激光扫描头戴式增强现实系统中带斑抑制与中继光路设计

发布时间：2021-08-15 06:17

　　为了抑制在头戴式增强现实显示系统中激光扫描（LBS）与光栅光波导直接耦合时产生的带斑（Banding）现象并改善系统的最终成像效果,首先介绍了Banding现象,分析讨论了Banding现象产生的具体原因。随后,提出了一种加入扩散片的扩束抑制方法,并通过扩束光路结构验证了其可行性。针对抑制方案进行了小尺寸、大视场中继光路的设计优化,以满足其在头戴式增强现实显示系统中的应用。本设计的系统总长小于25mm,在截止频率43lp/mm处,前端与后端各视场的调制传递函数值均大于0.3,畸变均小于±2.2%,满足设计的各项指标需求。所提方法可以有效抑制LBS与光栅光波导配合使用过程中的Banding现象,因此为基于LBS的头戴式增强现实显示系统的研究提供了一定的参考价值,具有潜在的应用前景。 

【文章来源】：激光与光电子学进展. 2020,57(13)北大核心CSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

LBS与光栅光波导耦合、成像示意图

原始图片和经系统后的成像图。（a）原始图片；（b）经系统后的成像图

可以计算出光栅周期d为425nm，其中i为耦入角度，θ为耦出角度，m为衍射级次，λ为波长。计算得到当耦入角度为-4°时，进入波导的光线角度为67.53°。同理可以计算得到以中心视场13°入射时，耦入波导的视场角为41.35°，如图3所示。耦入区域的尺寸为直径为4 mm的圆形，假定激光出射光线充满耦入区域，则可以计算得到反向延长的虚光源的大概位置，如图4所示，并可以计算得到每一个角度光耦入光栅光波导时的位置。

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
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本文编号：3344023