[VirtualLab] 用物理光學建模演示點陣投影儀的工作原理

2025年11月27日 09:09
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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。

 

[VirtualLab] 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

 

[VirtualLab] 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

 

[VirtualLab] 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

 

[VirtualLab] 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

 

[VirtualLab] 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

 

[VirtualLab] 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

[VirtualLab] 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]

[VirtualLab] 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

 

[VirtualLab] 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

[VirtualLab] 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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