CN113728530B 四维能量引导系统和方法 （光场实验室公司）

2021.10.25PCT/US2020/026486202WO2020/206190EN2020.10.08一种能量引导系统可包含一个或多个能量述多个能量引导表面布置成使得从每个能量引导表面起的所述能量传播路径分别定义为四维面的位置的两个空间坐标和定义相应传播路径来确定用于操作所述一个或多个能量源和所述2多个能量引导表面，其配置成各自从所述多个能量源控制器，其与所述多个能量源和所述多个能量引导表面通信，所所述能量源和所述能量引导表面提供同步信号以沿着不同能量传播路径选择性地引导能其中所述多个能量引导表面布置成使得从每个能量引导表面起的所述能量传播路径其中所述控制器的所述同步信号配置成操作所述能量源和所述能量引导表面沿着不所述控制器用于提供用于能量源的产生调制能量相较于时间的分布供包括发送到能量引导表面以产生能量传播路径角度相较于时间的分布的指2.根据权利要求1所述的能量引导系统，其中所述能量引导表面中的至少一个包括一3.根据权利要求2所述的能量引导系统，其中所述一个或多个超材料层配置成从中透射能量并将其透射到所述能量引导表面中的所述至少一个的所述多个能4.根据权利要求2所述的能量引导系统，其中所述一个或多个超材料层配置成从其反射能量并将其反射到所述能量引导表面中的所述至少一个的所述多个能5.根据权利要求1所述的能量引导系统，其中所述能量引导表面中的至少一个包括能6.根据权利要求5所述的能量引导系统，其中所述至少一个反射表面包括微机电系统7.根据权利要求1所述的能量引导系统，其中所述至少一个能量源配置成提供准直能8.根据权利要求1所述的能量引导系统，所述系统进一步包括定位在所述能量引导表10.根据权利要求1所述的能量引导系统，其中所述至少一个能量源包括点状能量源，并且所述能量引导系统进一步包括定位成将来自所述至少一个能量源的能量准直的至少11.根据权利要求1所述的能量引导系统，其中所述至少一个能量源包括点状能量源，并且所述能量引导表面配置成将从相应的至少一个能量源接3多个能量引导表面中的至少一个的能量传播轴相对于所述多个能量引导表面中的所述至其中所述可重新配置透射位点能够用于沿着所述能量引导表面的相应能量传播路径从所14.根据权利要求13所述的能量引导系统，其中所述多个能量源容纳于安装到所述衬15.根据权利要求13所述的能量引导系统，其中所述多个能量源安装在与所述衬底对16.根据权利要求15所述的能量引导系统，其中所述多个能量源和所述公共背板层限17.根据权利要求15所述的能量引导系统，其中所述多个能量源和所述公共背板层限每个能量源基本上只向所述可重新配置透射位点中结构配置成基本上将来自所述能量源中的一个的能量传播限制到超过一个所述可重新配20.根据权利要求1所述的能量引导系统，其衬底，其界定在其中限定的可重新配置透射位点，所述可重新所述对应的至少一个能量源向所述可重新配置透射位22.根据权利要求21所述的能量引导系统，其中所述能量引导模块布置成形成可重新配置透射位点阵列，使得能量能够沿着所述能量传播路径从每个可重新配置透射位点引衬底，其界定在其中限定的可重新配置透射位点，所述可重新能量抑制结构，其配置成基本上将来自每个能量源的能24.根据权利要求20所述的能量引导系统，其进一步包括定位在所述能量引导表面中25.根据权利要求24所述的能量引导系统，其中所述能量引导表面中的所述至少一个能够用于在第一时间段期间沿着第一能量传播路径引导能量并在第二时间段期间沿着第4述第一和第二时间段之间同步某一时间段期间的所述快能量引导表面阵列，每个能量引导表面配置成接收控制器，其与所述能量源和所述能量引导表面通信，所述控源和所述能量引导表面提供同步信号以沿着不同能量传播其中所述多个能量引导表面布置成阵列，使得从每个能量引其中所述控制器的所述同步信号配置成操作所述能量源和所述能量引导表面沿着不所述控制器用于提供用于能量源的产生调制能量相较于时间的分布供包括发送到能量引导表面以产生能量传播路径角度相较于时间的分布的指27.根据权利要求26所述的能量引导系统，其中所述控制器的所述信号使所述能量引导表面中的至少一个按某一顺序沿着一组能量传播路径28.