Visualización de imágenes aéreas transparentes con sistema óptico de control de la caja ocular

Área de la Ciencia:

• La óptica es la óptica.
• Ingeniería óptica Ingeniería óptica.
• Tecnología de realidad virtual Tecnología de realidad virtual.

Sus antecedentes:

• Las pantallas tradicionales de realidad virtual montadas en la cabeza (HMD) a menudo restringen el movimiento del usuario.
• El control de la caja ocular (EB) es crucial para mantener la comodidad visual y la inmersión en los HMD.
• Las imágenes aéreas por retrorreflejo (AIRR) requieren una alineación óptica precisa.

Objetivo del estudio:

• Proponer y demostrar un nuevo sistema óptico de control no mecánico de la caja ocular (EB) para AIRR.
• Para eliminar la necesidad de usar una pantalla de realidad virtual montada en la cabeza (HMD) para AIRR.
• Para mejorar la libertad de posición del usuario durante las aplicaciones AIRR.

Principales métodos:

• Desarrollo de un sistema óptico no mecánico que integre AIRR con la realidad virtual (VR) óptica HMD.
• Utilizó una rejilla de difracción de fase Pancharatnam Berry (PBP-DG) como un dispositivo de cambio de posición EB unidimensional (1D).
• Fabricó un demostrador para validar el sistema óptico propuesto.

Principales resultados:

• El demostrador desplazó con éxito la caja ocular (EB) aproximadamente 8 mm horizontalmente.
• El PBP-DG se colocó a 30 mm de distancia de la óptica VR HMD para el cambio de EB.
• Se ha confirmado que la distancia de la imagen virtual es ajustable mediante la alteración de la distancia de la óptica HMD de la pantalla a la RV.

Conclusiones:

• El sistema óptico de control EB no mecánico propuesto mejora efectivamente la libertad del usuario para AIRR.
• Las rejillas de difracción de fase Pancharatnam Berry ofrecen una solución viable para el control EB no mecánico.
• Esta tecnología tiene aplicaciones potenciales en la mejora de la experiencia del usuario para los sistemas de imagen inmersiva.