近眼顯示的案例
基于五通道波導(dǎo)及二維擴(kuò)瞳器的近眼顯示
上海交通大學(xué)的智能顯示實(shí)驗(yàn)室（sdl.sjtu.edu.cn），提出了一種基于五通道波導(dǎo)及二維擴(kuò)瞳器的近眼顯示。如圖1所示，其基本架構(gòu)由（1）五通道波導(dǎo)、（2）入耦合光柵（ICG）、（3）出耦合光柵（OCG）所組成。其核心設(shè)計(jì)思路為將通道1/2/3/4/5的入耦合光柵置于僅包含子視場1/2/3/4/5的獨(dú)立區(qū)域內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)五通道的視場分割。與傳統(tǒng)波導(dǎo)相比，一個(gè)顯著特征是，五個(gè)入耦合光柵在位置上是錯(cuò)開的。
圖1. 五通道波導(dǎo)架構(gòu)圖
與基于雙通道視場分割的美國微軟的HoloLens 2波導(dǎo)方案相比，基于五通道視場分割的波導(dǎo)方案具有更大的視場角。如圖2所示，以折射率為1.8的波導(dǎo)為例，雙通道的對(duì)角FOV上限為48度，而五通道可達(dá)到124度，甚至超過了美國Meta公司的Orion碳化硅方案（其視場角為70度）。
圖2. 單/雙/三/四/五通道波導(dǎo)方案的視場角FOV上限與折射率的關(guān)系
為驗(yàn)證方案的技術(shù)可行性，在VirtualLab Fusion軟件的賦能下，課題組重點(diǎn)研究了四臺(tái)階及二維柱狀光柵的衍射效率、波導(dǎo)的視場角上限、以及出瞳均勻性問題。如圖3所示，對(duì)于486/546/633 nm的波長，鋸齒光柵和四臺(tái)階光柵的衍射效率分別為58/69/58%和52/61/54%。以50%為基準(zhǔn)的話，鋸齒光柵和四臺(tái)階光柵的波長帶寬分別為290 nm和218 nm。如圖4所示，對(duì)于二維柱狀光柵，其各個(gè)衍射級(jí)次（包括T(-1,0)、R(0,0)、R(-1,±1)和R(0,±1)）的效率則可通過光柵高度進(jìn)行調(diào)控。至于二維出瞳擴(kuò)展，如圖5所示，于30 mm × 21 mm的出瞳區(qū)域，通過自定義參數(shù)關(guān)聯(lián)與下降單純形算法優(yōu)化，得出了70個(gè)出耦合子光柵的衍射效率，分析了各出瞳的電磁場或光強(qiáng)。
展開 專訪昀光 | 硅基OLED：下一代虛擬世界“元宇宙”首選顯示方案
一般來說，與硅基OLED顯示器相對(duì)應(yīng)的是LTPS-TFT驅(qū)動(dòng)的普通OLED。與LTPS基板相比，硅基OLED采用成熟的半導(dǎo)體工藝，通過晶圓代工廠制造；硅基OLED微顯示器的像素點(diǎn)間距很小，一般小于15um，而普通OLED顯示器的像素間距在25~80um，這種特性導(dǎo)致硅基OLED更適用于微顯示器；硅基OLED的穩(wěn)定性、驅(qū)動(dòng)性能更好，因而具有更好的顯示效果。
概括來說，硅基OLED屏幕具有自發(fā)光、輕薄小巧、響應(yīng)時(shí)間短以及像素密度高、亮度高等眾多優(yōu)點(diǎn)，是近眼顯示設(shè)備首選的屏幕技術(shù)。
“元宇宙”需求推動(dòng)硅基OLED產(chǎn)業(yè)發(fā)展
2021年，隨著Facebook更名為Meta，元宇宙作為一個(gè)新興概念，受到了來自社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。該詞最早出現(xiàn)于科幻小說《雪崩》，指代一種由計(jì)算機(jī)模擬、與真實(shí)世界平行的虛擬空間。作為元宇宙的硬件基礎(chǔ)，AR/VR等可穿戴設(shè)備等產(chǎn)業(yè)真正迎來了發(fā)展窗口。
