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利用上述光学设计

作者:无敌炸金花    来源:网络整理    发布时间:2021-06-13 21:38    浏览量:

原创 Facebook AR/VR全息光学模组希望:新论文展示HOE元件建造工艺

2021-04-26 18:00 来历:青亭网

原标题:Facebook AR/VR全息光学模组希望:新论文展示HOE元件建造工艺

去年6月,Facebook曾发布过一项基于全息光学和折叠光路的VR光学方案,可用于打造支持激光光源、具备视网膜级判别率的轻量化VR眼镜。据悉,基于该方案打造的光学模组厚度可节制在8.9毫米内,视场角依然可高出90°。

操作上述光学设计

从Facebook发布的轻量化“VR眼镜”原型来看,基于全息光学的VR原型看起来比华为VR Glass等偏振式折叠光路短焦VR头显更轻量化,厚度越发靠近普通墨镜。同样是基于折叠光路,回收全息光学元件又有哪些优势呢?

今朝市面上的VR光学布局凡是由显示源和透镜两大部门,个中显示模组已经可以做到足够薄,但透镜体积依然难以节制。纵然透镜自己足够薄,但由于透镜和显示模组之间需要保存对焦空间,这两大部门构成的光学模组体积依然较大。对比之下,全息光学透镜比传统的折射式透镜更薄,并且到达同样优秀的显示结果同时,光泽路径更短,因此整体模组更薄。

操作上述光学设计

不外,今朝该光学方案研究还处于观念验证阶段,并且光学机能优秀的全息光学元件在设计和建造上,比传统的折射光学元件可贵多。

近期,FRL在ACM SIGGRAPH Asia期间果真了一种全新的AR/VR全息光学方案论文。论文中描写了一种关于自由曲面HOE(全息光学元件)的设计和制造工艺。该工艺可生成具有巨大相位剖面和高选择性的体积光栅。另外,这种工艺还可低落像差,而且将衍射效率优化至抱负的波长和角度,补充制造HOE元件时造成的质料收缩。

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细节方面,HOE可用于光束重定向,共同激光光源可实现轻量化的AR/VR显示系统。它的优势在于,可制止传统折射和反射光学方案的体积和折射率,对付光学机能的限制。另外,HOE的体积光栅布局也具有选择性和多路传输的特性。个中选择性指的是,自衍射特定入射角度或波长的光束,而多路传输性指的是叠加多层体积光栅的本领。多层体积光栅布局的优势在于,可以独立捕获红、绿、蓝三色的全息光束,生成RGB图像。

操作上述光学设计

Facebook暗示:HOE是一种厚仅10微米的聚合物,HOE上的体积光栅可将光泽机动的重定向。另外,全息光学元件(HOE)可用于AR/VR等多样化的场景,可是设计和制造受到简朴波前(波阵面最前方的曲面)配置的限制。而通过滋扰HOE的信号波前和参考波前,可记录体积光栅的变革,不外接下来波前数据的计较是一浩劫点。

与传统的自由曲面折射光学方案相似,HOE可按照应用场景机动优化,而科研人员在论文中展示的,则是一种专为AR/VR头显优化的HOE方案。首先,优化光栅的横向和纵向(xy)部门,来低落点漫衍函数。接着,优化z轴光路,进而优化光效。

操作上述光学设计

HOE光栅的设计完成后,科研人员通过两种方法生成用于记录HOE光路的波前,即:

1)操作金刚石车削制造一对自由曲面折射光学模组来调理波前,显示全息图像,并团结一种新的迭代算法来举办计较。通过多次调解和测试,科研人员可以通过光学外貌生成的波前来预测预期的光栅;这个方案的制造速度更慢、本钱更高,但可实现高效的光学质量,合用于家产应用场景。

操作上述光学设计

2)操作全息打印技能生成HOE光栅,而全息图像则是由多个全息模块(hogel)拼接而成,不外为全息打印计较抱负的波前,需要办理一些优化困难。与第一个方案对比,全息打印的设计仅实现有限的光学质量,同时大幅加快制造进程,约莫只需要几小时即可完成,适合原型产物快速迭代。

操作上述光学设计

尽量如此,两种建造工艺都有一些优化问题需要办理,于是科研人员别离为两种工艺设计了差异的算法。操作上述光学设计,科研人员研发出可用于焦散和成效的全彩色HOE元件。

操作上述光学设计

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