摘要
6pt_cpbR /kW Z 8Z 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。
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FzT.9Vz7 ,,'jyqD 建模任务:基于专利US9791703B1的方法
LL^KZ- 5p;AON
K,E/.Qe\C
/4:bx#;A 任务描述
Z!1D4`w {PHH1dC{
Z*%;;&? kQ`tY`3F 光导元件
'cW^ S7 =}^NyLE?
Q`ua9oIJ= I"07x'Ahq3 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。
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Mt[yY|Ec| 3Vb4zZsl 输入耦合和输出耦合的光栅区域
"yn~axk7 k ut=(;
*o6}>; ^X=Q{nB 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。
WRh5v8Wz0 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。
R'Sd'pSDN fE#(M +(<
#2{-6ey L:R4&|E/t 出瞳扩展器(EPE)区域
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V^gFes sVLvnX,
@T'^V0!-q: Hq3|>OqC2Q 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:
bjZJP\6 p8rh`7
DD|0?i yk+ 50/L 设计&分析工具
b/SBQ"B% 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。
I= mz^c{ - 光导布局设计工具:
S*h52li 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。
0Y.z - k域布局工具。
*$tXm4
O[ 分析你的设计的耦合条件。
w_9^YO!! - 尺寸和光栅分析工具。
`+7F H 检测您的系统中的足迹,以确定 你的区域的大小和形状。
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P*|N)S)X%
wj)LOA0 DeO-@4+qKd 总结-元件
Y0LZbT3 pu-HEv}]a|
j]u!;] 4>JSZ6i#n
zp:dArh0 >p_W(u@ z$ 结果:系统中的光线
H;Wrcf2
!`69.v 只有光线照射到 "眼盒"(摄像机
探测器)上:
E$d#4x /]0qI
YEL0h0gn nL@'??I1 所有在光导内传播的光线:
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> I2rj2M# |23F@s1 FOV:0°×0°
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;kFD769DLw 5mH[|_ FOV:−20°×0°
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wk(25(1q FOV:20°×0°
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eYOY bJd|mm/v VirtualLab Fusion技术
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