具有有凹投影的光场虚拟和混合现实系统的制作方法

1.本公开涉及近眼光场虚拟和混合现实系统，并且特别涉及具有有凹投影的近眼光场虚拟和混合现实系统。
2.相关技术的描述人类的眼睛有非常广阔的视场（fov）。就个人而言，人眼的眼睛具有约为135
°
的水平fov和略超过180
°
的垂直fov。fov允许覆盖一个区域，而不是单一的焦点。在虚拟现实（vr）和/或混合现实设备中，大型fov对于得到沉浸式的逼真体验至关重要。更宽的fov还为许多其他光学设备提供了更好的传感器覆盖或可达性。
3.虚拟或混合现实设备将不得不提供大约400000000个像素来用规则分布的像素覆盖该fov，以满足眼睛的最高分辨率。
4.然而，眼睛的分辨率并不是均匀分布的。它仅在其视网膜中央凹周围约20
ꢀ°
fov内具有高分辨率。覆盖20
ꢀ°
fov的全hd显示器（1920x1080）已经达到视网膜中央凹处的视网膜分辨率。眼睛分辨率随着远离视网膜中央凹而逐渐下降。整个fov（视网膜中央凹外部）可以被覆盖有与视网膜中央凹内部大约相同量的信息，从而使所需的像素总数达到大约4000000。
5.所谓的有凹渲染和投影正被引入虚拟和混合现实耳机，以恰好利用人类视觉的这一特征。但是这仍然是利用平面图像来执行的。光场设备对于有凹投影还没有任何解决方案。
6.文献us20190324272公开了一种三维（3d）图像显示装置。该装置包括多个光源；空间光调制器，被配置为根据3d图像信息调制来自多个光源的光；以及聚焦光学系统，被配置为将由空间光调制器形成的图像聚焦到焦平面上。多个光源可以被布置使得分别对应于多个光源的多个焦点形成在用户瞳孔附近的焦平面上。


技术实现要素：

7.本公开涉及一种光场投影系统，包括：针光阵列，包括多个点光并生成照射光学光调制器的入射光场，所述光学光调制器被配置用于调制入射光场并沿着投影轴投影多个经调制光场分量；第一光学元件，被配置用于在第一针光平面中形成第一针光图像以及在调制器图像平面中形成调制器图像；以及第二光学元件，其限定眼盒区并且被配置用于在眼盒内的第二针光平面中形成第二针光图像；其中第一和第二针光平面和调制器图像平面基本上垂直于投影轴，并且其中调制器图像平面在第一光学元件和第二光学元件之间；并且其中所述系统进一步包括至少一个光学设备，其处于第一针光平面并且被配置为偏转至少一个经调制光场分量，以便在调制器图像平面中使调制器图像空间移位。
8.所述光场投影系统能够为任何人类、动物的眼睛或相机提供虚拟和混合现实体验。光场投影系统的用户可以体验真实和虚拟3d场景的逼真混合。所述光场投影系统适用于以正确的眼睛调节舒适性传递3d虚拟和增强现实信息。
9.所述光场投影系统可以包括眼睛跟踪和转向设备。眼睛跟踪和转向设备可以用于
确定观看者正在看向何处，从而确定视网膜中央凹区相对于投影图像在何处。
10.所述光场投影系统允许有凹投影。特别地，所述光场投影系统可以创建光场，所述光场在窄视场（fov）中提供较高角度分辨率的图像，并且为宽fov提供低角度分辨率的图像。所述光场投影系统通过大大降低外围视觉中（在视网膜中央凹凝视的区域之外）的图像质量来降低渲染工作量。
附图说明
11.借助于以示例方式给出并由各图说明的实施例的描述，将更好地理解本发明，其中：图1a图示了光场投影系统，其包括投影经调制光场分量的光学光调制器；图1b和1c示出了当观看者的眼睛聚焦在无限远（图1b）和比无限远更近（图1c）时，观看者所看到的光学光调制器的投影图像；图2a示出了根据实施例的光场投影系统，其包括与至少一个经调制光场分量相互作用的偏转棱镜；图2b和2c示出了当观看者的眼睛聚焦在无限远（图2b）和比无限远更近（图2c）时，图2a的系统的光学光调制器的投影图像；图2d示出了穿过偏转棱镜的经调制光场分量的布局；图3a示出了根据实施例的包括多个偏转棱镜的光场投影系统；图3b和3c示出了当观看者的眼睛聚焦在无限远（图3b）和比无限远更近（图3c）时，图3a的系统的光学光调制器的投影图像；图4a和4b示出了根据实施例的包括多个偏转棱镜的阵列（图4a）以及多个偏转棱镜和中性光学元件（图4b）的光学设备；图5a-c示出了根据实施例的图3a（图5a）的光场投影系统的具体配置，该光场投影系统创建了由聚焦在无限远（图5b）和比无限远更近（图5c）的观看者所看到的空间分离图像的拼接；图6a示出了根据实施例的包括与至少一个经调制光场分量相互作用的偏移透镜的光场投影系统；图6b和6c示出了当观看者的眼睛聚焦在无限远（图6b）和比无限远更近（图6c）时，图6a的系统的光学光调制器的投影图像；图7图示了根据实施例的包括多个偏移透镜的阵列的光学设备；图8a示出了根据实施例的包括与至少一个经调制光场分量相互作用的成像透镜的光场投影系统；图8b和8c示出了当观看者的眼睛聚焦在无限远（图8b）和比无限远更近（图8c）时，图8a的系统的光学光调制器的投影图像；图9图示了根据实施例的包括多个成像透镜的阵列的光学设备；图10示出了包括点光阵列的针光阵列；图11图示了观看者使用包括偏转棱镜的光场投影系统和包括九个点光的针光阵列所看到的投影的第二针光图像的拼接；图12图示了当针光阵列包括25个点光时投影的第二针光图像的拼接；
