提供同心光场和单目-双目混合的显示系统的制作方法

技术特征：
1.一种显示系统，包括：显示器，其布置成发射或透射共同形成第一图像的光线；以及光学子系统，其光学联接到显示器，并且布置成将来自显示器的光线配置成单个连续的光场，该光场基于第一图像形成虚拟图像并且当人类观看者正在观看虚拟图像时同时包围人类观看者的双眼，使得对于人类观看者来说显示器的表观尺寸是显示器的实际尺寸的至少两倍，同时显示器和光学子系统定位成距离人类观看者的眼睛至少10cm。2.如权利要求1所述的显示系统，该显示系统具有用于人类观看者的预期观看点，其距离所述显示器至少10cm且距离所述显示器不超过60cm。3.如权利要求1所述的显示系统，其布置成提供至少45度对角的视场。4.如权利要求1所述的显示系统，其布置成使得所述虚拟图像距离人类观看者的单目深度大于所述显示器距离人类观看者的实际深度。5.如权利要求4所述的显示系统，其布置成使得所述虚拟图像距离人类观看者的单目深度是所述显示器距离人类观看者的实际深度的至少五(5)倍。6.如权利要求1所述的显示系统，其布置成使得所述光场在人类观看者的视觉参照系中水平跨越至少20cm的连续空间区域中形成所述图像，并且人类观看者的每只眼睛可以检测所述显示器在所述连续空间区域内的任何地方的单目深度。7.如权利要求1所述的显示系统，其中，所述光学子系统包括曲面镜，以产生所述光场作为同心光场。8.如权利要求1所述的显示系统，其中，所述光学子系统包括共轭、衍射或纳米结构镜。9.如权利要求1所述的显示系统，其中，所述光学子系统包括：预备光学器件，其布置成调节所述虚拟图像的大小或深度；以及中继光学器件，其布置成接收来自预备光学器件的光线，并将光线中继到所述显示系统的出射光瞳。10.如权利要求9所述的显示系统，其中，所述预备光学器件包括以小于100度的通过角执行定向光学传输的层。11.如权利要求9所述的显示系统，其中，所述预备光学器件包括场演变(fe)腔，通过所述场演变腔来调制光线束的轨迹以修改所述虚拟图像的焦平面。12.如权利要求11所述的显示系统，其中，所述fe腔布置成将所述显示器的不同部分设置到不同深度。13.如权利要求9所述的显示系统，其中，所述预备光学器件包括小透镜阵列。14.如权利要求1所述的显示系统，还包括可调节臂，其中，所述显示器和光学子系统容纳在显示部分内，并且显示部分从可调节臂的一端悬挂。15.如权利要求14所述的显示系统，其中，所述可调节臂包括能够调节可调节臂的多个构件。16.如权利要求1所述的显示系统，还包括：传感器模块，用于获取所述显示系统的位置或定向信息；以及处理器，用于基于所述显示系统的位置或定向信息修改所述图像。17.如权利要求1所述的显示系统，还包括显示部分，该显示部分包括所述显示器和光学子系统；
其中，所述显示器是平坦的，并且布置在显示系统的视场的附近和外部，以将光线发射或透射到视场中；并且其中，所述光学子系统包括：曲面镜，其形成或设置在所述显示部分的内部后表面上；以及分束器，其相对于显示器的输出表面以锐角设置在视场内，该分束器布置成将来自显示器的光线朝向曲面镜反射，使得曲面镜将光线反射回分束器，分束器然后将曲面镜反射的光线朝向显示系统的出射光瞳透射通过。18.如权利要求1所述的显示系统，其中，所述显示器是弯曲的且定位成当人类观看者正在观看显示器时处于人类观看者的视线中；并且其中，所述光学子系统包括：一对弯曲四分之一波片，其设置成比显示器更靠近人类观看者的预期观看位置，弯曲四分之一波片中的至少一个邻近显示器，以及弯曲半反射镜，其设置在人类观看者的预期视线中的四分之一波片之间。19.如权利要求18所述的显示系统，其中，所述光学子系统还包括：弯曲液晶板，其设置在最接近人类观看者的预期观看位置的四分之一波片之一的表面上；以及弯曲偏振元件，其设置在液晶板的表面上。20.如权利要求1所述的显示系统，还包括：可调节臂，其包括多个构件以允许调节可调节臂的位置；以及显示部分，其包括所述显示器和光学子系统，联接到可调节臂并且从可调节臂悬挂，使得显示部分的位置和定向是可调节的。21.如权利要求1所述的显示系统，还包括基座，所述显示部分联接到或者可以联接到基座，基座设计成能够将基座可移除地附接到家具。22.如权利要求1所述的显示系统，还包括基座，所述显示部分联接到或者可以联接到基座，基座设计成可移除地附接到人类观看者的躯干。23.一种显示系统，包括：显示器，其布置成基于来自内容引擎的图像内容发射或透射共同形成第一图像的光线；以及光学联接到显示器的光学子系统，其包括曲面镜和光学联接到曲面镜的无源定向光学元件，光学子系统布置成将来自显示器的光线配置成单个连续的同心光场，该光场基于第一图像形成虚拟图像并且能够由人类观看者的每只眼睛同时检测单目深度，光场使得显示系统具有用于人类观看者的所设计的观看点，其距离显示器至少10cm并且距离显示器不超过60cm并且提供至少45度对角的视场，光场进一步使得当人类观看者位于所设计的观看点时，虚拟图像的单目深度大于显示器的实际深度，并且对于人类观看者来说，显示器的表观尺寸是显示器的实际尺寸的至少两倍。24.如权利要求23所述的显示系统，其中，所述光学子系统包括曲面镜，以产生所述同心光场。25.如权利要求24所述的显示系统，其中，所述光学子系统包括：预备光学器件，其布置成调节所述虚拟图像的大小或深度；以及
中继光学器件，其布置成接收来自预备光学器件的光线，并将光线中继到所述显示系统的出射光瞳。26.如权利要求25所述的显示系统，其中，所述预备光学器件包括场演变(fe)腔，通过所述场演变腔来调制或改变光线束的轨迹以修改所述虚拟图像的焦平面。27.一种通过显示系统显示内容的方法，该方法包括：在显示系统中获取指示第一图像的电子信号；由显示系统中的显示器产生共同形成第一图像的光线；以及将光线配置成单个连续的光场，该光场同时包围人类观看者的双眼且基于第一图像形成虚拟图像，光场使得人类观看者的每只眼睛能够同时检测单目深度，光场使得对于人类观看者来说显示器的表观尺寸是显示器的实际尺寸的至少两倍，同时显示器定位成距离人类观看者的眼睛至少10cm。28.如权利要求27所述的方法，其中，对于人类观看者来说，所述图像的最佳观看点距离所述显示器至少10cm并且距离所述显示器不超过60cm。29.如权利要求27所述的方法，还包括使用场演变(fe)腔来调制光线束的轨迹，以修改所述虚拟图像的焦平面。30.如权利要求25所述的方法，其中，处理光线包括使用共轭、衍射或纳米结构曲面镜。

技术总结
一种用于实现具有单目


技术研发人员：B.H.德科迪
受保护的技术使用者：布雷隆股份有限公司
技术研发日：2020.03.02
技术公布日：2021/12/13