1.一种用于显示系统的光学配置,包括:
具有吸收环境光线的光学特性的前屏幕,其中所述前屏幕包括小孔的阵列;
第一微透镜阵列,所述第一微透镜阵列耦接为从图像生成层的像素阵列接收图像光线;以及
第二微透镜阵列,所述第二微透镜阵列设置于所述前屏幕和所述第一微透镜阵列之间,其中所述第二微透镜阵列从所述第一微透镜阵列偏移约所述第一微透镜阵列中的微透镜的焦距,并且其中所述第二微透镜阵列耦接为引导从所述第一微透镜阵列接收的图像光线穿过所述小孔的阵列,所述第一微透镜阵列中的所述微透镜中的每一个与所述第二微透镜阵列中对应的微透镜在轴向上对准。
2.根据权利要求1所述的光学配置,还包括设置于所述第一微透镜阵列和所述第二微透镜阵列之间的封装材料。
3.根据权利要求2所述的光学配置,其中所述封装材料具有与所述第一微透镜阵列和所述第二微透镜阵列不同的折射率。
4.根据权利要求1所述的光学配置,其中所述第二微透镜阵列包含多个透镜子集,每个所述透镜子集包含:
围绕所述小孔的阵列的中心小孔居中的中心透镜;以及
从对应的小孔的中心偏移一偏移距离的周边透镜,其中所述偏移距离随着距离所述中心透镜的距离增加而逐渐增加。
5.根据权利要求4所述的光学配置,其中所述第一微透镜阵列具有所述第一微透镜阵列中的微透镜之间的均匀间距,并且其中所述第二微透镜阵列具有所述第二微透镜阵列中的微透镜之间的均匀间距,并且其中所述小孔的阵列中的小孔之间的间隔随着偏移的增加而增加。
6.根据权利要求1所述的光学配置,其中所述第一微透镜阵列和所述第二微透镜阵列的配置具有照明的数值孔径,所述数值孔径等于或小于所述配置的接收角度,以避免所述第二微透镜阵列中相邻的微透镜之间的光学串扰。
7.根据权利要求1所述的光学配置,其中所述第二微透镜阵列引导所述图像光线的主光线法向于所述前屏幕的平面。
8.根据权利要求1所述的光学配置,其中所述第一微透镜阵列和所述第二微透镜阵列整合为相同材料的连续部分。
9.根据权利要求1所述的光学配置,其中所述第一微透镜阵列的所述微透镜的第一曲面与所述第二微透镜阵列的所述微透镜的第二曲面面朝相同方向。
10.根据权利要求1所述的光学配置,其中所述第一微透镜阵列的所述微透镜的第一曲面与所述第二微透镜阵列的所述微透镜的第二曲面面朝相反方向。
11.根据权利要求1所述的光学配置,还包括:
具有多个光源的照明层,其中所述光源中的每一个配置为发射具有明确限定的角度范围的发散投射光束;以及
具有多个像素阵列的图像生成层,所述多个像素阵列与所述多个像素阵列中的邻近的像素阵列间隔开,其中每个像素阵列配置为接收来自所述多个光源中的所述光源中的一个的发散投射光束,以及生成包括投射的子图像的所述图像光线。
12.根据权利要求11所述的光学配置,其中所述多个光源中的所述光源中的每一个居中于所述多个像素阵列中的一个像素阵列的下方。
13.根据权利要求12所述的光学配置,其中所述第二微透镜阵列包含多个透镜子集,每个透镜子集包含:
围绕所述小孔的阵列中的中心小孔居中的中心透镜,其中所述中心透镜与所述光源中的一个的中心在轴向上对准。
14.根据权利要求1所述的光学配置,其中所述第二微透镜阵列从所述第一微透镜阵列偏移约所述第一微透镜阵列中的所述微透镜的焦距的1.0倍到1.2倍之间。
15.一种显示装置,包括:
具有多个光源的照明层,其中所述光源中的每一个配置为发射具有明确限定的角度范围的发散投射光束;
具有多个像素阵列的图像生成层,所述像素阵列与所述多个像素阵列中的邻近像素阵列间隔开,其中每个所述像素阵列配置为接收来自所述多个光源中的所述光源中的一个的所述发散投射光束,并且生成包含投射的子图像的图像光线;
第一微透镜阵列,所述第一微透镜阵列配置为接收来自所述图像生成层的所述投射的子图像;
线性偏振器层,其中所述投射的子图像组合以形成统一图像;
四分之一波片,所述四分之一波片设置于所述第一微透镜阵列和所述线性偏振器层之间;以及
第二微透镜阵列,所述第二微透镜阵列设置于所述四分之一波片与所述第一微透镜阵列之间,其中所述第二微透镜阵列耦接为引导从所述第一微透镜阵列接收的图像光线以标称法向于所述四分之一波片的平面的角度入射到所述四分之一波片,所述第一微透镜阵列中的所述微透镜中的每一个与所述第二微透镜阵列中的对应的微透镜在轴向上对准。
16.根据权利要求15所述的显示装置,还包括:偏振保持漫射器,以在所述图像光线从所述第二微透镜阵列出射后,整形所述图像光线的角度分布,其中所述偏振保持漫射器包含非均匀微透镜阵列。
17.根据权利要求16所述的显示装置,其中所述偏振保持漫射器设置于所述第二微透镜阵列和所述四分之一波片之间。
18.根据权利要求15所述的显示装置,还包括:设置于所述第一微透镜阵列和所述第二微透镜阵列之间的封装材料。
19.根据权利要求18所述的显示装置,其中所述封装材料具有与所述第一微透镜阵列和所述第二微透镜阵列不同的折射率。
20.根据权利要求15所述的显示装置,其中所述第一微透镜阵列和所述第二微透镜阵列的配置具有照明的数值孔径,所述数值孔径等于或小于所述配置的接收角度,以避免所述第二微透镜阵列中相邻的微透镜之间的光学串扰。