ពីការឆ្លុះបញ្ចាំងខាងក្នុងសរុបទៅ SiC Waveguides: របៀបដែលវ៉ែនតា AR បែកខ្ទេចខ្ទីតាមកញ្ចក់អុបទិក

ឧបសគ្គផ្នែកបច្ចេកទេសស្នូលមួយសម្រាប់វ៉ែនតា AR មិនមែនគ្រាន់តែជាអេក្រង់ខ្នាតតូចប៉ុណ្ណោះទេប៉ុន្តែជាវិធីប្រើឧបករណ៍រលកអុបទិក ដើម្បីសម្រេចបាននូវគុណភាពខ្ពស់នៃរូបភាពនិម្មិតនៅលើពិភពពិតនៅក្នុងកញ្ចក់ថ្លា។

មគ្គុទ្ទេសក៍រលកអុបទិកត្រូវតែបញ្ជូនពន្លឺពីចុងម្ខាងទៅចុងម្ខាងទៀតក្នុងកម្រាស់ត្រឹមតែពីរបីមិល្លីម៉ែត្រប៉ុណ្ណោះ ខណៈក្នុងពេលដំណាលគ្នាធានានូវទិន្នផលពន្លឺឯកសណ្ឋាន និងការបញ្ជូនយ៉ាងជាក់លាក់ទៅក្នុងភ្នែកមនុស្ស។ នេះមិនមែនគ្រាន់តែជា 'ផ្នែកបន្ថែមនៃអេក្រង់' នោះទេ ប៉ុន្តែជាស្នាដៃនៃវិស្វកម្មអុបទិក ដែលទាមទារឱ្យមានការគ្រប់គ្រងច្បាស់លាស់លើការសាយភាយពន្លឺ ដែលជាដំណើរការដែលគាំទ្រដោយការរុករកជាបន្តទៅក្នុងវត្ថុធាតុ ការបំភាយ បន្ទាត់រាងប៉ូល និងក្បួនដោះស្រាយអុបទិកស្មុគស្មាញ។

ការឆ្លុះបញ្ចាំងផ្ទៃក្នុងសរុប៖ គោលការណ៍ជាមូលដ្ឋាននៃការបញ្ជូនពន្លឺនៅក្នុងរលកនាំផ្លូវ។

ហេតុអ្វីបានជាក្រដាសរាបស្មើធម្មតា និងថ្លាអាចបញ្ជូនពន្លឺពីចុងម្ខាងទៅម្ខាងដោយមិនមានលេចធ្លាយ? ចម្លើយស្ថិតនៅក្នុងគោលការណ៍ដែលមាននៅក្នុងសៀវភៅសិក្សារូបវិទ្យាវិទ្យាល័យ៖ Total Internal Reflection (TIR)។

នៅពេលដែលពន្លឺធ្វើដំណើរពីឧបករណ៍ផ្ទុកដែលមានសន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរខ្ពស់ទៅមួយដែលមានសន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរទាប ហើយមុំនៃឧប្បត្តិហេតុលើសពីមុំសំខាន់ ពន្លឺមិនឆ្លុះចេញឆ្លងកាត់ចំណុចប្រទាក់នោះទេ។ ជំនួសមកវិញ វាឆ្លងកាត់ការឆ្លុះបញ្ចាំងខាងក្នុងសរុប ហើយត្រូវបានឆ្លុះបញ្ចាំងឡើងវិញទៅក្នុងឧបករណ៍ផ្ទុកសន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរខ្ពស់។

មគ្គុទ្ទេសក៍រលកអុបទិក AR ប្រើប្រាស់គោលការណ៍នេះ៖ ធ្នឹមរូបភាពដែលបញ្ចេញដោយអេក្រង់តូចត្រូវបានបង្រួមដោយប្រព័ន្ធព្យាករ ហើយចូលទៅក្នុងមគ្គុទ្ទេសក៍រលកតាមរយៈតំបន់ភ្ជាប់បញ្ចូលនៅចុងម្ខាង។ វារីករាលដាលនៅក្នុង waveguide តាមរយៈការឆ្លុះបញ្ចាំងខាងក្នុងសរុប ហើយទីបំផុតត្រូវបានស្រង់ចេញតាមរយៈរចនាសម្ព័ន្ធភ្ជាប់លទ្ធផលនៅចុងម្ខាងទៀត ដែលដឹកនាំពន្លឺចូលទៅក្នុងភ្នែករបស់អ្នកប្រើប្រាស់។ ភាពខុសគ្នានៃសន្ទស្សន៍ចំណាំងបែររវាងស្រទាប់ខាងក្រោមរលក និងខ្យល់ជុំវិញបង្ខាំងពន្លឺ ដែលអនុញ្ញាតឱ្យវាសាយភាយក្នុងស្រទាប់ស្តើងនៃកញ្ចក់ ឬជ័រ។

ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការឆ្លុះបញ្ចាំងផ្ទៃក្នុងសរុបដាក់ឧបសគ្គយ៉ាងសំខាន់មួយ៖ ការសាយភាយពន្លឺនៅក្នុងមគ្គុទ្ទេសក៍រលកគឺមិនបំពានទេ។ មាន​តែ​លក្ខខណ្ឌ​មុំជាក់លាក់​ដែល​ជួប​នឹង​ពន្លឺ​ប៉ុណ្ណោះ​ដែល​អាច​បន្ត​ពូជ​បាន​យ៉ាង​មាន​ស្ថិរភាព។ ប្រសិនបើពន្លឺធ្លាក់នៅខាងក្រៅជួរដែលគាំទ្រ ការលេចធ្លាយអាចនឹងកើតឡើង។ ការកំណត់ការផ្សព្វផ្សាយនេះប៉ះពាល់ដោយផ្ទាល់ទៅលើ Field of View (FOV) នៃវ៉ែនតា AR ពោលគឺជួរមុំដែលរូបភាពនិម្មិតគ្របដណ្តប់លើវិស័យចក្ខុវិស័យរបស់អ្នកប្រើប្រាស់។ នេះគឺជាដែនកំណត់រូបវន្តដែលអាចត្រូវបានពិពណ៌នាយ៉ាងជាក់លាក់ដោយរូបមន្តមួយ។ ដោយសន្មត់ថា មីក្រូ Projector តែមួយគូនឹងធ្នឹមពន្លឺចូលទៅក្នុង waveguide ដែលសន្ទស្សន៍ចំណាំងបែររបស់ឧបករណ៍ផ្ទុករលកគឺ n និងខ្យល់គឺ 1- វាលដែលគាំទ្រអតិបរមាសម្រាប់ micro-projector តែមួយ បំពេញដូចខាងក្រោម:

នៅពេលដែលសន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរ (n) គឺ 1.5, វាលទ្រឹស្តីនៃទិដ្ឋភាព (FOV) គឺនៅជុំវិញ 30°; នៅ n = 1.75 ជួរទ្រឹស្តីកើនឡើងដល់ប្រហែល 48 °; ហើយនៅពេលដែល n ខិតជិត 2 វាអាចពង្រីកតាមទ្រឹស្តីទៅប្រហែល 60°។ នេះជាហេតុផលសំខាន់ដែល FOV នៃវ៉ែនតា AR ជាទូទៅនៅតែស្ថិតក្នុងជួរ 30°–40° អស់រយៈពេលជាច្រើនឆ្នាំ៖ លើសពីឧបសគ្គស្ថាបត្យកម្មអុបទិក សន្ទស្សន៍ចំណាំងបែររបស់សម្ភារៈគឺជាកត្តាសំខាន់ដែលជះឥទ្ធិពលដល់ការពង្រីក FOV ។

ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ វាគួរតែត្រូវបានកត់សម្គាល់ថា FOV នៅក្នុងប្រព័ន្ធ AR ពិតប្រាកដមិនត្រូវបានកំណត់ត្រឹមតែដោយសន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរនោះទេ។ វាក៏ត្រូវបានជះឥទ្ធិពលដោយកត្តារួមផ្សំ រួមមាន ជំរៅលេខ (NA) នៃអេក្រង់មីក្រូ ការរចនាម៉ាស៊ីនអុបទិក រចនាសម្ព័ន្ធផ្លូវរលក វិធីសាស្ត្រពង្រីកសិស្ស និងឯកសណ្ឋានអុបទិក។

វាលធម្មជាតិនៃទិដ្ឋភាព (FOV) នៃភ្នែកមនុស្សតែមួយគឺប្រហែល 160° × 130° ជាមួយនឹងកែវយឹតផ្ដេកត្រួតគ្នាលើសពី 120°។ ប្រព័ន្ធ AR បច្ចុប្បន្នដែលមាន FOVs ក្នុងជួរត្រឹមតែពីរបីដប់ដឺក្រេ នៅតែខ្វះខាតយ៉ាងខ្លាំងនៃទិដ្ឋភាពធម្មជាតិរបស់មនុស្ស ដោយទុកកន្លែងសម្រាប់កែលម្អការគ្របដណ្តប់នៃរូបភាពនិម្មិត។ អាស្រ័យហេតុនេះ ការរុករកសម្ភារៈដែលមានសន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរខ្ពស់ ធ្វើឱ្យរចនាសម្ព័ន្ធមគ្គុទ្ទេសក៍រលក និងបង្កើនប្រសិទ្ធភាពប្រព័ន្ធបានក្លាយទៅជាទិសដៅសំខាន់ក្នុងការអភិវឌ្ឍន៍ AR optics ។

Silicon Carbide: ការរុករកថ្មីចូលទៅក្នុងសម្ភារៈដែលមានសន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរខ្ពស់។

ក្នុងប៉ុន្មានឆ្នាំថ្មីៗនេះ silicon carbide (SiC) បានលេចចេញជាសម្ភារៈសន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរខ្ពស់ដែលមានចំណាប់អារម្មណ៍យ៉ាងសំខាន់នៅក្នុងវិស័យ AR optics ។ ជាមួយនឹងសន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរឡើងដល់ប្រមាណ 2.6–2.7 វាផ្តល់នូវគុណសម្បត្តិខុសៗគ្នាលើកញ្ចក់អុបទិកប្រពៃណី និងសម្ភារៈជ័រ។ តាមទ្រឹស្តី សន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរកាន់តែខ្ពស់ពង្រីកជួរមុំនៃការសាយភាយពន្លឺដែលគាំទ្រដោយ waveguide ដោយផ្តល់នូវជម្រើសសម្ភារៈថ្មីសម្រាប់ការបង្ហាញ AR ជាមួយនឹងទិដ្ឋភាពធំទូលាយ។ កិច្ចខិតខំប្រឹងប្រែងស្រាវជ្រាវ និងសុពលភាពទាក់ទងនឹងដំណោះស្រាយ waveguide ដោយផ្អែកលើសម្ភារៈសន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរខ្ពស់ក៏កំពុងរីកចម្រើនជាលំដាប់ផងដែរ។ ឧទាហរណ៍ គំរូ Meta Orion បានបង្ហាញពីសក្តានុពលសម្រាប់ការសម្រេចបាននូវទិដ្ឋភាពធំទូលាយដោយប្រើ SiC waveguides ដោយគូសបញ្ជាក់ពីការសន្យានៃសម្ភារៈសន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរខ្ពស់នៅក្នុងផ្នែកបង្ហាញ AR ។

ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ សមា្ភារៈសន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរខ្ពស់មិនមែនជាដំណោះស្រាយតែមួយគត់ចំពោះរាល់បញ្ហាប្រឈមអុបទិកនោះទេ។ សម្រាប់មគ្គុទ្ទេសក៍រលកអុបទិក ភាពខុសឆ្គង ជាបញ្ហាដែលមានរយៈពេលយូរគឺរូបរាងនៃវត្ថុបុរាណឥន្ទធនូ៖ នៅពេលដែលពន្លឺព័ទ្ធជុំវិញ (ដូចជាពន្លឺព្រះអាទិត្យ) ប៉ះនឹងការសាយភាយនៅលើផ្ទៃមគ្គុទ្ទេសក៍រលក ពន្លឺនៃប្រវែងរលកផ្សេងៗគ្នាឆ្លងកាត់កម្រិតនៃការសាយភាយខុសៗគ្នា ដែលបណ្តាលឱ្យមានគែមពណ៌ដែលគ្របលើផ្ទៃនៃទិដ្ឋភាព។ សមា្ភារៈសន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរខ្ពស់អាចផ្លាស់ប្តូរលក្ខណៈនៃការសាយភាយពន្លឺនៅក្នុងមគ្គុទ្ទេសក៍រលក និងជួយសម្រួលដល់ការបង្កើនប្រសិទ្ធភាពនៃការរចនារចនាសម្ព័ន្ធឌីផេរ៉ង់ស្យែល ដោយហេតុនេះអាចកាត់បន្ថយផលប៉ះពាល់នៃវត្ថុបុរាណឥន្ទធនូ។

ក្រុមមួយមកពីសាកលវិទ្យាល័យ Westlake បានបង្ហាញការរកឃើញនៃការស្រាវជ្រាវលើឧបករណ៍បំលែងរលកដែលផ្អែកលើសម្ភារៈ SiC ដោយសម្រេចបាននូវវឌ្ឍនភាពក្នុងដំណើរការខ្នាតតូច ប្រសិទ្ធភាពអុបទិកខ្ពស់ និងការកាត់បន្ថយវត្ថុបុរាណឥន្ទធនូ ដោយហេតុនេះបើកផ្លូវថ្មីសម្រាប់ការអភិវឌ្ឍនៃរលកសញ្ញាចំណាំងផ្លាតខ្ពស់។

លើសពីនេះ SiC មានចរន្តកំដៅខ្ពស់។ ខណៈពេលដែលចរន្តកំដៅនៃ SiC គ្រីស្តាល់តែមួយដ៏ល្អអាចឡើងដល់ប្រហែល 490 W/(m·K) ដែលជាតួរលេខត្រូវបានកាត់បន្ថយនៅក្នុងឧបករណ៍រលកដែលប្រឌិតដោយសារកត្តាដូចជាពិការភាពបន្ទះឈើ បច្ចេកទេសកែច្នៃ និងរចនាសម្ព័ន្ធសម្ភារៈ - វានៅតែខ្ពស់ជាងកញ្ចក់ធម្មតា។ នេះបង្កប់ន័យថា SiC ផ្តល់នូវគុណសម្បត្តិនៃការគ្រប់គ្រងកម្ដៅដោយឡែកសម្រាប់ប្រព័ន្ធបង្ហាញ AR ដែលមានពន្លឺខ្ពស់ ជួយបង្កើនស្ថេរភាពប្រព័ន្ធទាំងមូល។

ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយសន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរខ្ពស់ក៏បង្ហាញពីបញ្ហាប្រឈមក្នុងការផលិតផងដែរ។ ដោយសារតែភាពរឹងខ្ពស់នៃ SiC វិធីសាស្ត្រម៉ាស៊ីនបែបបុរាណជួបការលំបាកក្នុងការបំពេញតម្រូវការសម្រាប់ការប្រឌិតរចនាសម្ព័ន្ធ nanostructure ស្មុគស្មាញ។ កម្មវិធី​ដែល​ពាក់​ព័ន្ធ​នឹង​ការ​នាំ​ផ្លូវ​រលក​បំភាយ​ត្រូវ​ការ​ដំណើរ​ការ​ដូច​ជា​ការ​ឆ្លាក់​ដោយ​ភាព​ជាក់លាក់​ខ្ពស់​ដើម្បី​បង្កើត​រចនាសម្ព័ន្ធ​ណាណូ​លើ​ផ្ទៃ​សម្ភារៈ។ បច្ចុប្បន្ន មគ្គុទ្ទេសក៍រលក SiC កំពុងផ្លាស់ប្តូរពីការសាកល្បងសុពលភាព ឆ្ពោះទៅរកឧស្សាហូបនីយកម្ម។ បញ្ហាទាក់ទងនឹងថ្លៃដើម ប្រសិទ្ធភាពដំណើរការ និងសមត្ថភាពផលិតកម្មទ្រង់ទ្រាយធំ នៅតែត្រូវដោះស្រាយ។

