[发明专利]用于形成三维光场分布的光学器件、系统和方法

权利要求书

1.一种用于形成三维光场的分布的光学器件(100)，所述光学器件(100)包括：

单位晶格的阵列(102)，其中，单位晶格的所述阵列(102)中的单位晶格(140)能单独寻址以用于控制所述单位晶格的光学特性，其中对所述单位晶格的寻址被配置成：将所述单位晶格的光学特性在光学特性的第一状况与光学特性的第二状况之间切换；

其中，单位晶格的所述阵列(102)中的单位晶格被配置为选择性地活跃或不活跃，并且其中，单位晶格的所述阵列(102)至少包括单位晶格的第一子集和单位晶格的第二子集，其中所述第一子集和所述第二子集不相交，并且其中，所述第一子集和所述第二子集中的一个子集被选择性地配置为活跃子集而另一个子集被选择性地配置为不活跃子集，单位晶格的子集中的单位晶格被配置成从不活跃联合切换到活跃，

其中，仅所述活跃子集中的活跃单位晶格被配置成：与入射光束(106)相互作用并协作以形成三维光场的所述分布；并且

其中，所述不活跃子集中的不活跃单位晶格被寻址以用于在所述不活跃子集中的单位晶格不活跃时切换所述不活跃子集中的单位晶格的光学特性，以将表示要显示的下一全息图像的信息写入不活跃子集中的单位晶格中。

2.如权利要求1所述的光学器件，其特征在于，所述第一子集中的单位晶格在单位晶格的所述阵列中与所述第二子集中的单位晶格交错布置。

3.如权利要求1所述的光学器件，其特征在于，单位晶格的所述第一子集形成单位晶格的第一子阵列，并且单位晶格的所述第二子集形成单位晶格的第二子阵列，并且其中，所述第一子阵列和所述第二子阵列在共同基板上彼此毗邻地布置。

4.如前述权利要求中任一项所述的光学器件，其特征在于，单位晶格的每个子集包括被配置成与第一波长的光相互作用的第一单位晶格以及被配置成与不同于所述第一波长的光的第二波长的光相互作用的第二单位晶格。

5.如权利要求1-3中任一项所述的光学器件，其特征在于，进一步包括相对于单位晶格的所述阵列(102)布置的遮光器结构(120)，其中所述遮光器结构(120)能被控制以用于选择所述遮光器结构(120)上的入射光是否到达所述遮光器结构(120)与其相关联的单位晶格，以选择所述单位晶格是不活跃的还是活跃的。

6.如权利要求5所述的光学器件，其特征在于，所述遮光器结构(120)包括由单位晶格的所述第一子集共享的第一遮光器以及由单位晶格的所述第二子集共享的第二遮光器。

7.如权利要求5所述的光学器件，其特征在于，所述遮光器结构(120)包括遮光器单元的阵列，其中每个遮光器单元与单个单位晶格相关联，并且其中，与所述第一子集相关联的遮光器单元被配置成被联合地控制以用于将所述第一子集中的单位晶格从不活跃切换到活跃。

8.如权利要求5所述的光学器件，其特征在于，所述光学器件(100)包括向所述遮光器结构(120)提供控制信号的控制器(210)，其中控制信号被配置成基于以下各项来控制所述遮光器结构(120)上的入射光是否到达所述遮光器结构(120)与其相关联的单位晶格：改变相变材料的状态，改变液晶的状态以用于控制经过偏振滤光器的光，诱发电光效应，诱发磁光效应，改变正被偏振滤光器透射的光的偏振，激活微机电系统中的致动器的移动，或激活宏观机械遮光器。

9.如权利要求1-3中任一项所述的光学器件，其特征在于，所述光学器件(100)包括相对于单位晶格的所述阵列(102)布置的一组无源偏振滤光器，其中单位晶格的所述第一子集与被配置成透射第一偏振的光的第一偏振滤光器相关联，并且其中，单位晶格的所述第二子集与被配置成透射不同于所述第一偏振的第二偏振的光的第二偏振滤光器相关联。