infotek |
2024-01-23 08:02 |
基于微软专利的带蝴蝶出瞳扩展的光波导结构
摘要 MjC;)z ITh1|yP 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。 .['@:}$1 k;:v~7VF [attachment=125424] =9n$at$l@ M*| y&XBe 建模任务:基于专利US9791703B1的方法 qWe1`.o J)
v~ [attachment=125425] !o &+ [attachment=125426] VP=(",` 任务描述 hi,! Ay<'Z6` [attachment=125427] 13Ga # IXt2R~b 光导元件 .z+?b8Q\ 94%gg0azp [attachment=125428] a_I!2w<I \Q{@AC<?i 有了光导组件,可以很容易地定义具有复杂形状的区域的系统。此外,这些区域可以配备理想化的或真实的光栅结构,作为入射器、出射器和扩瞳器发挥作用。 *w4jE T> TCp!4-~, [attachment=125429] m}0US;c#f 1d!7GrD F
输入耦合和输出耦合的光栅区域 4vTO # F joDnjz= [attachment=125430] vP&dvAUF @Fqh]1t 为了简单起见,我们在圆形区域使用了两个一维周期性入射耦合光栅(一个在第一表面,一个在第二表面)。这将导致FOV的左右部分的行为略微不对称,但可以通过将两个光栅组合成一个单一的二维周期结构(位于第一或第二表面)来克服这个问题。 H[V^wyi'z 为了重新组合和耦合光线,一个一维周期性的出射耦合器被应用,有一个矩形的区域。这是一个特殊的配置,为了使设计有更大的灵活性,可以用一个二维周期的出射耦合器来代替它。 vJ>A
>RCB t$r^'ZN [attachment=125431] 0"o<(1 -@i)2J_WP 出瞳扩展器(EPE)区域 l.1)%q&@^ NUb^!E" [attachment=125432] Y+<C[Fiq Y5=~>*e 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: aGNVqS%y 2F^
%d9`
[attachment=125433] pOD| SqFya 设计&分析工具 GmtMA| 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。 !`\W8JT+ - 光导布局设计工具: ^G=wRtS 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。 'T7JXV5 - k域布局工具。 Gk,{{:M:5 分析你的设计的耦合条件。 v83uGEq( - 尺寸和光栅分析工具。 WM: ~P$%cx 检测您的系统中的足迹,以确定 你的区域的大小和形状。 $/],QD_;" a*CP1@O [attachment=125434] -'JTVfm. %cO;{og M 总结-元件 k@5#^G [V{JuG;s [attachment=125435] 7GfgW02 ,oIZ5u{#, [attachment=125436] ^j'; 4' Vv'
e,m 结果:系统中的光线 ( y^oGY; FR0zK=\ 只有光线照射到 "眼盒"(摄像机探测器)上: 8Nxf2i5 J[YA1 [attachment=125437] Y+iC/pd D[7K2G+ 所有在光导内传播的光线: VbM5]UT/ V-A^9AAPm [attachment=125438] NUH;GMj,, C-qsyJgZy FOV:0°×0° h@Ea$1'e, KU-z;}9s [attachment=125439] cAyR)Y!I XZcsx FOV:−20°×0° Cd'P 'nP'MA9b;a [attachment=125440] 6\ux;lksn* y;0.P?Il" FOV:20°×0° "x9xJ h |=^@F_\` [attachment=125441] Ms1G&NYP @EfCNOy VirtualLab Fusion技术 {9;~xxTo ?MKf=!w [attachment=125442]
|
|