'Нэг эх үүсвэр-хоёр нүд' AR долгионы хөтөч, кодыг нь тайлсан

Өргөтгөсөн бодит байдлын (AR) технологи нь үзэл баримтлалыг батлахаас өргөн цар хүрээтэй, хэрэглэгчийн түвшний хэрэглээ рүү шилжиж байгаа чухал үе шатанд байна. Гол хүчин зүйлүүдийн дунд  оптик дэлгэцийн модуль нь  AR нүдний шилний хэлбэр, гүйцэтгэл, өртөг зэргийг тодорхойлдог гол саад тотгор хэвээр байна. Призм, BirdBath, чөлөөт хэлбэрийн оптик гэх мэт янз бүрийн замыг судалсны дараа  дифракцийн долгионы хөтлүүр дээр суурилсан 'нэг эх үүсвэр-хоёр нүд' шийдэл нь  өвөрмөц техникийн логикийн ачаар AR нүдний шилийг нарийхан, өндөр нарийвчлалтай, боломжийн үнэтэй болгох хамгийн ирээдүйтэй техникийн чиглэлүүдийн нэг болж байна. Энэ нийтлэл нь техникийн зарчим, үндсэн давуу тал, одоо байгаа бэрхшээлүүд гэсэн гурван талаас нь гүнзгий дүн шинжилгээ хийх болно.

'Нэг эх үүсвэр-хоёр нүд' схем нь дифракцийн долгион хөтлүүрийн технологийн чухал салбар юм. Үүний гол үзэл баримтлал нь  нэг бичил дэлгэцийн хөдөлгүүрийг (хөнгөн хөдөлгүүр) зургийн эх үүсвэр болгон ашиглах явдал юм . Нарийвчилсан зохион бүтээсэн  дифракцийн тор  нь гэрлийн туяаг хоёр хэсэгт хувааж, зүүн болон баруун нүдний долгионы хөтлүүр линз болгон нэгтгэж, эцэст нь хоёр нүдний өмнө ижил виртуал дүрсийг сэргээдэг.

* Уламжлалт схемүүдтэй харьцуулах : Гол төлөв уламжлалт арга бол нүд бүрийг бие даасан, бүрэн гэрлийн хөдөлгүүрийн системээр (гэрлийн эх үүсвэр, дэлгэцийн чип, жолоодлогын хэлхээ гэх мэт) тоноглогдсон 'хос гэрлийн хөдөлгүүр' загвар юм. Энэ нь техник хангамжийн зардал болон эрчим хүчний хэрэглээг хоёр дахин нэмэгдүүлээд зогсохгүй гэрэл гэгээ, өнгө, хоцролт зэрэгт нийцүүлэн хоёр системийн нарийн тохируулга хийх шаардлагатай болдог.

* Үндсэн нээлт : 'Нэг эх үүсвэр-хоёр нүд' схем нь системийн архитектурыг эх сурвалжаас хялбаршуулдаг. ялгарах дүрсний гэрэл нь  Ганц гэрлийн хөдөлгүүрээс  гэж нэрлэгддэг тэгш хэмтэй байгууламжаар дамжуулан хоёр талын долгионы хөтлүүр рүү нарийн чиглэгддэг  цацрагийг хуваах сараалж . Энэхүү дизайны үзэл баримтлалыг дифракцийн долгионы хөтөчийн үндсэн патентуудад анх санал болгосон. Энэ нь зөвхөн сүүлийн жилүүдэд бичил нано үйлдвэрлэлийн технологийн дэвшлийн дагуу амжилттай зохион бүтээгдсэн бөгөөд гол бэрхшээл нь оптик энергийг үр ашигтай, жигд хуваах, дамжуулах явдал юм.

II. Үндсэн давуу тал: Яагаад үүнийг ирээдүйтэй чиглэл гэж үздэг вэ?

'Нэг эх үүсвэр-хоёр нүд' архитектурын давуу тал нь системтэй бөгөөд хэрэглэгчийн түвшний AR-д хэд хэдэн гол өвдөлтийг шууд авч үздэг.

