分量（110）偏转预定角度（θ_D）。

3.根据权利要求1或2所述的系统，

其中所述光学设备包括至少一个偏移透镜（64），其被配置为使得所述至少一个经调制光场分量（110）在调制器图像平面（115）中被空间移位；和

使得所述至少一个经调制光场分量（110）的调制器图像（114）相对于调制器图像平面（115）沿着投影轴（170）移位。

4.根据权利要求2或3所述的系统，

其中所述光学设备进一步包括至少一个成像透镜（63），其被配置为使所述至少一个经调制光场分量（110）的调制器图像（114）相对于调制器图像平面（115）沿着投影轴（170）移位。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的系统，

其中所述光学设备进一步包括至少一个中性光学元件（61），其与至少一个经调制光场分量（110）相互作用，使得经调制光场分量（110）在光学上不被修改。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的系统，

其中所述至少一个光学设备（60，61，63，64）包括布置在阵列（160）中的多个光学设备（60，61，63，64），每个光学设备（60，61，63，64）与至少一个经调制光场分量（110）相互作用。

7.根据权利要求6所述的系统，

其中阵列（160）包括多个偏转棱镜（60）。

8.根据权利要求6或7所述的系统，

其中阵列（160）包括一个或多个偏移透镜（64）。

9.根据权利要求7或8所述的系统，

其中所述多个光学设备（60，64）被布置使得以不同的预定角度偏转经调制光场分量（110）。

10.根据权利要求9所述的系统，

其中经调制光场分量（110）以增大的预定角度从阵列（160）的中心朝向外围偏转。

11.根据权利要求7至10中任一项所述的系统，

其中所述阵列（160）包括至少一个中性光学元件（61）和/或至少一个成像透镜（63）。

12.根据权利要求6至11中任一项所述的系统，

其中阵列（160）被配置为与每个所述经调制光场分量（110）相互作用。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的系统，

其中所述多个经调制光场分量（110）被同时投影。