[发明专利]用于光场显示器中的孔径扩展的方法和系统

权利要求书

1.一种光场显示设备，包括：

发光层，其包括多个可单独控制的发光元件；

光学层，所述光学层覆盖所述发光层，且包括多个准直透镜，每个透镜对应于所述多个发光元件的一组发光元件并被配置为将对应发光元件发射的光准直成在各种各自方向上发射的相应原始准直光束；

第一衍射光栅，其覆盖所述光学层，并被配置为将所述原始准直光束中的每一者分成第一代准直子光束；

第二衍射光栅，其覆盖所述第一衍射光栅，并被配置为将所述第一代子光束中的每一者分成第二代准直子光束；以及

空间光调制器，覆盖所述第二衍射光栅，被配置为选择性地使所述空间光调制器的一部分不透明，以使得所述第二代准直子光束中的到达所述述空间光调制器的第二光束在该第二光束具有与所述原始准直光束中的一原始光束的方向不同的方向的情况下被阻挡，其中所述第二光束通过所述第一和第二衍射光栅而被从所述原始光束分出来。

2.根据权利要求1所述的显示设备，其中所述空间光调制器是LCD面板。

3.根据权利要求1所述的显示设备，其中所述第一衍射光栅的光栅线和所述第二衍射光栅的光栅线基本上平行。

4.根据权利要求1所述的显示设备，其中所述第一衍射光栅的光栅线和所述第二衍射光栅的光栅线具有基本上相同的线对密度。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的显示设备，其中所述准直透镜是柱面透镜。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的显示设备，其中所述准直透镜是凸透镜。

7.根据权利要求1-4中任一项所述的显示设备，进一步包括在所述发光层与所述光学层之间的可移动折射层。

8.根据权利要求1-4中任一项所述的显示设备，其中所述第一衍射光栅和所述第二衍射光栅分开0.5mm至5mm。

9.根据权利要求1-4中任一项所述的显示设备，其中所述第一衍射光栅和所述第二衍射光栅分开5mm至10mm。

10.根据权利要求1-4中任一项所述的显示设备，其中所述发光层中的所述多个可单独控制的发光元件被布置成二维阵列。

11.一种提供光场显示的方法，所述方法包括：

从包括多个发光元件的发光层中的至少一个发光元件选择性地发射光；

通过使用包括多个准直透镜的光学层，将所发射的光准直成在各种各自方向上发射的原始准直光束；

使用第一衍射光栅将所述原始准直光束中的每一者分成第一代准直子光束；

使用第二衍射光栅将所述第一代准直子光束中的每一者分成第二代准直子光束；以及

使用空间光调制器，在所述第二代准直子光束中的第二光束具有与所述原始准直光束中的一原始光束的方向不同的方向的情况下，阻挡该第二光束，其中所述第二光束通过所述第一和第二衍射光栅而被从所述原始光束分出来，所述阻挡通过选择性地使所述空间光调制器的部分不透明而进行。

12.根据权利要求11所述的方法，其中光被从多个所述发光元件选择性地发射，以生成图像。

13.根据权利要求11所述的方法，其中准直所发射的光通过使用微透镜阵列而被执行。