摘要 >v%UV:7ap >>=v`} 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,&G:
Er m :]F&s
Q?9eu%G6I hrOp9|!m 建模任务:基于专利US9791703B1的方法 |C t Q
ACgWT
ZPY84)A_}
,z0E2 任务描述 dBW#PRg
bHHR^*B
m(WVxVB WxF@'kdn*, 光导元件 a+\s 0Qo<
#8bI4J{dE
P~"""3de4 Z?w=- 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。
+
V-&?E( q.lh
_LZ 442 ]JI
A\|b6 输入耦合和输出耦合的光栅区域 jbTyM"Y
`P9%[8`C 9
]}AyDy6C k${F7I(Tb 为了简单起见,我们在圆形区域使用了两个一维周期性入射耦合光栅(一个在第一表面,一个在第二表面)。这将导致FOV的左右部分的行为略微不对称,但可以通过将两个光栅组合成一个单一的二维周期结构(位于第一或第二表面)来克服这个问题。
%M05& < 为了重新组合和耦合
光线,一个一维周期性的出射耦合器被应用,有一个矩形的区域。这是一个特殊的配置,为了使设计有更大的灵活性,可以用一个二维周期的出射耦合器来代替它。
N{zou?+ Aj=c,]2
2?owXcbx k:zGv 出瞳扩展器(EPE)区域 mHC36ba
\Ng[lN
\V.U8asfI
H*>5ne=x 每个区域的形状可以使用不同的方法和定义策略来非常灵活地定义。在这个例子中,两个EPE都是由多边形区域与两个椭圆体结合起来定义的,以切割内部部分。这些光栅是一维周期性的,旋转角度为±35°(分别为左侧和右侧)。更多关于区域定义的信息在下面:
lnnt b3q ~3m}
EL
ymyk.#Z<% 7kidPAhY 设计&分析工具 pJwy~ L VirtualLab Fusion提供了一系列的工具来帮助
光学工程师设计和分析光导系统的任务。分析光导系统的任务,包括。
>(a/K2$*1 - 光导布局设计工具:
2E3x= 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。
q]t^6m&- - k域布局工具。
.w]S!=h 分析你的设计的耦合条件。
C/pu]%n@4 - 尺寸和光栅分析工具。
.DHRPel 检测您的系统中的足迹,以确定 你的区域的大小和形状。
NW;wy;; Aaix?
|XN
%|3UWN mdHC{sp 总结-元件 n?A;'\cK
KHXnB
rk(0w|zR+ o>Z+=&BZ@a
.](s\6' nyB~C7zR 结果:系统中的光线 bDPT1A`F l,3[hx 只有光线照射到 "眼盒"(摄像机
探测器)上:
c}FZb$q# *,DBRJ_*7
J&6]3x c^8y/wfok 所有在光导内传播的光线:
l=JK+uZ 'H,l\i@"
wA}+E)x/C /=qn1 FOV:0°×0°
`_v|O{DC{ Nm=W?i
D}Lx9cL ZK]C!8\2| FOV:−20°×0°
C zvi': }KHdlhD
2xd G&}$fa #yVY!+A FOV:20°×0°
KmkPq] W7"ks(
_#+~#U%5n 5q?ZuAAA VirtualLab Fusion技术 +d736lLe%
YvK8;<k@-?