ແມ່ນຫຍັງຄືຕົວກໍານົດໄລຍະຫ່າງທີ່ສໍາຄັນເພື່ອກໍານົດໃນ Optics ຂອງແວ່ນຕາ AR?

ມື້ນີ້, ໃຫ້ປຶກສາຫາລືກ່ຽວກັບຕົວກໍານົດໄລຍະຫ່າງທີ່ສໍາຄັນພາຍໃນລະບົບ optical ຂອງແວ່ນຕາ AR ແລະເຫດຜົນທາງຫລັງຂອງຄໍານິຍາມຂອງພວກເຂົາ.

ທໍາອິດ, ມີຕົວກໍານົດການທີ່ - ເວົ້າຢ່າງເຂັ້ມງວດ - ບໍ່ແມ່ນ 'ໄລຍະຫ່າງ' ຕົວຂອງມັນເອງ, ແຕ່ເກືອບທັງຫມົດຕົວກໍານົດການໄລຍະຫ່າງອື່ນໆແມ່ນເຊື່ອມຕໍ່ພາຍໃນກັບມັນ: ຂະຫນາດຂອງ 'eyebox.' ພວກເຮົາໄດ້ກວມເອົາແນວຄວາມຄິດຂອງ eyebox ກ່ອນຫນ້ານີ້ແລະວິທີການຂະຫນາດຂອງມັນມີຜົນກະທົບການສະແດງຜົນ.

ທີ່ນີ້, ພວກເຮົາທໍາອິດກໍານົດຂະຫນາດ Eyebox ເປັນ 12 × 10 ມມ.

ຕົວກໍານົດການໄລຍະຫ່າງທີ່ສໍາຄັນທໍາອິດແມ່ນເອີ້ນວ່າ 'ການບັນເທົາຕາ' (ຕໍ່ໄປນີ້ເອີ້ນວ່າ ER). ດັ່ງທີ່ຊື່ແນະນໍາ, ມັນຫມາຍເຖິງໄລຍະຫ່າງລະຫວ່າງຕາຂອງມະນຸດແລະຫນ້າດິນຂອງ waveguide. ພາລາມິເຕີນີ້ສະແດງເຖິງການຈັດຕໍາແຫນ່ງທີ່ເຫມາະສົມຂອງຕາຂອງມະນຸດທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບ waveguide - ມູນຄ່າທີ່ຕ້ອງໄດ້ຮັບການຄິດໄລ່ໃນລະຫວ່າງໄລຍະການຈໍາລອງການອອກແບບ waveguide ແລະຂະບວນການອອກແບບອຸດສາຫະກໍາ (ID) ສໍາລັບແວ່ນຕາ.

ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວ, ຂະຫນາດ EB (exit beam/pupil) ທີ່ພວກເຮົາກໍານົດແມ່ນອີງໃສ່ ER ຄົງທີ່ (ການບັນເທົາຕາ). ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, ຖ້າພວກເຮົາກໍານົດຂະຫນາດ EB ຂອງ 12 × 10 ມມສົມມຸດວ່າ ER ຂອງ 14 ມມ, ຈຸດສໍາຄັນເກີດຂື້ນ: ເມື່ອຜູ້ໃຊ້ໃສ່ອຸປະກອນແລະ ER ຕົວຈິງຂອງພວກເຂົາເກີນ ER ອອກແບບ, ຂະຫນາດ EB ທີ່ມີປະສິດທິພາບຫຼຸດລົງ - ແລະກົງກັນຂ້າມ, ຖ້າ ER ຕົວຈິງນ້ອຍກວ່າ ER ອອກແບບ, ຂະຫນາດ EB ທີ່ມີປະສິດທິພາບຈະເພີ່ມຂຶ້ນ.

