ШИРОКОУГОЛЬНЫЕ ОПТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ С КОМБИНЕРОМ НА ОСНОВЕ СИНТЕЗИРОВАННЫХ ОБЪЕМНЫХ ГОЛОГРАММ ДЛЯ НАШЛЕМНЫХ ДИСПЛЕЕВ
ÐÀÑ×ÅÒ, ÏÐÎÅÊÒÈÐÎÂÀÍÈÅ È ÏÐÎÈÇÂÎÄÑÒÂÎ ÎÏÒÈ×ÅÑÊÈÕ ÑÈÑÒÅÌ
ÓÄÊ 535.317, 629.5.058.74
ØÈÐÎÊÎÓÃÎËÜÍÛÅ ÎÏÒÈ×ÅÑÊÈÅ ÑÈÑÒÅÌÛ Ñ ÊÎÌÁÈÍÅÐÎÌ ÍÀ ÎÑÍÎÂÅ ÑÈÍÒÅÇÈÐÎÂÀÍÍÛÕ ÎÁÚÅÌÍÛÕ ÃÎËÎÃÐÀÌÌ ÄËß ÍÀØËÅÌÍÛÕ ÄÈÑÏËÅÅÂ
© 2008 ã.
Ì. À. Ãàí, äîêòîð òåõí. íàóê; Ñ. À. Ùåãëîâ; ß. Ì. Ãàí; À. Ñ. ×åðòêîâ ÍÏÊ “Ãîñóäàðñòâåííûé îïòè÷åñêèé èíñòèòóò èì. Ñ.È. Âàâèëîâà”, Ñàíêò-Ïåòåðáóðã E-mail: gan@mail.wplus.net
Ðàññìîòðåíû âîïðîñû ïðîåêòèðîâàíèÿ è èçãîòîâëåíèÿ øèðîêîóãîëüíûõ îïòè÷åñêèõ ñèñòåì äëÿ íàøëåìíûõ äèñïëååâ (ÍÄ). Îïðåäåëåíû è ïðîàíàëèçèðîâàíû òðåáîâàíèÿ, êîòîðûå ïðåäúÿâëÿþòñÿ ê òàêèì ñèñòåìàì. Ðàññìîòðåíû âîïðîñû ïðîåêòèðîâàíèÿ êëþ÷åâûõ ýëåìåíòîâ ÍÄ – ñïåêòðàëüíîãî è ïîëÿðèçàöèîííîãî êîìáèíåðîâ.  êà÷åñòâå ñïåêòðàëüíîãî êîìáèíåðà ìû ïðåäëîæèëè èñïîëüçîâàòü ñèíòåçèðîâàííûå îáúåìíûå ãîëîãðàììû. Âûïîëíåíû àíàëèç è ñðàâíåíèå îïòè÷åñêèõ è ýêñïëóàòàöèîííûõ ñâîéñòâ ãîëîãðàôè÷åñêèõ îïòè÷åñêèõ ýëåìåíòîâ íà îñíîâå îáúåìíûõ ãîëîãðàìì, êîòîðûå áûëè çàïèñàíû ïóòåì ðåãèñòðàöèè îáúåìíîé èíòåðôåðåíöèîííîé êàðòèíû ïî ìåòîäó Þ. Äåíèñþêà. Âûïîëíåíî èññëåäîâàíèå öâåòíûõ èñêàæåíèé âíåøíåãî ïðîñòðàíñòâà ïðè íàáëþäåíèè ÷åðåç êîìáèíåð. Ðàññìîòðåíû âîïðîñû ñèíòåçà ïðîåêöèîííîãî îáúåêòèâà. Ïðèâåäåíû ðåçóëüòàòû ïðîåêòèðîâàíèÿ, àíàëèçà è èñïûòàíèÿ îïòè÷åñêèõ ñèñòåì äëÿ ÍÄ.
Êîäû OCIS: 110.0110, 090.0090.
Ïîñòóïèëà â ðåäàêöèþ 25.09.2007.
Ââåäåíèå
Øèðîêîóãîëüíûå îïòè÷åñêèå êîëëèìàòîðíûå ñèñòåìû ñîâìåñòíî ñ ìàëîãàáàðèòíûìè ôîðìèðîâàòåëÿìè èçîáðàæåíèÿ ïðèìåíÿþòñÿ äëÿ îòîáðàæåíèÿ íà áåñêîíå÷íîñòè èíôîðìàöèîííîé êàðòèíû, êîòîðàÿ íàêëàäûâàåòñÿ íà èçîáðàæåíèå, âèäèìîå íåïîñðåäñòâåííî íàáëþäàòåëåì. Íàøëåìíûå øèðîêîóãîëüíûå äèñïëåéíûå ñèñòåìû â íàñòîÿùåå âðåìÿ íàõîäÿò ïðèìåíåíèå â ðàçëè÷íûõ ñèñòåìàõ âèðòóàëüíîé ðåàëüíîñòè, ñèñòåìàõ ïèëîòèðîâàíèÿ, îáó÷åíèÿ è ò. ä.
Ïîñêîëüêó îïòè÷åñêàÿ ñèñòåìà íàøëåìíîãî äèñïëåÿ (ÍÄ) ðàáîòàåò ïî ïðèíöèïó îêóëÿðà (ò. å. ôîðìèðóåò èçîáðàæåíèå íà ïðàêòè÷åñêîé áåñêîíå÷íîñòè), òàêèå ñèñòåìû îòíîñÿò ê êëàññó ñèñòåì ðåòèíàëüíîé ïðîåêöèè, íåçàâèñèìî îò òèïà ôîðìèðîâàòåëÿ èçîáðàæåíèÿ (ìàòðè÷íûé, ñêàíèðóþùèé).
Ê øèðîêîóãîëüíûì ñëåäóåò îòíîñèòü ñèñòåìû, êîòîðûå èìåþò ïîëå çðåíèå 20° è áîëåå.
Ïåðâûå ïîêîëåíèÿ òàêèõ ñèñòåì â êà÷åñòâå ôîðìèðîâàòåëåé èçîáðàæåíèÿ èñïîëüçîâàëè ìèíèàòþðíûå ýëåêòðîííî-ëó÷åâûå òðóáêè (ÝËÒ), êîòîðûå òðåáóþò ïðèìåíåíèÿ âûñîêîãî íàïðÿæåíèÿ, ÷òî çàòðóäíÿåò èõ øèðîêîå ïðèìåíåíèå.
 íàñòîÿùåå âðåìÿ áîëåå ïåðñïåêòèâíûìè ïðåäñòàâëÿþòñÿ íèçêîâîëüòíûå ôîðìèðîâàòåëè èçîáðàæåíèÿ, ïðîñâåòíûå íà îñíîâå òåõíîëîãèè TFT (Thin Film Transistor) è îòðàæàòåëüíûå íà îñíîâå òåõíîëîãèè LCOS (Liquid Crystal on Silicon).
Ïðèìåíåíèå ìàëîãàáàðèòíûõ ìàòðè÷íûõ ôîðìèðîâàòåëåé èçîáðàæåíèÿ âûäâèãàåò ñëåäóþùèå òðåáîâàíèÿ ê ïðîåêòèðîâàíèþ øèðîêîóãîëüíûõ îïòè÷åñêèõ êîëëèìàòîðíûõ äèñïëååâ:
ÍÄ äîëæåí îáåñïå÷èâàòü ïðîåêöèþ èçîáðàæåíèÿ ñ âûñîêèì ðàçðåøåíèåì (1280 ïèêñåëîâ â ñòðîêå è áîëåå) â øèðîêîì ïîëå çðåíèÿ ïîðÿäêà 30°–40° è áîëåå;
ÍÄ äîëæåí èìåòü ìàëóþ ìàññó, è ïðè ýòîì îñîáåííî âàæíî íå äîïóñêàòü ñóùåñòâåííîãî ñìåùåíèÿ öåíòðà ìàññ;
ïðè íàáëþäåíèè âíåøíåé êàðòèíû ÍÄ íå äîëæåí çíà÷èòåëüíî ñíèæàòü ïðîïóñêàíèÿ èëè âíîñèòü ñèëüíîå èçìåíåíèå öâåòà íàáëþäàåìîãî èçîáðàæåíèÿ âíåøíåãî ïðîñòðàíñòâà.
 íàñòîÿùåé ðàáîòå ðàññìàòðèâàþòñÿ ïðèíöèïû ïîñòðîåíèÿ îïòè÷åñêîé ñèñòåìû øèðîêîóãîëüíîãî äèñïëåÿ ñ âûñîêîðàçðåøàþùèì LCOS-ôîðìèðîâàòåëåì èçîáðàæåíèÿ äëÿ èñïîëüçîâàíèÿ â ðàçëè÷íûõ íàøëåìíûõ ñèñòåìàõ.
18 “Îïòè÷åñêèé æóðíàë”, òîì 75, ¹ 3, 2008
1. Îïòè÷åñêèå ñõåìû øèðîêîóãîëüíûõ äèñïëååâ
Îïòè÷åñêàÿ ñèñòåìà øèðîêîóãîëüíîãî äèñïëåÿ ñòðîèòñÿ ïî äâóì ïðèíöèïèàëüíûì ñõåìàì: ñèñòåìû ñ ïðîìåæóòî÷íûì èçîáðàæåíèåì è áåç ïðîìåæóòî÷íîãî èçîáðàæåíèÿ (ïðåäìåò ïðîåöèðóåòñÿ íåïîñðåäñòâåííî íà áåñêîíå÷íîñòü).
