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    [技术]基于微软专利的带蝴蝶出瞳扩展的光波导结构 [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2024-01-23
    摘要 q;>BltU  
    h3)KT+7.  
    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。 Fb``&-Qm:  
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    建模任务:基于专利US9791703B1的方法 "FXS;Jf  
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    任务描述 mhVoz0%1X  
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    光导元件 LNN:GD)>  
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    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。 r2](~&i2  
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    输入耦合和输出耦合的光栅区域 j0%0yb{-^  
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    I| j tpv}  
    hZ'oCRM  
    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。 5"gRz9Ta`  
    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。 23f[i<4e  
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    出瞳扩展器(EPE)区域 .#:,j1L"53  
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    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: ommKf[h%i  
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    ) *A,L%  
    设计&分析工具 ).]m@g:ew  
    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。 C^%zV>o  
    - 光导布局设计工具: bSr 'ji  
    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。 Z M+Hb_6f  
    - k域布局工具。 0lRH Yu  
    分析你的设计的耦合条件。 zkp Apj].  
    - 尺寸和光栅分析工具。 &1p8#i  
    检测您的系统中的足迹,以确定 你的区域的大小和形状。 I:e2sE ":  
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    K7hf m%`N  
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    总结-元件 Y/S3)o  
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    5|R2cc|"9  
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    >-w=7,?'?z  
    结果:系统中的光线 UPKi/)C;  
    lkfFAwnc  
    只有光线照射到 "眼盒"(摄像机探测器)上: ;-?ZI$  
    &{ {DS  
    ` (D4gPW  
    <s-@!8*(  
    所有在光导内传播的光线: |"yf@^kdC  
    z/KZ[qH\  
    X[Ek'=}  
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    FOV:0°×0° 'Y[A'.*}4  
    <KwK tgzs  
    grQnV' q  
    "rGOw'!q>  
    FOV:−20°×0°  <8)s  
    VK'T[5e  
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    [S]!+YBK  
    FOV:20°×0° VxN64;|=  
    Z va  
    d_C4B  
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    VirtualLab Fusion技术 L)lQ&z?  
    ~B!O~nvdQ  
     
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