摘要 |@NiW\O K\"R&{+= 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。
V%$/#sza pym!U@$t
4DZ-bt' ]smkTo/ 建模任务:基于专利US9791703B1的方法 uqz]J$
^B8b%'\
c'/l,k
`al<(FwGE 任务描述 )95f*wte
WAdCF-S
PkI:*\R dy_:-2S 光导元件 MSf;ZB
9z6XF]A
9tF9T\jW ;a:[8 Yi 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。
Eke5Nb Ua!aaq&
.\>v0Du mI 74x3 [ 输入耦合和输出耦合的光栅区域 >/|q:b^2r
I`NjqyTW
,VO2a mI iY21Ql% 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.gb1$7< 为了重新组合和耦合
光线,一个一维周期性的出射耦合器被应用,有一个矩形的区域。这是一个特殊的配置,为了使设计有更大的灵活性,可以用一个二维周期的出射耦合器来代替它。
~"A+G4jl t!RiU ZAo
N7e"@Ic 1GzAG;UUo6 出瞳扩展器(EPE)区域 Xh56T^,2
-GxaV #{
W6Y]N/v3> 21"1NJzP 每个区域的形状可以使用不同的方法和定义策略来非常灵活地定义。在这个例子中,两个EPE都是由多边形区域与两个椭圆体结合起来定义的,以切割内部部分。这些光栅是一维周期性的,旋转角度为±35°(分别为左侧和右侧)。更多关于区域定义的信息在下面:
<)1qt
9 3Z1CWzq(
Kr)a2rZ}SL HTG%t/S 设计&分析工具 41&\mx
VirtualLab Fusion提供了一系列的工具来帮助
光学工程师设计和分析光导系统的任务。分析光导系统的任务,包括。
KCs[/] - 光导布局设计工具:
B_.%i+ZZ 设计一个具有1D-1D光瞳扩展的光导。它可以作为您系统的基础。
~@}Bi@* - k域布局工具。
yqPdl1{Qr= 分析你的设计的耦合条件。
]q4rlT.i - 尺寸和光栅分析工具。
Ofs<EQ 检测您的系统中的足迹,以确定 你的区域的大小和形状。
wb0L.'jyR) z<Nfm
A}l3cP;
`# jyCXJa-!- 总结-元件 .[_L=_.
%^jMj2
LGn:c; 6Yln,rC
RCpR3iC2 kDsFR#w&` 结果:系统中的光线 zolt$p 7j-4TY~ 只有光线照射到 "眼盒"(摄像机
探测器)上:
E 7{U|\ -qGa]a
P5UL4uyl uLV#SQ=bZN 所有在光导内传播的光线:
[TmIVQ!B p>huRp^w
(JOgy.5C~ iUN Ib FOV:0°×0°
aht[4(XH5 K|[*t~59
H:V2[y8\ GB=X5<; FOV:−20°×0°
%lGl,me H @J/K-.r
1ukTA@Rj& H*PSR FOV:20°×0°
3ca (i/c ZQV6xoN;r
SHfy".A6.0 =c\>(2D VirtualLab Fusion技术 Wi)_H$KII
nWw":K<@Q_