Ñèñòåìû íà îñíîâå ñõåìû ñ ïðîìåæóòî÷íûì èçîáðàæåíèåì ñîñòîÿò èç äâóõ îñíîâíûõ ÷àñòåé – ïðîåêöèîííîé îïòè÷åñêîé ñèñòåìû (àíãë. relay lens) è êîìáèíåðà (àíãë. combiner). Ïðîåêöèîííàÿ îïòè÷åñêàÿ ñèñòåìà ïåðåäàåò èçîáðàæåíèå ñ èñòî÷íèêà èíôîðìàöèè (ìàòðèöû) â ôîêóñ êîìáèíåðà è ñîãëàñóåò ïîëîæåíèå âûõîäíîãî çðà÷êà ñèñòåìû. Êîìáèíåð îáåñïå÷èâàåò îòîáðàæåíèå èíôîðìàöèè îò èñòî÷íèêà â ïîëå çðåíèÿ îäíîâðåìåííî ñ âîçìîæíîñòüþ íàáëþäåíèÿ âíåøíåãî ïðîñòðàíñòâà.
Íà ðàííèõ ýòàïàõ ðàçðàáîòîê è ïðèìåíåíèÿ â êàáèííûõ è íàøëåìíûõ äèñïëåÿõ èñïîëüçîâàëèñü îñåñèììåòðè÷íûå îïòè÷åñêèå ñèñòåìû ñ ïëîñêèì êîìáèíåðîì. Ñîâðåìåííûå øèðîêîóãîëüíûå îïòè÷åñêèå ñèñòåìû, êàê ïðàâèëî, èñïîëüçóþò êîìáèíåð êàê ñèëîâîé îïòè÷åñêèé ýëåìåíò, êîòîðûé îáåñïå÷èâàåò çíà÷èòåëüíûé âûíîñ çðà÷êà è óìåíüøåíèå îáùèõ ãàáàðèòíûõ ðàçìåðîâ ñèñòåìû.
Îïòè÷åñêèå ñèñòåìû øèðîêîóãîëüíûõ äèñïëååâ ïî òèïó ïîñòðîåíèÿ ìîæíî ðàçäåëèòü íà òðè âèäà: îñåñèììåòðè÷íûå, ïñåâäîîñåñèììåòðè÷íûå (ïîñòðîåíû íà îñíîâå îñåñèììåòðè÷íûõ ñèñòåì ñ ïðèìåíåíèåì ïëîñêèõ ëîìàþùèõ çåðêàë), íåîñåñèììåòðè÷íûå.
Êàê ïðàâèëî, â îñåñèìåòðè÷íûõ è ïñåâäîîñåñèììåòðè÷íûõ ñèñòåìàõ óäàåòñÿ õîðîøî èñïðàâèòü àáåððàöèè, â òîì ÷èñëå è äèñòîðñèþ. Íåîñåñèììåòðè÷íûå ñèñòåìû, êàê ïðàâèëî, èìåþò çíà÷èòåëüíóþ òðàïåöåèäàëüíóþ äèñòîðñèþ (àíãë. keystone distortion) – ãåîìåòðè÷åñêîå èñêàæåíèå èçîáðàæåíèÿ, âûçûâàåìîå íåïåðïåíäèêóëÿðíîñòüþ îñè ïðîåêöèè îòíîñèòåëüíî ïëîñêîñòè íàáëþäåíèÿ. Êîððåêöèÿ òàêîé äèñòîðñèè íà ôîðìèðîâàòåëå èçîáðàæåíèÿ â âèäå ÝËÒ âîçìîæíà, îäíàêî çàòðóäíèòåëüíà íà ìàòðè÷íûõ èñòî÷íèêàõ, êîòîðûå èìåþò ôèêñèðîâàííûé ðàñòð.
Äîïîëíèòåëüíûì òðåáîâàíèåì, êîòîðîå íàëàãàåò èñïîëüçîâàíèå ôîðìèðîâàòåëÿ èçîáðàæåíèÿ â âèäå LCOS-ìàòðèöû, ÿâëÿåòñÿ îáåñïå÷åíèå òåëåöåíòðè÷åñêîãî õîäà ëó÷åé â ïðîñòðàíñòâå ïðåäìåòîâ è áîëüøîãî çàäíåãî îòðåçêà äëÿ ðàçìåùåíèÿ ýëåìåíòîâ îñâåòèòåëüíîé ñèñòåìû ìàòðèöû.
Äëÿ ïðîåêòèðîâàíèÿ è ìîäåëèðîâàíèÿ øèðîêîóãîëüíîé îïòè÷åñêîé ñèñòåìû ÍÄ ìû èñïîëüçîâàëè ïðîãðàììíûé êîìïëåêñ WinDEMOS [1–8], ñ ïîìîùüþ êîòîðîãî ïðîâîäèëàñü îïòèìèçàöèÿ, àíàëèç àáåððàöèé è äèôðàêöèîííîé ýôôåêòèâíîñòè, ìîäå-
Ðèñ. 1. Îñåñèììåòðè÷íàÿ îïòè÷åñêàÿ ñèñòåìà øèðîêîóãîëüíîãî äèñïëåÿ.
ëèðîâàíèå äèñòîðñèîííûõ èñêàæåíèé è äðóãèå ðàñ÷åòû, íåáõîäèìûå äëÿ ñîçäàíèÿ ÍÄ.
Äëÿ ðàñ÷åòà ìû ïðèìåíèëè öåíòðèðîâàííóþ îïòè÷åñêóþ ñèñòåìó, êîòîðàÿ ïîêàçàíà íà ðèñ. 1, êîòîðàÿ ñ ïîìîùüþ ïëîñêîãî ñâåòîäåëèòåëÿ áûëà ïðåîáðàçîâàíà â ïñåâäîöåíòðèðîâàííóþ.
2. Êîìáèíåðû
Âàæíûì ýëåìåíòîì øèðîêîóãîëüíîé îïòè÷åñêîé ñèñòåìû ÿâëÿåòñÿ êîìáèíåð.
Íà÷èíàÿ ñ 80-õ ãîäîâ ïðîøëîãî âåêà â êàáèííûõ äèñïëåéíûõ ñèñòåìàõ íà÷àëè ïðèìåíÿòüñÿ ãîëîãðàôè÷åñêèå êîìáèíåðû. Òàêèå êîìáèíåðû áûëè ñäåëàíû íà îñíîâå îáúåìíûõ ãîëîãðàìì, çàïèñàííûõ âî âñòðå÷íûõ ïó÷êàõ ïî ìåòîäó Þ. Äåíèñþêà. Ïîäîáíûå ãîëîãðàôè÷åñêèå îïòè÷åñêèå ýëåìåíòû (ÃÎÝ) èìåþò âûñîêèé êîýôôèöèåíò ñåëåêòèâíîãî îòðàæåíèÿ äëÿ ðàáî÷åé äëèíû âîëíû èçëó÷åíèÿ è â òîæå âðåìÿ îáåñïå÷èâàþò âûñîêèé êîýôôèöèåíò ïðîïóñêàíèÿ äëÿ îñòàëüíûõ äëèí âîëí. Ýòî ïîçâîëÿåò èñïîëüçîâàòü òàêèå ýëåìåíòû â êà÷åñòâå ñïåêòðàëüíûõ êîìáèíåðîâ â øèðîêîóãîëüíûõ äèñïëåéíûõ ñèñòåìàõ, ôîðìèðóþùèõ ìîíîõðîìíîå èçîáðàæåíèå.
Òåîðèÿ ðàñ÷åòà è óñëîâèÿ êîððåêöèè àáåððàöèé øèðîêîóãîëüíûõ ÃÎÝ áûëè ðàññìîòðåíû â ðàáîòàõ [1, 2].
Ïðè äèôðàêöèè ñâåòà ñ äëèíîé âîëíû λ íà îáúåìíîé ãîëîãðàôè÷åñêîé ðåøåòêå, êîòîðàÿ çàïèñàíà â òîëñòîì ñëîå ÷óâñòâèòåëüíîãî ê ñâåòó ìàòåðèàëà ïóòåì ðåãèñòðàöèè èíòåðôåðåíöèè ëó÷åé S0′ è S0 íà äëèíå âîëíû λ0, íàïðàâëåíèÿ ïàäàþùåãî S è äèôðàãèðîâàâøåãî ïó÷êà ëó÷åé S′ ñâÿçàíû îáîáùåííûì óðàâíåíèåì ïðåëîìëåíèÿ è äèôðàêöèè ëó÷à, êîòîðîå ãðàôè÷åñêè ïîêàçàíî íà ðèñ. 2,
“Îïòè÷åñêèé æóðíàë”, òîì 75, ¹ 3, 2008
19
n′ –1 n′S′(îòð) 0
n +1
ON nS
λ′q
n
n′ m
–1
H +1
0 n′S′(ïð)
Ðèñ. 2. Èëëþñòðàöèÿ ê îáîáùåííîìó óðàâíåíèþ ïðåëîìëåíèÿ è äèôðàêöèè ëó÷à íà ãîëîãðàììå.
n′S′ = nS + mλq + γN,
(1)
ãäå n è n′ – ñîîòâåòñòâóþùèå ïîêàçàòåëè ïðåëîìëåíèÿ, m – íîìåð äèôðàêöèîííîãî ïîðÿäêà, N – åäèíè÷íûé âåêòîð íîðìàëè ê ïîâåðõíîñòè ãîëîãðàììû, γ – íîðìèðóþùèé ñêàëÿðíûé ìíîæèòåëü, q – âåêòîð ëîêàëüíûõ ïðîñòðàíñòâåííûõ ÷àñòîò îáúåìíîé ãîëîãðàììû.
Äèôðàêöèîííàÿ ýôôåêòèâíîñòü ïðè ïðåîáðàçîâàíèè ëó÷à ãîëîãðàììîé çàâèñèò îò âåëè÷èíû îòêëîíåíèÿ ïî óñëîâèþ Áðýããà:
Δβ = γ.
