ITMO
en/ en

ISSN: 1023-5086

en/

ISSN: 1023-5086

Научно-технический

Оптический журнал

Полнотекстовый перевод журнала на английский язык издаётся Optica Publishing Group под названием “Journal of Optical Technology“

Подача статьи Подать статью
Больше информации Назад

DOI: 10.17586/1023-5086-2026-93-03-79-91

УДК: 535.42, 778.38

Оптические системы дисплеев дополненной реальности на основе асимметричных схем мультипликации выходного зрачка

Путилин А.Н., Дубынин С.Е., Путилин Н.А., Копёнкин С.С., Бородин Ю.П.
Ссылка для цитирования:

Путилин А.Н., Дубынин С.Е., Путилин Н.А., Копёнкин С.С., Бородин Ю.П. Оптические системы дисплеев дополненной реальности на основе асимметричных схем мультипликации выходного зрачка // Оптический журнал. 2026. Т. 93. № 3. С. 79–91. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2026-93-03-79-91

Putilin A.N., Dubynin S.E., Putilin N.A., Kopenkin S.S., Borodin Yu.P. Augmented reality displays optical systems based on asymmetric pupil multiplication schemes [in Russian] // Opticheskii Zhurnal. 2026. V. 93. № 3. P. 79–91. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2026-93-03-79-91

Ссылка на англоязычную версию:
-
Аннотация:

Предмет исследования. Анализ вариантов построения, моделирования и экспериментальной записи схем асимметричных волноводных дифракционных перископов, используемых для мультипликации выходного зрачка дисплеев дополненной реальности. Цель работы. Анализ существующих и выявление новых асимметричных схем волноводных элементов и режимов дифракции, обеспечивающих увеличение углового поля или повышение энергетической эффективности дисплейных систем. Метод. В качестве основных экспериментальных методов применялись голографическая запись и исследование режимов волноводной дифракции на рельефно-фазовых и брэгговских дифракционных решетках. Также использовалось компьютерное моделирование рассматриваемых схем, при этом результаты трассировки лучей сравнивались с экспериментальными данными. Проанализировано несколько вариантов построения волноводных дифракционных перископов для оригинальных схем дисплеев дополненной реальности. Основные результаты. Установлено, что наклонное расположение волноводного дифракционного перископа может позволить заметно увеличить угловое поле виртуального изображения (до 2,2 раз). Описан режим однонаправленной мультипликации лучей. Выявлено новое применение режима двулучевого ввода в системах с вытянутым по горизонтали угловым полем. Практическая значимость. Созданные макеты дисплеев дополненной реальности, их компьютерные модели показали хорошее совпадение и могут быть использованы для создания рабочих прототипов и организации серийного производства дисплеев дополненной реальности.

Ключевые слова:

волноводные дифракционные решетки, голографические оптические элементы, дисплеи дополненной реальности, волноводные дифракционные перископы

Коды OCIS: 090.2820, 090.2890

Список источников:
  1. Levola T. Diffractive optics for virtual reality displays // J. Soc. Inf. Display. 2006. V. 14. № 5. P. 467–475. https://doi.org/10.1889/1.2206112
  2. Kress B.C., Pace M. Holographic optics in planar optical systems for next generation small form factor mixed reality headsets // Light: Advanced Manufacturing. 2022. V. 3. № 4. P. 771–801. https://doi.org/10.37188/lam.2022.042
  3. Frommer A. Invited paper: Lumus optical technology for AR // SID Symposium Digest of Technical Papers. 2017. V. 48. № 1. P. 134–135 https://doi.org/10.1002/sdtp.11589
  4. Steiner S., Jotz M., Bachhuber F., et al. Enabling mass manufacturing of industry-standard optical waveguide combiners // J. Opt. Microsystems. 2023. V. 3. № 3. P. 033502–033502. https://doi.org/10.1117/1.JOM.3.3.033502
  5. Ding Y., Yang Q., Li Y., et al. Waveguide-based augmented reality displays: Perspectives and challenges // eLight. 2023. V. 3. № 1. P. 24–58. https://doi.org/10.1186/s43593-023-00057-z
  6. Путилин Н.А., Дубынин С.Е., Путилин А.Н. и др. Волноводные голографические перископы с двухкоординатной мультипликацией выходного зрачка на одномерной дифракционной решетке // Оптический журнал. 2025. Т. 92. № 7. С. 35–51. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2025-92-07-35-51

Putilin N.A., Dubynin S.E., Putilin A.N., et al. Waveguide holographic periscopes with two-coordinate multiplication of the exit pupil based on the one-dimensional diffraction grating // J. Opt. Technol. 2025. V. 92. № 7. https://doi.org/10.1364/JOT.92.0000800

  1. Wang L., Zhao Y., Zeng L. High combiner efficiency and self-aligned compact double-sided diffractive waveguide based on linear surface relief gratings // Opt. Exp. 2024. V. 32. № 27. P. 48072–48092. https://doi.org/10.1364/OE.544302
  2. Callens M.K. Dual-path disparity sensor // US Patent 0 179 284 A1. 2024. Publ. May 30, 2024.