ពី 'Line' ទៅ 'Surface': ការលោតវិមាត្រនៅក្នុងការពង្រីកសិស្សចេញ

នៅពេលដែលពន្លឺចូលទៅក្នុងមគ្គុទ្ទេសក៍រលក បញ្ហាប្រឈមបន្ទាប់គឺត្រូវបញ្ចេញវាឱ្យស្មើៗគ្នា ខណៈពេលដែលគ្របដណ្ដប់លើជួរនៃចលនាភ្នែករបស់មនុស្ស។ សិស្សច្រកចេញនៃធ្នឹមពន្លឺដែលបង្កើតដោយអេក្រង់ខ្នាតតូច ជាធម្មតាមានទំហំត្រឹមតែពីរបីមីលីម៉ែត្រប៉ុណ្ណោះ។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ ដោយសារភ្នែកផ្លាស់ទីដោយធម្មជាតិអំឡុងពេលប្រើប្រាស់ សិស្សដែលមានច្រកចេញមានកំណត់ត្រូវតែពង្រីកដើម្បីបង្កើត 'ប្រអប់ភ្នែក' ដែលសមរម្យសម្រាប់ការមើល។ ដំណើរការនេះត្រូវបានគេហៅថា Exit Pupil Expansion (EPE)។

Geometric Optical Waveguides: ការរចនាភាពជាក់លាក់នៃ Mirror Arrays

មគ្គុទ្ទេសក៍រលកអុបទិកធរណីមាត្រប្រើប្រាស់អារេនៃកញ្ចក់ពាក់កណ្តាលឆ្លុះបញ្ចាំងដែលបានបង្កប់ ដើម្បីចែកចាយថាមពលពន្លឺជាលំដាប់លើផ្ទៃឆ្លុះបញ្ចាំងជាច្រើន។ នៅពេលដែលពន្លឺប៉ះនឹងផ្ទៃឆ្លុះបញ្ចាំងនីមួយៗ ផ្នែកនៃថាមពលត្រូវបានឆ្លុះបញ្ចាំងចេញពី មគ្គុទ្ទេសក៍រលក និងចូលទៅក្នុងភ្នែករបស់អ្នកប្រើ ខណៈពេលដែលផ្នែកដែលនៅសល់បន្តផ្សព្វផ្សាយនៅក្នុង មគ្គុទ្ទេសក៍រលក។ ការគ្រប់គ្រងច្បាស់លាស់លើសមាមាត្របញ្ជូនទៅការឆ្លុះបញ្ចាំងនៃផ្ទៃទាំងនេះអនុញ្ញាតឱ្យពង្រីកធ្នឹមតាមបណ្តោយវិមាត្រតែមួយ។

មគ្គុទ្ទេសក៍រលកធរណីមាត្រអារេពីរវិមាត្រទំនើបបន្ថែម រួមបញ្ចូលសំណុំពីរនៃអារេផ្ទៃបំបែកធ្នឹមដែលតម្រង់ទិសក្នុងទិសដៅផ្សេងៗគ្នា ដើម្បីទទួលបានការពង្រីកពន្លឺទាំងក្នុងវិមាត្រផ្ដេក និងបញ្ឈរ។ វាពង្រីក 'ប្រអប់ភ្នែក' ជាពីរវិមាត្រ ដោយហេតុនេះបង្កើនភាពអត់ធ្មត់សម្រាប់ការកំណត់ទីតាំងកាស។ ការរចនាផ្លូវរលកនៃអារេ 2D មួយចំនួនអាចសម្រេចបាននូវទិដ្ឋភាពដែលលាតសន្ធឹងរាប់សិបដឺក្រេ ខណៈពេលដែលរក្សាបាននូវកម្រាស់នៅក្នុងជួរមីលីម៉ែត្រតាមរយៈការធ្វើឱ្យប្រសើររចនាសម្ព័ន្ធ។

មគ្គុទ្ទេសក៍រលកធរណីមាត្រជាធម្មតាផ្តល់នូវគុណភាពរូបភាព និងការអនុវត្តពណ៌ដ៏ល្អឥតខ្ចោះ រួមជាមួយនឹងហានិភ័យទាបនៃវត្ថុបុរាណឥន្ទធនូ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយរចនាសម្ព័ន្ធពហុស្រទាប់ពាក់កណ្តាលឆ្លុះបញ្ចាំង / ពាក់កណ្តាលបញ្ជូនរបស់ពួកគេកំណត់តម្រូវការតឹងរ៉ឹងទាក់ទងនឹងភាពជាក់លាក់នៃថ្នាំកូត ការតម្រឹមរចនាសម្ព័ន្ធ និងភាពស៊ីសង្វាក់នៃការផលិត។ អាស្រ័យហេតុនេះ ភាពស្មុគស្មាញនៃដំណើរការ និងថ្លៃដើមផលិតកម្មនៅតែជាផ្នែកសម្រាប់ការបង្កើនប្រសិទ្ធភាពដែលកំពុងបន្ត។

Diffractive Optical Waveguides និង Surface-Relief Gratings: Nanoscale Light-Control Technology

មគ្គុទ្ទេសក៍រលកអុបទិកឌីផេរ៉ង់ស្យែលប្រើវិធីសាស្រ្តខុសគ្នាទាំងស្រុង៖ ជំនួសឱ្យការបង្កប់ឧបករណ៍ឆ្លុះបញ្ចាំងនៅក្នុងមគ្គុទ្ទេសក៍រលក រចនាសម្ព័ន្ធតាមកាលកំណត់កម្រិតណាណូ—ជាពិសេស ស្រទាប់ជំនួយលើផ្ទៃ (SRGs)—ត្រូវបានប្រឌិតលើផ្ទៃមគ្គុទ្ទេសក៍រលក ឬនៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធរបស់វា។ SRGs ជាធម្មតាត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយប្រើដំណើរការដូចជា អេឡិចត្រុង-ធ្នឹម lithography, nanoimprint lithography, ឬការ etching ion-beam ដើម្បីបង្កើតជាគំរូ grating រាងកាយនៅលើផ្ទៃ waveguide ជាមួយនឹងវិមាត្រលក្ខណៈចាប់ពីរាប់សិបទៅរាប់រយ nanometers ។