(2)
 ïðîãðàììå WinDEMOS [1] ðåàëèçîâàíû ðàçëè÷íûå ìîäåëè îïèñàíèÿ äèôðàêöèîííîé ýôôåêòèâíîñòè ïðè òðàññèðîâêå ëó÷åé ÷åðåç ãîëîãðàììó (ìîäåëü Áîðíà, Êîãåëüíèêà è äðóãèå ìîäåëè).
Õîòÿ òåîðèÿ Áîðíà ÿâëÿåòñÿ ïðèáëèæåííîé, îíà àäåêâàòíî îïèñûâàåò áàçîâûå çàêîíîìåðíîñòè, êîòîðûå íåîáõîäèìû äëÿ ïðîãíîçèðîâàíèÿ ñïåêòðàëüíîé è óãëîâîé ñåëåêòèâíîñòåé îáúåìíûõ ãîëîãðàìì, îñîáåííî åñëè èñïîëüçîâàòü íå ãåîìåòðè÷åñêîå, à ýôôåêòèâíîå çíà÷åíèå òîëùèíû ñëîÿ.
Äèôðàêöèîííàÿ ýôôåêòèâíîñòü η îáúåìíîé ãîëîãðàììû â ïðèáëèæåíèè Áîðíà îïèñûâàåòñÿ ñëåäóþùèì ñîîòíîøåíèåì:
η
=
sinc2
⎛ ⎜⎝
k Δβ d 2
⎞ ⎠⎟
,
(3)
ãäå k = 2π/λ, Δβ – îòêëîíåíèå îò óñëîâèÿ Áðýããà, d – ýôôåêòèâíàÿ òîëùèíà îòðàæàþùåé ãîëîãðàììû.
Ãîëîãðàììíûå îïòè÷åñêèå ýëåìåíòû, èñïîëüçóåìûå â êà÷åñòâå êîìáèíåðîâ, çàïèñûâàþòñÿ â ñëîå áèõðîìèðîâàííîãî æåëàòèíà è îáëàäàþò âûñîêîé ÷óâñòâèòåëüíîñòüþ ê âëàãå. Äëÿ çàùèòû èõ çàêëåèâàþò ìåæäó äâóìÿ ñòåêëàìè. Ýòî ïðèâîäèò ê ñóùåñòâåííîìó óâåëè÷åíèþ ìàññû îïòè÷åñêèõ äåòàëåé.
Äëÿ øèðîêîóãîëüíûõ íàøëåìíûõ îïòè÷åñêèõ ñèñòåì âåñüìà âàæíî ñíèæåíèå ìàññû è ãàáàðèòîâ âñåõ îïòè÷åñêèõ ýëåìåíòîâ, â òîì ÷èñëå è êîìáèíåðîâ.
Àíàëèç ïîêàçûâàåò, ÷òî ìíîãîñëîéíûå èíòåðôåðåíöèîííûå ïîêðûòèÿ îáëàäàþò âåñüìà áëèçêèìè ê ãîëîãðàììå îïòè÷åñêèìè ñâîéñòâàìè. Èõ ìîæíî íàçâàòü ñèíòåçèðîâàííûìè îáúåìíûìè ãîëîãðàììàìè (ÑÃÎÝ).
Íà ðèñ. 3à è 3á ïîêàçàíû óãëîâîå è ñïåêòðàëüíîå ðàñïðåäåëåíèÿ äèôðàêöèîííîé ýôôåêòèâíîñòè îáúåìíîé ãîëîãðàììû ñ ýôôåêòèâíîé òîëùèíîé 11,2 ìêì.
Íà ðèñ. 3â è 3ã ïîêàçàíû ðàñïðåäåëåíèÿ äèôðàêöèîííîé ýôôåêòèâíîñòè ÃÎÝ è ìíîãîñëîéíîãî èíòåðôåðåíöèîííîãî ïîêðûòèÿ (3Í3Â)28 ñ àíàëîãè÷íûìè õàðàêòåðèñòèêàìè.
Ðàñ÷åòû ïîêàçûâàþò, ÷òî îáúåìíàÿ ãîëîãðàììà èìååò ìåíåå âûðàæåííûå ïîáî÷íûå ìàêñèìóìû è îñöèëëÿöèè â ðàñïðåäåëåíèè äèôðàêöèîííîé ýôôåêòèâíîñòè. Îäíàêî ïðè ñîîòâåòñòâóþùåé îïòèìèçàöèè ïîëîñîâîé ìíîãîñëîéíûé ôèëüòð ìîæåò èìåòü î÷åíü áëèçêèå õàðàêòåðèñòèêè, êîòîðûå ïîçâîëÿþò èñïîëüçîâàòü åãî â êà÷åñòâå êîìáèíåðà â íàøëåìíîé äèñïëåéíîé ñèñòåìå, ôîðìèðóþùåé ìîíîõðîìàòè÷åñêîå èçîáðàæåíèå.  òàêèõ ñèñòåìàõ (ñ èñïîëüçîâàíèåì â êà÷åñòâå ôîðìèðîâàòåëÿ èçîáðàæåíèÿ LCOS-ìàòðèöû) äëÿ ïîëó÷åíèÿ âûñîêîé ÿðêîñòè ìû ïðèìåíÿëè îñâåòèòåëüíûå ñèñòåìû íà îñíîâå ìîùíûõ ñâåòîäèîäîâ.
Îáùèé âèä øèðîêîóãîëüíîãî ÍÄ íà îñíîâå LCOS-ìàòðèöû ïîêàçàí íà ðèñ. 4. Òåõíè÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè ïðèâåäåíû â òàáë. 1.
 õîäå ïðîåêòèðîâàíèÿ áûëè âûïîëíåíû àíàëèç è ìèíèìèçàöèÿ öâåòîâûõ èñêàæåíèé ïðè íàáëþäåíèè âíåøíåãî ïðîñòðàíñòâà ÷åðåç êîìáèíåð.
Áûëè èññëåäîâàíû ñèíòåçèðîâàííûå ìíîãîñëîéíûå êîìáèíåðû ñ ïîëîñîé ïðîïóñêàíèÿ 20 è 40 íì ïðè λmax 525 è 545 íì (òàáë. 2).
Êàê âèäíî èç òàáë. 2 è ðèñ. 5, ïðè øèðèíå ïîëîñû ñïåêòðà îòðàæåíèÿ 20 íì è ìåíåå öâåòíûå èñêàæåíèÿ ñòàíîâÿòñÿ ìàëîçàìåòíû. Ïðèìåíåíèå ñâåòîäèîäîâ ñ ìàêñèìóìîì èçëó÷åíèÿ 525 íì òàêæå ïîçâîëÿåò óìåíüøèòü öâåòîâûå èñêàæåíèÿ ïðè íàáëþäåíèè âíåøíåãî ïðîñòðàíñòâà.
Êðîìå ñïåêòðàëüíî-ñåëåêòèâíîãî êîìáèíåðà, èìåþùåãî îïòè÷åñêóþ ñèëó, â ïñåâäîîñåñèììåòðè÷íîé îïòè÷åñêîé ñèñòåìå øèðîêîóãîëüíîãî äèñïëåÿ èñïîëüçóåòñÿ ïëîñêèé ñâåòîäåëèòåëü.
20 “Îïòè÷åñêèé æóðíàë”, òîì 75, ¹ 3, 2008
1 R, %
0,5
(à) 1 R, % 0,5
(â)
00
1 R, %
0,5
10 20 30 Óãîë, ãðàä (á)
40 00
1 R, %
0,5
10 20 Óãîë, ãðàä
30 40 (ã)
00 500 520 540 560 580 500 520
λ, íì
Ðèñ. 3. Ñïåêòðàëüíûå è óãëîâûå õàðàêòåðèñòèêè ÃÎÝ (â, ã) è ÑÃÎÝ (à, á).
540 λ, íì
560
580
Íàìè áûëè èññëåäîâàíû äâà âèäà ïëîñêèõ ñâåòîäåëèòåëåé: íåéòðàëüíûé (êîýôôèöèåíò îòðàæåíèÿ îäèíàêîâ äëÿ ðàáî÷åãî ñïåêòðà âîëí) è ïîëÿðèçàöèîííûé.
Ïîñêîëüêó LCOS-ìàòðèöà ðàáîòàåò â ïîëÿðèçîâàííîì ñâåòå, ïðèìåíåíèå ïîëÿðèçàöèîííîãî ñâåòîäåëèòåëÿ ïðåäñòàâëÿåò áîëüøîé èíòåðåñ. Òåîðåòè÷åñêè è ýêñïåðèìåíòàëüíî ïîêàçàíî, ÷òî ïðèìåíåíèå ïîëÿðèçàöèîííîãî ñâåòîäåëèòåëÿ â ñî÷åòàíèè ñ ÷åòâåðòüâîëíîâîé ïëàñòèíêîé, êîòîðàÿ óñòàíîâëåíà ìåæäó ñâåòîäåëèòåëåì è êîìáèíåðîì, ïîçâîëÿåò
Òàáëèöà 1. Òåõíè÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè øèðîêîóãîëüíîãî ÍÄ
Òèï Áèíîêóëÿð
Ïîëå çðåíèÿ, ãðàä
30×40
ßðêîñòü, êä/ì2
2000
Ìàññà, ã
350
Ðàçìåðû LCOS-ìàòðèöû, ïèêñåë
1280×1024
Öâåò èçîáðàæåíèÿ
ìîíîõðîìíûé (çåëåíûé)
Ðàçðåøåíèå, ïèåñåë
1
Òàáëèöà 2. Õàðàêòåðèñòèêè ìíîãîñëîéíûõ ïîêðûòèé êîìáèíåðà
Ïîëóøèðèíà ïðîïóñêàíèÿ,
íì
λmax, íì
Öâåòîâûå êîîðäèíàòû
XYZ
τâíåøí, %
ρλmax, %
Óçêèé 20
525 0,345 0,301 0,354 79,43 85–98 545 0,339 0,294 0,367 72,1 85–98
Øèðîêèé 40
525 0,36 0,265 0,375 65,86 85–98 545 0,341 0,248 0,411 51,49 85–98
“Îïòè÷åñêèé æóðíàë”, òîì 75, ¹ 3, 2008
4 3
12
Ðèñ. 4. Îáùèé âèä íàøëåìíîãî øèðîêîóãîëüíîãî äèñïëåÿ. 1 – êîìáèíåð, 2 – ñâåòîäåëèòåëü, 3 – ïðîåêöèîííûé îáúåêòèâ, 4 – LCOS-ôîðìèðîâàòåëü èçîáðàæåíèÿ.