硅基OLED在此期間迅速成為了VR等近眼顯示設(shè)備的優(yōu)選。“因?yàn)楣杌鵒LED最早在2000年剛研發(fā)出來之時(shí)，盡管擁有小尺寸超高PPI等特性，但近眼顯示概念在當(dāng)時(shí)還是比較超前的，加上成本等問題，一直沒有在消費(fèi)領(lǐng)域普及。”季淵博士說起硅基OLED的發(fā)展歷史。
“硅基OLED微顯示最早的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)嶋H是軍方，這是因?yàn)楫?dāng)時(shí)攜帶上飛機(jī)的顯示設(shè)備有輕薄的需求，加上軍方可以負(fù)擔(dān)相對(duì)高昂的價(jià)格。現(xiàn)在硅基OLED已經(jīng)是戰(zhàn)斗機(jī)、武裝直升機(jī)、坦克的頭戴式觀瞄設(shè)備的核心顯示技術(shù)，也是未來數(shù)字士兵和數(shù)字信息作戰(zhàn)系統(tǒng)中的重要組成部分。”季淵博士補(bǔ)充。
一直到2010年左右，谷歌第一次推出了名為谷歌眼鏡的新物種，近眼顯示在消費(fèi)電子領(lǐng)域的市場被打開，緊接著AR/VR相關(guān)概念和終端才開始發(fā)展。
展開 RGB 波導(dǎo)色彩還原難？OAS 軟件解決設(shè)計(jì)難題
<p class="ql-align-center"><strong>三波導(dǎo)疊加的RGB波導(dǎo)案例分析</strong></p><p><br></p><p class="ql-align-justify"><br></p><p><strong style="color: rgb(13, 80, 199);">簡介</strong></p><p class="ql-align-justify">RGB 波導(dǎo)是 AR 近眼顯示設(shè)備的核心光學(xué)組件，其核心需求是實(shí)現(xiàn)紅（620nm）、綠（550nm）、藍(lán)（450nm）三波長光的精準(zhǔn)協(xié)同傳播，最終在眼盒內(nèi)形成色彩均勻、成像清晰的合成圖像。由于不同波長光的衍射特性差異顯著，傳統(tǒng)設(shè)計(jì)易出現(xiàn)色彩偏移、傳播方向偏差等問題。OAS 光學(xué)軟件憑借幾何光學(xué)與波動(dòng)光學(xué)跨尺度仿真能力，可實(shí)現(xiàn)從微觀光柵設(shè)計(jì)到宏觀系統(tǒng)性能分析的全流程覆蓋，為 RGB 波導(dǎo)設(shè)計(jì)提供高效解決方案。</p><p class="ql-align-justify"><br></p><p><strong>案例設(shè)置與操作</strong></p><p>模型構(gòu)建</p><p>RGB 波導(dǎo)采用三層獨(dú)立波導(dǎo)分層設(shè)計(jì)，每層波導(dǎo)對(duì)應(yīng)單一波長光的傳輸。每層波導(dǎo)沿光傳播路徑依次集成耦入光柵、轉(zhuǎn)向光柵與耦出光柵。</p><p>分層結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢在于可針對(duì)不同波長單獨(dú)優(yōu)化光學(xué)參數(shù)，避免多波長光在同一波導(dǎo)內(nèi)的串?dāng)_。</p><p>參數(shù)設(shè)置</p><p class="ql-align-justify">不同波長光的衍射效率對(duì)光柵周期、傾角敏感，需通過 OAS 軟件進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化，選用鋸齒形透射光柵，基于 OAS 內(nèi)置光柵模型庫搭建三維模型，定義入射光入射角為 0°。
展開 國產(chǎn)AR技術(shù)突破 | 自主研發(fā)混合光線波前追跡仿真模塊
原文信息
原文標(biāo)題：“基于混合光線波前追跡法的可視化二維光柵光波導(dǎo)設(shè)計(jì)研究”
