Study and optimization of an optical see-through near to eye display system for augmented reality - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2018

Study and optimization of an optical see-through near to eye display system for augmented reality

Etude et optimisation d’un système optique de type lunette pour la réalité augmentée

Résumé

We propose a new concept to improve notably the fields-of-view (FOV) of the near to eye displays (NEDs) for augmented reality. Two waveguides are stacked with a small air gap between them. The light coupled in the first waveguide by the in-coupler propagates by total internal reflection until it reaches a cylindrical mirror at the end of the guide. Then, the reflected light is coupled in the second waveguide before to reach the out-coupler. A similar system based on micro-prisms is also described. The designs were simulated with Zemax software. The obtained horizontal and vertical FOV are respectively 30° and 60°. The Modulation Transfer Function for all object fields is greater than 30% for 33 npl/mm, which is sufficient for a visual system. In addition, a large Eye-box of approximately 10 × 8 mm was obtained.
La thèse porte sur un nouveau concept pour les afficheurs de réalité augmentée placés près de l’œil, notamment pour améliorer les champs de vision. Deux guides d'ondes sont empilés avec un petit espace d'air entre eux. La lumière couplée dans le premier guide d'ondes par le coupleur d’entrée se propage par réflexion interne totale jusqu'à atteindre un miroir cylindrique à l'extrémité du guide. Puis, la lumière réfléchie est couplée dans le second guide d'ondes avant d'atteindre le coupleur de sortie. Un système similaire basé sur des micro-prismes est aussi décrit. Les conceptions ont été simulées avec le logiciel Zemax. Les champs de vision horizontal et vertical obtenus sont respectivement de 30° et 60°. La Fonction de Transfert de Modulation pour tous les champs objets est supérieure à 30% pour 33 npl/mm, ce qui est suffisant pour un système visuel. De plus, un grand volume de déplacement admissible pour l’œil (Eye-box) d'environ 10×8 mm a été obtenu.
Fichier principal
Vignette du fichier
YANG_Jianming_2018_ED269.pdf (9.27 Mo) Télécharger le fichier
Origine : Version validée par le jury (STAR)
Loading...

Dates et versions

tel-02918135 , version 1 (20-08-2020)

Identifiants

  • HAL Id : tel-02918135 , version 1

Citer

Jianming Yang. Study and optimization of an optical see-through near to eye display system for augmented reality. Optics / Photonic. Université de Strasbourg, 2018. English. ⟨NNT : 2018STRAD007⟩. ⟨tel-02918135⟩
160 Consultations
176 Téléchargements

Partager

Gmail Facebook X LinkedIn More