Y 0,8
0,6
0,4 Áåëûé ñâåò 1 2
0,2 4
3
0 0,2 0,4 0,6 X Ðèñ. 5. Öâåòîâûå êîîðäèíàòû ïîêðûòèÿ. 1 – óçêîãî ïîêðûòèÿ (20 íì), λmax = 525 íì; 2 – óçêîãî ïîêðûòèÿ, λmax = 545 íì; 3 – øèðîêîãî ïîêðûòèÿ (40 íì), λmax = 525 íì; 4 – øèðîêîãî ïîêðûòèÿ, λmax = 545 íì.
21
2 1
3
Ðèñ. 6. Îáùèé âèä 3D-ìîäåëè ðàçðàáîòàííîãî íàøëåìíîãî äèñïëåÿ.
Ðèñ. 7. Ïðèíöèïèàëüíàÿ ñõåìà òåñòèðîâàíèÿ ÍÄ. 1 – öèôðîâàÿ êàìåðà, 2 – òåñòèðóåìûé ÍÄ, 3 – êîìïüþòåð.
ïîâûñèòü â 1,5–2 ðàçà ïðîïóñêàíèå â êàíàëå èíäèêàöèè â ïîëÿðèçîâàííîì ñâåòå.
Îäíàêî òàêîå ðåøåíèå òðåáóåò ïðèìåíåíèÿ äîïîëíèòåëüíîãî îïòè÷åñêîãî ýëåìåíòà, ÷òî óâåëè÷èâàåò ìàññó óçëà êîìáèíåðà.
3. Îñîáåííîñòè ïðîåêòèðîâàíèÿ øèðîêîóãîëüíîãî äèñïëåÿ
Ïðè ïðîåêòèðîâàíèè øèðîêîóãîëüíîãî äèñïëåÿ âîçíèêàåò ñëîæíàÿ ïðîáëåìà êîìïîíîâêè îïòè÷åñêîé ñèñòåìû íà øëåìå è âçàèìíîãî ñîãëàñîâàíèÿ îïòè÷åñêèõ è ìåõàíè÷åñêèõ ýëåìåíòîâ. Ïðè ýòîì òðåáóåòñÿ ìíîãîêðàòíàÿ ïåðåäà÷à äàííûõ ìåæäó ïðîãðàììàìè îïòè÷åñêîãî è ìåõàíè÷åñêîãî ïðîåêòèðîâàíèÿ. Äëÿ óñïåøíîãî ðåøåíèÿ ýòèõ çàäà÷ êîìèòåòîì ISO TS172/W4 ðàçðàáàòûâàåòñÿ ïðîåêò ñòàíäàðòà äëÿ ýëåêòðîííîé ïåðåäà÷è äàííûõ îá îïòè÷åñêèõ ñèñòåìàõ. Ïðèíöèïû ïîñòðîåíèÿ ñòàíäàðòà è åãî ñîâðåìåííîå ñîñòîÿíèå îòðàæåíû â [9, 10]. Íàìè áûë ðàçðàáîòàí, ðåàëèçîâàí è óñïåøíî èñïîëüçîâàí ïðîåêò ýòîãî ñòàíäàðòà ïðè ïðîåêòèðîâàíèè äèñïëåéíûõ ñèñòåì. Îáùèé âèä 3D-ìîäåëè ðàçðàáîòàííîé íàøëåìíîé äèñïëåéíîé ñèñòåìû ïîêàçàí íà ðèñ. 6.
4. Òåñòèðîâàíèå ÍÄ
Ìåòîäèêà òåñòèðîâàíèÿ è þñòèðîâêè îïòè÷åñêèõ ñèñòåì äèñïëååâ ñ âûíåñåííûì çðà÷êîì íà îñíîâå àíàëèçà äèñòîãðàìì (òåñòîâûõ èçîáðàæåíèé äëÿ îöåíêè äèñòîðñèîííûõ èñêàæåíèé) áûëà èçíà÷àëüíî ðàçðàáîòàíà äëÿ òåñòèðîâàíèÿ êàáèííûõ äèñïëå-
åâ. Ìåòîäèêà áûëà ìîäåðíèçèðîâàíà äëÿ òåñòèðîâàíèÿ ÍÄ [8]. Íà ðèñ. 7 ïîêàçàíà ñõåìà ðåãèñòðàöèè è àíàëèçà äèñòîãðàìì äëÿ ÍÄ.
Êðîìå äèñòîðñèè, ìåòîäèêà ïîçâîëÿåò ïðîâîäèòü ïðîâåðêó ðàçðåøàþùåé ñïîñîáíîñòè, êîíâåðãåíöèè, äèâåðãåíöèè è óãëîâîãî ðàññîãëàñîâàíèÿ îñåé ìîíîêóëÿðîâ, à òàêæå ïðîïóñêàíèÿ ïî êàíàëó âíåøíåãî ïðîñòðàíñòâà, ÿðêîñòè ôîðìèðóåìîãî èçîáðàæåíèÿ è êîíòðîëü áëèêîâ.
Çàêëþ÷åíèå
Ðàçðàáîòàííàÿ îïòè÷åñêàÿ ñèñòåìà øèðîêîóãîëüíîãî äèñïëåÿ ìîæåò áûòü èñïîëüçîâàíà äëÿ ñîçäàíèÿ íàøëåìíûõ äèñïëååâ ðàçëè÷íîãî íàçíà÷åíèÿ.
Ïðè ïðîåêòèðîâàíèè îïòèêî-ìåõàíè÷åñêîé ñèñòåìû íàøëåìíîãî äèñïëåÿ è åãî êîìïîíîâêå âïåðâûå áûë ðåàëèçîâàí ïðîåêò ñòàíäàðòà ýëåêòðîííîé ïåðåäà÷è äàííûõ NODIF.
Ïîêàçàíî, ÷òî ñèíòåçèðîâàííûå ìíîãîñëîéíûå ñòðóêòóðû ïî ñâîèì îïòè÷åñêèì ñâîéñòâàì ìîãóò áûòü âåñüìà áëèçêè ê îáúåìíûì ãîëîãðàììàì è ïîçâîëÿþò èñïîëüçîâàòü èõ â êà÷åñòâå êîìáèíåðîâ.
Ïðè òåñòèðîâàíèè è þñòèðîâêå îïòè÷åñêîé ñèñòåìû íàøëåìíîãî äèñïëåÿ áûë èñïîëüçîâàí ìåòîä, îñíîâàííûé íà öèôðîâîé ðåãèñòðàöèè è êîìïüþòåðíîì àíàëèçå äèñòîãðàìì.
ËÈÒÅÐÀÒÓÐÀ
11. Ãàí Ì.À. Òåîðèÿ è ìåòîäû ðàñ÷åòà ãîëîãðàììíûõ è êèíîôîðìíûõ îïòè÷åñêèõ ýëåìåíòîâ. Ë.: ÃÎÈ, 1984. 140 ñ.
22 “Îïòè÷åñêèé æóðíàë”, òîì 75, ¹ 3, 2008
12. Gan M. Optical systems with holographic and kinoform elements // Proc. SPIE. 1989. V. 1136. P. 150–153.
13. Gan M., Zhdanov D., Novoselskiy V., Ustinov S., Fedorov A., Potyemin I., Bezdidko S. Design of optical systems with HOE by DEMOS program // Proc. SPIE. 1991. V. 1574. P. 254–260.
14. Gan M., Zhdanov D., Novoselskiy V., Ustinov S., Fedorov A., Potyemin I. DEMOS: state-of-the-art application software for design, evaluation, and modeling of optical systems // Opt. Engin. 31(04). 1992. P. 696–700.
15. Gan M., Zhdanov D., Novoselskiy V., Ustinov S., Fedorov A., Potyemin I. DEMOS: new possibility for design and modeling of complex optical systems // Proc. SPIE. 1993. V. 1780. P. 517–522.
16. Gan M., Zhdanov D., Novoselskiy V. New features of DEMOS software for design of optical systems with
nonconventional optical elements // Proc. SPIE. 1994. V. 2169. P. 120–125.
17. Gan M., Zhdanov D., Novoselskiy V., Ustinov S., Fedorov A., Potyemin I. Starkov A., Smirnov S. DEMOS III: new possibilities // Proc. SPIE. 1995. V. 2540. P. 190–196.
18. Gan M., Gan I., Tchertkov A. Design and testing large FOV retinal displays on the basis holographic combiner // Proc. Asia Display (IMID’04). 2004. P. 442–445.
19. Ãàí Ì.À., Ëàðèîíîâ Ñ.À. Ðàçðàáîòêà ñòàíäàðòà îáìåííîãî ôàéëà äëÿ îïèñàíèÿ îïòè÷åñêèõ ýëåìåíòîâ è ñèñòåì // Ñáîðíèê òð. VII Ìåæäóíàð. êîíô. “Ïðèêëàäíàÿ îïòèêà-2006”. ÑÏá., 2006. Ò. 3. Ñ. 74–93.