第一作者：葉川東
作者：宋強(qiáng)，覃嘉佳，張善文，王津，劉祥彪，周常河
增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）近眼顯示技術(shù)中，衍射光波導(dǎo)因輕薄、大視場角等優(yōu)勢成為核心組件，但核心仿真工具長期被國外壟斷，制約國內(nèi)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。近日，國內(nèi)研究團(tuán)隊(duì)成功研發(fā)首套基于混合光線波前追跡法的可視化光波導(dǎo)仿真模塊，填補(bǔ)了國產(chǎn)化空白。
二維光柵 AR 波導(dǎo)的分區(qū)與光柵結(jié)構(gòu)優(yōu)化（來自原文）
該模塊創(chuàng)新融合幾何光線追跡與嚴(yán)格耦合波分析（RCWA），在宏觀光傳播模擬中保證效率，于微納光柵作用處精準(zhǔn)捕獲波前信息，集成 k 域分析、光柵自動(dòng)布局等核心功能，支持從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)到成像系統(tǒng)的跨尺度一體化仿真。
基于此模塊設(shè)計(jì)的二維衍射光波導(dǎo)，尺寸僅 55mm×40mm×1mm，實(shí)現(xiàn) 30° 視場角、15mm×7mm 眼動(dòng)范圍及 14mm 出瞳距離。出瞳照度均勻性達(dá) 51%-86%，視場均勻性 32%-50%，50cycles/mm 空間頻率下 MTF 值均超 0.5，滿足 AR 近眼顯示核心光學(xué)要求。
軟件光線傳播分析圖（來自原文）
模塊通過粒子群算法優(yōu)化耦入光柵參數(shù)，將耦出光柵分區(qū)設(shè)計(jì)，有效提升能量分布均勻性。與國外商業(yè)軟件對(duì)比驗(yàn)證，關(guān)鍵指標(biāo)高度吻合，彰顯其可靠性與高精度。該模塊現(xiàn)已正式嵌入武漢二元科技有限公司的旗艦產(chǎn)品OAS光學(xué)軟件。
該模塊已為國產(chǎn) AR 光學(xué)研發(fā)提供自主可控的高效設(shè)計(jì)工具，助力消費(fèi)級(jí) AR 設(shè)備落地，對(duì)推動(dòng)我國光學(xué)技術(shù)自主創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)升級(jí)具有重要意義。
（原文獲取：請您私信聯(lián)系工作人員）
展開 
量產(chǎn)Micro LED顯示器
來源 ：36氪
上海顯耀顯示科技有限公司Jade Bird Display（以下簡稱JBD）已完成數(shù)億元A輪融資，本輪融資由同創(chuàng)偉業(yè)領(lǐng)投。這已經(jīng)是JBD半年內(nèi)完成的第二筆數(shù)億元融資，融資資金將用于針對(duì)AR應(yīng)用領(lǐng)域的Micro LED微顯示芯片研發(fā)與量產(chǎn)。
JBD是36氪水面下欄目“潛伏獨(dú)角獸”挖掘的第一期企業(yè)，它成立于2015年，是全球第一家具備Micro LED微顯示芯片量產(chǎn)能力的企業(yè)。不同于絕大多數(shù)Micro LED企業(yè)針對(duì)電視、智能穿戴等應(yīng)用制備大于1英寸的顯示器，JBD專注于0.5英寸以下超微小型顯示器的研發(fā)和生產(chǎn)，主要提供近眼顯示AR、MR、汽車抬頭顯示、無掩膜光刻、微型投影儀、3D打印曝光等應(yīng)用的產(chǎn)品和解決方案，首創(chuàng)了在晶圓級(jí)制備微顯示器件的混合集成技術(shù)。
JBD混合集成電路晶圓
JBD的微顯示產(chǎn)品具有高光效、高亮度、高幀頻、高可靠性、低成本、小體積等多方面優(yōu)勢，并已經(jīng)在Micro LED微顯示領(lǐng)域全球?qū)＠季郑勺杂射N售。據(jù)JBD方表示，其產(chǎn)品目前已覆蓋全球70%近眼顯示關(guān)鍵客戶，合作伙伴中不乏全球科技巨頭。
