北京耐德佳顯示技術(shù)有限公司暨未來(lái)顯示與交互技術(shù)產(chǎn)業(yè)研究院（籌），在北京市石景山區區政府、江蘇鎮江市高新區政府的指導下，聯(lián)合歐熠光電科技（上海）有限公司、訊技光電科技（上海）有限公司于2018年11月15日武漢光博會(huì )期間舉辦“AR頭戴顯示技術(shù)的未來(lái)與應用”高峰論壇，誠邀行業(yè)專(zhuān)家，合作伙伴及同仁參加指導。
次日，由歐熠光電科技（上海）有限公司、訊技光電科技（上海）有限公司資深技術(shù)專(zhuān)家進(jìn)行深入技術(shù)培訓。
此次論壇匯集國際領(lǐng)先顯示技術(shù)專(zhuān)家及產(chǎn)業(yè)企業(yè)，涵蓋LCoS，MicroOLED，Micro
LED等前沿研究領(lǐng)域，并首次匯集國際兩大權威光學(xué)設計軟件VirtualLab Fusion及Code-V權威專(zhuān)家，為您全面分析及講解頭戴顯示技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨勢，不可錯過(guò)！
VirtualLab Fusion對頭戴式近眼顯示系統的建模與仿真技術(shù)：
頭戴式近眼顯示系統是當今用于實(shí)現虛擬/混合現實(shí)概念的主流方案。在眾多近眼顯示光學(xué)結構中，基于光波導和光柵的方案成為現代光學(xué)建模與仿真領(lǐng)域中的熱門(mén)研究方向。
近眼顯示系統有幾大結構特點(diǎn)（圖1）：
• 在傳統縱向顯示系統中插入光波導（平面或曲面）以實(shí)現光路的橫向延申，以此提供真實(shí)場(chǎng)景和虛擬圖像的同步顯示。
• 使用平面或曲面光波導構成導光結構。
• 利用衍射光柵實(shí)現光耦合進(jìn)入光波導。
• 通過(guò)光波導表面上（以及內部）光柵的獨特排列方式及光柵參數設置，實(shí)現波導內光的路徑操控，達到出瞳擴展的目的。
• 密集的多通道輸出結構（出瞳擴展）可將顯示信息導出至廣域出瞳范圍，進(jìn)而消減對系統頭戴位置的約束.
• 通過(guò)上述復雜光路實(shí)現的輸入-輸出顯示通道均需滿(mǎn)足給定的分辨率要求。
VirtualLab Fusion針對這些結構特點(diǎn)成功克服其帶來(lái)的建模仿真難點(diǎn)，提供如下功能：
• VirtualLab Fusion是一個(gè)統一化的仿真設計平臺，內建多種光學(xué)元件，包括光波導、衍射光柵、透鏡系統等。其中的光波導既可以是平面型也可以是曲面型，并可在其上任意位置設置自定義形狀的光柵區域。
• 對于上述光學(xué)系統的仿真，不僅需考慮波導平面之間的往復反射、光柵可能引入的多級衍射，而且需處理兩者結合后的復雜光學(xué)交互作用。這就需要使用非序列（non-sequential）的傳播概念。VirtualLab Fusion提供了序列（sequential）以及非序列（non-sequential）傳播，并可在兩種傳播方式中自由切換，如圖1,2。
• 不同于傳統鬼像分析中使用的非序列光線(xiàn)追跡，要正確處理光柵衍射效果必須考慮光的電磁場(chǎng)特性（如偏振），這要求以非序列光場(chǎng)追跡的方式對系統進(jìn)行仿真。而VirtualLab Fusion是當前唯一滿(mǎn)足此要求的商用軟件。
• VirtualLab Fusion中的傅里葉模態(tài)法可用于精確求解光柵衍射問(wèn)題，它可高效處理周期接近波長(cháng)范圍的光柵的衍射效率計算，并且考慮偏振效應。更值得注意的是，光場(chǎng)在不同光柵區域中往復反射，而VirtualLab Fusion可以利用非序列光場(chǎng)追跡對這種復雜光場(chǎng)傳播進(jìn)行高速精確地處理。
• 光柵往往產(chǎn)生多個(gè)衍射級，其中一個(gè)或多個(gè)衍射級為工作衍射級，其余為雜光衍射級。在設計過(guò)程中，用戶(hù)可按需選擇開(kāi)啟或關(guān)閉雜光衍射級。比如在初始設計階段，通過(guò)關(guān)閉雜光衍射級可便捷地對光柵工作衍射級傳播方向以及傳播能量進(jìn)行設計，然后開(kāi)啟雜光衍射級并對其進(jìn)行分析，如圖2。
• 當上述光波導加光柵結構設置完成，VirtualLab Fusion會(huì )根據預設能量閾值找到范圍內所有可能的光束傳播路徑。每個(gè)傳播路徑對應一個(gè)獨立的輸出通道，系統要求不同輸出通道的光信號能量達到均勻，并且需滿(mǎn)足人眼視覺(jué)分辨率要求。VirtualLab Fusion提供了大量智能探測器，不僅可以探測不同輸出通道的能量以及不同通道的能量均勻性，而且可在考慮相干性的前提下正確計算PSF&MTF，如圖3,4。
圖1.近眼顯示系統的結構：使用光波導進(jìn)行導光，使用光柵進(jìn)行光的耦合以及多通道擴展。左圖為結構展示；右圖為VirtualLab Fusion中的建模模型。
圖2.光線(xiàn)在近眼顯示系統中的非序列傳播以及光柵雜散光造成鬼像。
圖3.多通道輸出能量均勻化的建模以及結果圖。下圖左為結構優(yōu)化前的輸出場(chǎng)，下圖右為結構優(yōu)化后的輸出場(chǎng)。
圖 4 多通道輸出情況下傳播到人眼瞳孔的通道光強分布，以及考慮不同光場(chǎng)相干性情況下的PSF&MTF的二維分布
論壇免費，培訓1800/人，感興趣請掃描下面二維碼。
|
