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近眼顯示器（Near eye display, NED）或頭戴顯示器（Head mounted display, HMD）作為實現(xiàn)虛擬現(xiàn)實（Virtual reality，VR）和增強現(xiàn)實（Augmented Reality，AR）并提供沉浸式和交互式體驗的基本設(shè)備，可將數(shù)字世界與物理世界無縫融合，有望成為下一代增強現(xiàn)實顯示終端。目前，NED 面臨的一個關(guān)鍵問題是輻輳-聚焦沖突，用戶長時間觀看會導(dǎo)致眼睛疲勞和不適。視網(wǎng)膜投影顯示（Retinal Projection Displays，RPD）技術(shù)具有全景聚焦（always in focus）的圖像特征，自然化解了輻輳-聚焦沖突，成為近眼顯示領(lǐng)域的研究熱點之一。

與傳統(tǒng)直視式顯示相比，RPD 將圖像源直接成像到人眼瞳孔中的獨特原理造就了諸多優(yōu)勢。第一，RPD 將近乎所有的光都匯聚到人眼中，因此系統(tǒng)光效很高，特別適合于戶外使用。第二，通過增加目鏡的數(shù)值孔徑可以直接獲得大視場的近眼顯示。第三，RPD 的全景聚焦特征自然化解了近眼顯示存在的輻輳-聚焦沖突，可以實現(xiàn)無視疲勞的 AR 近眼顯示。在某些 AR 應(yīng)用如車輛輔助駕駛上，駕駛員雙眼對焦在車外不同距離處時均可看清虛擬圖像，避免了在車外路況與虛擬圖像之間來回對焦引發(fā)的風(fēng)險，增加了駕駛安全性。

近日，合肥工業(yè)大學(xué) 王梓 副研究員和 呂國強 教授團(tuán)隊在《液晶與顯示》（ESCI、Scopus 收錄，中文核心期刊）2022 年第 5 期發(fā)表了題為“視網(wǎng)膜投影顯示技術(shù)研究進(jìn)展”綜述文章。

本文回顧了 RPD 技術(shù)的發(fā)展，闡述了 RPD 的基本工作原理，綜述了 RPD 及其出瞳拓展方面的最新進(jìn)展，并對其未來的前景進(jìn)行了展望。

RPD 這一概念最早出現(xiàn)在 1860 年物理學(xué)家麥克斯韋所做的一個實驗中。他將光源通過透鏡直接成像在瞳孔中，由此觀察到透鏡被光線均勻地照明。這種將光源成像在瞳孔中的方法被稱為麥克斯韋觀察法（Maxwellian viewing）。在該技術(shù)基礎(chǔ)上，Kollin 等人加入圖像源，開發(fā)了第一款 RPD 顯示器原型。隨后，RPD 技術(shù)受到研究者的廣泛關(guān)注。

圖1：(a)基于 SLM 的視網(wǎng)膜投影顯示；（b）基于 LBS 的視網(wǎng)膜投影顯示。

圖源：液晶與顯示, 2022, 37(5): 640. Fig.1