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。
\^J%sf${ }%ojw | S]e|"n~@ )Xz,j9GzJS 建模任务:基于专利US9791703B1的方法 OUPUixz2Z
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7Jyy z,!5 任务描述 ~F|+o}a`
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zII|9y u"cV%(# 光导元件 +K:Dx!9
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y*jp79G /!yU!`bY 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。
Cx@);4arj ,F8 Yn5h )Pa'UGY 8sWJcmVo 输入耦合和输出耦合的光栅区域 r"3=44St
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by1<[$8r shy-Gu& 为了简单起见,我们在圆形区域使用了两个一维周期性入射耦合光栅(一个在第一表面,一个在第二表面)。这将导致FOV的左右部分的行为略微不对称,但可以通过将两个光栅组合成一个单一的二维周期结构(位于第一或第二表面)来克服这个问题。
K,;E5 为了重新组合和耦合
光线,一个一维周期性的出射耦合器被应用,有一个矩形的区域。这是一个特殊的配置,为了使设计有更大的灵活性,可以用一个二维周期的出射耦合器来代替它。
M>xK+q?O F3[T.sf In"ZIKaC i4Q@K,$ 出瞳扩展器(EPE)区域 KEo,m
` xEx^P^7
mUAi4N E!)xj.aS$ 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:
c(f bivuqKA :\`o8` #>("CAB02T 设计&分析工具 b;B%q$sntC 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。
X6w6%fzOH> - 光导布局设计工具:
$u6"*| 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。
$t'MSlF - k域布局工具。
\j}ZB<.> 分析你的设计的耦合条件。
d=$Mim - 尺寸和光栅分析工具。
^qvZXb 检测您的系统中的足迹,以确定 你的区域的大小和形状。
$lfn(b, $D~0~gn~ >W=,j)MA DZ3wCLQtK 总结-元件 13$%,q)
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n'k t9GR69v:? v|_K/| K-^\"
W8 结果:系统中的光线 htO+z7 .ljnDL/ 只有光线照射到 "眼盒"(摄像机
探测器)上:
*2>&"B09` 8rAg\H3E :DK {Vg6 wy<S; 所有在光导内传播的光线:
A_"w^E{P q<x/Hat) Hs;4lSyUO :[.vM FOV:0°×0°
,1.p%UE]> {K~ 'K+TPu .Bl\Z M~Tuj1? FOV:−20°×0°
+[6G5cH yM6pd U]i B{n,t}z _b
pP50Cu FOV:20°×0°
Ljm[?*H# ;Zcswt8]u 4@+`q * VD;01"#' VirtualLab Fusion技术 kYE9M8s;
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