xingkong星空-【光电动态】“饼干”镜头有望取代XR头显的菲涅耳透镜

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#光电动态

据optics.org网站近期报导，今朝，绝年夜大都VR头戴装备都利用相对于自制的菲涅尔透镜来放年夜图象并将其聚焦。可是，只管价格自制且重量轻，这些设计会孕育发生很多影响虚拟体验质量及恬静度的光学伪影。新型光学技能有望解决很多此类问题，同时增长功效以得到更沉浸式的体验，并使头显体积更小，但每一种技能都面对着各自的技能挑战。

“饼干”（Pancake）镜头技能

新设计的第一个重点是紧凑性，利用了所谓的“饼干”（Pancake）镜甲等技能，这类镜头是一种轴向较短，呈扁平外不雅的小型镜头。这些基在偏振的“饼干”镜头经由过程折叠光路，答应屈光度校订，而且没有菲涅尔伪影，包管了更紧凑的设计。然而，“饼干”镜头也有一些错误谬误，特别是光学效率较低，后续迭代有望解决视觉辐凑调治冲突问题，从而最年夜限度地提高沉浸感。

AR光学元件

AR/MR头显设计的别的候选方案还有包括“Birdbaths”及自由空间全息要领，特别于优先思量成本或者紧凑性时。

开发的要害范畴包括最年夜化视线（提高沉浸感）及所谓的“眼镜”（恬静性及可用性），只管实现这一方针的坚苦是因为光学扩大量的问题。

光学扩大量指经由过程面积及角度来描写光于光学体系中的“扩散”水平。每一次光经由过程一个机能较低的光学元件（如透镜、波导管或者光圈）时，光学扩大量城市因衍射、像差等而增长。这象征着于AR/MR体系中，投影体系的出瞳或者光学体系的入瞳凡是小在组合器所需的出瞳。于这类环境下，出瞳及图象都必需放年夜，但光学扩大量限定了这一点。此外，出瞳于更年夜面积上的扩大会致使光学效率降低。

是以，XR装备的一个持久远景是利用全息或者超外貌动态可调焦几何相位透镜阵列。只管今朝间隔部署还有有几年时间，但Meta、Valve及Apple等公司已经对于其可行性睁开了研究。

（天津津航技能物理研究所 靳婷）

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