1. Зардлаа мэдэгдэхүйц бууруулна: Өргөтгөх боломжийн түлхүүр
AR нүдний шилний зардлын 40 орчим хувь нь оптик дэлгэцийн системээс бүрддэг ба хөнгөн хөдөлгүүр нь өөрөө зардлын гол бүрэлдэхүүн хэсэг юм. 'Нэг эх үүсвэр-хоёр нүд' схем нь  үндсэн дэлгэцийн нэгжийн тоог шууд хоёр дахин бууруулж , материалын тооцооны (МБ) зардлыг мэдэгдэхүйц бууруулдаг. Энэхүү зардлыг бууруулах нь  чухал урьдчилсан нөхцөл юм. AR төхөөрөмжүүдийн хувьд мэргэжлийн зах зээлээс олон сая, бүр хэдэн арван сая нэгжийн өргөн хэрэглээний хэрэглэгчдэд шилжих

2. Эрчим хүчний зарцуулалтыг үр дүнтэй бууруулж, батерейны ашиглалтын туршлагыг нэмэгдүүлнэ
Нэг хөнгөн хөдөлгүүрийн цахилгаан зарцуулалт нь нэгэн зэрэг ажиллаж байгаа хоёр хөнгөн хөдөлгүүрээс хамаагүй бага байдаг. Цаашилбал, оптик энергийг нэг эх үүсвэрээс үр ашигтайгаар хуваарилдаг тул бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн ялгаатай байдлаас шалтгаалан уламжлалт хос гэрлийн хөдөлгүүртэй системд байдаг эрчим хүчний хаягдлыг бууруулдаг. Бүтэн өдрийн турш өмсөхөд зориулагдсан хөнгөн жинтэй AR нүдний шилний хувьд энэ нь  батерейны ашиглалтыг уртасгаж  , илүү сайн хэрэглэгчийн туршлагыг бий болгодог.

3. Аж үйлдвэрийн дизайныг чөлөөлж, хэлбэр хүчин зүйлийн инновацийг бий болгодог
Уламжлалт хос гэрлийн хөдөлгүүрийн загвар нь сүмийн хоёр гарт зай эзэлдэг бөгөөд энэ нь том төхөөрөмжүүдэд хүргэдэг бөгөөд бусад мэдрэгч (жишээ нь, камер) байрлуулах зайг багасгадаг. 'Нэг эх үүсвэр-хоёр нүд' схем нь нэг гэрлийн хөдөлгүүрийг гүүр эсвэл төв хүрээнд байрлуулж,  сүмийн хоёр гарыг бүрэн чөлөөлөх боломжийг олгодог . Энэ нь AR нүдний шилийг энгийн нүдний шилтэй илүү төстэй болгож, жингийн тэнцвэрийг сайжруулж, илүү эргономик тохируулгатай болгож, илүү функциональ модулиудыг нэгтгэх зайг нөөцлөх боломжийг олгодог.

4. Угаасаа өндөр чанарын дурангийн харааны хайлалтыг баталгаажуулдаг
Хос гэрлийн хөдөлгүүртэй шийдлүүд нь тоног төхөөрөмжийн ялгаанаас үүдэлтэй гэрэлтүүлэг, өнгө, хоцрогдлын зөрүүг даван туулах ёстой бөгөөд хүрээлэн буй орчны температурын өөрчлөлтөд өртөмтгий нарийн тохируулга шаарддаг. 'Нэг эх үүсвэр-хоёр нүд' схем нь нийтлэг гэрлийн эх үүсвэрийг ашигладаг тул  тод байдал, өнгө, цаг хугацааны өндөр нийцлийг физикийн хувьд баталгаажуулдаг.  зүүн болон баруун нүдээр хүлээн авсан зургуудын хоорондох Энэ нь системийн шалгалт тохируулгыг ихээхэн хялбарчилж, хий үзэгдэл болон харааны ядаргааг эрс багасгаж, илүү тогтвортой, тав тухтай дүр төрхийг хангадаг.

III. Одоо байгаа сорилтууд: Төлөвших зам дахь саад бэрхшээлүүд

Хэдийгээр ирээдүйтэй ирээдүйтэй ч 'нэг эх үүсвэр-хоёр нүд' шийдэл нь бүрэн боловсорч гүйцэхээсээ өмнө оптик болон үйлдвэрлэлийн хэд хэдэн сорилтыг даван туулах ёстой.

1. Солонгийн өнгийн эффект : Дифракцийн сараалжуудын төрөлхийн дисперсийн шинж чанар нь тодорхой харах өнцгөөр өнгөт зураас (солонго хээ) үүсгэж, зургийн цэвэр байдалд нөлөөлдөг.

