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    [技术]基于微软专利的带蝴蝶出瞳扩展的光波导结构 [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 01-22
    摘要 #; CC"  
    SR7$m<0t*  
    在为增强和混合现实(AR&MR)应用设计光波导设备的过程中,所提供的视场(FOV)等参数是主要的兴趣所在。为了突破可实现的最大视场的极限,人们研究了各种方法,例如在从入射耦合到出射耦合的传播过程中分割视场的系统。一个非常流行的方法是所谓的 "蝴蝶出瞳扩展",即在FOV的正负部分使用两个独立的EPE光栅区域,这也被应用于微软的Hololens2。在这份文件中,我们展示了在VirtualLab Fusion中实现这样一个EPE概念,它基于微软的US9791703B1专利。 xOnbY U  
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    Ir'(GB  
    建模任务:基于专利US9791703B1的方法 v10p]=HmO  
    ErIAS6HS'  
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    mN Hd  
    任务描述 lO3W:,3_a  
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    光导元件 RZ 4xR  
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    G347&F)  
    有了光导组件,可以很容易地定义具有复杂形状的区域的系统。此外,这些区域可以配备理想化的或真实的光栅结构,作为入射器、出射器和扩瞳器发挥作用。 Vz[E)(QX-`  
    WJ":BK{NM  
    0goKiPx  
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    输入耦合和输出耦合的光栅区域 #2l6'gWE0  
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    )NAC9:8!  
    kzU;24"K  
    为了简单起见,我们在圆形区域使用了两个一维周期性入射耦合光栅(一个在第一表面,一个在第二表面)。这将导致FOV的左右部分的行为略微不对称,但可以通过将两个光栅组合成一个单一的二维周期结构(位于第一或第二表面)来克服这个问题。 o>*vG  
    为了重新组合和耦合光线,一个一维周期性的出射耦合器被应用,有一个矩形的区域。这是一个特殊的配置,为了使设计有更大的灵活性,可以用一个二维周期的出射耦合器来代替它。 j}$dYbf$  
    Au3> =x`  
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    KzD5>Xf]4$  
    出瞳扩展器(EPE)区域 k.=67L  
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    ."b=dkx  
    H^_]' ~.  
    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: {];4  
    /xf4*zr  
    m| 8%%E}d  
    4bXAA9"  
    设计&分析工具 b*$/(2"m  
    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。 (}E-+:vFU  
    - 光导布局设计工具: \|^fG9M~  
    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。 7 +A-S9P)  
    - k域布局工具。 s 33< }O0  
    分析你的设计的耦合条件。 `.>5H\w0e  
    - 尺寸和光栅分析工具。 `s74g0h  
    检测您的系统中的足迹,以确定 你的区域的大小和形状。 EGMj5@>  
    xHEkmL`)4  
    Y^5X>  
    clfi)-^ {K  
    总结-元件 rx`G* k{X  
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    $tvGS6p>  
    XgY( Vv  
     yH_L<n  
    结果:系统中的光线 _J^q|  
    K0B J  
    只有光线照射到 "眼盒"(摄像机探测器)上: k 1;,eB  
    <jd S0YT  
    T8Sgu6:*R  
    G"!YV#"~  
    所有在光导内传播的光线: - bL 7M5  
    ^$3 ~;/|  
    PRm Z 3  
    !1<x@%  
    FOV:0°×0° ),`MAevp  
    3$f%{~3  
    5wXe^G  
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    FOV:−20°×0° 4eb<SNi  
    g*8LdH 6mq  
    U!m-{7s$  
    4f,D3e%T|  
    FOV:20°×0° !fdni}f)  
    QrDrd A  
    Mi'Q5m  
    uYjJDLYoHl  
    VirtualLab Fusion技术 DJgk"'  
    wd*i&ooQ*L  
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