基于波导全息图的增强现实显示中的虚拟图像扭曲：切向扭曲和放大色差的产生

研究主题。研究波导全息潜望镜及其在增强现实显示电路中产生的虚拟图像扭曲。研究目的。确定波导全息潜望镜显示所形成虚拟图像的主要扭曲源，并分析识别出的扭曲类型。方法。首先，我们使用数学建模分析在波导全息潜望镜制造过程中产生的各种误差的影响。模拟是在几何光学近似下，使用矢量图方法进行的。我们开发一个程序，根据上述方法模拟基于波导全息图的头戴式显示器中的虚拟图像。同时，使用作者设计的专用光线追踪程序。接下来，在特定参数化下记录并分析波导全息潜望镜样品。主要结果。波导全息图的周期变化性和波导的楔形状被发现会引起类似的扭曲，而投影系统无法完全补偿这些扭曲。波导全息图之间的相对方向误差和周期误差引入切向扭曲和放大色差。平均输出角（波导耦合后的光束角度）也明显变化。实用意义。我们识别出导致虚拟图像特定扭曲的制造误差。确定了波导全息潜望镜制造过程中某些类型误差的估计要求。研究结果可用于新型增强现实显示设计中。