根据权利要求26所述的能量引导系统，其中所述能量引导表面中的至少一个包括29.根据权利要求26所述的能量引导系统，其中所述一个或多个超材料层配置成从其配置成从其偏转通过所述一个或多个层的能量并将其偏转到所述能量引导表面中的所述31.根据权利要求26所述的能量引导系统，其中所述能量引导表面中的至少一个包括33.根据权利要求26所述的能量引导系统，其中每个能量引导表面的所述能量传播路述多个能量引导表面中的至少一个的能量传播轴相对于所述多个能量引导表面中的所述34.根据权利要求26所述的能量引导系统，其中所述多个能量引导表面由在衬底中限35.根据权利要求26所述的能量引导系统，其中所述多个能量引导表面容纳于模块化36.根据权利要求35所述的能量引导系统，其中每个能量引导模块包括界定在其中限537.根据权利要求36所述的能量引导系统，其中所述能量引导模块布置成形成可重新配置反射位点阵列，使得能量能够沿着所述能量传播路径从每个可重新配置反射位点引38.根据权利要求26所述的能量引导系统，其进一步包括定位在所述能量引导表面中39.根据权利要求38所述的能量引导系统，其中所述能量引导表面中的所述至少一个能够用于在第一时间段期间沿着第一能量传播路径引导能量并在第二时间段期间沿着第述第一和第二时间段之间同步某一时间段期间的所述快40.根据权利要求26所述的能量引导系统，其中所述能量源配置成按时间顺序提供调41.根据权利要求40所述的能量引导系统，其中所述能量源调制成在不同时间段期间42.根据权利要求41所述的能量引导系统，其中至少一个能量引导表面的操作与能量43.一种使用如权利要求1-42任一项所述的能量引导系统进行的用于根据四维函数引两个空间坐标，其定义在所述4D坐标系中多个能量引导量引导表面配置成各自从一个或多个能量源接收能量并从其沿着多个能量传播路径引导将所述数据集处理成数据子集，每个数据子集包括在所述4D坐标基于第一数据子集，确定用于操作第一能量引导表面的第一指令，44.根据权利要求43所述的方法，其中所述能量属性数据包括选自由以下组成的组的确定沿着所述第一能量引导表面的不同能量传播路径引导能量的所述6根据所确定的第二指令操作所述第二能量引导表面以时间连续49.根据权利要求43所述的方法，其中沿着所述第一能量引导表面的不同能量传播路7息渲染为一种格式以允许4D能量场投影系统从3D环境输出在场景上建模的4D能量场的系y)和2D角坐标一起形成4D坐标(x,y,3,0),其中每一能量传播射线描述为从所述位置进行的[0004]可以通过利用能量引导表面偏转能量束来沿着一系列能量传播路径从固定位置所述控制器可用于向所述能量源和所述能量引导表面提供同步信号以沿着不同能量传播两个空间坐标和定义相应传播路径的角方向的8[0008]根据本公开的原理的用于根据四维函数引导能量的分别包括定义在所述4D坐标系中多个能量引导表面的空间位置的两个空间坐标和定义从坐标的所述能量传播路径的所述两个角坐标的所述能量属性数据；3)基于第一数据子集，[0011]图1C示出具有围绕两个轴倾斜的倾斜能量反射器的能量引导装置的一个实施例[0016]图2D是包括能量源和能量引导装置的可配置透射能量引导表面的能量引导模块[0017]图2E是包括能量源和能量引导装置的可配置透射能量引导表面的能量引导模块9能量引导装置包括在单个衬底中限定的多个独立控制的可[0026]图4A是包括单点状能量源和可配置透射能量引导装置的能量引导模块的正交侧[0027]图4B是含有单点状能量源和可配置透射能量引导装置的能量引导模块的正交侧[0028]图4C是包括单点状能量源和可配置透射能量引导装置的能量引导模块的正交侧斜的能量投射轴。[0035]图6是包括具有八个能量引导模块的阵列的能量引导系统的一个实施方案的透视[0036]图7是包括具有八个能量引导模块的阵列的能量引导系统的一个实施方案的透视装置分别将入射的大面积准直能量的部分反射到反射能量传[0040]图9是具有能量引导层的能量引导系统的一个实施方案的正交视图，所述能量引于公共背板上的一个或多个能量源的能量束偏转到能[0043]本公开的一个方面涉及用于通过利用能量引导表面偏转来自能量源的能量来沿传播路径的方向的角坐标θ和此类能量引导装置的一个实例是超表面。