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擬轉化成果 | 視網(wǎng)膜投影:全景聚焦的增強現(xiàn)實近眼顯示技術
來源:中國光學《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 | 6769 次瀏覽 | 分享到:


可以看出,與傳統(tǒng)復制視點方法不同,,無透鏡的全息 RPD 利用波前編碼實現(xiàn)光束匯聚、偏轉及復制,,可以對視點三維坐標、數(shù)量及間距靈活調控,,以匹配瞳孔位置及大小的變化,,有效解決視點串擾及圖像丟失問題。


通過在單張全息圖中編碼三色 RPD 波前信息,,可以實現(xiàn)低散斑噪聲的彩色動態(tài)無透鏡全息 RPD 顯示及橫向出瞳拓展,,圖11(a)顯示了具有 AR 效果的彩色重建圖像,不同深度處均清晰可見,。如圖11(b)所示,,將多個虛擬圖像源編碼到一幅全息圖可以實現(xiàn)全彩動態(tài)多通道全息近眼顯示器,允許用戶通過簡單的眼睛旋轉自由地在不同的視頻通道之間快速切換,。


另外,,結合超多視點(super multi view,SMV)顯示特性的無透鏡全息 RPD,,將多個視差圖像乘以對應球面波會聚到瞳孔中,,可以提供單目深度線索,圖11(c)展示了不同深度的重建結果,。

圖11(a)基于球面波的全息 RPD 產(chǎn)生的具有 AR 效果的彩色重建圖像; (b) 全彩動態(tài)多通道全息近眼 RPD; (c)全息超多視點 RPD 重建結果

圖源:(a)Optics Letters, 2021, 46(17): 4112-4115,;(b)Optics Letters, in review;(c)Optics Letters, 2022, 47(10): 2530-2533.


  5. 總結與展望  

RPD 近眼顯示具有高光效,,大視場等特點,,其全景聚焦特征自然化解了輻輳-聚焦沖突,,可以實現(xiàn)無視疲勞的 AR 近眼顯示。針對出瞳拓展問題,,幾何光學方法常采用點光源陣列與機械偏轉鏡等手段實現(xiàn)視點的復制或偏轉,,但具備一定的復雜性。


HOE 獨特的角度和偏振復用特性有助于實現(xiàn)大視場,、大出瞳的輕薄化 RPD 系統(tǒng),。全息 RPD 直接通過 SLM 波前調制實現(xiàn)視網(wǎng)膜投影,可以實現(xiàn)對視點的自由,、精準的操控,。但全息 RPD 系統(tǒng)的出瞳與視場角仍受到 SLM 器件的限制。未來,,通過結合全息波前調控與 HOE 的優(yōu)點,,有望實現(xiàn)大視場、大出瞳,、高系統(tǒng)自由度的輕薄化 RPD 近眼顯示,。


  論文信息  

張旭, 王梓, 屠科鋒, 陳濤, 龐煜劍, 呂國強, 馮奇斌. 視網(wǎng)膜投影顯示技術研究進展[J]. 液晶與顯示, 2022, 37(5):639-646.

https://cjlcd.lightpublishing.cn/thesisDetails#10.37188/CJLCD.2022-0040