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1.菲涅耳透镜模块

2年前浏览654

菲涅耳透镜一直受到一些高端VR厂商如HTC,Oculus等的青睐,其高端VR头显均采用菲涅耳透镜。然而菲涅耳透镜的建模一直是光学设计的难点,尤其是复杂的锯齿结构,菲涅耳透镜的采用是区分高端、低端VR厂商的重要分水岭,其技术也一直掌握在一些占据先机的大厂商手里,这些大厂商也不惜巨力,不断改进完善菲涅耳透镜方案。因为传统的光学设计软件无法很好的建模,也导致其他小型厂商无法望其项背,只能在中低端徘徊。

 

HTC VIVE VR头显



Oculus Rift VR头显

 

HTCVIVER OculusRiftR VR头显均采用了菲涅耳透镜方案。


菲涅耳透镜(左)与传统透镜(右)

 

菲涅耳透镜设计优点: 

1.透镜可以做的更薄,质量更轻,因此穿戴体感更舒服 

2.大批量成本、价格相对便宜 

3.透过率更高,因此亮度高,并且节能 

4.可以解决传统透镜画面成像不均匀、边角变暗、模糊等现象 

5.视场角FOV可以做的更高,沉浸感更强 

 

菲涅耳透镜设计难点: 

1.存在杂散光(原理性) 

2. 设计及评价困难 

3.杂散光的存在使得像质评价(光斑点)极为困难,并且优化几乎无法进行。 

4.还必须考虑公差特性,来综合评定加工难度。 

5.平面基底菲涅尔透镜设计相对容易,但像差矫正极为困难。目前国外一些主流VR大厂,将弧面(球面)基底菲涅耳透镜作为将来的研发重点。 

6.现有的几乎所有光学软件,都没有针对性的模块,使得菲涅耳透镜从建模构型到优化等极为困难。

 

ARtrix的功能优势(针对菲涅耳透镜建模):

 1.基底面可以是平面,也可以是球面、非球面或者柱面。 

2.锯齿结构可以是平滑锯齿或者是小平面锯齿。 

3.可以一键移除杂散光,使得优化可以顺利进行,无需繁杂的杂散光移除工作。 

4.锯齿面支持非球面表达式,更容易校正像差提高像质。 

5.可以评价公差松紧,另外可以将面型格点数据交给加工商,来保证加工精度。 

 

 平面基底(左)与弧面基底(右)

 

精细的菲涅耳锯齿结构

 

VR设计196度视场的菲涅耳透镜


像质斑点  

 


VR设计2120度视场的菲涅耳透镜


像质斑点


来源:武汉墨光
光学
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2022-11-11
最近编辑:2年前
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