摘要 %}jwuNGA IPmSkK 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。
cAq>|^f0a nB"r<?n< }@MOkj U ^1Xc#Ff 建模任务:基于专利US9791703B1的方法 amq]&.M
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"&?F6Pi 任务描述 bK;I:JK3
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wy6> ^_z x&9}] E^< 光导元件 N%N%
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s> 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。
WNSf$D{p cF!ygz// Nq'Cuwsp J'^H@L/E 输入耦合和输出耦合的光栅区域 Kp?):6
gTWl];xja
+F3@-A K3*8JF7_F 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。
$;NxO0$ 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。
#<df!) Yqz(@( % KdU!wsKfG I>ks H 出瞳扩展器(EPE)区域 ;;rEv5 /
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$"&0 Eukj2a 每个区域的形状可以使用不同的方法和定义策略来非常灵活地定义。在这个例子中,两个EPE都是由多边形区域与两个椭圆体结合起来定义的,以切割内部部分。这些光栅是一维周期性的,旋转角度为±35°(分别为左侧和右侧)。更多关于区域定义的信息在下面:
ol]"r5#Q_H 's]I:06A 5BKga1Q -JOtvJIQI 设计&分析工具 r0kJx$f 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。
=" Q5Z6W - 光导布局设计工具:
tDj~+lmdN 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。
_kUf[& - k域布局工具。
ozN#LIM>P 分析你的设计的耦合条件。
>DX\^86x - 尺寸和光栅分析工具。
\49LgN@\ 检测您的系统中的足迹,以确定 你的区域的大小和形状。
]q@/:I9] j8WMGSrrF .OFwGOL% 6 ,jp-` 总结-元件 +Hx$ABH
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VZ"W_U, db$wKvO1 L=Cm0q 3v f9v%k'T[ 结果:系统中的光线 ,i KEIxA! p)l >bC?3 只有光线照射到 "眼盒"(摄像机
探测器)上:
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