超表面可用于创动态调整以操纵入射光的相位、幅度和偏振。这些光学超表面的实施例可利用向列液晶角坐标θ和的宽角度范围内的快速扫描。机电(MEMS)装置，它可以使用微制造技术来生产。MEMS装置的物理尺寸可在维谱的下能量反射器可构造为2D扫描镜，它可在大于100Hz且有时超过1000Hz的扫描频率下操作。位置相关联的离散能量传播路径的数目可以是与720p相关联的总像素量＝1280x720或9.2x105在竖直角度范围中存在720个能量传播路径方向，所有这些都具有微镜的相同位置坐标(x,y)。能量引导系统可以使用许多此类包括激光器等能量源和微镜等能量偏转表面的模散能量传播路径的数目的限制因素可包含针对能量源可实现的调制频率以及能量引导表所述能量源和所述能量引导表面提供同步信号以沿着不同能量传播路径选择性地引导能安装角度以实现从能量引导表面进行的能量投射的角度的所需布置[0051]图1A示出包括含有主动区域的可配置反射超表面122的能量引导表面120的正交述可配置反射超表面122配置成在两个正交轴θ、p130上将入射能量125偏转到许多可能的能量束125反射到能量传播路径126，但是系统120可配置成在轴θ和p130的角度范围中生[0052]可重新配置的超表面可包含布置在所述表面上的多个动态可调元件。在实施例过由双各向同性材料或双各向异性材料制成的结构构造而成而具有更高的效率来偏转光跨某一角度范围来编程能量引导角度(p、3)。[0056]图1B示出包括可配置透射超表面142和控制器143的能量引导表面140的正交视操作超表面142以在两个轴θ、p150上将入射能量145偏转到许多可能的传播路径中的一个。超表面142上的纳米结构141配置成透射入射能量145并将其偏转到能量传播路径146，[0057]图1A和1B中所示的可重新配置超表面可包含布置在所述表面上的多个动态可调所述多个元件中的每一个进一步包含一对电极，其配置成跨电气可调材料施加可调电压。独通过超表面控制器123或143寻址，所述超表面控制器可用于提供对这些元件的主动控[0058]图1C示出用倾斜能量反射器101实施的能量引导表面160的一个实施例的正交视导系统160包括MEMS装置。在图1C示出的实施例中，倾斜能量反射器能量引导表面101(例挠曲部可以是扭转铰链，并且倾斜能量反射器101、挠曲部对102和104由一层单晶硅蚀刻[0059]图1D示出能量引导表面160的正交视图，其中反射器101在一个轴上倾斜角度θ106，并在另一正交轴上倾斜角度p107.万向节构造确保了倾斜能量反射器101的中心在反馈电子组件的印刷电路板(PCB)的形式，所述反馈电子组件例如小型LED源或光电检测器，并且微镜105的框架可以利用垫片安装到此[0060]能量引导倾斜反射器101可以使用各种方法致动。静电致动可以使用MEMS平行板极电容器结构或具有多个小间距的平行板的MEMS竖直梳状驱动致动器来实现(这些在图1C射器101下方配置于表面110上以在倾斜能量反射器101的相对侧面上产生推拉结构的磁场101下方位于安装表面110上，且控制器106读取这些倾斜反馈元件并计算正确电磁驱动信受振动影响的固定倾斜角度或改变能量反射器的倾斜都可以通过运行主动控制环路来实[0064]图2A是包括能量源203与可配置能量引导表面201A的能量引导模块200的正交侧视图，所述能量源203将能量束206引导到能量引导装置202A，所述可配置能量引导表面传播路径207围绕能量传播轴208，此能量传播轴可以是关于能量传播路径207的角度范围量引导装置和能量源的操作的各个方面的任何其[0065]在实施例中，可以将额外的能量修改组件添加到能量引导模块200中以便实现不阻抗值的类似组件。诸如边缘发射激光器或VCSEL之类的能量源可以直接调制或具有永久[0066]图2B是包括能量源203与可配置能量引导表面202B的能量引导模块210的正交侧视图，所述能量源203引导能量206穿过能量束修改组件211和213并到达射束偏转装置量能量传播路径215中的任一个偏转，二维角偏转范围215A取决于配置于能量引导装置202B的能量引导表面201B上的双轴倾斜。