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擬轉(zhuǎn)化成果 | 視網(wǎng)膜投影:全景聚焦的增強(qiáng)現(xiàn)實近眼顯示技術(shù)
來源:中國光學(xué)《液晶與顯示》(ESCI,、Scopus收錄,,中文核心期刊)2022 年第 5 期 | 作者:4SHQ | 發(fā)布時間: 957天前 | 6765 次瀏覽 | 分享到:

瞳孔追蹤的信息動態(tài)控制不同位置 LED 發(fā)光,,以生成瞳孔面不同位置的視點,,從而拓展出瞳,。另一方面,LED 光源陣列方案亦可實現(xiàn)視點復(fù)制,。通過高速切換 LED 光源,,并同步刷新 SLM 上加載的圖像,可以實現(xiàn)視點復(fù)制。


  3. 基于全息光學(xué)元件的 RPD  

采用幾何透鏡不利于光學(xué)系統(tǒng)的減薄,,而透鏡全息光學(xué)元件(Holographic optical element,,HOE)作為離軸的光學(xué)組合器,可以較好地解決輕薄化問題,。如圖4所示,,經(jīng)過光學(xué)干涉制備的透鏡 HOE,作為平面光學(xué)元件,,同時具備了聚焦與反射的光學(xué)效果,。同時由于布拉格光柵的波長選擇性,透鏡 HOE 對環(huán)境光的透過率接近 100%,。利用透鏡 HOE 對 LBS,、LCOS 等圖像源光束進(jìn)行匯聚,可以實現(xiàn)結(jié)構(gòu)緊湊,、高光效的 RPD 系統(tǒng),。

圖4:(a)透鏡 HOE 對 LBS 圖像源光束匯聚;(b)透鏡 HOE 對 SLM 圖像源光束匯聚

圖源:液晶與顯示, 2022, 37(5): 642. Fig.4


與前述幾何透鏡 RPD 的出瞳拓展類似,,在基于 HOE 的 RPD 中,,如圖5(a)所示,采用透鏡陣列 HOE 產(chǎn)生點光源陣列復(fù)制視點,,或采用機(jī)械偏轉(zhuǎn)鏡偏轉(zhuǎn)視點是常見的出瞳拓展方法,。此外,如圖5(b)所示,,HOE 的角度復(fù)用特性提供了另一種可能的解決方案,,將多個匯聚光束記錄到同一個 HOE 中,從而將信號光匯聚到 3 個不同視點,。

圖5:(a)透鏡陣列 HOE 產(chǎn)生的點光源陣列,;(b)多個匯聚光束記錄到同一個 HOE

圖源:液晶與顯示, 2022, 37(5): 642. Fig.5


近年來,,具備偏振特性的體光柵器件(PVG)或液晶 HOE(LCHOE)也被用于實現(xiàn) RPD 的出瞳拓展,。與傳統(tǒng) HOE 記錄干涉光束的強(qiáng)度不同,由于液晶固有的各向異性特性,,PVG 對信號光的偏振態(tài)非常敏感,。該特性結(jié)合液晶器件的偏振調(diào)制能力,為 RPD 系統(tǒng)出瞳拓展提供新的可能,。如圖6(a),,反射式液晶全息光學(xué)元件(LCHOEs)的偏振選擇特性,通過控制偏振轉(zhuǎn)換器(PC)動態(tài)切換入射光偏振態(tài)可以使得左手性 LCHOE 與右手性 LCHOE 分別發(fā)揮作用,,從而實現(xiàn) RPD 視點位置的動態(tài)切換,。如圖6(b),同樣基于偏振選擇性,利用透射式偏振光柵(PG)器件與偏振轉(zhuǎn)換器動態(tài)切換光束方向,,配合 HOE 產(chǎn)生兩組可切換的視點,,以緩解傳統(tǒng) HOE 復(fù)制視點可能出現(xiàn)的視點串?dāng)_及圖像丟失。