គោលការណ៍ប្រតិបត្តិការស្នូលនៃ SRG អាចត្រូវបានពិពណ៌នាដោយសមីការ grating:

រូបខាងក្រោមបង្ហាញពីគ្រោងការណ៍នៃរចនាសម្ព័ន្ធនៃក្រឡាចត្រង្គធម្មតានៅក្នុងកម្មវិធី OAS ។ ដោយ​ការ​រចនា​រយៈ​ពេល​ក្រឡា​ចត្រង្គ វដ្ដ​កាតព្វកិច្ច ជម្រៅ និង​មុំ​ស្រួច ប្រសិទ្ធភាព​នៃ​ការ​បង្វែរ​សម្រាប់​រយៈ​ចម្ងាយ​រលក​ខុសៗ​គ្នា និង​ការ​បញ្ជា​ការ​បង្វែរ​អាច​ត្រូវ​បាន​គ្រប់គ្រង​យ៉ាង​ជាក់លាក់។

នៅក្នុង AR waveguides SRG ជាធម្មតាមានតំបន់មុខងារសំខាន់ៗចំនួនបី៖

· In-coupling grating: ទទួលខុសត្រូវចំពោះការភ្ជាប់ធ្នឹមពន្លឺ collimated បញ្ចេញដោយ micro-projection engine ចូលទៅក្នុង waveguide ដោយធានាថាវាបំពេញលក្ខខណ្ឌសម្រាប់ការសាយភាយការឆ្លុះបញ្ចាំងខាងក្នុងសរុប។

· ការបង្វិល grating (ការពង្រីក grating): ផ្លាស់ប្តូរទិសដៅនៃការសាយភាយពន្លឺ - ជាធម្មតាបង្វែរទិសផ្ដេកនៃពន្លឺទៅទិសបញ្ឈរ - ដើម្បីសម្រេចបាននូវការពង្រីកសិស្សមួយវិមាត្រ។

· Out-coupling grating: Uniformly extracting light from the waveguide and directed it into the user's eyes to produce ការបង្ហាញ។

ស្ថាបត្យកម្ម '3-grating' នេះអនុញ្ញាតឱ្យមគ្គុទ្ទេសក៍រលកបំផ្លិចបំផ្លាញ ដើម្បីសម្រេចបាននូវការពង្រីកសិស្សច្រកចេញពីរវិមាត្រ ជាមួយនឹងរចនាសម្ព័ន្ធសាមញ្ញ ខណៈពេលដែលរក្សាទម្រង់អុបទិកស្តើង ដែលធ្វើឱ្យវាក្លាយជាទិសដៅបច្ចេកវិទ្យាដ៏សំខាន់សម្រាប់វ៉ែនតា AR កម្រិតអ្នកប្រើប្រាស់។ បើប្រៀបធៀបទៅនឹង waveguides ធរណីមាត្រ មគ្គុទ្ទេសក៍រលកបំភាយផ្តល់នូវគុណសម្បត្តិដូចជាកត្តាទម្រង់ទម្ងន់ស្រាល ស្តើង និងភាពបត់បែននៃការរចនាកាន់តែច្រើន។ ការរចនាខ្លះអាចសម្រេចបាននូវកម្រាស់ក្នុងជួរមីលីម៉ែត្រ ឬសូម្បីតែអនុមីលីម៉ែត្រ។

ឧបករណ៍រចនា និងបង្កើនប្រសិទ្ធភាព SRG: ដោយសារតែវិមាត្រនៃរចនាសម្ព័ន្ធក្រឡាចត្រង្គអាចប្រៀបធៀបទៅនឹងរលកនៃពន្លឺ វិធីសាស្ត្រអុបទិកធរណីមាត្របុរាណមិនអាចពិពណ៌នាបានត្រឹមត្រូវអំពីឥរិយាបទអុបទិករបស់ពួកគេបានទេ។ ដូច្នេះ វិធីសាស្ត្រក្លែងធ្វើអេឡិចត្រូម៉ាញេទិក ដូចជា ការវិភាគរលកគូដោយរឹងរូស (RCWA) ត្រូវបានទាមទារ។ RCWA ដំណើរការដោយបែងចែកតំបន់ក្រឡាចត្រង្គទៅជាស្រទាប់ស្តើងជាច្រើន និងប្រើការពង្រីក Fourier ដើម្បីពិពណ៌នាអំពីការចែកចាយវាលអេឡិចត្រូ។ បន្ទាប់មកវាដោះស្រាយសមីការរបស់ Maxwell ដើម្បីគណនាប្រសិទ្ធភាព និងការឆ្លើយតបប៉ូឡូរីសនៃការបញ្ជាទិញការបង្វែរផ្សេងៗ។

ដោយការរួមបញ្ចូលក្បួនដោះស្រាយដូចជា Particle Swarm Optimization (PSO) វិស្វករអាចកំណត់អត្តសញ្ញាណការរចនាដ៏ល្អឥតខ្ចោះនៅក្នុងចន្លោះប៉ារ៉ាម៉ែត្រដែលបានកំណត់ដោយអថេរដូចជារយៈពេល grating ជម្រៅ វដ្តកាតព្វកិច្ច និងមុំ slant ។ ឧទាហរណ៍នៅក្នុងករណីនៃពន្លឺ S-polarized នៅរលកនៃ 550 nm ការបង្កើនប្រសិទ្ធភាពប៉ារ៉ាម៉ែត្រអាចបង្កើនប្រសិទ្ធភាពនៃការសាយភាយពីប្រហែល 56% ទៅជាង 94.7% ។

