AR көзілдірігінің оптикасында анықтау үшін негізгі қашықтық параметрлері қандай?

Бүгін AR көзілдіріктерінің оптикалық жүйелеріндегі негізгі қашықтық параметрлерін және олардың анықтамаларының логикасын талқылайық.

Біріншіден, 'қашықтықтың' өзі емес параметр бар, бірақ басқа қашықтық параметрлерінің барлығы дерлік онымен тікелей байланысты: 'көз терезесінің' өлшемі. Біз бұған дейін eyebox ұғымын және оның өлшемдерінің дисплей өнімділігіне қалай әсер ететінін қарастырдық.

Мұнда біз алдымен Eyebox өлшемдерін 12×10 мм етіп анықтаймыз.

Бірінші негізгі қашықтық параметрі 'Көзді жеңілдету' (бұдан әрі - ER) ретінде белгілі. Аты айтып тұрғандай, ол адам көзі мен толқын өткізгіштің беті арасындағы қашықтықты білдіреді. Бұл параметр адам көзінің толқын өткізгішке қатысты идеалды орналасуын білдіреді — бұл мән толқын өткізгіштің дизайнын модельдеу кезеңінде де, көзілдірік үшін өнеркәсіптік дизайн (ID) процесінде де ескерілуі керек.

Жалпы айтқанда, біз анықтайтын EB (шығу сәулесі/қарашық) өлшемі бекітілген ER (көз рельефі) негізделген. Мысалы, егер біз ER 14 мм деп есептей отырып, EB өлшемін 12×10 мм анықтайтын болсақ, негізгі нүкте туындайды: пайдаланушы құрылғыны киген кезде және олардың нақты ER жобалық ER өлшемінен асып кетсе, тиімді EB өлшемі азаяды және керісінше, егер нақты ER жобаланған ER кішірек болса, тиімді EB өлшемі артады.

Екінші маңызды қашықтық параметрі - Pupillary Distance (PD) - сол және оң қарашықтардың орталықтары арасындағы қашықтық. Оптометрия саласындағы эмпирикалық деректерге сәйкес, халықтың басым көпшілігі үшін PD 58-72 мм диапазонына түседі. Шың аралығы сияқты (линза мен көз арасындағы қашықтық) жобалау процесінде 'идеалды' мән ретінде белгілі бір PD таңдалады; 64 мм 58–72 мм диапазонының орта нүктесі екенін ескере отырып, ол әдетте әдепкі PD ретінде белгіленеді.

Адам көзі орталықта орналасқан Exit Box (EB) анықтамасына сүйене отырып, егер қарашықтар EB шекарасында қалатын болса, бүкіл кескін көрінетін болады. Демек, бинокулярлық AR дисплейі үшін үйлесімді PD диапазоны жобаланған идеалды PD ± EB көлденең өлшемі ретінде анықталады.

Үшінші критикалық қашықтық параметрі - кіріс торының ортасы мен шығу көзінің ортасы (ЕП) арасындағы көлденең/тік арақашықтық. Мұны оптикалық қозғалтқыштан шығарылатын және кіріс торы арқылы толқын өткізгішке қосылған жарықтың толқын өткізгіш ішінде өтетін жол ұзындығы ретінде де түсінуге болады.

Кіріс торының орталығы мен EP орталығы арасындағы үлкенірек көлденең қашықтық толқын өткізгіштегі жарықтың ұзағырақ таралу жолына әкеледі, бұл оптикалық тиімділікті және біркелкілікті сақтауды қиындатады. Дегенмен, оптикалық қозғалтқыш әдетте алдыңғы жақтаудың екі жағындағы шеткі бөліктердің ішінде орналасқандықтан, яғни оның орны көзілдіріктің жалпы енімен байланысты және EB (шығу көзінің қарашығы) орталығы қарашық аралық қашықтықпен (IPD) анықталатындықтан және негізінен бекітілгендіктен, бұл қашықтықты реттеу ауқымы айтарлықтай шектеулі. Кәдімгі көзілдірік конструкцияларында жақтаудың ені әдетте белгілі бір диапазонға түседі; демек, бұл қашықтық әдетте 30 мм мен 40 мм арасында өлшенеді (бірақ бұл толқын өткізгіш конфигурацияларын «бірден екіге» пайдаланатын конструкциялар үшін әр түрлі болуы мүмкін).

Тағы бір фактор - ілінісу орталығы мен EB (шығу қарашығы) орталығы арасындағы тік қашықтық. Оптикалық дизайндағы К-векторының анықтамасы осы қашықтыққа қатты байланысты; басқаша айтқанда, осы тік қашықтықты анықтау үшін қолданылатын нақты логика, мысалы, EB орталығының ілінісу орталығынан жоғарыда, сол деңгейде немесе астында орналасуы — оптикалық архитектураны таңдауға тікелей әсер етеді. Бұл әсерге қатысты тұрақты қорытынды жоқ — мысалы, сыртқы біріктіру нүктесін жоғарырақ орналастыру әрқашан дизайнға жақсырақ деген түсінік, өйткені дизайнға байланысты болады; сондықтан мен одан әрі толығырақ тоқталмаймын.

Жоғарыда AR көзілдірігі үшін оптикалық жүйелерді анықтаудағы үш негізгі қашықтық параметрін қамтиды. Оптикалық сипаттамалардың анықтамасы мен дизайнын өнеркәсіптік үлгіден (ID) ажыратуға болмайтыны анық. Көп жағдайда оптикалық өнімділік пен эстетикалық тартымдылық арасында тән айырбас бар: оптикалық көрсеткіштерді жақсартатын параметрлер ID талаптарына сәйкес келмеуі мүмкін, ал ID мақсаттарына шамадан тыс назар аудару оптикалық дизайн процесін қатты шектейді.

Демек, өнімді анықтаудың маңызды аспектісі идентификатор мен оптикалық өнімділік арасындағы оңтайлы теңгерімді - 'ең жақсы сәйкес' шешімді табу болып табылады, осылайша өнім үшін бірегей, сараланған сәйкестікті орнату.