图13示出了投影的第二针光图像的拼接的另一个示例；图14示出了投影的第二针光图像的拼接的又一示例；图15示出了根据替代配置的光场投影系统；图16示出了根据另一替代配置的光场投影系统；图17示出了根据又一替代配置的光场投影系统。
具体实施方式
12.图1a图示了光场投影系统1，其包括生成照射光学光调制器20的入射光场100的针光阵列10，该光学光调制器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。系统1进一步包括第一针光光学元件70，其被配置用于在基本垂直于投影轴170的第一针光平面30中形成第一针光图像31。第一针光光学元件70可以包括成像透镜。系统1进一步包括第二光学元件40，该第二光学元件40限定了眼盒区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。第二针光平面124基本上垂直于投影轴170。第二针光平面124可以对应于眼盒121内的虚像孔径或出瞳，出瞳124包括多个第二针光图像120（图2a中表示三个第二针光图像120）。
13.可选地，光场投影系统1可以包括调制器光学元件32，其被配置用于在调制器图像平面115中形成光学光调制器20的调制器图像114，该调制器图像平面115也基本上垂直于投影轴170。调制器图像平面115由第二光学元件40投影在距眼盒区121的距离d处。距离d可以是在眼盒区121的任一侧无限远或者沿着投影轴170的任何距离。无限远的距离d或沿着投影轴170的任何距离通常在观看者的调节范围之外。
14.替代地，调制器图像平面115可以由具有对应光学焦度的第一针光光学元件70创建，或者通过将第一针光光学元件70放置在沿着投影轴170的不同距离处来创建。
15.第二光学元件40可以包括目镜。目镜40可以包括光学元件，诸如凸透镜、镜、曲面镜、半透明镜或一组透镜，镜或半透明镜可以被配置为将调制器图像115放置在距眼盒区121的像距d处。距离d可以被设置为在眼盒区121的任一侧无限远或者沿着投影轴170的任何距离。
16.光场投影系统1可以包括位于第一针光平面30处的傅立叶滤波器34。我们注意到傅立叶滤波器34不一定精确地放置在光学光调制器20的傅立叶平面中。对于每个视点，傅立叶滤波器34可以被配置为从在光学光调制器20上反射和衍射的经调制光场分量110中去除除了一个衍射分量之外的所有衍射分量。这里，术语“视点”对应于一个经调制光场分量110。
17.傅立叶滤波器34可以包括至少一个成像透镜，其创建经调制光场分量110的图像平面。傅立叶滤波器34可以包括针孔阵列，例如由光学不透明和不半透明的板或其他滤波图案制成。傅立叶滤波器34可以替代地布置在反射模式中，其中针孔或其他滤波图案由微镜代替。傅立叶滤波器34生成经调制和滤波的虚拟光场112。这里，视点对应于穿过一个针孔的一个光场分量110。
18.对于虚拟和混合现实应用，光场投影系统1注定要被观看者佩戴。光场投影系统可以被配置为使得当它被观看者佩戴时，眼盒121和出瞳124在观看者的眼睛90内。第二光学元件40朝向观看者眼睛90的瞳孔130传输经调制光场分量110，使得经调制光场分量110投
影在视网膜92上。
19.来自每个表示的经调制光场分量110的双线用于描述需要考虑的真实系统的限制。针光阵列10和傅立叶滤波器34都没有零孔径。光学光调制器20的图像必须以这样的方式处理，使得来自每个像素的光以或多或少准直的窄光束朝向眼盒121（并因此朝向观看者的眼睛90）投影（最好是如果它稍微会聚到远在眼盒121后面的点，使得观看者的眼睛90不能聚焦在它上，并且因此在观看者的调节范围内的所有图像看起来是相似的）。
20.图1b示出了当观看者佩戴光场投影系统1时，当观看者的眼睛90聚焦在无限远时，对于三个第二针光图像120，光学光调制器20的投影图像140。
21.图1c示出了当观看者的眼睛90聚焦在比无限远更近时的投影图像140。这里，对于三个第二针光图像120中的每一个，观看者看到三个投影图像141、142、143，其中三个投影图像141、142、143相对于彼此稍微移位。
22.图2a示出了根据实施例的光场投影系统1。光场投影系统1进一步包括在第一针光平面30处的至少一个光学设备60。光学设备60被配置用于与至少一个经调制光场分量110相互作用。更特别地，光学设备包括偏转棱镜60，其被配置为偏转经调制光场分量110之一，使得调制器图像114在其调制器图像平面115中空间移位。调制器图像114在调制器图像平面115中的空间移位由白色三角形指示。未移位的调制器图像114由黑色三角形指示。在不使用棱镜60的情况下，偏转棱镜60不改变调制器图像114相对于调制器图像平面115沿着投影轴170的位置。其余的光学器件（第一和第二光学元件70、40以及调制器光学元件32）也不改变被偏转棱镜60偏转的经调制光场分量110的调制器图像114的位置。