JBD 0.13英寸RGB Micro LED微顯示面板
左：AmLED 單色光引擎；右：AmLED 單色光引擎全彩顯示方案
同樣的，彩色光引擎方案體積也小而輕：僅1.35 立方厘米、重2.3克，輸出光通量高達(dá)5流明，可支持多種場景下的彩色化顯示應(yīng)用。
展開 國產(chǎn)光學(xué)軟件突破 | 3D可視化衍射光波導(dǎo)仿真
原文信息
原文標(biāo)題：“基于光線場追跡的國產(chǎn)3D可視化衍射光波導(dǎo)仿真模塊研究”
第一作者：覃嘉佳
通訊作者：宋強(qiáng)，劉祥彪, 張善文，段輝高，周常河
增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）技術(shù)作為新興人機(jī)交互模式，其近眼顯示領(lǐng)域中，AR 衍射光波導(dǎo)技術(shù)因輕量化、小型化等優(yōu)勢成為核心發(fā)展方向。高品質(zhì)衍射光波導(dǎo)的設(shè)計(jì)優(yōu)化離不開專業(yè)仿真軟件。為填補(bǔ)國內(nèi)空白，本研究團(tuán)隊(duì)研發(fā)了完全自主可控的 3D 可視化衍射光波導(dǎo)仿真模塊，覆蓋 k 域分析、光波導(dǎo)仿真與優(yōu)化全過程，可納入微投影光機(jī)和人眼模型實(shí)現(xiàn)全維度仿真。
研究基于該模塊設(shè)計(jì)二維出瞳擴(kuò)展衍射光波導(dǎo)，通過確定光柵矢量、劃分功能區(qū)域并精細(xì)調(diào)控光柵參數(shù)，結(jié)合光線場追跡完成仿真，并與國外商業(yè)軟件結(jié)果對(duì)比，驗(yàn)證了模塊的有效性與實(shí)用性，為我國 AR 產(chǎn)業(yè)自主發(fā)展提供技術(shù)支撐。
二維出瞳擴(kuò)展衍射光波導(dǎo)中的光線傳播示意圖（來自原文）
該模塊成功設(shè)計(jì)出具備二維出瞳擴(kuò)展的衍射光波導(dǎo)，整體系統(tǒng)由微型投影光機(jī)、光波導(dǎo)與人眼模型構(gòu)成，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)極具優(yōu)勢。其投影光學(xué)系統(tǒng)焦距 14.5 mm，對(duì)角線視場角 28°，總長度僅 9.45 mm，光學(xué)元件直徑小于 5.4 mm，憑借緊湊小巧的特性，完美適配近眼顯示設(shè)備的輕量化需求。在性能表現(xiàn)上，該系統(tǒng)在 30 cycles/mm 采樣頻率下的光學(xué)調(diào)制傳遞函數(shù)（MTF）值均優(yōu)于 0.7，成像質(zhì)量穩(wěn)定可靠。
可視化3D衍射光波導(dǎo)模組示意圖（來自原文）
為驗(yàn)證模塊性能，研發(fā)團(tuán)隊(duì)與市面主流商業(yè)軟件，在衍射效率、均勻性及光線路徑等關(guān)鍵指標(biāo)上展開對(duì)比，結(jié)果充分證明了該國產(chǎn)模塊的精度與可靠性。
展開 昀光科技攜數(shù)字驅(qū)動(dòng)技術(shù)及多樣化解決方案亮相2024 SID Display Week
美國時(shí)間5月14日，全球顯示領(lǐng)域極具影響力的專業(yè)盛會(huì)——2024 SID Display Week在圣何塞會(huì)展中心隆重開幕，吸引了來自世界各地的顯示行業(yè)尖端企業(yè)與數(shù)以萬計(jì)的觀眾聚集一堂，分享交流。昀光科技攜創(chuàng)新型數(shù)字驅(qū)動(dòng)硅基微顯示器產(chǎn)業(yè)化解決方案以及一體化AR顯示光學(xué)方案亮相大會(huì)，為到場嘉賓帶來豐富精彩的XR互動(dòng)體驗(yàn)。