10. Prudence M J H Wormell. The Current State of the International Standard for Exchange of Optical Data in Electronic Form // Proc. SPIE. 2006. V. 6342.
“Îïòè÷åñêèé æóðíàë”, òîì 75, ¹ 3, 2008
23
ÓÄÊ 535.317, 629.5.058.74
ØÈÐÎÊÎÓÃÎËÜÍÛÅ ÎÏÒÈ×ÅÑÊÈÅ ÑÈÑÒÅÌÛ Ñ ÊÎÌÁÈÍÅÐÎÌ ÍÀ ÎÑÍÎÂÅ ÑÈÍÒÅÇÈÐÎÂÀÍÍÛÕ ÎÁÚÅÌÍÛÕ ÃÎËÎÃÐÀÌÌ ÄËß ÍÀØËÅÌÍÛÕ ÄÈÑÏËÅÅÂ
© 2008 ã.
Ì. À. Ãàí, äîêòîð òåõí. íàóê; Ñ. À. Ùåãëîâ; ß. Ì. Ãàí; À. Ñ. ×åðòêîâ ÍÏÊ “Ãîñóäàðñòâåííûé îïòè÷åñêèé èíñòèòóò èì. Ñ.È. Âàâèëîâà”, Ñàíêò-Ïåòåðáóðã E-mail: gan@mail.wplus.net
Ðàññìîòðåíû âîïðîñû ïðîåêòèðîâàíèÿ è èçãîòîâëåíèÿ øèðîêîóãîëüíûõ îïòè÷åñêèõ ñèñòåì äëÿ íàøëåìíûõ äèñïëååâ (ÍÄ). Îïðåäåëåíû è ïðîàíàëèçèðîâàíû òðåáîâàíèÿ, êîòîðûå ïðåäúÿâëÿþòñÿ ê òàêèì ñèñòåìàì. Ðàññìîòðåíû âîïðîñû ïðîåêòèðîâàíèÿ êëþ÷åâûõ ýëåìåíòîâ ÍÄ – ñïåêòðàëüíîãî è ïîëÿðèçàöèîííîãî êîìáèíåðîâ.  êà÷åñòâå ñïåêòðàëüíîãî êîìáèíåðà ìû ïðåäëîæèëè èñïîëüçîâàòü ñèíòåçèðîâàííûå îáúåìíûå ãîëîãðàììû. Âûïîëíåíû àíàëèç è ñðàâíåíèå îïòè÷åñêèõ è ýêñïëóàòàöèîííûõ ñâîéñòâ ãîëîãðàôè÷åñêèõ îïòè÷åñêèõ ýëåìåíòîâ íà îñíîâå îáúåìíûõ ãîëîãðàìì, êîòîðûå áûëè çàïèñàíû ïóòåì ðåãèñòðàöèè îáúåìíîé èíòåðôåðåíöèîííîé êàðòèíû ïî ìåòîäó Þ. Äåíèñþêà. Âûïîëíåíî èññëåäîâàíèå öâåòíûõ èñêàæåíèé âíåøíåãî ïðîñòðàíñòâà ïðè íàáëþäåíèè ÷åðåç êîìáèíåð. Ðàññìîòðåíû âîïðîñû ñèíòåçà ïðîåêöèîííîãî îáúåêòèâà. Ïðèâåäåíû ðåçóëüòàòû ïðîåêòèðîâàíèÿ, àíàëèçà è èñïûòàíèÿ îïòè÷åñêèõ ñèñòåì äëÿ ÍÄ.
Êîäû OCIS: 110.0110, 090.0090.
Ïîñòóïèëà â ðåäàêöèþ 25.09.2007.
Ââåäåíèå
Øèðîêîóãîëüíûå îïòè÷åñêèå êîëëèìàòîðíûå ñèñòåìû ñîâìåñòíî ñ ìàëîãàáàðèòíûìè ôîðìèðîâàòåëÿìè èçîáðàæåíèÿ ïðèìåíÿþòñÿ äëÿ îòîáðàæåíèÿ íà áåñêîíå÷íîñòè èíôîðìàöèîííîé êàðòèíû, êîòîðàÿ íàêëàäûâàåòñÿ íà èçîáðàæåíèå, âèäèìîå íåïîñðåäñòâåííî íàáëþäàòåëåì. Íàøëåìíûå øèðîêîóãîëüíûå äèñïëåéíûå ñèñòåìû â íàñòîÿùåå âðåìÿ íàõîäÿò ïðèìåíåíèå â ðàçëè÷íûõ ñèñòåìàõ âèðòóàëüíîé ðåàëüíîñòè, ñèñòåìàõ ïèëîòèðîâàíèÿ, îáó÷åíèÿ è ò. ä.
Ïîñêîëüêó îïòè÷åñêàÿ ñèñòåìà íàøëåìíîãî äèñïëåÿ (ÍÄ) ðàáîòàåò ïî ïðèíöèïó îêóëÿðà (ò. å. ôîðìèðóåò èçîáðàæåíèå íà ïðàêòè÷åñêîé áåñêîíå÷íîñòè), òàêèå ñèñòåìû îòíîñÿò ê êëàññó ñèñòåì ðåòèíàëüíîé ïðîåêöèè, íåçàâèñèìî îò òèïà ôîðìèðîâàòåëÿ èçîáðàæåíèÿ (ìàòðè÷íûé, ñêàíèðóþùèé).
Ê øèðîêîóãîëüíûì ñëåäóåò îòíîñèòü ñèñòåìû, êîòîðûå èìåþò ïîëå çðåíèå 20° è áîëåå.
Ïåðâûå ïîêîëåíèÿ òàêèõ ñèñòåì â êà÷åñòâå ôîðìèðîâàòåëåé èçîáðàæåíèÿ èñïîëüçîâàëè ìèíèàòþðíûå ýëåêòðîííî-ëó÷åâûå òðóáêè (ÝËÒ), êîòîðûå òðåáóþò ïðèìåíåíèÿ âûñîêîãî íàïðÿæåíèÿ, ÷òî çàòðóäíÿåò èõ øèðîêîå ïðèìåíåíèå.
 íàñòîÿùåå âðåìÿ áîëåå ïåðñïåêòèâíûìè ïðåäñòàâëÿþòñÿ íèçêîâîëüòíûå ôîðìèðîâàòåëè èçîáðàæåíèÿ, ïðîñâåòíûå íà îñíîâå òåõíîëîãèè TFT (Thin Film Transistor) è îòðàæàòåëüíûå íà îñíîâå òåõíîëîãèè LCOS (Liquid Crystal on Silicon).
Ïðèìåíåíèå ìàëîãàáàðèòíûõ ìàòðè÷íûõ ôîðìèðîâàòåëåé èçîáðàæåíèÿ âûäâèãàåò ñëåäóþùèå òðåáîâàíèÿ ê ïðîåêòèðîâàíèþ øèðîêîóãîëüíûõ îïòè÷åñêèõ êîëëèìàòîðíûõ äèñïëååâ:
ÍÄ äîëæåí îáåñïå÷èâàòü ïðîåêöèþ èçîáðàæåíèÿ ñ âûñîêèì ðàçðåøåíèåì (1280 ïèêñåëîâ â ñòðîêå è áîëåå) â øèðîêîì ïîëå çðåíèÿ ïîðÿäêà 30°–40° è áîëåå;
ÍÄ äîëæåí èìåòü ìàëóþ ìàññó, è ïðè ýòîì îñîáåííî âàæíî íå äîïóñêàòü ñóùåñòâåííîãî ñìåùåíèÿ öåíòðà ìàññ;
ïðè íàáëþäåíèè âíåøíåé êàðòèíû ÍÄ íå äîëæåí çíà÷èòåëüíî ñíèæàòü ïðîïóñêàíèÿ èëè âíîñèòü ñèëüíîå èçìåíåíèå öâåòà íàáëþäàåìîãî èçîáðàæåíèÿ âíåøíåãî ïðîñòðàíñòâà.
 íàñòîÿùåé ðàáîòå ðàññìàòðèâàþòñÿ ïðèíöèïû ïîñòðîåíèÿ îïòè÷åñêîé ñèñòåìû øèðîêîóãîëüíîãî äèñïëåÿ ñ âûñîêîðàçðåøàþùèì LCOS-ôîðìèðîâàòåëåì èçîáðàæåíèÿ äëÿ èñïîëüçîâàíèÿ â ðàçëè÷íûõ íàøëåìíûõ ñèñòåìàõ.
18 “Îïòè÷åñêèé æóðíàë”, òîì 75, ¹ 3, 2008
1. Îïòè÷åñêèå ñõåìû øèðîêîóãîëüíûõ äèñïëååâ
Îïòè÷åñêàÿ ñèñòåìà øèðîêîóãîëüíîãî äèñïëåÿ ñòðîèòñÿ ïî äâóì ïðèíöèïèàëüíûì ñõåìàì: ñèñòåìû ñ ïðîìåæóòî÷íûì èçîáðàæåíèåì è áåç ïðîìåæóòî÷íîãî èçîáðàæåíèÿ (ïðåäìåò ïðîåöèðóåòñÿ íåïîñðåäñòâåííî íà áåñêîíå÷íîñòü).
Ñèñòåìû íà îñíîâå ñõåìû ñ ïðîìåæóòî÷íûì èçîáðàæåíèåì ñîñòîÿò èç äâóõ îñíîâíûõ ÷àñòåé – ïðîåêöèîííîé îïòè÷åñêîé ñèñòåìû (àíãë. relay lens) è êîìáèíåðà (àíãë. combiner). Ïðîåêöèîííàÿ îïòè÷åñêàÿ ñèñòåìà ïåðåäàåò èçîáðàæåíèå ñ èñòî÷íèêà èíôîðìàöèè (ìàòðèöû) â ôîêóñ êîìáèíåðà è ñîãëàñóåò ïîëîæåíèå âûõîäíîãî çðà÷êà ñèñòåìû. Êîìáèíåð îáåñïå÷èâàåò îòîáðàæåíèå èíôîðìàöèè îò èñòî÷íèêà â ïîëå çðåíèÿ îäíîâðåìåííî ñ âîçìîæíîñòüþ íàáëþäåíèÿ âíåøíåãî ïðîñòðàíñòâà.