អត្ថប្រយោជន៍សំខាន់ៗរបស់ SRG៖

• រចនាសម្ព័នសាមញ្ញបំផុតដែលមានកំរាស់ទាបក្រោម 0.5 mm;

• ភាពបត់បែននៃការរចនាខ្ពស់ អនុញ្ញាតឱ្យគ្រប់គ្រងមុំធ្នឹម ឯកសណ្ឋាន និងបន្ទាត់រាងប៉ូលតាមរយៈ grating morphology;

• ស័ក្តិសមសម្រាប់ការផលិតទ្រង់ទ្រាយធំដែលមានតម្លៃទាបដោយប្រើបច្ចេកវិទ្យា nano-imprint (ឧ. សម្រាប់វ៉ែនតា AR កម្រិតអ្នកប្រើប្រាស់)។

បញ្ហាប្រឈមរបស់ SRGs៖

• វត្ថុបុរាណឥន្ទធនូ៖ ការបែកខ្ចាត់ខ្ចាយកើតឡើងនៅពេលដែលពន្លឺព័ទ្ធជុំវិញ (ដូចជាពន្លឺព្រះអាទិត្យ) វាយប្រហារលើផ្ទៃក្រឡា បង្កើតជាគែមពណ៌។ ស្រទាប់ខាងក្រោមដែលមានសន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរខ្ពស់ (ឧទាហរណ៍ SiC) អាចទប់ស្កាត់ឥទ្ធិពលនេះ។

• ការបែកខ្ចាត់ខ្ចាយ៖ ការបែកខ្ញែកកើតឡើងនៅពេលដែលពន្លឺព័ទ្ធជុំវិញ (ដូចជាពន្លឺព្រះអាទិត្យ) វាយប្រហារលើផ្ទៃក្រឡា បង្កើតជាគែមពណ៌។ ស្រទាប់ខាងក្រោមដែលមានសន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរខ្ពស់ (ឧទាហរណ៍ SiC) អាចទប់ស្កាត់ឥទ្ធិពលនេះ។

• ប្រសិទ្ធភាពអុបទិកទាប៖ ប្រសិទ្ធភាពនៃការបត់ចូលតែមួយដងគឺជាធម្មតា 10%–30%; ប្រសិទ្ធភាពជារួមទាមទារឱ្យមានការកែលម្អតាមរយៈការបង្កើនប្រសិទ្ធភាពទម្រង់ grating ឬការរចនា cascaded ។

• ភាពរសើបនៃប៉ូឡារីយហ្សីន៖ SRGs បង្ហាញការឆ្លើយតបយ៉ាងសំខាន់ចំពោះស្ថានភាពប៉ូឡារីហ្សីបខុសៗគ្នា ដោយចាំបាច់ត្រូវប្រើប្រភពពន្លឺប៉ូឡារីសៀ ឬឧបករណ៍បំប្លែងប៉ូឡារីសសិន។

ដូច្នេះហើយ ការអភិវឌ្ឍន៍នៃរលកអុបទិក ឌីផេរ៉ង់ស្យែល មិនផ្តោតទៅលើការសម្រេចបាននូវរចនាសម្ព័ន្ធស្តើងជាងនេះទេ ប៉ុន្តែផ្តោតលើការធ្វើឱ្យមានតុល្យភាពកាន់តែប្រសើរឡើងក្នុងចំណោមប្រសិទ្ធភាពអុបទិក ឯកសណ្ឋាន វាលនៃទិដ្ឋភាព (FOV) និងការសម្របខ្លួនទៅនឹងបរិស្ថាន។

តុល្យភាពរាងកាយរវាងប្រសិទ្ធភាព និងឯកសណ្ឋាន

មគ្គុទ្ទេសក៍រលកអុបទិកឌីផេរ៉ង់ស្យែលបានប្រឈមមុខនឹងការប៉ះទង្គិចជាមូលដ្ឋានជាយូរមកហើយ៖ ការបង្កើនភាពភ្លឺនៃអេក្រង់តម្រូវឱ្យបង្កើនប្រសិទ្ធភាពនៃការភ្ជាប់ក្រឡាចត្រង្គ។ ទោះបីជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់អាចនាំឱ្យមានការបង្កើនការសាយភាយប៉ារ៉ាស៊ីត និងការលេចធ្លាយថាមពល ជាពិសេសជាមួយនឹងទិដ្ឋភាពដ៏ធំទូលាយ-ដោយហេតុនេះធ្វើឱ្យប៉ះពាល់ដល់ឯកសណ្ឋាននៃអេក្រង់។ ផ្ទុយទៅវិញ ការផ្តល់អាទិភាពដល់ឯកសណ្ឋានដល់កម្រិតលើសអាចមកជាមួយតម្លៃនៃប្រសិទ្ធភាពអុបទិកទាំងមូល។ ការប៉ះទង្គិចគ្នារវាងប្រសិទ្ធភាព និងឯកសណ្ឋាននេះកើតចេញពីការឆ្លើយតបអកម្មនៃ gratings ធម្មតាទៅរដ្ឋ polarization និងផ្លូវបន្តពូជ។