23.图2d中示出了穿过偏转棱镜60的经调制光场分量110的布局。偏转角θd可以被定义为从入射经调制光场分量110a到偏转棱镜60出口的出射经调制光场分量110b的角度。偏转角θd取决于偏转棱镜60的入射面611和出射面之间的取向差，或者图2d中的顶角θa。可以考虑偏转棱镜60的其他配置。例如，偏转棱镜60的形状可以包括具有相等底角的均匀三角形棱镜，或者可以由衍射光栅代替。
24.图2b示出了当观看者佩戴光场投影系统1时，当观看者的眼睛90聚焦在无限远时，光学光调制器20的投影图像，即第二针光图像120。如果将第二针光图像120（以及第一针光平面30中的第一针光图像31）称为“视点”，那么从这些视点，观看者看到对应于观看者的fov（在平面中）的投影图像140的拼接。更特别地，观看者看到对应于未偏转经调制光场分量110之一的未移位投影图像141，以及对应于调制器图像114的移位投影图像143，调制器图像114通过偏转棱镜60在调制器图像平面115中空间移位，并通过目镜40投影到距出瞳124的距离d处。
25.图2c示出了当观看者的眼睛90聚焦在比无限远更近时的投影图像140。对应于通过偏转棱镜60在调制器图像平面115中空间移位的调制器图像114的移位投影图像143相对于对应于未偏转经调制光场分量110的调制器图像114的投影图像141、142具有更大的移位。
26.在图3a中，光场投影系统1被表示为包括两个偏转棱镜60，其中每个偏转棱镜60被配置为将经调制光场分量110中的一个偏转预定角度。图3b和3c将未移位投影图像142与聚焦在无限远（图3b）的观看者看到的和聚焦在比无限远更近距离（图3c）的观看者看到的移位投影图像141、143进行比较。
27.两个偏转的经调制光场分量110的空间移位由白色三角形示出，而未偏转的经调制光场分量110在调制器图像平面115中的位置由黑色三角形指示。
28.光场投影系统1可以包括多于两个偏转棱镜60，以便偏转多个经调制光场分量110。
29.图4a和4b示出了包括阵列160的光学设备的截面图，该阵列160包括多个偏转棱镜60。例如，阵列160可以是微棱镜阵列。
30.阵列160可以被配置为使得每个偏转棱镜60与一个经调制光场分量110相互作用。阵列160可以进一步被配置为使得每个偏转棱镜60与多于一个经调制光场分量110相互作用，或者使得多个棱镜60在多个光场分量110上执行相同的光学转换。
31.在一个方面，阵列160被配置为使得阵列160的不同偏转棱镜60可以具有不同的顶角θa。在图4a和4b的示例中，顶角θa从阵列160的中心向外围增大，使得经调制光场分量110以增大的偏转角θd从阵列160的中心朝向外围偏转。阵列160中偏转棱镜60的其他配置是可能的。例如，偏转棱镜60的顶角θa可以从阵列160的中心向外围减小，或者可以对于阵列160中的所有偏转棱镜60基本相同。
32.在一个方面，阵列160包括至少一个中性光学元件61。与这样的中性光学元件61相互作用的经调制光场分量110没有空间移位调制器图像平面115。与这样的中性光学元件61相互作用的经调制光场分量110的调制器图像114也没有相对于调制器图像平面115沿着投影轴170移位。
33.中性光学元件61可以包括平透镜。在图4a中，阵列160包括在阵列160中心的中性光学元件61。在图4b的示例中，阵列160包括从阵列160的中心到外围交替的偏转棱镜60和中性光学元件61。阵列的中心由中性光学元件61制成。傅立叶滤波器34也表示在图4a和4b中。
34.图5a示出了图3的光场投影系统1的具体配置，其中两个经调制光场分量110被棱镜阵列160偏转到这样的程度，使得它们在观看者的fov中不重叠，而是创建空间分离的图像141和143的拼接。图5b示出了聚焦在无限远的观看者看到的未移位图像142和移位图像141、143，并且图5c示出了聚焦在比无限远更近距离的观看者看到的未移位图像142和移位图像141、143。它们与其他视点的部分重叠构成光场，而外围被穿过它们个体视点的单个图像所覆盖。
35.图6a示出了包括与经调制光场分量110相互作用的偏移透镜64的光场投影系统1。每个偏移透镜64被配置为使得经调制光场分量110在调制器图像平面115中空间移位，并且使得经调制光场分量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。在图6a中，黑色三角形示出了偏转的经调制光场分量110在调制器图像平面115中没有空间移位，但是对应的调制器图像114沿着投影轴170移位到处于调制器图像平面115中未偏转的经调制光场分量110的调制器图像115的左侧。
36.偏移透镜64可以由与偏转棱镜结合的成像透镜透镜制成。