Íà ðàííèõ ýòàïàõ ðàçðàáîòîê è ïðèìåíåíèÿ â êàáèííûõ è íàøëåìíûõ äèñïëåÿõ èñïîëüçîâàëèñü îñåñèììåòðè÷íûå îïòè÷åñêèå ñèñòåìû ñ ïëîñêèì êîìáèíåðîì. Ñîâðåìåííûå øèðîêîóãîëüíûå îïòè÷åñêèå ñèñòåìû, êàê ïðàâèëî, èñïîëüçóþò êîìáèíåð êàê ñèëîâîé îïòè÷åñêèé ýëåìåíò, êîòîðûé îáåñïå÷èâàåò çíà÷èòåëüíûé âûíîñ çðà÷êà è óìåíüøåíèå îáùèõ ãàáàðèòíûõ ðàçìåðîâ ñèñòåìû.
Îïòè÷åñêèå ñèñòåìû øèðîêîóãîëüíûõ äèñïëååâ ïî òèïó ïîñòðîåíèÿ ìîæíî ðàçäåëèòü íà òðè âèäà: îñåñèììåòðè÷íûå, ïñåâäîîñåñèììåòðè÷íûå (ïîñòðîåíû íà îñíîâå îñåñèììåòðè÷íûõ ñèñòåì ñ ïðèìåíåíèåì ïëîñêèõ ëîìàþùèõ çåðêàë), íåîñåñèììåòðè÷íûå.
Êàê ïðàâèëî, â îñåñèìåòðè÷íûõ è ïñåâäîîñåñèììåòðè÷íûõ ñèñòåìàõ óäàåòñÿ õîðîøî èñïðàâèòü àáåððàöèè, â òîì ÷èñëå è äèñòîðñèþ. Íåîñåñèììåòðè÷íûå ñèñòåìû, êàê ïðàâèëî, èìåþò çíà÷èòåëüíóþ òðàïåöåèäàëüíóþ äèñòîðñèþ (àíãë. keystone distortion) – ãåîìåòðè÷åñêîå èñêàæåíèå èçîáðàæåíèÿ, âûçûâàåìîå íåïåðïåíäèêóëÿðíîñòüþ îñè ïðîåêöèè îòíîñèòåëüíî ïëîñêîñòè íàáëþäåíèÿ. Êîððåêöèÿ òàêîé äèñòîðñèè íà ôîðìèðîâàòåëå èçîáðàæåíèÿ â âèäå ÝËÒ âîçìîæíà, îäíàêî çàòðóäíèòåëüíà íà ìàòðè÷íûõ èñòî÷íèêàõ, êîòîðûå èìåþò ôèêñèðîâàííûé ðàñòð.
Äîïîëíèòåëüíûì òðåáîâàíèåì, êîòîðîå íàëàãàåò èñïîëüçîâàíèå ôîðìèðîâàòåëÿ èçîáðàæåíèÿ â âèäå LCOS-ìàòðèöû, ÿâëÿåòñÿ îáåñïå÷åíèå òåëåöåíòðè÷åñêîãî õîäà ëó÷åé â ïðîñòðàíñòâå ïðåäìåòîâ è áîëüøîãî çàäíåãî îòðåçêà äëÿ ðàçìåùåíèÿ ýëåìåíòîâ îñâåòèòåëüíîé ñèñòåìû ìàòðèöû.
Äëÿ ïðîåêòèðîâàíèÿ è ìîäåëèðîâàíèÿ øèðîêîóãîëüíîé îïòè÷åñêîé ñèñòåìû ÍÄ ìû èñïîëüçîâàëè ïðîãðàììíûé êîìïëåêñ WinDEMOS [1–8], ñ ïîìîùüþ êîòîðîãî ïðîâîäèëàñü îïòèìèçàöèÿ, àíàëèç àáåððàöèé è äèôðàêöèîííîé ýôôåêòèâíîñòè, ìîäå-
Ðèñ. 1. Îñåñèììåòðè÷íàÿ îïòè÷åñêàÿ ñèñòåìà øèðîêîóãîëüíîãî äèñïëåÿ.
ëèðîâàíèå äèñòîðñèîííûõ èñêàæåíèé è äðóãèå ðàñ÷åòû, íåáõîäèìûå äëÿ ñîçäàíèÿ ÍÄ.
Äëÿ ðàñ÷åòà ìû ïðèìåíèëè öåíòðèðîâàííóþ îïòè÷åñêóþ ñèñòåìó, êîòîðàÿ ïîêàçàíà íà ðèñ. 1, êîòîðàÿ ñ ïîìîùüþ ïëîñêîãî ñâåòîäåëèòåëÿ áûëà ïðåîáðàçîâàíà â ïñåâäîöåíòðèðîâàííóþ.
2. Êîìáèíåðû
Âàæíûì ýëåìåíòîì øèðîêîóãîëüíîé îïòè÷åñêîé ñèñòåìû ÿâëÿåòñÿ êîìáèíåð.
Íà÷èíàÿ ñ 80-õ ãîäîâ ïðîøëîãî âåêà â êàáèííûõ äèñïëåéíûõ ñèñòåìàõ íà÷àëè ïðèìåíÿòüñÿ ãîëîãðàôè÷åñêèå êîìáèíåðû. Òàêèå êîìáèíåðû áûëè ñäåëàíû íà îñíîâå îáúåìíûõ ãîëîãðàìì, çàïèñàííûõ âî âñòðå÷íûõ ïó÷êàõ ïî ìåòîäó Þ. Äåíèñþêà. Ïîäîáíûå ãîëîãðàôè÷åñêèå îïòè÷åñêèå ýëåìåíòû (ÃÎÝ) èìåþò âûñîêèé êîýôôèöèåíò ñåëåêòèâíîãî îòðàæåíèÿ äëÿ ðàáî÷åé äëèíû âîëíû èçëó÷åíèÿ è â òîæå âðåìÿ îáåñïå÷èâàþò âûñîêèé êîýôôèöèåíò ïðîïóñêàíèÿ äëÿ îñòàëüíûõ äëèí âîëí. Ýòî ïîçâîëÿåò èñïîëüçîâàòü òàêèå ýëåìåíòû â êà÷åñòâå ñïåêòðàëüíûõ êîìáèíåðîâ â øèðîêîóãîëüíûõ äèñïëåéíûõ ñèñòåìàõ, ôîðìèðóþùèõ ìîíîõðîìíîå èçîáðàæåíèå.
Òåîðèÿ ðàñ÷åòà è óñëîâèÿ êîððåêöèè àáåððàöèé øèðîêîóãîëüíûõ ÃÎÝ áûëè ðàññìîòðåíû â ðàáîòàõ [1, 2].
Ïðè äèôðàêöèè ñâåòà ñ äëèíîé âîëíû λ íà îáúåìíîé ãîëîãðàôè÷åñêîé ðåøåòêå, êîòîðàÿ çàïèñàíà â òîëñòîì ñëîå ÷óâñòâèòåëüíîãî ê ñâåòó ìàòåðèàëà ïóòåì ðåãèñòðàöèè èíòåðôåðåíöèè ëó÷åé S0′ è S0 íà äëèíå âîëíû λ0, íàïðàâëåíèÿ ïàäàþùåãî S è äèôðàãèðîâàâøåãî ïó÷êà ëó÷åé S′ ñâÿçàíû îáîáùåííûì óðàâíåíèåì ïðåëîìëåíèÿ è äèôðàêöèè ëó÷à, êîòîðîå ãðàôè÷åñêè ïîêàçàíî íà ðèñ. 2,
“Îïòè÷åñêèé æóðíàë”, òîì 75, ¹ 3, 2008
19
n′ –1 n′S′(îòð) 0
n +1
ON nS
λ′q
n
n′ m
–1
H +1
0 n′S′(ïð)
Ðèñ. 2. Èëëþñòðàöèÿ ê îáîáùåííîìó óðàâíåíèþ ïðåëîìëåíèÿ è äèôðàêöèè ëó÷à íà ãîëîãðàììå.
n′S′ = nS + mλq + γN,
(1)
ãäå n è n′ – ñîîòâåòñòâóþùèå ïîêàçàòåëè ïðåëîìëåíèÿ, m – íîìåð äèôðàêöèîííîãî ïîðÿäêà, N – åäèíè÷íûé âåêòîð íîðìàëè ê ïîâåðõíîñòè ãîëîãðàììû, γ – íîðìèðóþùèé ñêàëÿðíûé ìíîæèòåëü, q – âåêòîð ëîêàëüíûõ ïðîñòðàíñòâåííûõ ÷àñòîò îáúåìíîé ãîëîãðàììû.
Äèôðàêöèîííàÿ ýôôåêòèâíîñòü ïðè ïðåîáðàçîâàíèè ëó÷à ãîëîãðàììîé çàâèñèò îò âåëè÷èíû îòêëîíåíèÿ ïî óñëîâèþ Áðýããà:
Δβ = γ.
(2)
 ïðîãðàììå WinDEMOS [1] ðåàëèçîâàíû ðàçëè÷íûå ìîäåëè îïèñàíèÿ äèôðàêöèîííîé ýôôåêòèâíîñòè ïðè òðàññèðîâêå ëó÷åé ÷åðåç ãîëîãðàììó (ìîäåëü Áîðíà, Êîãåëüíèêà è äðóãèå ìîäåëè).
