摘要 K@*4=0 gX(Xj@=(& 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。
[kckE-y gN73)uJ0
P|p
X
F~ MA}}w& 建模任务:基于专利US9791703B1的方法 i3d2+N`
:O,r3O6
ue@W@pj
#Ak|p#7 ^ 任务描述 ZH>i2|W<
_iEnS4$A8
:*DWL!a lFSvHs5 光导元件 _'X
b?lRada{I
EE`[J0 ( vW!O("\7K< 有了光导组件,可以很容易地定义具有复杂形状的区域的系统。此外,这些区域可以配备理想化的或真实的
光栅结构,作为入射器、出射器和扩瞳器发挥作用。
jAv3qMQA bhbTloCR
2mMi=pv9 ?~.:C' 输入耦合和输出耦合的光栅区域 0E,QOF{o
{.[EX MX
JRZp'Ln gu~R4@3 为了简单起见,我们在圆形区域使用了两个一维周期性入射耦合光栅(一个在第一表面,一个在第二表面)。这将导致FOV的左右部分的行为略微不对称,但可以通过将两个光栅组合成一个单一的二维周期结构(位于第一或第二表面)来克服这个问题。
zxH<~2 为了重新组合和耦合
光线,一个一维周期性的出射耦合器被应用,有一个矩形的区域。这是一个特殊的配置,为了使设计有更大的灵活性,可以用一个二维周期的出射耦合器来代替它。
4sRg+mMI "USzk7=&.
C]l)Pz$ ;T8(byH ? 出瞳扩展器(EPE)区域 R#8cOmZ
) j&khHD
*QIYq v6[VdWOx5 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:
8O60pB;4 h(J$-SUs
e>.^RtDF BS,EW 设计&分析工具 zxD=q5in 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。
}~ N\A - 光导布局设计工具:
6gO(
8 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。
XP:fL
NpQ - k域布局工具。
@]8flb
)T 分析你的设计的耦合条件。
`
"-P g5 - 尺寸和光栅分析工具。
>9i>A: 检测您的系统中的足迹,以确定 你的区域的大小和形状。
$>uUn3hSx\ ,O:p`"3`0=
\*qradgx$ }Qe(6'l_ 总结-元件 :hW(2=%
G(Hr*T%
!Fxn1Z, PYs0w6o
1OMaY5F % WXl* 结果:系统中的光线 K`uPPyv U:eX^LE7 只有光线照射到 "眼盒"(摄像机
探测器)上:
NZADHO@0 H\ E%.QIx
a}|<*!4zUQ ' S,g3 所有在光导内传播的光线:
-MsL>F.] F$|:'#KN
Qb%;
|li qwnVtD FOV:0°×0°
.d$Q5Qae y;4g>ma0
Hg8
4\fA BhbfPQ FOV:−20°×0°
gW4fwE^ C?]eFKS."
ePI N<F;I n5BD0q FOV:20°×0°
)+8r$ i V
EsM
cC| 5 $$Cav VirtualLab Fusion技术 =5fY3%^b{
Lc[TIX