ຕົວກໍານົດໄລຍະຫ່າງທີ່ສໍາຄັນທີສອງແມ່ນ Pupillary Distance (PD)—ໄລຍະຫ່າງລະຫວ່າງຈຸດສູນກາງຂອງນັກຮຽນຊ້າຍແລະຂວາ. ອີງຕາມຂໍ້ມູນ empirical ໃນອຸດສາຫະກໍາ optometry, PD ສໍາລັບປະຊາກອນສ່ວນໃຫຍ່ຕົກຢູ່ໃນຂອບເຂດ 58-72 ມມ. ຄ້າຍ​ຄື​ກັນ​ກັບ​ໄລ​ຍະ​ຫ່າງ vertex (ໄລ​ຍະ​ຫ່າງ​ລະ​ຫວ່າງ​ທັດ​ສະ​ນະ​ແລະ​ຕາ​)​, PD ສະ​ເພາະ​ແມ່ນ​ໄດ້​ຖືກ​ຄັດ​ເລືອກ​ເປັນ 'ideal' ຄ່າ​ໃນ​ລະ​ຫວ່າງ​ຂະ​ບວນ​ການ​ອອກ​ແບບ​; ເນື່ອງຈາກ 64 ມມແມ່ນຈຸດກາງຂອງໄລຍະ 58-72 ມມ, ໂດຍປົກກະຕິແລ້ວມັນຖືກຕັ້ງເປັນ PD ເລີ່ມຕົ້ນ.

ອີງຕາມຄໍານິຍາມຂອງ Exit Box (EB)—ບ່ອນທີ່ຕາຂອງມະນຸດຕັ້ງຢູ່ໃຈກາງ—ຕາບໃດທີ່ນັກຮຽນຍັງຢູ່ໃນຂອບເຂດຂອງ EB, ຮູບພາບທັງໝົດຈະເຫັນໄດ້. ດັ່ງນັ້ນ, ຂອບເຂດ PD ທີ່ເຂົ້າກັນໄດ້ສໍາລັບຈໍສະແດງຜົນ AR binocular ແມ່ນຖືກກໍານົດເປັນ PD ທີ່ເຫມາະສົມທີ່ອອກແບບ ± ຂະຫນາດຕາມລວງນອນຂອງ EB.

ຕົວກໍານົດການໄລຍະຫ່າງທີ່ສໍາຄັນທີສາມແມ່ນການແບ່ງອອກຕາມລວງນອນ / ຕັ້ງລະຫວ່າງສູນກາງຂອງ grating ວັດສະດຸປ້ອນແລະສູນກາງຂອງ pupil ອອກ (EP). ນີ້ຍັງສາມາດເຂົ້າໃຈໄດ້ວ່າຄວາມຍາວຂອງເສັ້ນທາງທີ່ແສງສະຫວ່າງ - ປ່ອຍອອກມາຈາກເຄື່ອງຈັກ optical ແລະສົມທົບເຂົ້າໄປໃນ waveguide ຜ່ານ grating ປ້ອນ - ເດີນທາງພາຍໃນ waveguide.

ໄລຍະຫ່າງທາງນອນຫຼາຍກວ່າເກົ່າລະຫວ່າງສູນ grating ຂາເຂົ້າແລະສູນ EP ສົ່ງຜົນໃຫ້ເສັ້ນທາງການຂະຫຍາຍພັນຂອງແສງສະຫວ່າງພາຍໃນ waveguide ຍາວຂື້ນ, ເຮັດໃຫ້ມັນມີຄວາມຫຍຸ້ງຍາກໃນການຮັກສາທັງປະສິດທິພາບ optical ແລະຄວາມເປັນເອກະພາບ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ເນື່ອງຈາກວ່າເຄື່ອງຈັກ optical ໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນຕັ້ງຢູ່ໃນພື້ນທີ່ສິ້ນທັງສອງດ້ານຂອງກອບດ້ານຫນ້າ - ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າສະຖານທີ່ຂອງມັນເຊື່ອມຕໍ່ກັບຄວາມກວ້າງຂອງແວ່ນຕາ - ແລະເນື່ອງຈາກວ່າສູນ EB (ນັກຮຽນອອກ) ຖືກກໍານົດໂດຍໄລຍະຫ່າງ interpupillary (IPD) ແລະຖືກແກ້ໄຂທີ່ຈໍາເປັນ, ຂອບເຂດສໍາລັບການປັບໄລຍະຫ່າງນີ້ແມ່ນຂ້ອນຂ້າງຈໍາກັດ. ໃນການອອກແບບແວ່ນຕາແບບດັ້ງເດີມ, ຄວາມກວ້າງຂອງກອບໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນຢູ່ໃນຂອບເຂດສະເພາະ; ດັ່ງນັ້ນ, ໄລຍະຫ່າງນີ້ມັກຈະວັດແທກລະຫວ່າງ 30mm ແລະ 40mm (ເຖິງແມ່ນວ່ານີ້ອາດຈະແຕກຕ່າງກັນສໍາລັບການອອກແບບທີ່ໃຊ້ 'ຫນຶ່ງຫາສອງ' waveguide configurations).

