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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 正序阅读 楼主  发表于: 2022-07-14
    KCUU#t|8V\  
    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。 _A 2Lv]vfV  
    R"+wih  
    W"Q!|#;l.  
    LkBZlh_  
    建模任务:基于专利US9791703B1的方法 &>(gt<C$  
    Mra35  
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    ZenPw1-  
    任务描述 5M:D?9E+  
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    光导元件 XP-C  
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    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。 ,l HLH  
    3b!,D  
    ?NG=8.p  
    qu~X.pW  
    输入耦合和输出耦合的光栅区域 C\Vg{&'  
    2z_2.0/3  
    $^_|j1 z#i  
    nt ,7u(  
    为了简单起见,我们在圆形区域使用了两个一维周期性入射耦合光栅(一个在第一表面,一个在第二表面)。这将导致FOV的左右部分的行为略微不对称,但可以通过将两个光栅组合成一个单一的二维周期结构(位于第一或第二表面)来克服这个问题。 \Q&,ISO\  
        为了重新组合和耦合光线,一个一维周期性的出射耦合器被应用,有一个矩形的区域。这是一个特殊的配置,为了使设计有更大的灵活性,可以用一个二维周期的出射耦合器来代替它。 `8:Kp  
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    1] #9  
    出瞳扩展器(EPE)区域 8TWTbQ  
    2Y OKM #N]  
    _xrwu;o0}  
    Y3',"  
    每个区域的形状可以使用不同的方法和定义策略来非常灵活地定义。在这个例子中,两个EPE都是由多边形区域与两个椭圆体结合起来定义的,以切割内部部分。这些光栅是一维周期性的,旋转角度为±35°(分别为左侧和右侧)。更多关于区域定义的信息在下面: |`O7nOM  
    wLJ]&puwm  
    0$HmY2 Men  
     8=;k"  
    设计&分析工具 OP! R[27>  
    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。 PJLR<9  
    - 光导布局设计工具: $_D6_|HK  
        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。 1;lmu]I>)  
    - k域布局工具。 kV&9`c+  
        分析你的设计的耦合条件。 s B 20/F  
    - 尺寸和光栅分析工具。 ;inzyFbL=  
        检测您的系统中的足迹,以确定 你的区域的大小和形状。 +dW|^I{H}  
    6bO~/mpWT~  
    'g)n1 {  
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    总结-元件 }|wv]U~  
    izZ=d5+K  
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    V[; M&=,"  
    %.HJK  
         Q2|p \rO  
    结果:系统中的光线 T:iP="?{  
    p(JlvJjo  
    只有光线照射到 "眼盒"(摄像机探测器)上: oPQtGl p  
    b-^p1{A0zW  
    > m q,}!n  
    ,0N94pKy  
    所有在光导内传播的光线: {b)~V3rsY  
    LnsD  
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    :aAEJ  
    FOV:0°×0° kv{}C)kt3  
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    K>/%X!RW  
         EbY,N:LK  
        FOV:−20°×0° Ms^dRe)  
    O9M{  ).  
    9N8I ip]w  
         #*%q'gyHT  
        FOV:20°×0° 4Xj4|Rw%  
    0(TTw(;  
    m#!=3P7T  
         1bnBji  
    VirtualLab Fusion技术 s1N?/>lmB  
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