可能的偏转能量传播路径215围绕能量传播轴径群组215，以便它们在向外能量被能量引导装置202B偏转之后(而不是之前)被向外能量表面正交的方向上投射能量可能是有利的。图2C是包括能量源203与可配置能量引导表面201C的模块220的正交侧视图，所述能量源203引导能量206穿过能量修改组件211和213并到达能量引导装置202C，所述可配置能量引导表面201束214，这能够生成绕不与模块基座204C正交的能量传播轴218布置的多个能量传播路径217中的任一个。作为关于离开能量引导模块220的能量传播路径217的二维角度范围217A的对称轴的能量传播轴218相对于机械封装204C的基座法线209倾斜非零偏转角219，所述块230的正交侧视图，所述能量源203引导能量206穿过任选的能量束修改组件211和213并基座可含有处理器、电子驱动电路、电子反馈电路、能量源203的调制电子器件、电引线[0069]图2E是包括能量源203的能量引导模块240的正交侧视图，所述能量源203引导能的角度范围273A中的大量能量传播路径273中的任一个。此装置类似于图2D中所示的装置230，但组件布置不同，组件被机械基座及包装物204E和连接器205E围封。能量引导装置[0070]图2F是能量引导模块250的正交侧视图，此模块类似于图2E中所示的能量引导模块240，不同之处在于它含有相对于模块的机械基座205E的法线209倾斜的能量传播轴282量引导表面201F可以是具有可重新配置的纳米结构的超表面。机械封装204E围封能量源203，并向能量引导装置202F的机械安装件262F提供附接点，并且为连接器205E提供电连[0071]图2G是含有能量引导层202G的能量引导模块260的正交侧视图，所述能量引导层连接器提供对每个能量源203A、203B和203C的控制器(未示出)以及公共衬底276内的能量引导位点(未示出)的所述一个或多个控制[0073]能量引导模块260的可重新配置透射能量引导位点201G、201H和201I位于坐标的数目。图2G中所示的配置是实例实施方案，并不意图限制可在通过能量引导位点201G、量传播路径将独立控制的能量束递送到公共衬底内的三个独立的可重新配置能量引导位系统。图2H是包括产生能量206的能量源203的模块化能量源270的正交侧视图，所述能量以其它方式处理能量使其更适合投射的能量形成组能量束的能量源模块。在另一实施例中，可以使用产生基本上准直但是含有一些会聚(聚焦)或发散(散焦)的能量的能量源模块。每个能量源模块270示出为附接到公共背板层296偏振或以其它方式处理能量使其更适合用于特定能量引导应用的能量形成组件的无限配量引导系统可使用近乎完美准直的能量源但是具有略微聚焦或散焦的能量的能量源来配具有与其相关联的显著发散的能量束304。这是图2H中所示的模块化能量源270的替代方[0077]图3B示出具有能量引导表面装置398的能量引导系统的正交视图，所述能量引导表面装置398包括单个衬底395中所含的多个独立控制的可重新配置能量引导表面位点301A、301B和301C，每个能量引导位点配置成偏转来自图3A中所示的能量源模块300的能一个处，可能能量传播路径群组387A、387B和387C的能量相应地从衬底395的表面向外投二维角度范围(3,p)388A、388B和388C。这些坐标共同对应于众多4D坐标(x=0,y0,3,p)、了将射束偏转到两个角度轴上的许多可能传播路径中的一个中之外，能量引导位点301A、301B和301B还配置成执行图3A中所示的输入能量304的轻微聚焦。尽管图3B示出了仅具有个或多个能量引导位点可以限定在一个衬底内，并且整个系统可含有一个或多个此类衬有其自身的能量源的单独模块的一部分，还是能量引导表面限定于共享公共衬底的位点，还是能量引导表面是透射或反射的。图3C是包括能量引导模块240的阵列的电磁能引导系的在第二时间实例t2的能量引导系统3001。