基于光波导的扩展眼盒全息近眼显示系统 |
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引用本文: | 于超,孟翔宇,江丽,蔡宏,毛慧,王锐,浦世亮.基于光波导的扩展眼盒全息近眼显示系统[J].光学学报,2023(9):62-73. |
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作者姓名: | 于超 孟翔宇 江丽 蔡宏 毛慧 王锐 浦世亮 |
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作者单位: | 1. 杭州海康威视数字技术股份有限公司海康威视研究院;2. 浙江大学计算机科学与技术学院 |
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摘 要: | 全息近眼显示系统受到空间光调制器(SLM)空间带宽积的限制,光学扩展量一般较小,在保持适当视场(FOV)时容易出现眼盒较小的情况,使得用户观察到的图像容易出现缺失。基于二维表面浮雕光栅(SRG)和光波导的扩瞳作用,在适当FOV下,实现了眼盒的二维连续扩展。基于随机梯度下降算法,利用计算全息显示系统生成目标图像,利用目镜将之准直,再利用耦入光栅将其耦合进光波导内。利用光线在光波导内传播时遇到耦出光栅后部分光会被耦合出射、部分光继续传播的特性,系统在两个维度上对光束宽度进行了拓展,实现了扩展的眼盒。该系统与RGB彩色激光照明和SLM时分复用结合时可以实现彩色显示。实验证实,该方案实现了在38.6°FOV和20 mm的出瞳距下,大小为8 mm×6 mm的扩展眼盒,可有效解决用户观察到的图像易缺失的问题。
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关 键 词: | 全息 计算全息 近眼显示 光波导 扩展眼盒 光瞳扩展 |
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