作為中國最早探索Micro-OLED和Micro-LED驅(qū)動(dòng)芯片的先驅(qū)團(tuán)隊(duì)之一，昀光科技在半導(dǎo)體顯示和近眼顯示領(lǐng)域不僅深耕細(xì)作，且勇于創(chuàng)新，2021年即點(diǎn)亮了1.3英寸分辨率2K的硅基OLED微顯示器，洞察了未來幾年VR屏幕發(fā)展方向；并在全球率先使用數(shù)字驅(qū)動(dòng)方案，突破了半導(dǎo)體顯示行業(yè)傳統(tǒng)技術(shù)路徑的局限，取得了卓越成果，為XR微顯示器產(chǎn)業(yè)化啟開新篇。
在本次2024 Display Week展會(huì)上，搭載FSL技術(shù)數(shù)字驅(qū)動(dòng)方案的VR/MR用1.32英寸微型顯示器展現(xiàn)出更優(yōu)化的指標(biāo)性能。
明顯看出，顯示器具備出色的對(duì)比度優(yōu)勢，每一幀畫面生動(dòng)鮮明；高亮度的加持，所有細(xì)節(jié)在明亮條件下清晰呈現(xiàn)；低灰階的細(xì)膩表現(xiàn)讓暗部細(xì)節(jié)同樣引人注目，保持了高水平的顯示質(zhì)量。
值得一提，1.32英寸微型顯示器擁有顯著寬廣視角，即使在極端角度下觀看，色彩依舊保持原貌，不會(huì)因視角的變化而產(chǎn)生色偏，在同期展會(huì)上獨(dú)具優(yōu)勢，贏得了到場嘉賓的贊譽(yù)。
不僅如此，數(shù)字驅(qū)動(dòng)作用于高分辨率與高性能顯示，功耗明顯下降，良率獲得提升，將硅基OLED微顯示器產(chǎn)品推向了全新高度。
創(chuàng)新型數(shù)字驅(qū)動(dòng)硅基微顯示解決方案是昀光科技致力于XR微顯示器產(chǎn)品商業(yè)化實(shí)現(xiàn)的長期戰(zhàn)略，未來昀光科技多樣化XR微顯示器產(chǎn)品將陸續(xù)加載數(shù)字驅(qū)動(dòng)創(chuàng)新路徑，創(chuàng)啟新型顯示產(chǎn)業(yè)化新里程。
展開 第四屆國際Mini/Micro LED供應(yīng)鏈創(chuàng)新發(fā)展峰會(huì)(IMDS 2024)成功舉辦
季總詳細(xì)介紹了君萬微電子的發(fā)展歷程和成就，特別是其在碳化氮化鎵LED微型顯示器芯片上的突破。演講涵蓋了顯示與微型顯示器的技術(shù)區(qū)別，介紹了無機(jī)LED在亮度和抗殘影方面的優(yōu)勢。此外季總還探討了微型顯示器在近眼顯示和投影系統(tǒng)中的應(yīng)用潛力，展示了Micro LED在工業(yè)、軍事等領(lǐng)域的廣泛前景。最后，季總指出，Micro LED技術(shù)雖然處于起步階段，但未來幾年將迎來快速發(fā)展，為新興產(chǎn)業(yè)帶來巨大商機(jī)。
演講主題：《硅基微顯示背板設(shè)計(jì)》
演講嘉賓：芯視元 CTO 陳弈星
芯視元CTO陳弈星女士詳細(xì)介紹了芯視元在硅基芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域的創(chuàng)新成果，包括微顯示、空間光調(diào)制器及定制驅(qū)動(dòng)板的研發(fā)。她重點(diǎn)討論了硅基微顯示背板設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵技術(shù)挑戰(zhàn)，如晶圓鍵合和彩色化技術(shù)，并分享了相關(guān)的背板設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)和解決方案。此外，陳弈星女士還分析了AR和VR設(shè)備對(duì)不同顯示技術(shù)的需求及其市場前景，強(qiáng)調(diào)了材料特性測量對(duì)IC設(shè)計(jì)的重要性。她呼吁行業(yè)各方應(yīng)該加強(qiáng)合作，以推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步和市場應(yīng)用。
