Wyzwania inżynierskie w branży wyświetlacze i AR/VR
Dynamiczny rozwój rozszerzonej (AR) i wirtualnej (VR) rzeczywistości sprawił, że projektowanie optyki dla tych urządzeń stało się jednym z najbardziej wymagających zadań współczesnej inżynierii optycznej. Gogle AR/VR muszą jednocześnie spełniać sprzeczne wymagania: duże pole widzenia (FOV), kompaktowe wymiary, lekką wagę, minimalną dystorsję i wysoką jakość obrazu w szerokim eyebox — wszystko przy ograniczonych tolerancjach produkcyjnych.
Klasyczne systemy HUD w samolotach i pojazdach autonomicznych stawiają inne wyzwania — wysoka jasność w szerokim kącie słonecznym, minimalne zniekształcenia sygnału nawigacyjnego i odporność na wibracje. Systemy projekcyjne dla kina i edukacji wymagają z kolei precyzyjnej analizy równomierności pola i aberracji chromatycznych na dużym ekranie.
OSLO jest branżowym narzędziem do projektowania i optymalizacji takich układów — obejmuje surfaces freeform, soczewki Fresnela, elementy dyfrakcyjne i układy wieloodbiciowe. TracePro uzupełnia analizę o rozkład luminancji i analizę stray light wewnątrz obudowy gogli.
Jak nasze oprogramowanie wspiera projektowanie?
| Produkt | Rola w tym zakresie |
|---|---|
 | Projektowanie optyki obrazującej — gogle AR/VR, HUD, obiektywy projekcyjne, Fresnel, freeform |
 | Analiza rozkładu luminancji w eyebox, stray light wewnątrz obudowy, backlight LCD |
optyka gogli VR z polem widzenia 110°
Założenia projektowe
Celem projektu było opracowanie kompaktowego układu optycznego dla gogli VR o polu widzenia 110°, zapewniającego wysoką jakość obrazu, szeroki zakres komfortowego widzenia oraz ograniczenie typowych wad optycznych występujących w systemach immersyjnych.
Projekt soczewek VR
Zaprojektowano asymetryczne soczewki asferyczne z wykorzystaniem powierzchni swobodnych (freeform surfaces), aby skorygować dystorsję beczkową, aberracje pozaosiowe oraz spadek jakości obrazu w obszarach peryferyjnych pola widzenia.
Analiza tolerancji produkcyjnych
W programie OSLO przeprowadzono analizę wpływu tolerancji wykonania i montażu elementów optycznych. Badano wpływ odchyłek krzywizny, położenia soczewki oraz osiowania na jakość obrazu, umożliwiając określenie wymagań dla procesu produkcji seryjnej.
Symulacja pola widzenia i przestrzeni oka
Przeprowadzono analizę rozkładu jakości obrazu w całym obszarze eyebox, uwzględniając położenie oka użytkownika, ruchy źrenicy oraz współpracę optyki z wyświetlaczem OLED 4K. Metoda Monte Carlo pozwoliła ocenić wpływ zmienności pozycji oka na ostrość obrazu, jasność i jednorodność wyświetlania.
Weryfikacja projektu
Po optymalizacji uzyskano równomierny rozkład jakości obrazu w całym polu widzenia oraz jednorodność luminancji przekraczającą założony poziom 85%. Zweryfikowany model optyczny został przygotowany do wykonania prototypów i dalszych testów fizycznych.
Najczęściej zadawane pytania
Wyświetlacze i AR/VR
Czy OSLO obsługuje projektowanie soczewek Fresnela i elementów dyfrakcyjnych (DOE)?
Tak. OSLO obsługuje soczewki Fresnela, elementy dyfrakcyjne i powierzchnie freeform opisane wielomianami Zernikego — wszystkie kluczowe dla nowoczesnej optyki AR/VR.
Czy TracePro może analizować backlight w wyświetlaczach LCD edge-lit?
Tak. TracePro posiada dedykowane narzędzia do symulacji systemów backlight — light guide plate (LGP), diffuserów i folii BEF — z analizą równomierności i wydajności optycznej.
Czy można łączyć OSLO i TracePro w jednym projekcie AR/VR?
Tak. Lambda Research promuje właśnie taki przepływ: OSLO do projektowania optyki obrazującej, TracePro do analizy oświetlenia i stray light. Oba programy wymieniają dane przez wspólne formaty.
Masz specyficzne wyzwanie z tej dziedziny?
Nasz inżynier odpowie w ciągu 1 dnia roboczego, doradzi narzędzia i opcje licencyjne.
Wyślij pytanie do inżynieraSzukasz oprogramowania OSLO?
Pobierz wersję testową na 14-30 dni, by wypróbować OSLO z pełną obsługą techniczną podczas Twojego bieżącego projektu.
Pobierz trial OSLO