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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: 2024-06-12
    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。 JC3)G/m(03  
    |U0@(H  
    s o s&  
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    建模任务:基于专利US9791703B1的方法 "+_0idpF  
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    任务描述 Ss}0.5Bq  
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    光导元件 djM=QafB:C  
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    $T0[  
    有了光导组件,可以很容易地定义具有复杂形状的区域的系统。此外,这些区域可以配备理想化的或真实的光栅结构,作为入射器、出射器和扩瞳器发挥作用。 vA`.8U 0S  
    9NAlgET  
    -t?G8,,  
    +UtK2<^:o  
    输入耦合和输出耦合的光栅区域 tp&iOP6O  
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    `$HO`d@0*R  
    r G6/h'!|  
    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。 p IToy;]  
    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。 \h4y,sl  
    ,vj^AXU  
    biD7(AK  
    &$f?XdZ7  
    出瞳扩展器(EPE)区域 N0f}q1S<-A  
    NM]/OKs'H  
    &rubA  
    E83nEUs  
    每个区域的形状可以使用不同的方法和定义策略来非常灵活地定义。在这个例子中,两个EPE都是由多边形区域与两个椭圆体结合起来定义的,以切割内部部分。这些光栅是一维周期性的,旋转角度为±35°(分别为左侧和右侧)。更多关于区域定义的信息在下面: T~Cd=s(T"  
    \;<Y/sg  
    b :00w["  
    mLSAi2Y  
    设计&分析工具 Heu@{t.[!D  
    VirtualLab Fusion提供了一系列的工具来帮助 光学工程师设计和分析光导系统的任务。分析光导系统的任务,包括。 !/SFEL@_B  
    - 光导布局设计工具: HN+z7Q8hH  
    设计一个具有1D-1D光瞳扩展的光导。它可以作为您系统的基础。 xC(PH?_  
    - k域布局工具。 crQuoOl7  
    分析你的设计的耦合条件。 ;f\0GsA#  
    - 尺寸和光栅分析工具。 DQd&:J@?  
    检测您的系统中的足迹,以确定 你的区域的大小和形状。 @,vSRns  
    %qMk&1  
    "fdG5|NJe  
    V'B 6C#jT  
    总结-元件 ]M/w];:  
    ;uy/Vc5,Y  
    /VQ<}S[k}-  
    !*;)]j  
    ak zb<aT  
    vjb{h'v  
    结果:系统中的光线  <_~`)t  
    9TLP(  
    只有光线照射到 "眼盒"(摄像机探测器)上: X%sc:V  
    ?(z3/ "g]  
    N*#SY$!y  
    i \~4W$4I  
    所有在光导内传播的光线: 827N?pU$)  
    :BS`Q/<w  
    '@FKgy;B)-  
    [(hENX}o :  
    FOV:0°×0° wC19  
    .dV!du  
    6m9Z5:xG  
    yI!K quMC  
    FOV:−20°×0° )u$A!+fo  
    s$Mj4_p3l  
    51A>eU|  
    &^Io\  
    FOV:20°×0° <_5z^@N3$  
    F9hCT)  
    f`Nu]#i  
    OP@PB|  
    VirtualLab Fusion技术 Z`D#L[z$  
    TUT>*  
     
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