Õîòÿ òåîðèÿ Áîðíà ÿâëÿåòñÿ ïðèáëèæåííîé, îíà àäåêâàòíî îïèñûâàåò áàçîâûå çàêîíîìåðíîñòè, êîòîðûå íåîáõîäèìû äëÿ ïðîãíîçèðîâàíèÿ ñïåêòðàëüíîé è óãëîâîé ñåëåêòèâíîñòåé îáúåìíûõ ãîëîãðàìì, îñîáåííî åñëè èñïîëüçîâàòü íå ãåîìåòðè÷åñêîå, à ýôôåêòèâíîå çíà÷åíèå òîëùèíû ñëîÿ.
Äèôðàêöèîííàÿ ýôôåêòèâíîñòü η îáúåìíîé ãîëîãðàììû â ïðèáëèæåíèè Áîðíà îïèñûâàåòñÿ ñëåäóþùèì ñîîòíîøåíèåì:
η
=
sinc2
⎛ ⎜⎝
k Δβ d 2
⎞ ⎠⎟
,
(3)
ãäå k = 2π/λ, Δβ – îòêëîíåíèå îò óñëîâèÿ Áðýããà, d – ýôôåêòèâíàÿ òîëùèíà îòðàæàþùåé ãîëîãðàììû.
Ãîëîãðàììíûå îïòè÷åñêèå ýëåìåíòû, èñïîëüçóåìûå â êà÷åñòâå êîìáèíåðîâ, çàïèñûâàþòñÿ â ñëîå áèõðîìèðîâàííîãî æåëàòèíà è îáëàäàþò âûñîêîé ÷óâñòâèòåëüíîñòüþ ê âëàãå. Äëÿ çàùèòû èõ çàêëåèâàþò ìåæäó äâóìÿ ñòåêëàìè. Ýòî ïðèâîäèò ê ñóùåñòâåííîìó óâåëè÷åíèþ ìàññû îïòè÷åñêèõ äåòàëåé.
Äëÿ øèðîêîóãîëüíûõ íàøëåìíûõ îïòè÷åñêèõ ñèñòåì âåñüìà âàæíî ñíèæåíèå ìàññû è ãàáàðèòîâ âñåõ îïòè÷åñêèõ ýëåìåíòîâ, â òîì ÷èñëå è êîìáèíåðîâ.
Àíàëèç ïîêàçûâàåò, ÷òî ìíîãîñëîéíûå èíòåðôåðåíöèîííûå ïîêðûòèÿ îáëàäàþò âåñüìà áëèçêèìè ê ãîëîãðàììå îïòè÷åñêèìè ñâîéñòâàìè. Èõ ìîæíî íàçâàòü ñèíòåçèðîâàííûìè îáúåìíûìè ãîëîãðàììàìè (ÑÃÎÝ).
Íà ðèñ. 3à è 3á ïîêàçàíû óãëîâîå è ñïåêòðàëüíîå ðàñïðåäåëåíèÿ äèôðàêöèîííîé ýôôåêòèâíîñòè îáúåìíîé ãîëîãðàììû ñ ýôôåêòèâíîé òîëùèíîé 11,2 ìêì.
Íà ðèñ. 3â è 3ã ïîêàçàíû ðàñïðåäåëåíèÿ äèôðàêöèîííîé ýôôåêòèâíîñòè ÃÎÝ è ìíîãîñëîéíîãî èíòåðôåðåíöèîííîãî ïîêðûòèÿ (3Í3Â)28 ñ àíàëîãè÷íûìè õàðàêòåðèñòèêàìè.
Ðàñ÷åòû ïîêàçûâàþò, ÷òî îáúåìíàÿ ãîëîãðàììà èìååò ìåíåå âûðàæåííûå ïîáî÷íûå ìàêñèìóìû è îñöèëëÿöèè â ðàñïðåäåëåíèè äèôðàêöèîííîé ýôôåêòèâíîñòè. Îäíàêî ïðè ñîîòâåòñòâóþùåé îïòèìèçàöèè ïîëîñîâîé ìíîãîñëîéíûé ôèëüòð ìîæåò èìåòü î÷åíü áëèçêèå õàðàêòåðèñòèêè, êîòîðûå ïîçâîëÿþò èñïîëüçîâàòü åãî â êà÷åñòâå êîìáèíåðà â íàøëåìíîé äèñïëåéíîé ñèñòåìå, ôîðìèðóþùåé ìîíîõðîìàòè÷åñêîå èçîáðàæåíèå.  òàêèõ ñèñòåìàõ (ñ èñïîëüçîâàíèåì â êà÷åñòâå ôîðìèðîâàòåëÿ èçîáðàæåíèÿ LCOS-ìàòðèöû) äëÿ ïîëó÷åíèÿ âûñîêîé ÿðêîñòè ìû ïðèìåíÿëè îñâåòèòåëüíûå ñèñòåìû íà îñíîâå ìîùíûõ ñâåòîäèîäîâ.
Îáùèé âèä øèðîêîóãîëüíîãî ÍÄ íà îñíîâå LCOS-ìàòðèöû ïîêàçàí íà ðèñ. 4. Òåõíè÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè ïðèâåäåíû â òàáë. 1.
 õîäå ïðîåêòèðîâàíèÿ áûëè âûïîëíåíû àíàëèç è ìèíèìèçàöèÿ öâåòîâûõ èñêàæåíèé ïðè íàáëþäåíèè âíåøíåãî ïðîñòðàíñòâà ÷åðåç êîìáèíåð.
Áûëè èññëåäîâàíû ñèíòåçèðîâàííûå ìíîãîñëîéíûå êîìáèíåðû ñ ïîëîñîé ïðîïóñêàíèÿ 20 è 40 íì ïðè λmax 525 è 545 íì (òàáë. 2).
Êàê âèäíî èç òàáë. 2 è ðèñ. 5, ïðè øèðèíå ïîëîñû ñïåêòðà îòðàæåíèÿ 20 íì è ìåíåå öâåòíûå èñêàæåíèÿ ñòàíîâÿòñÿ ìàëîçàìåòíû. Ïðèìåíåíèå ñâåòîäèîäîâ ñ ìàêñèìóìîì èçëó÷åíèÿ 525 íì òàêæå ïîçâîëÿåò óìåíüøèòü öâåòîâûå èñêàæåíèÿ ïðè íàáëþäåíèè âíåøíåãî ïðîñòðàíñòâà.
Êðîìå ñïåêòðàëüíî-ñåëåêòèâíîãî êîìáèíåðà, èìåþùåãî îïòè÷åñêóþ ñèëó, â ïñåâäîîñåñèììåòðè÷íîé îïòè÷åñêîé ñèñòåìå øèðîêîóãîëüíîãî äèñïëåÿ èñïîëüçóåòñÿ ïëîñêèé ñâåòîäåëèòåëü.
20 “Îïòè÷åñêèé æóðíàë”, òîì 75, ¹ 3, 2008
1 R, %
0,5
(à) 1 R, % 0,5
(â)
00
1 R, %
0,5
10 20 30 Óãîë, ãðàä (á)
40 00
1 R, %
0,5
10 20 Óãîë, ãðàä
30 40 (ã)
00 500 520 540 560 580 500 520
λ, íì
Ðèñ. 3. Ñïåêòðàëüíûå è óãëîâûå õàðàêòåðèñòèêè ÃÎÝ (â, ã) è ÑÃÎÝ (à, á).
540 λ, íì
560
580
Íàìè áûëè èññëåäîâàíû äâà âèäà ïëîñêèõ ñâåòîäåëèòåëåé: íåéòðàëüíûé (êîýôôèöèåíò îòðàæåíèÿ îäèíàêîâ äëÿ ðàáî÷åãî ñïåêòðà âîëí) è ïîëÿðèçàöèîííûé.
Ïîñêîëüêó LCOS-ìàòðèöà ðàáîòàåò â ïîëÿðèçîâàííîì ñâåòå, ïðèìåíåíèå ïîëÿðèçàöèîííîãî ñâåòîäåëèòåëÿ ïðåäñòàâëÿåò áîëüøîé èíòåðåñ. Òåîðåòè÷åñêè è ýêñïåðèìåíòàëüíî ïîêàçàíî, ÷òî ïðèìåíåíèå ïîëÿðèçàöèîííîãî ñâåòîäåëèòåëÿ â ñî÷åòàíèè ñ ÷åòâåðòüâîëíîâîé ïëàñòèíêîé, êîòîðàÿ óñòàíîâëåíà ìåæäó ñâåòîäåëèòåëåì è êîìáèíåðîì, ïîçâîëÿåò
Òàáëèöà 1. Òåõíè÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè øèðîêîóãîëüíîãî ÍÄ
Òèï Áèíîêóëÿð
Ïîëå çðåíèÿ, ãðàä
30×40
ßðêîñòü, êä/ì2
2000
Ìàññà, ã
350
Ðàçìåðû LCOS-ìàòðèöû, ïèêñåë
1280×1024
Öâåò èçîáðàæåíèÿ
ìîíîõðîìíûé (çåëåíûé)
Ðàçðåøåíèå, ïèåñåë
1
Òàáëèöà 2. Õàðàêòåðèñòèêè ìíîãîñëîéíûõ ïîêðûòèé êîìáèíåðà
Ïîëóøèðèíà ïðîïóñêàíèÿ,
íì
λmax, íì
Öâåòîâûå êîîðäèíàòû
XYZ
τâíåøí, %
ρλmax, %
Óçêèé 20
525 0,345 0,301 0,354 79,43 85–98 545 0,339 0,294 0,367 72,1 85–98
Øèðîêèé 40
525 0,36 0,265 0,375 65,86 85–98 545 0,341 0,248 0,411 51,49 85–98
“Îïòè÷åñêèé æóðíàë”, òîì 75, ¹ 3, 2008
4 3
12
Ðèñ. 4. Îáùèé âèä íàøëåìíîãî øèðîêîóãîëüíîãî äèñïëåÿ. 1 – êîìáèíåð, 2 – ñâåòîäåëèòåëü, 3 – ïðîåêöèîííûé îáúåêòèâ, 4 – LCOS-ôîðìèðîâàòåëü èçîáðàæåíèÿ.