2. Гэрлийн алдагдлын болон хөндлөн огтлолцол : Цацраг хуваах системийн аливаа дизайн эсвэл үйлдвэрлэлийн алдаа нь гэрлийг 'буруу замаар' хүргэж, эрчим хүчний алдагдал, зургийн тодосгогчийг багасгах эсвэл хий үзэгдэлд хүргэдэг.

3. Хязгаарлагдмал 3D дэлгэцийн боломж : Нэг гэрлийн хөдөлгүүр нь ижил дүрсийг гаргадаг тул стереоскопийн 3D эффектийг нүд бүрт параллакс бүхий ялгаатай зургийг шууд өгөхөд хэцүү болгодог. 3D-д хүрэхийн тулд цаг хуваах олон талт гэх мэт техникүүд нь оптикийн үр ашгийг бууруулж, анивчих зэрэг асуудлуудыг үүсгэж болно.

4. Төвийн бүтцийн товойлт : Нэг гэрлийн хөдөлгүүр болон цацрагийг хуваах эд ангиудыг гүүрэнд нэгтгэх нь тухайн хэсгийн зузааныг нэмэгдүүлж, зарим хэрэглэгчдийн гоо зүй болон өмсөх тав тухтай байдалд сөргөөр нөлөөлдөг.

5. Оролт холбогчийн үр ашгийн саад тотгор : 'Нэг эх үүсвэр-хоёр нүд' схемд түгээмэл хэрэглэгддэг шулуун тортой оролтын холбогч бүтэц нь оптик эрчим хүчний ашиглалтын үр ашгийн дээд хязгаартай бөгөөд дэлгэцийн ерөнхий гэрэлтүүлгийг сайжруулахад хязгаарлалт тавьдаг.

6. Дуран хайлуулах ба бүтэн өнгөт дэлгэцийн хоорондох зөрчил : Одоогоор монохромат дэлгэцийн дуран нийлэх өнцгийг үр дүнтэй хянах боломжтой сараалжтай загварууд нь бүрэн өнгөт дэлгэцэнд хэрэглэх үед зургийн чанар, бүх өнгөт сувгийн нэгдлийн нарийвчлалыг нэгэн зэрэг хангахын төлөө тэмцэж байна. Энэ нь өндөр чанартай бүрэн өнгөт зураг авахад томоохон сорилт юм.

7. Нүүрний муруйлтад дасан зохицох : Тохиромжтой оптик зам нь долгион дамжуулагч линзийг бараг хавтгай байхыг шаарддаг бөгөөд энэ нь хүний ​​нүүрний муруй хэлбэртэй зөрчилддөг. Долгион хөтлүүрийг тодорхой муруйлттай байлгахын зэрэгцээ өндөр оптик гүйцэтгэлийг хэрхэн хадгалах нь үйлдвэрлэлийн дизайны практик сорилт юм.

IV. Төлөв: Ирээдүй рүү чиглэсэн хувьсал

'Нэг эх үүсвэр-хоёр нүд' схем нь AR оптикийг руу чиглүүлэх чухал замыг төлөөлдөг  системийг хялбарчлах, өндөр интеграцчилал . Тархалтын хяналт, үр ашгийг дээшлүүлэх, бүтцийн оновчлол зэрэг одоо тулгарч буй сорилтууд нь дифракцийн оптик, микро-нано үйлдвэрлэл, материалын шинжлэх ухааны чиглэлээр хийгдэж буй судалгааны гол сэдэв юм.

Энэ салбарт томоохон тоглогчид орж ирж, R&D хөрөнгө оруулалт нэмэгдсэнээр холбогдох технологиуд хурдацтай давтагдаж байна. Сараалжны дизайн, үйлдвэрлэлийн процесс эсвэл системийн интеграцчлалд гарсан нээлт бүр нь 'нэг эх үүсвэр-хоёр нүд' шийдлийг илүү боловсронгуй, боловсронгуй шат руу түлхэх болно. Энэ нь урагшлах цорын ганц зам биш боловч техникийн тодорхой давуу талууд нь түүнийг  хэрэглэгчдийн AR зах зээлийн тэсрэлтийг өдөөх гол хөшүүрэг болох хүчтэй нэр дэвшигч болгож , AR технологийг хүмүүсийн өдөр тутмын амьдралд бодитоор нэгтгэж, орон зайн тооцооллын шинэ бүлгийг нээхэд тусалдаг.