1 南京大学电子科学与工程学院，江苏 南京 210023
2 罗化芯显示科技开发（江苏）有限公司，江苏 南通 226000
3 南京邮电大学电子与光学工程学院、柔性电子（未来技术）学院，江苏 南京 210023
长时间使用增强现实/虚拟现实（AR/VR）显示造成的晕动症是一种由非稳态刺激引发的短期功能紊乱，特别是在目前AR设备的分辨率和图像响应速率仍然不足的情况下，严重的晕动症是影响用户体验的关键因素之一。本文阐述了晕动症的发生机制与表现，分析不同延迟造成的图像刺激紊乱，及其造成晕动症的现象；通过总结AR设备的组成、分类及其延迟来源与管理方式，从多种不同技术角度讨论了改善晕动症的方案；并对未来AR/VR显示系统的发展做出展望。
增强现实 虚拟现实 晕动症 图像显示 近眼显示 激光与光电子学进展
2025, 62(12): 1200002
北京市混合现实与新型显示工程技术研究中心 北京理工大学 光电学院，北京 100081
针对近眼显示系统中光机的大视场和宽出瞳相互制约,提出了一种可用于近眼显示的大视场与宽出瞳尺寸的光机设计方案。方案优化设计了四块非球面透镜,通过设计两个不同的正交平面出瞳,扩展其中一个方向的出瞳距离和尺寸,不仅提高成像质量,而且减小畸变。为了验证该优化设计方法,设计了近眼显示系统,实现了彩色、对角视场角为53.6°、出瞳距离为30mm、出瞳尺寸为8mm的优化设计。该光机的优化设计方法为实现大视场近眼显示系统提供了技术参考。
近眼显示 增强现实 光学设计 光波导 near-eye display augmented reality optical design waveguide
1 南京航空航天大学 航天学院 空间光电探测与感知工业和信息化部重点实验室， 江苏南京206
2 南京航空航天大学 物理学院，江苏南京11106
3 杭州电子科技大学 自动化学院，浙江杭州10018
为了进一步小型化头戴式显示装置（Head-worn Display， HWD），提出一种基于非对称光纤悬臂梁（Asymmetrical Fiber Cantilever， AFC）的李萨如轨迹扫描近眼显示系统，以及李萨如轨迹上的像素划分准则。研究了该系统的扫描轨迹、图像重建能力、显示分辨率和显示帧速率的影响因素。根据高分辨率、高帧速率指标设计了正交谐振频率组成，确定了非对称光纤悬臂梁的结构参数。研制的显示单元实物直径为2 mm，长度为19 mm。谐振频率下的分辨率为160×120 pixel，帧速率为10 Hz，图像重建误差率为0.002%，最高分辨率能够达到290×220 pixel，最高帧速率为95 Hz。基于显示单元实物搭建了光纤扫描式近眼显示系统，使用相机模拟人眼观察记录了该显示系统的实验结果，验证了基于非对称光纤悬臂梁的HWD显示性能及其未来应用潜力。
近眼显示 头戴式显示装置 李萨如轨迹 非对称光纤悬臂梁 像素划分 near-eye display head-worn display Lissajous trajectory asymmetric fiber cantilever pixel division
探讨液晶（LC）技术在XR近眼显示系统中的应用。详述了如何通过控制光的偏振和波前来开发可变焦液晶透镜，这些透镜对改善XR应用中的用户体验具有潜在价值。还讨论了生产液晶透镜的挑战，特别是在优化透镜厚度和性能方面。
液晶 可变焦液晶透镜 光学成像 XR近眼显示系统 激光与光电子学进展
2024, 61(2): 0211014
1 深圳大学物理与光电工程学院，广东 深圳 518060
2 福州大学物理与信息工程学院平板显示技术国家地方联合工程实验室，福建 福州 350108
3 南阳利达光电有限公司，河南 南阳 473003
近眼显示光学系统是增强现实（AR）技术的核心基础，是接收虚拟画面信息和融合现实环境进行显示的直接载体。辐辏调节是人眼生理机能的辐辏距离和晶状体聚焦调节距离相匹配的基本生理反应。当前AR近眼显示方案仅提供具有左、右眼视差片源形成的3D显示效果，相对于正常环境的目视观察有极大差距，造成人眼辐辏调节冲突（VAC）。缓解或消除VAC是AR近眼显示系统发展和普及的必由之路，其主要解决方案包括：部分深度信息的光学显示系统，如两焦面或多焦面近眼显示光学方案；完整深度信息的光学方案，如集成成像光场显示技术和计算全息波前重建的近眼显示方案；无深度信息的光学显示方案，如基于Maxwellian显示技术的近眼显示光学系统。本文综述了当前技术发展过程中缓解或消除VAC的近眼显示光学方案，分析了各技术的特点、实现方式，以及优缺点，最后总结了当前AR近眼显示中解决VAC问题面临的挑战，并对未来技术和显示方案的发展前景进行了展望。
近眼显示 增强现实 辐辏调节冲突 增强现实 深度信息 光学学报
2023, 43(23): 2300001
1 南京工程学院 计算机工程学院，江苏 南京 211167
2 东南大学 信息显示与可视化国际联合实验室，电子科学与工程学院，江苏 南京 210096
随着元宇宙产业的发展，光场显示技术因其可以将数字世界与物理世界完美融合，已经成为信息显示技术领域的研究热点，并呈现出视点数量更多、视点密度更大、渲染速度更快的发展趋势。然而，现有的光场显示技术面临着分辨率低、深度受限、视疲劳等多种挑战。本文从人眼立体视觉感知原理出发，对现有的双视点、多视点和超多视点光场显示技术的成像原理和典型方案进行整理和总结。同时，对现有基于单信源和多信源虚拟视点生成技术进行归纳对比，着重分析各项技术在虚拟视点生成质量和渲染速度等方面的可行性和实现效率，并对光场显示技术的未来发展方向进行了展望。
近眼显示 光场显示 虚拟视点 神经网络 near-eye display light field display virtual viewpoint neural network
