首页
->
登录
->
注册
->
回复主题
->
发表主题
光行天下
->
讯技光电&黉论教育
->
基于微软专利的带蝴蝶出瞳扩展的光波导结构
[点此返回论坛查看本帖完整版本]
[打印本页]
infotek
2022-07-14 09:08
基于微软专利的带蝴蝶出瞳扩展的光波导结构
m/aA q8
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。
zkHyx[L
~Z$Ro/;l
(iu IeJ^Z
,TQ;DxB}=E
建模任务:基于专利US9791703B1的方法
.|2[!7CXH
E{IY7Xz^>
NxN~"bfh
Qa,$_,E
任务描述
p 8lm1;
#}C6}};
(Cbm*VL
X"Q\MLy
光导元件
ePiZHqIsv/
pw=o}-P{
jUrUM.CJ\N
4-W~1
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。
kFQx7m
ic?(`6N8
eZmwF@
*\$ko)x?c
输入耦合和输出耦合的光栅区域
3F{R$M}
>$;,1N $bd
a]0hB:
w)"F=33}5
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。
QzV%m0
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。
Q`z2SYz>
~f?brQ?
SBamgc
5O:4-}hz
出瞳扩展器(EPE)区域
O2oF\E_6
;!#IRR
9K=K,6 b
u Uh6/=y
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:
M8f[ ck
8k?V&J `
\r-v]]_<d
Ny]]L
设计&分析工具
OZ2faf
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。
^6PKSEba
- 光导布局设计工具:
sxPvi0>
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。
`6pz9j]
- k域布局工具。
Ba9"IXKH
分析你的设计的耦合条件。
a!;CY1>
- 尺寸和光栅分析工具。
fTd":F
检测您的系统中的足迹,以确定 你的区域的大小和形状。
HK`r9frn
Kj#h9e
+Q+!#
)4jS}
总结-元件
^'4I%L"
FES0lw{G#
nC#SnyUO
Lc f]
.Iv`B:4
qmq#(%Z <W
结果:系统中的光线
VaTA|=[;
0D}k ^W
只有光线照射到 "眼盒"(摄像机探测器)上:
c)SQ@B@q
OQ4rJ#b
tCQf `
4&H&zST//m
所有在光导内传播的光线:
KqWO9d?w.
5[H1nC @C
bl4I4RB
HVNX"`]"
FOV:0°×0°
+(oExp(!
}XRRM:B|)(
QX+&[G!DZH
W(PNw2
FOV:−20°×0°
[V41 Gk
*.+N?%sAP)
- 4B&