利用精确测量和光栅分析提高 AR 波导图像质量

波导是用于控制光路的物理结构。波导小巧的尺寸使得设计出紧凑型增强现实 (AR) 和混合现实 (MR) 眼镜成为可能，而不是笨重的光学解决方案。 

AR眼镜中的波导在向用户显示信息方面至关重要。与内置显示器的 VR 头戴式显示器不同，AR 和 MR 眼镜和头戴式显示器使用投影仪将图像投射到由玻璃或塑料制成的透明波导上。

光波导捕捉投影仪投射的光线，并将其导向用户显示图像。衍射光栅是波导内部的微小结构，能够精确控制光的传播。其质量对于良好的图像质量至关重要。

对于大多数 AR/MR 眼镜设计者和制造商来说，打造完美波导是一项挑战。眼镜是微小的设备，如果要吸引大众市场，其重量和外形尺寸要有严格的限制。在这些限制内达到令人满意的光学质量非常困难。

设计师通过改变波导材料、材料属性和设计来模拟图像质量。经过严格的图像质量测量，波导能在原型中得以体现。目前，许多研发团队使用自行设计的测量装置，其中手动测试会减慢迭代设计过程。

这些测试可以测量图像质量，但无法提供需要改进的方案。我们还需要考虑波导的制造质量。

此外，设计一个适合测量人眼所见图像质量的高视场成像系统也很有挑战性。    

波导的质量对于确保良好的图像质量至关重要，波导光栅质量差会导致图像质量差。

制造波导，即使是原型，也需要几个制造阶段。对每个阶段的容错要求都及其严格，而找出生产中的错误的最简单方法是测量每个波导生产阶段的结果。

要获得正确的波导质量因数，需要使用高精度工具来记录每个制造阶段在成功生产出精确设计的波导方面的效果。在研发阶段验证波导设计，确保高质量的制造至关重要。只有排除了可能的劣质图像质量不是由制造造成的，才能对设计进行真正的比较。高质量的制造也是实现 AR 眼镜量产的第一步关键。