Y 0,8
0,6
0,4 Áåëûé ñâåò 1 2
0,2 4
3
0 0,2 0,4 0,6 X Ðèñ. 5. Öâåòîâûå êîîðäèíàòû ïîêðûòèÿ. 1 – óçêîãî ïîêðûòèÿ (20 íì), λmax = 525 íì; 2 – óçêîãî ïîêðûòèÿ, λmax = 545 íì; 3 – øèðîêîãî ïîêðûòèÿ (40 íì), λmax = 525 íì; 4 – øèðîêîãî ïîêðûòèÿ, λmax = 545 íì.
21
2 1
3
Ðèñ. 6. Îáùèé âèä 3D-ìîäåëè ðàçðàáîòàííîãî íàøëåìíîãî äèñïëåÿ.
Ðèñ. 7. Ïðèíöèïèàëüíàÿ ñõåìà òåñòèðîâàíèÿ ÍÄ. 1 – öèôðîâàÿ êàìåðà, 2 – òåñòèðóåìûé ÍÄ, 3 – êîìïüþòåð.
ïîâûñèòü â 1,5–2 ðàçà ïðîïóñêàíèå â êàíàëå èíäèêàöèè â ïîëÿðèçîâàííîì ñâåòå.
Îäíàêî òàêîå ðåøåíèå òðåáóåò ïðèìåíåíèÿ äîïîëíèòåëüíîãî îïòè÷åñêîãî ýëåìåíòà, ÷òî óâåëè÷èâàåò ìàññó óçëà êîìáèíåðà.
3. Îñîáåííîñòè ïðîåêòèðîâàíèÿ øèðîêîóãîëüíîãî äèñïëåÿ
Ïðè ïðîåêòèðîâàíèè øèðîêîóãîëüíîãî äèñïëåÿ âîçíèêàåò ñëîæíàÿ ïðîáëåìà êîìïîíîâêè îïòè÷åñêîé ñèñòåìû íà øëåìå è âçàèìíîãî ñîãëàñîâàíèÿ îïòè÷åñêèõ è ìåõàíè÷åñêèõ ýëåìåíòîâ. Ïðè ýòîì òðåáóåòñÿ ìíîãîêðàòíàÿ ïåðåäà÷à äàííûõ ìåæäó ïðîãðàììàìè îïòè÷åñêîãî è ìåõàíè÷åñêîãî ïðîåêòèðîâàíèÿ. Äëÿ óñïåøíîãî ðåøåíèÿ ýòèõ çàäà÷ êîìèòåòîì ISO TS172/W4 ðàçðàáàòûâàåòñÿ ïðîåêò ñòàíäàðòà äëÿ ýëåêòðîííîé ïåðåäà÷è äàííûõ îá îïòè÷åñêèõ ñèñòåìàõ. Ïðèíöèïû ïîñòðîåíèÿ ñòàíäàðòà è åãî ñîâðåìåííîå ñîñòîÿíèå îòðàæåíû â [9, 10]. Íàìè áûë ðàçðàáîòàí, ðåàëèçîâàí è óñïåøíî èñïîëüçîâàí ïðîåêò ýòîãî ñòàíäàðòà ïðè ïðîåêòèðîâàíèè äèñïëåéíûõ ñèñòåì. Îáùèé âèä 3D-ìîäåëè ðàçðàáîòàííîé íàøëåìíîé äèñïëåéíîé ñèñòåìû ïîêàçàí íà ðèñ. 6.
4. Òåñòèðîâàíèå ÍÄ
Ìåòîäèêà òåñòèðîâàíèÿ è þñòèðîâêè îïòè÷åñêèõ ñèñòåì äèñïëååâ ñ âûíåñåííûì çðà÷êîì íà îñíîâå àíàëèçà äèñòîãðàìì (òåñòîâûõ èçîáðàæåíèé äëÿ îöåíêè äèñòîðñèîííûõ èñêàæåíèé) áûëà èçíà÷àëüíî ðàçðàáîòàíà äëÿ òåñòèðîâàíèÿ êàáèííûõ äèñïëå-
åâ. Ìåòîäèêà áûëà ìîäåðíèçèðîâàíà äëÿ òåñòèðîâàíèÿ ÍÄ [8]. Íà ðèñ. 7 ïîêàçàíà ñõåìà ðåãèñòðàöèè è àíàëèçà äèñòîãðàìì äëÿ ÍÄ.
Êðîìå äèñòîðñèè, ìåòîäèêà ïîçâîëÿåò ïðîâîäèòü ïðîâåðêó ðàçðåøàþùåé ñïîñîáíîñòè, êîíâåðãåíöèè, äèâåðãåíöèè è óãëîâîãî ðàññîãëàñîâàíèÿ îñåé ìîíîêóëÿðîâ, à òàêæå ïðîïóñêàíèÿ ïî êàíàëó âíåøíåãî ïðîñòðàíñòâà, ÿðêîñòè ôîðìèðóåìîãî èçîáðàæåíèÿ è êîíòðîëü áëèêîâ.
Çàêëþ÷åíèå
Ðàçðàáîòàííàÿ îïòè÷åñêàÿ ñèñòåìà øèðîêîóãîëüíîãî äèñïëåÿ ìîæåò áûòü èñïîëüçîâàíà äëÿ ñîçäàíèÿ íàøëåìíûõ äèñïëååâ ðàçëè÷íîãî íàçíà÷åíèÿ.
Ïðè ïðîåêòèðîâàíèè îïòèêî-ìåõàíè÷åñêîé ñèñòåìû íàøëåìíîãî äèñïëåÿ è åãî êîìïîíîâêå âïåðâûå áûë ðåàëèçîâàí ïðîåêò ñòàíäàðòà ýëåêòðîííîé ïåðåäà÷è äàííûõ NODIF.
Ïîêàçàíî, ÷òî ñèíòåçèðîâàííûå ìíîãîñëîéíûå ñòðóêòóðû ïî ñâîèì îïòè÷åñêèì ñâîéñòâàì ìîãóò áûòü âåñüìà áëèçêè ê îáúåìíûì ãîëîãðàììàì è ïîçâîëÿþò èñïîëüçîâàòü èõ â êà÷åñòâå êîìáèíåðîâ.
Ïðè òåñòèðîâàíèè è þñòèðîâêå îïòè÷åñêîé ñèñòåìû íàøëåìíîãî äèñïëåÿ áûë èñïîëüçîâàí ìåòîä, îñíîâàííûé íà öèôðîâîé ðåãèñòðàöèè è êîìïüþòåðíîì àíàëèçå äèñòîãðàìì.
ËÈÒÅÐÀÒÓÐÀ
11. Ãàí Ì.À. Òåîðèÿ è ìåòîäû ðàñ÷åòà ãîëîãðàììíûõ è êèíîôîðìíûõ îïòè÷åñêèõ ýëåìåíòîâ. Ë.: ÃÎÈ, 1984. 140 ñ.
22 “Îïòè÷åñêèé æóðíàë”, òîì 75, ¹ 3, 2008
12. Gan M. Optical systems with holographic and kinoform elements // Proc. SPIE. 1989. V. 1136. P. 150–153.
13. Gan M., Zhdanov D., Novoselskiy V., Ustinov S., Fedorov A., Potyemin I., Bezdidko S. Design of optical systems with HOE by DEMOS program // Proc. SPIE. 1991. V. 1574. P. 254–260.
14. Gan M., Zhdanov D., Novoselskiy V., Ustinov S., Fedorov A., Potyemin I. DEMOS: state-of-the-art application software for design, evaluation, and modeling of optical systems // Opt. Engin. 31(04). 1992. P. 696–700.
15. Gan M., Zhdanov D., Novoselskiy V., Ustinov S., Fedorov A., Potyemin I. DEMOS: new possibility for design and modeling of complex optical systems // Proc. SPIE. 1993. V. 1780. P. 517–522.
16. Gan M., Zhdanov D., Novoselskiy V. New features of DEMOS software for design of optical systems with
nonconventional optical elements // Proc. SPIE. 1994. V. 2169. P. 120–125.
17. Gan M., Zhdanov D., Novoselskiy V., Ustinov S., Fedorov A., Potyemin I. Starkov A., Smirnov S. DEMOS III: new possibilities // Proc. SPIE. 1995. V. 2540. P. 190–196.
18. Gan M., Gan I., Tchertkov A. Design and testing large FOV retinal displays on the basis holographic combiner // Proc. Asia Display (IMID’04). 2004. P. 442–445.
19. Ãàí Ì.À., Ëàðèîíîâ Ñ.À. Ðàçðàáîòêà ñòàíäàðòà îáìåííîãî ôàéëà äëÿ îïèñàíèÿ îïòè÷åñêèõ ýëåìåíòîâ è ñèñòåì // Ñáîðíèê òð. VII Ìåæäóíàð. êîíô. “Ïðèêëàäíàÿ îïòèêà-2006”. ÑÏá., 2006. Ò. 3. Ñ. 74–93.
10. Prudence M J H Wormell. The Current State of the International Standard for Exchange of Optical Data in Electronic Form // Proc. SPIE. 2006. V. 6342.
“Îïòè÷åñêèé æóðíàë”, òîì 75, ¹ 3, 2008
23