/3[9{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。
c\MsVH2| bxdXZBn
Sj{ia2AE_ _/
}6 建模任务:基于专利US9791703B1的方法 Ryq"\Q>+
3[=`uO0\7
yLz,V}
2>}\XKF). 任务描述 h [IYA1/y
?5yH'9zE
<@e+-$ jfY{z=*]u 光导元件 @\T;PTD-
>GznG[Ku
(HaKF7Jsi 7ZL#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。
SE^b0ZV*x 8_IOJ]:w
a}Fk x %7]XW 2u 输入耦合和输出耦合的光栅区域 9vp%6[
7/|F9fF@M
>WGP{ O5^J!(.O\Z 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。
^b"bRQqm 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。
\+{t4Im Sn(l$wk=
``|gcG c3V]'~ 出瞳扩展器(EPE)区域 Cfr<D3&,]
EDHg'q
*t.q m5h ("?&p3];b 每个区域的形状可以使用不同的方法和定义策略来非常灵活地定义。在这个例子中,两个EPE都是由多边形区域与两个椭圆体结合起来定义的,以切割内部部分。这些光栅是一维周期性的,旋转角度为±35°(分别为左侧和右侧)。更多关于区域定义的信息在下面:
w<Yv`$-` |}M0,AS
<rB3[IJo skI(]BDf 设计&分析工具 5c]}G.NV 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。
3ximNQ}S - 光导布局设计工具:
|"R_-U 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。
?Q96,T-)
c - k域布局工具。
`V&1]C8x 分析你的设计的耦合条件。
}Kj Ju; - 尺寸和光栅分析工具。
.kc"E 检测您的系统中的足迹,以确定 你的区域的大小和形状。
T A\4uy6o 382*
%AG1oWWc>. '%SR. JL 总结-元件 R<;OEN
1yBt/U2
SOp=~z dn ZzA
V uG?B{ :reP} Da7q 结果:系统中的光线 V#0
dGP-Z <vB<` 只有光线照射到 "眼盒"(摄像机
探测器)上:
`KpFH.k.K ]*N:;J
eOm< !H 2W^B{ZS; 所有在光导内传播的光线:
38c?^ F{k$Atb?g/
9u,8q:I.? 0#oBXu FOV:0°×0°
(j' {~FB E6Q]A~
"z^(dF| KD% TxK FOV:−20°×0°
}zFf0.82 ZFS7{:
B.$PhmCG }I]j&\ FOV:20°×0°
d2rL 8jW &<,SV^wag
HH)"]E5 XTJvV VirtualLab Fusion技术 &E
bI Op
Q>.BQ;q]