ក្នុងរយៈពេលប៉ុន្មានឆ្នាំចុងក្រោយនេះ ប៉ូឡារីហ្សីហ្សីហ្សីហ្សីហ្សីហ្សីស ហ្រ្វេតស៍ (PVGs) បានផ្តល់ផ្លូវថ្មីសម្រាប់ការបង្កើនប្រសិទ្ធភាព។ មិនដូចការជ្រាបទឹកលើផ្ទៃទេ PVGs ប្រើប្រាស់រចនាសម្ព័ន្ធសន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរតាមកាលកំណត់ដែលបង្កើតឡើងនៅក្នុងសម្ភារៈតាមរយៈការជ្រៀតជ្រែក holographic ដើម្បីកែប្រែការសាយភាយពន្លឺ។ ការស្រាវជ្រាវបានបង្ហាញថា នៅក្រោមលក្ខខណ្ឌជាក់លាក់ PVGs អាចប្រើប្រាស់យន្តការបំប្លែងរាងប៉ូល ដើម្បីបង្កើនប្រសិទ្ធភាពនៃការសាយភាយពន្លឺ និងកាត់បន្ថយការបាត់បង់ថាមពលដែលបណ្តាលមកពីឥទ្ធិពលបំភាយប៉ារ៉ាស៊ីតជាក់លាក់។ ក្នុងចំណោមទាំងនេះ យន្តការបំប្លែងរាងប៉ូលមិនប្រក្រតី (APC) បានទាក់ទាញការចាប់អារម្មណ៍យ៉ាងខ្លាំង។

តាមរយៈការកែប្រែយ៉ាងសកម្មនូវស្ថានភាពប៉ូឡារីសៀនៃពន្លឺ ដើម្បីដឹកនាំថាមពលអុបទិកបន្ថែមទៀតនៅតាមបណ្តោយផ្លូវគោលដៅ យន្តការនេះរក្សានូវសក្តានុពលក្នុងការបង្កើនប្រសិទ្ធភាពនៃការភ្ជាប់ និងភាពស្មើគ្នានៃពន្លឺ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ បច្ចេកវិទ្យាដូចជា PVG និង APC នៅតែស្ថិតក្រោមការស្រាវជ្រាវសកម្ម។ កម្មវិធីអនុវត្តជាក់ស្តែងក្នុងទ្រង់ទ្រាយធំរបស់ពួកគេទាមទារឱ្យមានសុពលភាពបន្ថែមទៀតទាក់ទងនឹងប្រព័ន្ធសម្ភារៈ ដំណើរការផលិត និងប្រសិទ្ធភាពនៃការចំណាយ។

ការបង្ហាញខ្នាតតូច និងការរួមបញ្ចូលប្រព័ន្ធ៖ តុល្យភាពរួមនៃប្រព័ន្ធអុបទិក

មគ្គុទ្ទេសក៍រលកអុបទិកបម្រើជា 'បំពង់' ខណៈពេលដែលម៉ាស៊ីនអុបទិកនៅចុងខាងមុខ - អេក្រង់មីក្រូ - កំណត់ពន្លឺ កម្រិតពណ៌ និងពណ៌។ បច្ចុប្បន្ននេះ ផ្លូវបច្ចេកវិទ្យាអេក្រង់តូចចម្បងដែលកំពុងត្រូវបានរុករកនៅក្នុងវិស័យអេក្រង់ AR នៅជិតភ្នែករួមមាន Micro-OLED, LCoS/DLP និង Micro LED ។

មីក្រូ OLED៖ ជាដំណោះស្រាយអេក្រង់នៅជិតភ្នែកដែលមានភាពចាស់ទុំ

វាផ្តល់នូវកម្រិតពណ៌ខ្ពស់ខ្លាំង (ក្នុងជួររាប់លានទៅមួយ) និងកម្រិតខ្ពស់បំផុតនៃភាពចាស់ទុំ។ ពន្លឺធម្មតានៅភ្នែកមានចាប់ពី 1,000 ទៅ 1,250 nits ដែលផ្តល់នូវការអានជាមូលដ្ឋាននៅក្នុងបរិយាកាសភ្លឺល្មម ទោះបីជាការអនុវត្តនៅតែមិនគ្រប់គ្រាន់នៅក្នុងពន្លឺខ្លាំងនៅខាងក្រៅក៏ដោយ។ ខណៈពេលដែលគំរូមួយចំនួនអាចសម្រេចបាននូវកម្រិតពន្លឺខ្ពស់បំផុតរហូតដល់រាប់ម៉ឺននីត ការប្រើប្រាស់ថាមពល និងអាយុកាលគឺជាកត្តាកំណត់។

LCoS/DLP៖ វិធីសាស្រ្តពន្លឺខ្ពស់ ប៉ុន្តែមានបញ្ហាប្រឈមទាក់ទងនឹងការធ្វើខ្នាតតូច។

មានសមត្ថភាពសម្រេចបានកម្រិតពន្លឺរាប់ម៉ឺននីត ប្រព័ន្ធទាំងនេះមានម៉ាស៊ីនអុបទិកសំពីងសំពោង (4-6 cc) និងតម្រូវការគ្រប់គ្រងកម្ដៅខ្ពស់ ដែលធ្វើឱ្យវាពិបាកក្នុងការសម្រេចបាននូវកត្តាទម្រង់ស្ដើង និងទម្ងន់ស្រាល។

Micro LED៖ បេក្ខជនសំខាន់សម្រាប់អេក្រង់ AR នាពេលអនាគត

ជាមួយនឹងពន្លឺតាមទ្រឹស្តីលើសពី 100,000 nits បរិមាណតិចជាង 0.5 cc និងអាយុកាលលើសពី 100,000 ម៉ោង រួមជាមួយភាពឆបគ្នាដ៏ប្រសើរជាមួយ SiC waveguides វាត្រូវបានចាត់ទុកថាជាដំណោះស្រាយចុងក្រោយ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ទិន្នផលនៃការផ្ទេរដ៏ធំសម្រាប់ការបង្ហាញពណ៌ពេញនៅតែជាឧបសគ្គចម្បងផ្នែកវិស្វកម្ម ហើយសមត្ថភាពបច្ចុប្បន្នមិនទាន់បំពេញតាមតម្រូវការសម្រាប់ផលិតកម្មទ្រង់ទ្រាយធំតាមតម្រូវការអ្នកប្រើប្រាស់នោះទេ។

