近眼显示器（Near eye display, NED）或头戴显示器（Head mounted display, HMD）作为实现虚拟现实（Virtual reality，VR）和增强现实（Augmented Reality，AR）并提供沉浸式和交互式体验的基本设备，可将数字世界与物理世界无缝融合，有望成为下一代增强现实显示终端。目前，NED 面临的一个关键问题是辐辏-聚焦冲突，用户长时间观看会导致眼睛疲劳和不适。视网膜投影显示（Retinal Projection Displays，RPD）技术具有全景聚焦（always in focus）的图像特征，自然化解了辐辏-聚焦冲突，成为近眼显示领域的研究热点之一。

与传统直视式显示相比，RPD 将图像源直接成像到人眼瞳孔中的独特原理造就了诸多优势。第一，RPD 将近乎所有的光都汇聚到人眼中，因此系统光效很高，特别适合于户外使用。第二，通过增加目镜的数值孔径可以直接获得大视场的近眼显示。第三，RPD 的全景聚焦特征自然化解了近眼显示存在的辐辏-聚焦冲突，可以实现无视疲劳的 AR 近眼显示。在某些 AR 应用如车辆辅助驾驶上，驾驶员双眼对焦在车外不同距离处时均可看清虚拟图像，避免了在车外路况与虚拟图像之间来回对焦引发的风险，增加了驾驶安全性。

近日，合肥工业大学 王梓 副研究员和 吕国强 教授团队在《液晶与显示》（ESCI、Scopus 收录，中文核心期刊）2022 年第 5 期发表了题为“视网膜投影显示技术研究进展”综述文章。

本文回顾了 RPD 技术的发展，阐述了 RPD 的基本工作原理，综述了 RPD 及其出瞳拓展方面的最新进展，并对其未来的前景进行了展望。

RPD 这一概念最早出现在 1860 年物理学家麦克斯韦所做的一个实验中。他将光源通过透镜直接成像在瞳孔中，由此观察到透镜被光线均匀地照明。这种将光源成像在瞳孔中的方法被称为麦克斯韦观察法（Maxwellian viewing）。在该技术基础上，Kollin 等人加入图像源，开发了第一款 RPD 显示器原型。随后，RPD 技术受到研究者的广泛关注。

图1：(a)基于 SLM 的视网膜投影显示；（b）基于 LBS 的视网膜投影显示。

图源：液晶与显示, 2022, 37(5): 640. Fig.1