37.在图6a中，在第一针光平面30外围处的两个偏移透镜64可以由相同成像透镜的切割出的部分形成，并且不同于在第一针光平面30中心的偏移透镜64。穿过两个外围偏移透镜64的经调制光场分量110因此可以生成调制器图像114，该调制器图像114相对于调制器图像平面115以及相对于由穿过中心偏移透镜64的经调制光场分量110生成的调制器图像
114的位置沿着投影轴170移位。
38.图6b示出了聚焦在无限远的观看者看到的未移位图像141和移位图像143。图6c示出了聚焦在比无限远更近距离的观看者看到的未移位图像142和移位图像141、143。在这种配置中，系统1通过使用两个不同的基础深度平面来显示经调制光场分量110，通过这两个不同的基础深度平面，系统1以与具有一个基础深度平面的系统相同的方式生成全范围的深度。这里，表述“基础深度平面”对应于如观看者所看到的光学光调制器20的图像平面。在图6a-6c中，取决于经调制光场分量110穿过的偏移透镜64，偏移透镜64使得观看者看到光学光调制器20 slm的不同图像平面（或基础深度平面）中的图像。具有至少一个另一个基础深度平面对于在与图像的其余部分相比离眼盒区121不同的像距d处显示高空间频率图像或经典平面内容（诸如文本）可以是有用的。这样的不同的像距d可以是大约50 cm。另一个基础深度平面可以进一步用于无限远场景的非光场部分，等等。
39.系统1可以在特定深度提供更好分辨率的图像，或者它可以用作仅具有几个不同深度的立体图像的投影仪，诸如一个平面屏幕更近，并且第二个更远，或者平面屏幕和光场的组合。
40.图7示出了包括阵列160的光学设备的截面图，该阵列160包括多个偏移透镜64。在可能的变型中，包括偏移透镜64的阵列160可以从由不同成像透镜切割出的环获得，并且组装在一起并且同心。替代地，包括偏移透镜64的阵列160可以从由成像透镜切割的立方体获得，以便创建不同同心成像透镜部分的阵列，其中几个不一定对称分布的部分是同一原始成像透镜的部分，其中同心透镜的轴与整个光学系统的轴重合。
41.在一个方面，包括偏移透镜64的阵列160进一步包括一个或几个中性光学元件61，类似于图4a和4b描述的微棱镜阵列。
42.例如，如果经调制光场分量110通过包括偏移透镜64的阵列160被同时投影，则对应的调制器图像114将在沿着投影轴170的不同光学距离处形成。经调制光场分量110也被偏移透镜64偏转，从而在调制器图像平面115中空间移位调制器图像114。因此，包括偏移透镜64的阵列160的光场投影系统1在沿着投影轴170的不同光学距离处和调制器图像平面115中的不同位置处创建图像。
43.在一个方面，包括偏移透镜64的阵列160可以进一步包括一个或几个偏转棱镜60。
44.在图8a中所图示的另一实施例中，光场投影系统1包括至少一个成像透镜63，其被配置为使经调制光场分量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移位穿过成像透镜63。成像透镜63基本上不使经调制光场分量110在调制器图像平面115中空间移位。这可以从沿着投影轴170穿过成像透镜63的经调制光场分量110的调制器图像114的移位位置（白色三角形）相对于没有穿过成像透镜63的经调制光场分量110的未移位调制器图像114（黑色三角形）看出。
45.与偏转棱镜60形成对照，成像透镜63（和偏移透镜64）改变经调制光场分量110光束的聚散度。偏转棱镜60不改变经调制光场分量110光束的聚散度（它保持准直），同时它产生会聚的（或发散的）经调制光场分量110光束。因此，成像透镜63改变调制器图像114沿着投影轴170的光学位置。
46.当傅立叶滤波器中的针光和孔具有相当大的直径（诸如大于1 mm）时，这就起了作用。因此，取决于图像分量穿过哪个透镜而在不同的光学距离中显示图像是可能的。
47.图8b示出了聚焦在无限远的观看者看到的图像143、142、141。图8c示出了聚焦在比无限远更近距离的观看者看到的图像143、142、141。除了它们明显的空间移位之外，图像143、142、141也可以取决于每个子图像的光学距离而变模糊或变清晰。这里，术语“子图像”对应于一个视点的经调制光场分量110。由于归因于小的经调制光场分量110和针孔所致景深小，所以子图像可以被认为是聚焦的。然而，实际上，每个视点也有其自己的光学距离，这尤其在经调制光场分量110和针孔不够小时起作用。因此，每个子图像的光学距离可以变化。
48.图9示出了包括阵列160的光学设备的截面图，该阵列160包括多个成像透镜63。在可能的变型中，包括成像透镜64的阵列160可以进一步包括一个或几个中性光学元件61。
49.在一方面，光场投影系统1可以包括偏转棱镜60、中性光学元件61、成像透镜63和偏移透镜64中的任何一个或多个，单独或者组合。当然，为了获得经调制光场分量110的调制器图像平面115中的空间移位，光场投影系统1必须至少包括偏转棱镜60或偏移透镜64。
50.在实施例中，阵列160被配置为与每个所述经调制光场分量110相互作用。
51.在一方面，一个经调制光场分量110穿过阵列160的光学设备60、61、63、64。
