摘要
L08lkq, u7},+E)+B 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。
NC
sem l;B
Xwd9-: {=;<1PykLb 建模任务:基于专利US9791703B1的方法
O<MO2U+^x VuD{t%Jb
1R7tnR@[u
!%N@>[ 任务描述
hV
fANbs mrig5{
dq0!.gBT2 $KP;9 光导元件
)^
P Wr^ HumL(S'm
yI/ FD -wh 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。
'($$-P\/ 2q*wYuc
v4XEp
}hcY5E-n 输入耦合和输出耦合的光栅区域
oqzWL~ ,Kt51vG i
M(n@ytz L-%'jR 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。
NCgKWyRR 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。
$oPc,zS-gL r;+a%?P
LCuz_LTFq{ P(a}OlG 出瞳扩展器(EPE)区域
oVW>PEgB- [2!C^\t
7`&6l+S| yJ;Qe_up 每个区域的形状可以使用不同的方法和定义策略来非常灵活地定义。在这个例子中,两个EPE都是由多边形区域与两个椭圆体结合起来定义的,以切割内部部分。这些光栅是一维周期性的,旋转角度为±35°(分别为左侧和右侧)。更多关于区域定义的信息在下面:
&=XK:+ ?-tNRIPW@p
p6ryUJc6 Mq_P'/ 设计&分析工具
bD-OEB VirtualLab Fusion提供了一系列的工具来帮助
光学工程师设计和分析光导系统的任务。分析光导系统的任务,包括。
1-E utq - 光导布局设计工具:
M`E}1WNQ?] 设计一个具有1D-1D光瞳扩展的光导。它可以作为您系统的基础。
`Jh<8~1 - k域布局工具。
+k[w)7Q 分析你的设计的耦合条件。
nj1PR`AE - 尺寸和光栅分析工具。
<j3|Mh_(I 检测您的系统中的足迹,以确定 你的区域的大小和形状。
>]uu?!PU }daU/
Ys|SacWC kI2+& 总结-元件
YOUB%N9+ OL_jU2,fv
:zNNtv iA :}-?X\|\
2\;/mQI2A 6;wKL?snO 结果:系统中的光线
-!K&\hEjj X~SNkM 只有光线照射到 "眼盒"(摄像机
探测器)上:
F!p;]B LF#[$
so{i
uBxoMxWm 5"X@<;H% 所有在光导内传播的光线:
+cKOIMu9 {'z$5<|
9ExI, &I%E8E FOV:0°×0°
_dmG#_1 5:C>:pA V
G*jq5_6 i0zrXaKV FOV:−20°×0°
xW2?\em R1eWPtWs
*2rc Y
X(\L1N FOV:20°×0°
RD=V`l{Z {m@tt{%
B9%%jEH* uPjp5;V VirtualLab Fusion技术
7B\Q5fLQ ;tF&r1