演講主題：《Micro LED投影顯示車載應(yīng)用展望》
演講嘉賓：數(shù)字光芯 董事長 孫雷（黃苒代講）
數(shù)字光芯聯(lián)合創(chuàng)始人黃苒先生重點(diǎn)探討了Micro LED技術(shù)在車載顯示領(lǐng)域的巨大潛力，尤其是在HUD（平視顯示器）、數(shù)字車燈和迎賓燈等應(yīng)用中的優(yōu)勢。他指出，Micro LED技術(shù)憑借其高亮度、自發(fā)光、小體積和高可靠性，能夠顯著提高顯示效果和能效。同時(shí)，他認(rèn)為目前Micro LED技術(shù)在良率、成本和產(chǎn)能方面仍需改進(jìn)，但隨著生產(chǎn)工藝的進(jìn)步和產(chǎn)線的擴(kuò)建，Micro LED在車載應(yīng)用領(lǐng)域即將迎來爆發(fā)式增長。
展開 光波導(dǎo)：主流AR眼鏡的核心顯示技術(shù)
光波導(dǎo)，
一個(gè)應(yīng)AR眼鏡需求而生的光學(xué)方案
增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)與虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)是近年來廣受關(guān)注的科技領(lǐng)域，它們的近眼顯示系統(tǒng)都是將顯示器上的像素， 通過一系列光學(xué)成像元件形成遠(yuǎn)處的虛像并投射到人眼中。
不同之處在于，AR眼鏡需要透視(see-through)，既要看到真實(shí)的外部世界，也要看到虛擬信息，所以成像系統(tǒng)不能擋在視線前方。這就需要多加一個(gè)或一組光學(xué)組合器(optical combiner)，通過“層疊”的形式， 將虛擬信息和真實(shí)場景融為一體，互相補(bǔ)充，互相“增強(qiáng)”。
圖 1. (a) 虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)近眼顯示系統(tǒng)的示意圖;
(b) 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)近眼顯示系統(tǒng)的示意圖。
NED：近眼顯示(Near-eye display，簡稱NED)
AR設(shè)備的光學(xué)顯示系統(tǒng)通常由微型顯示屏和光學(xué)元件組成。概括來說，目前市場上的AR眼鏡采用的顯示系統(tǒng)就是各種微型顯示屏和棱鏡、自由曲面、BirdBath、光波導(dǎo)等光學(xué)元件的組合，其中光學(xué)組合器的不同，是區(qū)分AR顯示系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。
微型顯示屏，用來為設(shè)備提供顯示內(nèi)容。它可以是自發(fā)光的有源器件，比如發(fā)光二極管面板像micro-OLED和現(xiàn)在很熱門的micro-LED，也可以是需要外部光源照明的液晶顯示屏(包括透射式的LCD和反射式的LCOS)，還有基于微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)的數(shù)字微鏡陣列(DMD, 即DLP的核心)和激光束掃描儀(LBS)。
這里做了一張簡單的AR光學(xué)顯示系統(tǒng)的分類和產(chǎn)品舉例：
很顯然，完美的光學(xué)方案還沒有出現(xiàn)，才有目前市場上百家爭鳴、百花齊放的狀態(tài)，這需要AR眼鏡的產(chǎn)品設(shè)計(jì)者依據(jù)應(yīng)用場景、產(chǎn)品定位等來做權(quán)衡取舍。
