[发明专利]用于在空中成像的系统

权利要求书

1.一种用于在空中成像的系统，其包括，像源、透反镜和对向反射元件；其中

像源发出的光线经过透反镜的反射，照射到对向反射元件上，光线在所述对向反射元件上发生反射后以相反方向沿原入射路径出射，透射过所述透反镜后形成实像；

其中，所述对向反射元件由包括多个对向反射子元件的阵列形成；所述对向反射子元件每个都包括基本为平面形状的基材，以及分布在基材上的大量带反射面的对向反射单元；所述对向反射单元是直角顶点微结构，该直角顶点微结构带至少一个直角顶点，该直角顶点的三条棱互成直角；所述直角顶点微结构的中心线与所述基材的平面的法线的夹角小于15度，其中所述中心线与所述直角顶点微结构三条棱所成角度均相等；

在该系统的侧视图上看去，具有能够看到完整的该实像的完整实像视域，该完整实像视域具有交点为视域点的两条视域边界线；各该对向反射子元件的几何中心与该视域点的连线与该对向反射子元件上的该直角顶点微结构的中心线所成夹角都小于15度。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述对向反射子元件的阵列设置成，所述对向反射子元件不遮挡所述像源入射到所述透反镜的光线，并且/或者形成所述实像的所有光线的反向延长线都能够落在某一个对向反射子元件上。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，在所述系统的侧视图上看去，所述阵列包括距离所述透反镜距离较近的阵列第一端和距离所述透反镜距离较远的阵列第二端；所述视域边界线的反向延长线与所述透反镜交于离所述阵列第一端较近的透反镜第一点以及离所述阵列第一端较远的透反镜第二点；所述像源发出的光线具有位于所述像源与所述透反镜之间的有效照射区域，所述有效照射区域包括第一边界线和第二边界线，其中所述第一边界线为所述透反镜第一点到所述像源的各发光点的连线中与所述透反镜夹角最大的连线，而所述第二边界线为所述透反镜第二点到所述像源的各发光点的连线中与所述透反镜夹角最小的连线；所述对向反射子元件都包括子元件第一端和子元件第二端；

其中，每个子元件第一端都落在所述第一边界线上或落在所述有效照射区域之外，而每个子元件第二端都落在所述有效照射区域之外。

4.根据权利要求1-3任一项所述的系统，其特征在于，所述对向反射子元件的几何中心与所述视域点的连线与所述中心线夹角为0°。

5.根据权利要求1-3任一项所述的系统，其特征在于，在所述系统的侧视图上看去，将所述阵列的所有对向反射子元件按照离所述透反镜第一点的距离由近至远排序，定义离所述透反镜第一点的距离最近的对向反射子元件的位置为最前，离所述透反镜第一点的距离最远的对向反射子元件的位置为最后，其中，相邻两个对向反射子元件中，前一个对向反射子元件的子元件第二端与后一个对向反射子元件的子元件第一端设置成，前者与所述视域点的连线和所述第一边界线的交点位于后者与所述视域点的连线和所述第一边界线的交点的后方，或者与其重叠。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述直角顶点微结构和所述基材是由同样的透明材质一体形成的，所述直角顶点是向外凸起的，所述反射面形成在所述直角顶点的三条棱两两交互而成的三个面上。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述反射面形成于所述基材朝向所述直角顶点微结构的面上；或者，

所述反射面形成于所述基材与所述直角顶点微结构交界的区域上。

8.根据权利要求1-3或6-7任一项所述的系统，其特征在于，所述直角顶点微结构的三条棱不等长，最长的棱长度不超过最短的棱长度的10倍。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述对向反射单元包括第一材质和第二材质中的一种，所述对向反射单元还包括反射面；

所述第一材质是透明的实体材料；

所述第一材质从光线的入射路径看去，位于所述反射面的前方；所述光线经由第一材质入射后，在反射面上经反射后，又从第一材质出射；

所述第二材质从光线的入射路径看去，位于所述反射面的后方。

10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述对向反射单元包括第一材质和第二材质，所述对向反射单元还包括反射面；

所述第一材质是空气或者真空；而所述第二材质是薄膜、幕布或板材、胶质；

所述第一材质从光线的入射路径看去，位于所述反射面的前方；所述光线经由第一材质入射后，在反射面上经反射后，又从第一材质出射；

所述第二材质从光线的入射路径看去，位于所述反射面的后方。