摘要 !YCus;B~ m:A1wL4c6
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。
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DRUvQf /o)o7$6Q 建模任务:基于专利US9791703B1的方法 Y']D_\y
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MU/3**zoW 任务描述 !<P|:Oo*Dl
E")g1xGaK
KnjowK Xzp!X({ 光导元件 ca{u"n
^Td_B03)
PF4"J^V +~~&FO2 有了光导组件,可以很容易地定义具有复杂形状的区域的系统。此外,这些区域可以配备理想化的或真实的
光栅结构,作为入射器、出射器和扩瞳器发挥作用。
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ZC\&n4~7 ZLRAiL 输入耦合和输出耦合的光栅区域 M((]> *g
n,E=eNc
e<;^P(g`E SpB\kC"K 为了简单起见,我们在圆形区域使用了两个一维周期性入射耦合光栅(一个在第一表面,一个在第二表面)。这将导致FOV的左右部分的行为略微不对称,但可以通过将两个光栅组合成一个单一的二维周期结构(位于第一或第二表面)来克服这个问题。
W$X@DXT=o 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。
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=gjq@N]lAW m.K@g1 G 出瞳扩展器(EPE)区域 =vaC?d3
h/t{=
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Zoi\r j$z<wR7j0 每个区域的形状可以使用不同的方法和定义策略来非常灵活地定义。在这个例子中,两个EPE都是由多边形区域与两个椭圆体结合起来定义的,以切割内部部分。这些光栅是一维周期性的,旋转角度为±35°(分别为左侧和右侧)。更多关于区域定义的信息在下面:
X/D^?BKC .9Y,N&V<H
|<q9Ee K3WhF 设计&分析工具 T.57Okp VirtualLab Fusion提供了一系列的工具来帮助
光学工程师设计和分析光导系统的任务。分析光导系统的任务,包括。
Gc'CS_L - 光导布局设计工具:
]S=AO/' 设计一个具有1D-1D光瞳扩展的光导。它可以作为您系统的基础。
wCwJ#-z.= - k域布局工具。
!7KSNwGu 分析你的设计的耦合条件。
MzY~-74aF - 尺寸和光栅分析工具。
cxNb!G 检测您的系统中的足迹,以确定 你的区域的大小和形状。
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L:(>ON 7 q%|-`# 总结-元件 *61+Fzr
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TC=djC4$/ NPL(5@ 结果:系统中的光线 2'38(wXn# d0;$k, 只有光线照射到 "眼盒"(摄像机
探测器)上:
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q&`$ 4K(AXk 所有在光导内传播的光线:
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WI?iz-,]( 4a&*?=GG FOV:0°×0°
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|9;6Cp 9 NO^ ' FOV:−20°×0°
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*E FOV:20°×0°
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