52.图10示出了包括包含100个针光101的阵列的针光阵列10的可能实现。针光101可以被同时照射，使得经调制光场分量110被同时投影。替代地，可以顺序地照射针光101，使得顺序地投影经调制光场分量110。后一选项在图10中由活动针光101a和非活动针光101b示出。活动针光101a投影照射光学光调制器20的入射光场100，以便沿着投影轴170投影对应的经调制光场分量110。在图10中；数字1至8图示了针光阵列10中不同针光101的可能照射顺序。也可以考虑其他照射顺序。
53.图11图示了使用光场投影系统1的观看者将看到的投影调制器图像114的拼接，该光场投影系统1包括在第一针光平面30处的微棱镜阵列160和包括九个针光101的针光阵列10。矩形的外围对应于投影图像144的大小，投影图像144对应于观看者的fov（在平面中）。所有九个调制器图像114（视点）在投影图像的中心区域145重叠。离中心区域145越远，调制器图像114的重叠越来越少。在拐角处只有一个调制器图像114。因此，中心区域145对应于具有高光场和颜色分辨率的窄fov，并且外围区域对应于具有较低光场（深度）和颜色分辨率的较宽fov。换句话说，中心区域145对应于具有高光场和颜色分辨率的有凹区域。因此，光场投影系统1可以提供窄fov中的高光场和颜色分辨率以及大fov中的低分辨率的组合。
54.图12图示了使用光场投影系统1的观看者将看到的投影调制器图像114的拼接，该光场投影系统1包括在第一针光平面30处的微棱镜阵列160和包括25个点光101的针光阵列10。与图11相同的推理成立，同时示出了更逼真的更高分辨率系统的情形。
55.图13示出了由偏转棱镜60分布的投影调制器图像114的拼接的另一个示例，使得中心区域145创建多分量光场（包括多个调制器图像114），而外围被8个个体移位调制器图像114覆盖。
56.图14示出了投影的调制器图像114的拼接的另一个示例，其中经调制光场分量110被同时投影通过阵列160，以便创建具有低角度、颜色和深度分辨率的宽fov外围图像，而中心区域145创建高分辨率多分量光场（包括多个调制器图像114）。
57.在实施例中，光场投影系统1包括眼睛跟踪和投影转向设备。眼睛跟踪和投影转向设备可以用于确定观看者正在看向何处，从而确定视网膜中央凹区相对于投影图像144在
何处。这里，视网膜中央凹区对应于投影图像144的中心区域145。
58.应理解，本发明不限于上述示例性实施例，并且在专利权利要求的范围内，实现的其他示例也是可能的。
59.光学光调制器20可以包括空间光调制器（slm），例如透射式空间光调制器或反射式空间光调制器。slm可以包括快速反射式slm，诸如硅上液晶（lcos）或硅上铁电液晶（flcos）、数字微镜器件（dmd）或其他合适的调制器。
60.光场投影系统1可以包括准直或部分准直透镜50。针光阵列10通过准直或部分准直透镜50照射光学光调制器20。准直或部分准直透镜50可以包括具有与准直或部分准直透镜相同功能的反射式或全息元件。
61.图15示出了根据替代配置的光场投影系统1，由此准直或部分准直透镜50和第一针光光学元件70可以是放置在反射式空间光调制器20的表面上的相同光学元件。
62.图16示出了根据替代配置的光场投影系统1，由此准直或部分准直透镜50和第一针光光学元件70是放置在反射式空间光调制器20的表面上的相同光学元件。此外，针光阵列10与第一针光平面30中的光学设备60、61、63、64重合。如果傅立叶滤波器34存在，那么针光阵列10也可以与这样的滤波器重合。在这样的配置中，针光阵列10应当包括孔（开口），以让经调制光场分量110穿过针光阵列10并到达调制器光学元件32。
63.图17示出了根据另一替代配置的光场投影系统1，由此第二光学元件40包括组合器。组合器40被配置用于反射来自调制器光学元件32的经调制光场分量110，并且用于在眼盒121内的第二针光平面124中形成第二针光图像120。组合器40可以包括：具有全息光栅的波导，其在固定的焦平面中提供图像（波导的堆叠可以用于提供多个焦平面）；包括全息图案的全息反射器；具有分束器的圆顶形半透明镜或椭球组合器。组合器40可以进一步包括半透明的第一元件，该第一元件包括具有凹面和椭球形的第一反射表面。组合器40可以进一步包括一般的自由形态表面。组合器40可以包括不同或相同倾斜镜的阵列。
64.组合器可以进一步被配置用于将自然光从真实世界朝向眼盒传输，使得投影的虚拟光场和自然光两者均经由组合器被投影在眼盒区121内。
65.参考数字和符号10
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针光阵列20
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光学光调制器、空间光调制器（slm），30
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第一针光平面31
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第一针光图像32
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调制器光学元件34
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傅立叶滤波器40
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第二光学元件50
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准直或部分准直透镜60
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偏转棱镜61
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中性光学元件63
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成像透镜64
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偏移透镜70
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第一针光光学元件
90
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眼睛92
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视网膜100
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入射光场101
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点光101a 活动点光101b 非活动点光110
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经调制光场分量110a 入射经调制光场分量110b 出射经调制光场分量112
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经调制和滤波的虚拟光场114
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调制器图像115
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调制器图像平面120
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第二针光图像、视点121
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眼盒区124
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第二针光平面、出瞳130
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瞳孔140、141
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投影图像142、 143
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投影图像145
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投影图像的中心区域160
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微棱镜阵列162
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成像透镜阵列163
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透镜元件164
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偏移透镜阵列165
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偏移透镜元件170
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投影轴θaꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
顶角θdꢀꢀꢀꢀꢀ
偏转角d
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像距