第一时间实例t1和第二时间实例t2均可在能量量，并且能量传播路径会聚于相对于观察者150投射在能量引导系统表面3002后方的全息对象3011或相对于观察者150在能量引导系统表面3002前方的全息对象3012上的点。能量外全息对象3012上的点3032。每个能量引导模块240的能量引导表面位点201E可配置成沿知全息对象的每刷新周期可实现的可寻址角度的数目可取决于每个能量引导模块改变能每个能量引导模块可以在每个刷新周期覆盖许多能量引导角度，以形成全息对象3011和于全息对象3012的相同点3031，但是相对于观察者150形成全息对象3012不需要能量的这每一刷新周期通过能量引导装置实现的角度的数目以及能量传播模块的密度高到足以在能量引导系统可使用基本上发散的能量源和配置成执行能量准直和能量偏转以在两个轴的整个输出角度范围内产生准直能量的能量引导表面来构造。图4A是包括单个能量源401配置透射能量引导装置403A校正此发散并产生准直和偏转的输出射束。能量源401可以是射能量引导表面404A执行能量偏转以及能量聚焦，以在角度范围θ、p407内沿着能量传播件405和能量源401围封在具有连接器409的机械封装408中，其中连接器409用于路由能量个能量源401但不含产生基本上发散的多个能量射线402的能量聚焦元件(例如，图3A中的聚焦元件303)并且具有能量引导元件的能量引导模块420的正交侧视图，所述能量引导元件校正此发散并产生基本上准直但略微聚焦的输出能量。利用机械安装件405安装的能量度范围θ、p427内产生准直但略微聚焦的输出能量，所述角度范围包含存在于围绕能量传制可在通过能量引导表面404B偏转之前或在偏转之后添加到能量传播路径中且用于放大、更适合用于特定能量引导应用的能量形成组件将入射的发散能量射线402变换成输出准直能量束，所述角度范围包含存在于围绕能量传在通过能量引导表面404C偏转之前或在偏转之后添加到能量传播路径中且用于放大、聚全都示出了具有若干可能输出能量传播路[0083]图5A是能量引导模块500的操作的示意图，包括调制能量源508将能量537引导到具有可重新配置能量引导透射表面504的能量引导装置502。图5A中的时序图示出能量源508的调制和能量引导表面504跨随时间而变的一系列输出能量传播路径角度θ538沿着具射表面504可以是衬底503内的主动区域。能量引导表面504可在与θ正交的轴上偏转入射制器506可用于生成用于能量源508的产生调制能量E(t)相较于时间的分布537的调制信器505，以形成实现能量传播路径角度θ538的表面分布。在图5A的右侧示出调制能量E(t)538，当能量源打开时改变角度θ538，当能量源打开时改变角度θ538并且同时改变能量水布538使得能量沿着一系列具有不同能量E1-E7的能量传播路径530引导。在循环中最早的束于向右投射在最大角度θ526附近的E7。依据能量传播路径变化的相对速度和调制频率，沿着大量能量传播路径的能量可以在固定时间段内投射，这取决于能量引导表面装置502的配置是实例实施方案，并不意图限制可在通过能量引导表面504偏转之前或在偏转之后制偏振或以其它方式处理能量使其更适合用于特定能量引导应用的能量形成组件的无限[0084]图5B是能量引导模块510的一个实施方案的透视图，此模块可与图5A中所示的模光学器件之类的衍射元件或其它光学组件可以添加到能量射线路径530B中的射束路径537B或射束偏转表面504的相对侧。能量引导装置502可与图1B中所示的能量引导系统140引导表面装置502可以在两个轴(9、)上偏转入射能量537B的同时沿具有对应值(S,P)的任对应于(s,p)⃞(0,0)518,从而产生与能量引导装置502的表面的法线513平行的能量传播轴[0085]图5C是示出能量引导模块540的操作的示意图，包括调制能量源508将能量537引量源508的调制和能量引导表面544跨随时间而变的一系列输出角度θ538沿着具有不同能量E1-E7的一系列七个传播路径530引导能量的操作之间的可能同步。能量引导反射表面544可以是衬底543中的主动区域。能量引导表面544可在与θ正交的轴上偏转入射相较于时间的分布538的指令的信号。控制器546和能量引导装置542之间的指令可寻址到以在固定时间段内投射大量能量传播路径，这取决于542所产生的可分辨角度的数目。