展開 Zemax案例 | 基于Zemax實(shí)現(xiàn)AR波導(dǎo)全視野高均勻性設(shè)計(jì)方案
引言
在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）技術(shù)飛速發(fā)展的當(dāng)下，波導(dǎo)式AR顯示設(shè)備因兼具緊湊性與寬視野優(yōu)勢，成為行業(yè)研發(fā)的核心方向。而眼動(dòng)范圍（Eyebox）的照度均勻性，直接決定了用戶的沉浸式視覺體驗(yàn)，是波導(dǎo)式AR顯示技術(shù)突破的關(guān)鍵痛點(diǎn)。天津大學(xué)團(tuán)隊(duì)在《Optics Express》發(fā)表的研究中，提出基于隨機(jī)掩模光柵（RMG）的L型光柵波導(dǎo)設(shè)計(jì)方案[1]，成功在20°×15°視野范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)全視野眼動(dòng)范圍均勻性均大于0.78的優(yōu)異效果。而在這一創(chuàng)新研究的成像質(zhì)量驗(yàn)證環(huán)節(jié)，Zemax軟件憑借強(qiáng)大的光學(xué)仿真能力，成為驗(yàn)證隨機(jī)掩模光柵成像性能的核心工具，為AR光柵波導(dǎo)的設(shè)計(jì)與優(yōu)化提供了精準(zhǔn)的技術(shù)支撐。
AR光柵波導(dǎo)的眼動(dòng)范圍均勻性難題
AR技術(shù)自上世紀(jì)60年代問世以來，已廣泛應(yīng)用于軍事、娛樂、醫(yī)療、教育等多個(gè)領(lǐng)域。其中，光柵波導(dǎo)因能通過出瞳擴(kuò)孔器（EPE）實(shí)現(xiàn)大視場、大眼球盒，成為近眼AR顯示的主流技術(shù)方案。但在實(shí)際應(yīng)用中，光柵波導(dǎo)的出瞳擴(kuò)展過程中，未衍射光的能量會(huì)逐漸衰減，導(dǎo)致眼動(dòng)范圍內(nèi)的空間照度均勻性變差——用戶眼球轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，虛擬圖像的亮度會(huì)出現(xiàn)明顯波動(dòng)，嚴(yán)重影響視覺體驗(yàn)。
為解決這一問題，行業(yè)內(nèi)先后提出多種優(yōu)化方案：如對(duì)稱雙目波導(dǎo)系統(tǒng)、分區(qū)域設(shè)計(jì)衍射效率光柵、考慮多視場的衍射效率優(yōu)化等。但這些方案均存在明顯短板：部分方案僅優(yōu)化中心視場，邊緣視場均勻性不佳；部分方案需迭代計(jì)算衍射效率分布，計(jì)算效率低下；還有部分方案要求設(shè)計(jì)復(fù)雜的光柵子結(jié)構(gòu)，大幅提升了制造難度，難以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。實(shí)現(xiàn)全視野范圍內(nèi)的高眼動(dòng)范圍均勻性，同時(shí)兼顧設(shè)計(jì)效率與制造可行性，成為AR光柵波導(dǎo)技術(shù)發(fā)展亟待突破的核心問題。
展開 期望視場下的光柵優(yōu)化
衍射光柵常用于將光耦合入光導(dǎo)，是VR/MR應(yīng)用中近眼顯示設(shè)備的基礎(chǔ)。出于視覺目的，特定視場(FOV)范圍內(nèi)耦合光柵的衍射效率必須進(jìn)行優(yōu)化。這是一項(xiàng)極具挑戰(zhàn)性的任務(wù)。在VirtualLab Fusion中利用嚴(yán)格傅里葉模態(tài)法(FMM，也稱 RCWA)以及optiSLang的演化算法，可以優(yōu)化得到一個(gè)光柵結(jié)構(gòu)，其在期望的FOV上具有良好的一致性。
