고성능 기하학 적 광파동가이드 헤드셋 설계

XU Hengshen ,  

JIANG Yuting ,  

HU Yueqiang ,  

摘要

증강 현실에서 광파동가이드가 넓은 시야각, 경량화 및 높은 몰입감을 요구하는 사항을 충족하기 위해, 배열식 기하학적 박막 광파동가이드 구조를 기반으로 한 대량 생산 가능한 경량 투과형 헤드 마운트 디스플레이 광학 시스템을 설계하였다. 이 시스템은 접안렌즈 시스템, 배열 광파동가이드 시스템 및 조명 시스템으로 구성된다. 배열 광파동가이드 구조는 맞춤형 각도 선택 막계의 반투명 반사 박막 배열을 광학 조합기기로 채택하여 출구동공 확장을 실현하였다. "이중 반파판" 편광 혼합 설계를 통해 단일 편광광의 디스플레이 균일도를 59.66%~61.12%에서 76.61%(실제 테스트)로 향상시켰다. 시스템의 광학 시뮬레이션 및 설계 방법을 채택하고, 정밀 절단, 연마, 복잡한 막계 진공 증착 및 정밀 접착 공정을 포함하는 국내 성숙한 광학 가공 체인을 기반으로 하며, 반파판 부착 공정을 새로 추가하여 배열 광파동가이드의 대량 생산 핵심 기술 난제를 성공적으로 돌파하였으며, 시제품을 제작하고 양산을 실현하였다. 해당 설계는 AR 헤드셋의 성능과 대량 생산 문제를 해결하여 소비자 및 산업용 애플리케이션 요구를 충족한다.

关键词

광파동가이드;근안 디스플레이 기술;광학 설계;증강 현실;헤드셋

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