លើសពីនេះទៅទៀត ការដោះដូររវាងវិស័យទិដ្ឋភាព (FOV) ប្រអប់ភ្នែក កម្រាស់នៃផ្លូវរលក ប្រសិទ្ធភាពនៃការភ្ជាប់ និងការប្រើប្រាស់ថាមពលធ្វើឱ្យការរចនា AR អុបទិក ស្រដៀងទៅនឹងការដោះស្រាយបញ្ហាបង្កើនប្រសិទ្ធភាពក្នុងចន្លោះប៉ារ៉ាម៉ែត្រវិមាត្រខ្ពស់។ នេះពន្យល់ពីមូលហេតុដែលវ៉ែនតា AR ដែលពិតជាបំពេញតាមតម្រូវការកម្រិតអ្នកប្រើប្រាស់មិនទាន់ឃើញការទទួលយកយ៉ាងទូលំទូលាយនៅឡើយ៖ បញ្ហាប្រឈមមិនស្ថិតនៅលើលទ្ធភាពនៃបច្ចេកវិទ្យាតែមួយនោះទេ ប៉ុន្តែក្នុងការសម្រេចបាននូវសមតុល្យដ៏ប្រសើរមួយនៅទូទាំងប្រព័ន្ធទាំងមូល។

ការរីកចំរើនរួមគ្នានៃ AR optics តាមរយៈផ្លូវបច្ចេកទេសជាច្រើន។

បច្ចេកវិទ្យា AR optical waveguide បច្ចុប្បន្នកំពុងមានការវិវត្តជាបន្តបន្ទាប់។ នៅលើដៃមួយ សមា្ភារៈសន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរខ្ពស់ផ្តល់នូវមធ្យោបាយថ្មីសម្រាប់ពង្រីកទិដ្ឋភាព និងបង្កើនប្រសិទ្ធភាពប្រតិបត្តិការអុបទិក។ ម៉្យាងវិញទៀត បច្ចេកវិទ្យាដូចជា PVG និងការត្រួតពិនិត្យបន្ទាត់រាងប៉ូលកំពុងដោះស្រាយការដោះដូររវាងប្រសិទ្ធភាពអុបទិក និងឯកសណ្ឋាននៅក្នុងឧបករណ៍បំលែងរលក។ ទន្ទឹមនឹងនេះ ការអភិវឌ្ឍន៍នៃបច្ចេកវិទ្យាអេក្រង់ខ្នាតតូចដែលកំពុងលេចចេញដូចជា MicroLED នឹងជំរុញការវិវត្តនៃប្រព័ន្ធ AR ឆ្ពោះទៅរកពន្លឺកាន់តែខ្ពស់ និងកត្តាទម្រង់បង្រួមកាន់តែច្រើន។

សេណារីយ៉ូកម្មវិធីផ្សេងៗគ្នាកំណត់តម្រូវការផ្សេងៗគ្នាទាក់ទងនឹងទិដ្ឋភាព ទម្ងន់ តម្លៃ អាយុកាលថ្ម និងគុណភាពបង្ហាញ។ ដូច្នេះហើយ ទីផ្សារវ៉ែនតា AR នាពេលអនាគតទំនងជានឹងឃើញការរួមរស់នៃដំណោះស្រាយបច្ចេកទេសជាច្រើន។

ពីការឆ្លុះបញ្ចាំងខាងក្នុងសរុប ដល់វត្ថុធាតុសន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរខ្ពស់ និងពីរចនាសម្ព័ន្ធឆ្លុះបញ្ចាំងធរណីមាត្រ និងបន្ទះបំភាយទៅបច្ចេកវិទ្យា holographic បរិមាណប៉ូឡូញ ការវិវត្តន៍នៃរលកអុបទិក គឺជាដំណើរស្វែងរកបន្តដើម្បីគ្រប់គ្រងការសាយភាយពន្លឺជាមួយនឹងភាពជាក់លាក់កាន់តែច្រើន។ ភាពជឿនលឿននៃបច្ចេកវិទ្យានីមួយៗតំណាងឱ្យរបកគំហើញនៅក្នុងព្រំដែននៃលក្ខណៈសម្បត្តិសម្ភារៈ ការរចនាអុបទិក និងដំណើរការផលិត។

នៅពេលអនាគត ដោយសារប្រព័ន្ធអុបទិក បច្ចេកវិទ្យាអេក្រង់តូច និងថាមពលកុំព្យូទ័របញ្ចូលគ្នាកាន់តែច្រើន វ៉ែនតា AR ត្រៀមនឹងផ្លាស់ទីទៅជិតគោលដៅដែលមានលក្ខណៈធម្មជាតិ ទម្ងន់ស្រាល និងសមរម្យសម្រាប់ការប្រើប្រាស់ពេញមួយថ្ងៃ។ មគ្គុទ្ទេសក៍រលកអុបទិកនឹងនៅតែជាបច្ចេកវិទ្យាស្នូលដ៏សំខាន់ដែលកំណត់បទពិសោធន៍នៃការបង្ហាញរបស់វ៉ែនតា AR ។

ប្រភព៖ ចងក្រងដោយ Wuhan Eryuan Technology និង Aibang Zhizao