optics1210 |
2018-01-11 14:59 |
ZEMAX 近眼显示应用(AR/VR/MR)—全息波导头盔显示解决方案
ZEMAXR近眼显示应用(AR/VR/MR)—全息波导头盔显示解决方案 ),$^h7[n "V5_B^Gzb] 近来,波导与衍射光栅在近眼显示方面得到了极大的应用,利用全息波导完成图像传输和显示,极大的压缩了光学结构的复杂性,使得器件向质轻,小型化方向发展,使得穿戴设备更方便、轻巧,是未来智能光学发展的一大应用趋势。此类光学研究的核心技术聚焦在波导及全息光栅的研究上,如果要产品化,也必须要考虑加工及公差的影响。 z? GtC{L9 vzF6e eaD 因此选择合适的光学设计软件,进行仿真,优化及公差分析,将为您的工作助力,事半功倍。本文通过定制化的模块,利用ZEMAXR对此类光学系统进行了细致的研究。ZEMAXR作为光学行业的标杆性软件,得到了业内广泛的认可,不仅在传统光学,几何光学领域应用广泛,通过此文我们可以看到,对前沿类光学研究诸如衍射光学等也是一款利器。我们利用ZEMAXR结合定制化的模块,为您提供系统级的解决方案,涵盖显示系统,成像镜头,波导,衍射光栅,人眼模型,支持衍射效率计算,优化,公差分析及杂散光分析。 ygd*zy9 X|L_}Q7 一:波导模型,核心要点 !uA'0U?ky 1. 此波导可分别定义覆盖层,衬底层及导波层折射率 4tSh.qBht 2. 此波导可以定义入射窗,出射窗的位置及大小 "2 D{X 3. 此波导支持扩展光瞳(分束镜片,Lumus公司产品LOER方案) =FMrVE 4. 此波导可以方便的定义分束镜片的数量 TQOJN 5. 此波导可以随便定义分束镜片倾斜角度 @6-3D/= 6. 此波导可以方便的定义分束镜片的反射率/透射率,来保证光瞳扩展区域多出射光束的能量均匀性 6U,:J'5gP 7. 此波导可以“一键”检验入射光束是否满足全反射条件,并过滤掉不满足全反射条件的光束 D0Ls~qr 8. 此波导可以搭配全息光栅、体光栅(光栅支持衍射效率计算,支持优化及公差分析) ]qx!51S ony;U#^T 实例1:Lumus的LOER波导分束镜方案 D'Uc?2X,& [attachment=81440] [attachment=81441] [attachment=81442] |w -s{L3@+ (Lumus的LOER波导分束镜方案) X>Z83qV5d! %Rf{v5 [attachment=81443] T0 cm+|S "9Br)3 左图:4个分束镜片具有相同的反射/透射比,但会导致出射的4束光能量上分布不均匀 BWr!K5w>i 右图:合理的控制优化4个分束镜片反射/透射比,来使得输出的4束光能量分布均匀(扩展光瞳上的能量分布均匀) }:*?w>= |r4&@) y }h2 实例2:波导与衍射光栅搭配耦合 V3axwg_ !H @nAz [attachment=81444] [attachment=81447] aZmbt,.V (两块透射位相型光栅) (两块反射型全息布拉格体光栅) dhuIVBp!!e f%REN3=5K 二:位相型全息光栅,支持衍射效率及公差分析,支持如下全息光栅 |+=ctpx9& a. 理想闪耀型 wHQYBYKcd b. 正弦位相型 4 ijZQ c. 方波位相型 D~TK'& | |