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[NEWSLETTER] 優(yōu)化傾斜光柵的期望視場（FOV）
在虛擬現(xiàn)實(shí)/混合現(xiàn)實(shí)（AR/MR）的應(yīng)用中，傾斜光柵在基于波導(dǎo)的現(xiàn)代近眼顯示裝置中起著重要的作用。 在VirtualLab Fusion中，可利用傅立葉模態(tài)方法（FMM，也稱為RCWA）嚴(yán)格分析傾斜光柵的性能；并且結(jié)合optiSLang的演化算法，展示了如何針對(duì)用戶指定的目標(biāo)優(yōu)化傾斜光柵結(jié)構(gòu)的參數(shù)，如在期望的FOV上獲得良好的均勻性或高平均耦合效率。
優(yōu)化傾斜光柵的光導(dǎo)耦合率
我們結(jié)合了VirtualLab Fusion和optiSLang，在所需的視場（FOV）上優(yōu)化傾斜光柵的波導(dǎo)耦合率。
傾斜光柵的高級(jí)設(shè)置
可以在VirtualLab Fusion中輕松設(shè)置鍍膜傾斜光柵。 示例解釋了設(shè)置傾斜光柵的可用選項(xiàng)。
展開 優(yōu)化傾斜光柵的期望視場（FOV）
優(yōu)化傾斜光柵的光導(dǎo)耦合率
在虛擬現(xiàn)實(shí)/混合現(xiàn)實(shí)（AR/MR）的應(yīng)用中，傾斜光柵在基于波導(dǎo)的現(xiàn)代近眼顯示裝置中起著重要的作用。 在VirtualLab Fusion中，可利用傅立葉模態(tài)方法（FMM，也稱為RCWA）嚴(yán)格分析傾斜光柵的性能；并且結(jié)合optiSLang的演化算法，展示了如何針對(duì)用戶指定的目標(biāo)優(yōu)化傾斜光柵結(jié)構(gòu)的參數(shù)，如在期望的FOV上獲得良好的均勻性或高平均耦合效率。
傾斜光柵的參數(shù)優(yōu)化與容差分析
對(duì)于許多應(yīng)用來說（例如背光、光學(xué)連接器和近眼顯示），如何將光高效地耦合到波導(dǎo)結(jié)構(gòu)中是一個(gè)重要的問題。對(duì)于這些應(yīng)用，傾斜光柵因?yàn)槟軌蚋咝У伛詈蠁紊舛皇熘Ｔ诖耸纠校榻B了使用嚴(yán)格的傅里葉模態(tài)法（FMM，也稱為RCWA）對(duì)傾斜光柵進(jìn)行優(yōu)化。對(duì)于給定的方向級(jí)次，優(yōu)化的光柵展示出超過90％的衍射效率。此外，還研究了斜率偏差和光柵圓角的影響。
摘要
傾斜光柵的參數(shù)優(yōu)化及公差分析
對(duì)于背光系統(tǒng)、光內(nèi)連器和近眼顯示器等許多應(yīng)用來說，將光高效地耦合到引導(dǎo)結(jié)構(gòu)中是一個(gè)重要的問題。對(duì)于這種應(yīng)用，傾斜光柵以能夠高效地耦合單色光而聞名。在本例中，提出了利用嚴(yán)格傅里葉模態(tài)方法（FMM，也稱為RCWA）對(duì)傾斜光柵的優(yōu)化方法。優(yōu)化后的光柵的衍射效率超過90%。此外，還研究了其對(duì)光柵的傾角偏差和圓角邊緣的影響。
摘要
近眼顯示的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
近眼顯示技術(shù)近眼顯示近眼顯示設(shè)備AR近眼顯示近眼顯示系統(tǒng)近眼顯示器 基于五通道波導(dǎo)及二維擴(kuò)瞳器的近眼顯示透視融合近距離顯示系統(tǒng)的asap仿真lms virtual lab聲學(xué)響應(yīng)前顯示網(wǎng)格距離近近場動(dòng)力學(xué)近場動(dòng)力學(xué)近場動(dòng)力學(xué)隱式近場動(dòng)力學(xué)近場動(dòng)眼近場動(dòng)力學(xué)(xué)近場動(dòng)力學(xué)(xué)近場動(dòng)力學(xué)(xué)近場動(dòng)力學(xué)(xué)隱式近場動(dòng)
