AR シリコンカービッド波導体の分析:デザインの視点

わかった材料の発見は 産業全体を新しい高度に高め 人類にとって新しい技術的境界線さえ開くのです シリコンの出現は 半導体とコンピューティングの時代を革命させましたシリコンベースの生命の基盤を確立する. シリコンカービード (SiC) は,AR波導体も前例のない高さに推進できるでしょうか? まず波導体設計について調べてみましょう.

システムレベルの要求を理解することで 材料の最適化方向を明確化できます クラシックなAR波導体構造は フィンランドのTapani Levola博士から生まれましたMicrosoft HoloLensで示したこの波導体は3つのゾーンで構成されています.入口瞳孔,拡張瞳孔,出口瞳孔です.フィンランド人はAR波導体の開発に重要な役割を果たしてきました.そして後にはDispelixのような会社も.

**波導体の設計の基礎:**

1. **エントランス瞳孔ゾーン:** 光学エンジンからの光は,格子を通してベース (ガラス,SiC,または樹脂) に結合する.光ファイバーと類似して機能する.光は,インシデント・アングルが臨界値に達すると,全体的な内部反射 (TIR) を経験する.膨張瞳孔に伝播する.
2. **拡大瞳孔ゾーン:** 光は水平に (X軸) 複製され,出口瞳孔に向かって伝播されます.
3. **出口瞳孔ゾーン:** 光はさらに垂直 (Y軸) に複製され,最終的に波導体から人間の目へと出ます. 光学エンジンの出口瞳孔 (波導体入口) が"円盤"に似ている場合,この"ディスク"を複数のコピーに複製することです (e)理想的には,これらの複製がシームレスに重なり,表面全体に一貫した色と明るさを持つ均一で高明るさの光場を形成します.視界の位置に関係なく視界の均一性を確保する.

**AR波導体の設計上の重要な考慮事項:**

• **FOV (field of view):** 画面の大きさを決定し,光学エンジンの設計に影響を与える.
• **アイボックス:** ユーザの頭部運動範囲内での完全な画像可視性を確保し,快適さを左右します.
• **追加指標:** 明るみ/色均一性,MTF (モジュレーション転送機能) およびシステム統合を含む.

AR波導体の設計プロセスは,通常,以下を含む.

1. FOVと眼箱の要件を定義する.
2. 波導体構造を選択する
3. 最適化変数/目標の設定
4. シミュレーションとテストを通じて 繰り返し改良

シリコン・カービッドが重要な理由わかった
波導体の性能には,波長と角度に基づいて光の伝播モードをマッピングするkベクトル波ベクトル図が重要です.中央の正方形は,入射光のFOVを表します.リングルは波導体材料の屈折率によって支えられる最大FOVを表示する.屈折率が高い材料 (例えばSiC) は外界を拡大し,より広いFOVを可能にします.

各グリットは,波長によってリングルの内部の位置を変化させ,入ってくる光に追加の波ベクトルを重ねます.シングルチップのRGB実装では,分散性により単色系と比較してFOVが減少する.

**高屈折率材料の代替品:**

1. **FOV 縫合:** ホロレンズ・バタフライのようなアーキテクチャは,横格子を通してFOVを半分に分割し,後に出口瞳孔で再結合する.低インデックス材料 (e) にも使用できる.折りたたみ指数 ~1.8 のガラス) を用いた.この方法によりホロレンズ2は50°FOVを超えた.
2. **2D格子設計:**先進的なパターニングを通じてFOVの可能性をさらに拡大する.

**SiC 利点:**
高屈折率グラス (例えば1.8) は現在50°FOVを困難なくサポートしているが,SiCは60°を超えるFOVに優れた拡張性を提供している.設計者は柔軟性のためにSiCを好む.しかし,エンドユーザはパフォーマンスを優先します.材料の選択は,最終的にアプリケーションのニーズ,価格設定,仕様,サプライチェーン準備をバランスする製品チームに依存します.

キーテイアウェイ:

1. 高屈折率ガラスは,主流のアプリケーションで50°+FOVに十分である.
2. SiCは 60°+ FOV を達成するために不可欠になります

材料は部品レベルでの選択であり,システム機能に奉仕し,最終的には製品を通じてユーザーにサービスを提供します.意思決定には,シナリオ,形状要因,アーキテクチャの全体的な検討が必要です.,部品や材料

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