并限制可在通过能量引导表面544偏转之前或在偏转之后添加到能量传播路径中且用于放[0086]图5D是能量引导系统550的一个实施方案的透视图，此模块可与图5C中所示的模学组件可以添加到能量传播路径530D中的输入能量路径537D或在从射束偏转表面544偏转面544可以安装在能量引导装置542的衬底543内。能量引导表面544可配置成在θ中偏转入544可配置成在最小532到最大p533的范围内扫描沿着轴531上的传播路径的偏转能的中点对应于(s,p)=(0,0)518,从而产生与能量引导装置542的衬底543的基座的法线513平我们还可分别使用归一化光场坐标u和v来表[0087]图5E是能量引导模块580的另一操作的示意图，包括调制能量源508将能量537引导到围绕轴519倾斜的倾斜能量反射器584。图5E中的时序图示出能量源508的调制和能量反射器跨随时间而变的一系列输出角度θ沿着具有不同能量E1-E7的一系列七个传播路径器584是MEMS微反射器。能量引导反射器装置582包括可安装在衬底或机械框架583内的倾斜能量反射器584及倾斜控制器585。倾斜反射器504可在与θ正交的轴上偏转入射能量包括用于具有倾斜能量反射器584的能量引导反射器装置582的产生反射器倾斜α(t)相较能量传播路径530中的任一个中，因为倾斜反射器角度α和偏转能量传播路径角度θ之间存示出调制能量E(t)537和镜倾斜角α(t)539的曲线，其中具有一些共同的定时事件536。在5E中的配置仅示出一个偏转倾斜轴，但是能量引导反射装置582可配置成沿着与第一轴正[0088]图5F是能量引导模块590的一个实施方案的透视图，此模块可与图5E中所示的模块580相同，示出了从含有倾斜能量反射器的能量引导装置在两个正交方向上偏转来自能到能量传播路径530F中的输入能量路径537F或在从表面584偏转之后的能量传播路径。能量引导反射器装置582的倾斜能量反射器584可与图1C和1D中所示的倾斜能量反射器160相同。倾斜反射器584可以安装在能量引导反射器装置582的衬底或框架583内。倾斜反射器584在θ轴591上倾斜，以在最小θ522到最大θ523的范围内扫描沿着θ轴521上的传播路径的偏转能量。倾斜反射器584在p531上倾斜，以在最小p532到最大p533的范围内扫描沿着v偏转到在可限定能量引导模块590的视场(FOV)的角度范围内具有对应值(S,P)的任何能量量引导反射器装置582的基座的法线513平行的能量传播轴512。通过调整倾斜反射器衬底583的表面与能量引导反射器装置582的基座形成的角度585及入射到能量倾斜反射器上的能量537F与能量引导反射器装置582的基座的法线513形成的角度514，可以将图5F中的能调制源可以是作为能量源508的一部分的快门，安置在能量源508和反射能量引导表面584[0089]图6是包括具有八个能量引导模块601的阵列的能量引导系统600的一个实施方案的透视图，每一模块包括将能量从能量源重新引导到某一能量传播路径中的能量引导装投射的能量表面630由来自所述八个能量引导模块的六个传播路径的会聚形成。能量引导的表面201C或图5C和5D中所示的表面544。可重新配置的能量引导装置表面实际上可包括六个能量传播路径620-623和626-627都具有唯一坐标值这六个传播路径可出现量射线620，(x,y)＝(0,1)处的模块611投射具有4D坐标的能量射线六个射线会聚于能量表面630。此能量表面630可以是利用超声能量的投射形成的触觉表中所示的配置是实例实施方案，并不意图限制可在通过能量引导表面651偏转之前或在偏或以其它方式处理能量使其更适合用于特定能量引导应用的能量形成组件的调制能量源而针对每个单独的能量引导模块产生一系列传播路径。θ和坐标的范围设定上受能量引导模块601所提供的每个轴上的可分辨射束方向的数目限制的一些离散值对能过模块FOV的一个完整光栅循环决定能量引导模块的刷新速率，从而影响能量引导系统的是同时投射。图600中所示的这六个传播路径620-623和626-627可以在紧密间隔的时间间的每个能量引导表面651可以形成跨(8、p)轴上的许多传播路径的光栅扫描。