用物理光學建模演示點陣投影儀的工作原理

摘要

 

點陣投影儀是啟用Apple Face ID的關鍵組件。該系統通常由發光單元陣列,透鏡和分束光柵組成。透鏡系統與光柵一起投射,并復制陣列光源圖案。在此示例中,我們構建了這種點陣投影儀系統并演示了其工作原理。為進行系統分析,我們使用VirtualLab Fusion進行光線追跡和場追跡。

 

用物理光學建模演示點陣投影儀的工作原理的圖1

建模任務

 

用物理光學建模演示點陣投影儀的工作原理的圖2

 

*文檔中的非球面鏡片是使用ZemaxOpticStudio?設計的

 

光源建模

 

用物理光學建模演示點陣投影儀的工作原理的圖3

 

軸上VCSEL單元的仿真

 

用物理光學建模演示點陣投影儀的工作原理的圖4

 

離軸VCSEL單元的仿真

 

用物理光學建模演示點陣投影儀的工作原理的圖5

-對于離軸VCSEL單元,鏡頭對輸入光進行準直,準直角度與光源模式的位置相關。

-因準直角度的關系,光斑圖案相對于軸上情況有所偏移。

 

完整VCSEL陣列的仿真

 

用物理光學建模演示點陣投影儀的工作原理的圖6

 

VirtualLab Fusion一瞥

用物理光學建模演示點陣投影儀的工作原理的圖7

 

VirtualLab Fusion中的工作流程

 

?設置多模信號源

?基本光源模型[教程視頻]

?設置組件的位置和方向

? LPD II:位置和方向[教程視頻]

?在光學系統內配置光柵組件

 

?參數運行的配置

?參數運行文檔的使用[使用案例]

用物理光學建模演示點陣投影儀的工作原理的圖8

 

VirtualLab Fusion技術

 

用物理光學建模演示點陣投影儀的工作原理的圖9

文件信息

用物理光學建模演示點陣投影儀的工作原理的圖10

 

更多閱覽

-    Design and Rigorous Analysis of Non-Paraxial Diffractive Beam Splitter

-    Design of a High-NA Beam Splitter with 24000 Dots Random Pattern

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