x`Fjf/1T*m 在为增强和混合现实(AR&MR)应用设计光波导设备的过程中,所提供的
视场(FOV)等
参数是主要的兴趣所在。为了突破可实现的最大视场的极限,人们研究了各种方法,例如在从入射耦合到出射耦合的传播过程中分割视场的
系统。一个非常流行的方法是所谓的 "蝴蝶出瞳扩展",即在FOV的正负部分使用两个独立的EPE光栅区域,这也被应用于微软的Hololens2。在这份
文件中,我们展示了在VirtualLab Fusion中实现这样一个EPE概念,它基于微软的US9791703B1专利。
5V-jMB {SG>'KXZ
o%y;(|4t > LD (C\ 建模任务:基于专利US9791703B1的方法 Vf-5&S&9
8v
yG*UK
$E(XjuS
S{p}ux[}= 任务描述 noNm^hFL
`_ (~ Ud
o*ANi;1]&B %85Icg 光导元件 7w58L:)B.
$zkH|]
zZ
We`'>'W0 q42FPq 有了光导组件,可以很容易地定义具有复杂形状的区域的系统。此外,这些区域可以配备理想化的或真实的
光栅结构,作为入射器、出射器和扩瞳器发挥作用。
<%bw/ 45}v^|Je\
gs`^~iD]m V`fL%du,3 输入耦合和输出耦合的光栅区域 :kw0y
eZF'Ck y
;R[&pDx o;J;*~g 为了简单起见,我们在圆形区域使用了两个一维周期性入射耦合光栅(一个在第一表面,一个在第二表面)。这将导致FOV的左右部分的行为略微不对称,但可以通过将两个光栅组合成一个单一的二维周期结构(位于第一或第二表面)来克服这个问题。
6Dm+'y]l 为了重新组合和耦合
光线,一个一维周期性的出射耦合器被应用,有一个矩形的区域。这是一个特殊的配置,为了使设计有更大的灵活性,可以用一个二维周期的出射耦合器来代替它。
s3lJu/Xe{ \~"#ld(x7
v@T'7?s. ,5-Zb3\ 出瞳扩展器(EPE)区域 RR>G]#k
BpT"~4oV5
_J"mR]I+ sp8[cO= 每个区域的形状可以使用不同的方法和定义策略来非常灵活地定义。在这个例子中,两个EPE都是由多边形区域与两个椭圆体结合起来定义的,以切割内部部分。这些光栅是一维周期性的,旋转角度为±35°(分别为左侧和右侧)。更多关于区域定义的信息在下面:
{HZS:AV0 Ao`_",E
0#|7U_n ySruAkw% 设计&分析工具 LZ&uj{ < VirtualLab Fusion提供了一系列的工具来帮助
光学工程师设计和分析光导系统的任务。分析光导系统的任务,包括。
k@qWig - 光导布局设计工具:
l]vohLz
3! 设计一个具有1D-1D光瞳扩展的光导。它可以作为您系统的基础。
%yw=[]Vjze - k域布局工具。
;?im(9h"v! 分析你的设计的耦合条件。
pv$tTWk - 尺寸和光栅分析工具。
:QA@ c|(PF 检测您的系统中的足迹,以确定 你的区域的大小和形状。
(Nt[v;BnO z<QIuq
w~v<v& *98Ti| 总结-元件 M]0^ind
XqFu(Lm8=
S1C^+Sla] wF;B@
T#e4":A&x O|(o8VS 结果:系统中的光线 7ti< ]S]"`;Wh 只有光线照射到 "眼盒"(摄像机
探测器)上:
a#R%8) {_ 6t4h}
LY1KQu Y G"f du(.@ 所有在光导内传播的光线:
zPE#[\O21B 9d] tjT
1HXlHic z6}Pj>1 FOV:0°×0°
.q0AoM JB'qiuhab
?7rD42\8H G*Ib^;$u FOV:−20°×0°
09x+Tko9;* p9w%kM?
Lkp&;+ wV
%8v\ FOV:20°×0°
:D^Y? )1BiEK`v
Ahd\TH xLLC)~ VirtualLab Fusion技术 I-,X wj-
'@S,V/jy0z