但是，对于[0091]图7是包括具有八个能量引导模块701的阵列的能量引导系统700的一个实施方案能量水平可配置且传播方向在沿着两个正交方向的角度范围中可调的能量束的某一其它能量引导表面将入射能量偏转到方向由两个角度(9、p)定义的能量传播路径720-723和726-727中。能量引导装置可包括可重新配置的能量引导表面，类似于图1B中所示的表面六个能量传播路径720-723和726-727都具有唯一坐标值这六个传播路径可出现其中这些4D坐标的角度(3,p)部分的精确值选择为使得这六个能量传播路径会聚于能量表(x,y)＝(2,1)处的能量引导模块715对能量表面730没有贡献。700中所示的配置是实例实施方案，并不意图限制可在通过能量引导表面751偏转之前或在偏转之后添加到能量路径使其更适合用于特定能量引导应用的能量形成组件量引导层802包括单个衬底801中所含的多个独立控制的能量引导位点802，每个能量引导点851提供控制和连接性的电背板。此背板层803可含有与每个能量引导位点810-817对准六个传播路径的会聚形成，这些位点安置在X轴和Y轴上，并形成整数(x,y)空间坐标810-有4D坐标(x,y,3,p)⃞(1,1,sgsqn)的射线823，(x,y)＝(3,0)处的模块816投射具有所示的配置是实例实施方案，并不意图限制可在通过能量引导表面位点851偏转之前或在制或以其它方式处理能量使其更适合用于特定能量引导应用的能量形成组件的无限配置。并且调制源可以是作为能量源模块808的一部分安置在能量源模块808和反射能量引导表量引导层802包括单个衬底801中所含的多个独立控制的能量引导位点851，每个能量引导量源。图8A的编号在图8B中用于类似元件。准直能量849可由多个激光器或其它能量源产点810-817的每个能量引导表面位点851提供控制和连接性的电背板，或同时用于这两者。表面930。在图8C中，能量引导装置901全都示出有倾斜能量反射器作为能量引导表面952调制或以其它方式处理能量使其更适合用于特定能量引导应用的能量形成组件的无限配[0096]利用每个能量引导装置901的射束偏转的静态配置，可以投射静态4D能量场。但装置901的能量偏转表面952的偏转角以刻意形成能量传播路径931的某一序列。每个偏转为背板层803B的一部分的一个快门，或在从能量引导表面位点851起的出射能量路径820-每个空间坐标(x,y)处，能量859可以在所述两个角度(8、p)轴上在某一角度范围内偏转，施方案，并不意图限制可在通过能量引导表面882偏转之前或在偏转之后添加到每个能量可以指能量传播轴与第一表面的法线形成的角度，第一表面在实施例中可以是显示表面。置处的多个能量传播路径相对于所述表面的法线的量传播轴216平行于模块204B的安装基座的法线209，而图2C中的能量引导模块220示出非导表面543的对准角度515和入射能量537D相对于安装基座的法线513的接近角度514可以[0102]图10示出根据一个或多个实施例的具有可变偏转角的光场显示系统1000的正交观众的偏转角。从位置1033处的显示表面顶部投射的光线群组1013由此光投射轴1003定类型的能量引导模块安装在靠近位置1035的显示器底部，且能量传播轴1005的偏转角为述偏转角在显示表面1001顶部的角度1043和显示表面1001底部的角度零(显示表面的法线射光线的可用角度范围1023和1025的情况下为这一组观察者实现改进的表现和复合视场。上使用的能量引导模块的无限配置。可以代替模块1080使用模块化且透射的能量引导模[0103]向包括能量引导或射束偏转装置的能量引导系统发出的指令可以根据那些能量自然扫描顺序匹配的顺序向能量引导装置发出倾斜命[0105]图11示出根据上文的实施例。图11中的第一步骤1101是内容帧的光场数据。例如，在实施例中，光场数据可至少含有描述多个四维光场坐标数据子集包括在4D坐标系中具有相同空间坐标的能量传播路径的两个角坐标的能量属性[0109]确定第一指令并相应地操作第一能量引导表面的实例由图11中的步骤1103-1109基