?U7) XvQ 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。
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7P7b8] [ REf>_R 建模任务:基于专利US9791703B1的方法 ;
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},[;O^Do^{ 任务描述 yGpz,X4x
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bY~@}gC**@ ,DnYtIERo 光导元件 4@;-%H&7
P;]F=m+*V
Wn|&cG9 +1 eCvt:, 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。
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#2xSyOrmf VzlDHpG 输入耦合和输出耦合的光栅区域 -p-0;Hy
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insY(.N |vFj*XU 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,TpuM^ 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。
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N6Z{BLZ s4T}Bsr 出瞳扩展器(EPE)区域 _U)%kY8
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l+y-Fo@ 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:
H'J|U| o'%eI
7k=fZ$+O Z$ KV&.=+ 设计&分析工具
s* jfMY 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。
;Pb8YvG1$ - 光导布局设计工具:
F#+ .>!
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。
,R wfp=*E - k域布局工具。
w>~M}Ahj 分析你的设计的耦合条件。
Wf>^bFb"$ - 尺寸和光栅分析工具。
W$?e<@ 检测您的系统中的足迹,以确定 你的区域的大小和形状。
#^mqQRpgq R21~Q:b!
kB\kpW eK`PxoTI-I 总结-元件 O%1/r*
+3^NaY`Y
Q1tpCT %c6E-4b
h
; kfh. </E>tMW 结果:系统中的光线 fUcLfnr =K$,E4* 只有光线照射到 "眼盒"(摄像机
探测器)上:
E,*&BDW =ak7ldA=2
N?23 m`3 7!2
HNg 所有在光导内传播的光线:
MC=G "m:_ [N|xzMe
QD<eQsvV {K7YTLWY FOV:0°×0°
6f]r Q9 y@apJ;_R-
[!?wyv3 v$$]Gv( FOV:−20°×0°
H+cNX\, qa!RH]B3
A0#Y, 1 MD'>jO;n FOV:20°×0°
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FDLd&4Ex Y%IJ8P^Y VirtualLab Fusion技术 #/WAzYt{
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