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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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    离线infotek
     
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    5119
    光币
    19911
    光券
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 06-12
    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  
    {tuYs:  
    .PIL +x*]N  
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    任务描述 ~F|+o}a `  
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    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  
    ,F8Yn5h  
    )Pa'UGY  
    8sWJcmVo  
    输入耦合和输出耦合的光栅区域 r"3=44St  
    *MhRW,=  
    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,  
    $D~0~gn~  
    >W=,j)MA  
    DZ 3wCLQtK  
    总结-元件 13$%,q)  
    I;,77PxD  
    [: 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;  
    (U D nsF  
     
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