ປັດໄຈອື່ນແມ່ນໄລຍະຕັ້ງລະຫວ່າງສູນກາງ in-coupling ແລະ EB (ນັກຮຽນອອກ). ຄໍານິຍາມຂອງ K-vector ໃນການອອກແບບ optical ແມ່ນຂຶ້ນກັບໄລຍະຫ່າງນີ້ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ; ເວົ້າອີກຢ່າງ ໜຶ່ງ, ເຫດຜົນສະເພາະທີ່ໃຊ້ໃນການ ກຳ ນົດໄລຍະຕັ້ງນີ້ - ເຊັ່ນວ່າສູນ EB ຕັ້ງຢູ່ຂ້າງເທິງ, ໃນລະດັບດຽວກັນ, ຫຼືຢູ່ຂ້າງລຸ່ມຂອງສູນຄູ່ - ມີອິດທິພົນໂດຍກົງຕໍ່ການເລືອກສະຖາປັດຕະຍະພາບ optical. ບໍ່ມີການສະຫລຸບທີ່ແນ່ນອນກ່ຽວກັບຜົນກະທົບນີ້ - ຕົວຢ່າງ, ແນວຄິດທີ່ວ່າການຈັດວາງຈຸດເຊື່ອມຕໍ່ທີ່ສູງຂຶ້ນແມ່ນສະເຫມີໄປທີ່ດີກວ່າສໍາລັບການອອກແບບ; ຍ້ອນວ່າມັນຂຶ້ນກັບການອອກແບບ. ດັ່ງນັ້ນ, ຂ້າພະເຈົ້າຈະບໍ່ອະທິບາຍຕື່ມອີກ.

ຂ້າງເທິງນີ້ກວມເອົາສາມຕົວກໍານົດໄລຍະຫ່າງທີ່ສໍາຄັນໃນຄໍານິຍາມຂອງລະບົບ optical ສໍາລັບແວ່ນຕາ AR. ມັນເປັນທີ່ຊັດເຈນວ່າຄໍານິຍາມແລະການອອກແບບຂອງສະເພາະ optical ບໍ່ສາມາດ decoupled ຈາກການອອກແບບອຸດສາຫະກໍາ (ID). ໃນກໍລະນີຫຼາຍທີ່ສຸດ, ມີການຊື້ຂາຍລະຫວ່າງການປະຕິບັດທາງ optical ແລະການອຸທອນດ້ານຄວາມງາມ: ຕົວກໍານົດການທີ່ເສີມຂະຫຍາຍ optical metrics ອາດຈະບໍ່ສອດຄ່ອງກັບຄວາມຕ້ອງການ ID, ໃນຂະນະທີ່ການສຸມໃສ່ຫຼາຍເກີນໄປກ່ຽວກັບເປົ້າຫມາຍ ID ສາມາດຈໍາກັດຂະບວນການອອກແບບ optical ໄດ້.

ດັ່ງນັ້ນ, ລັກສະນະທີ່ສໍາຄັນຂອງຄໍານິຍາມຜະລິດຕະພັນແມ່ນຢູ່ໃນການຊອກຫາຄວາມສົມດູນທີ່ເຫມາະສົມ - ເປັນການແກ້ໄຂ 'ເຫມາະທີ່ສຸດ' ລະຫວ່າງ ID ແລະການປະຕິບັດທາງ optical, ດັ່ງນັ້ນການສ້າງຕັ້ງເອກະລັກ, ຄວາມແຕກຕ່າງຂອງຜະລິດຕະພັນ.