摘要 ngQ] KdkZ-. 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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"]D2}E>U; =lqGt.x 建模任务:基于专利US9791703B1的方法 H-1y2AQ
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M `bEnu 任务描述 @-Js)zcl q
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WD,iY_'7u^ Ok&u4'< 光导元件 g{?]a'?
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6@@J>S> rN%aP-sa< 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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&E |0$wRl+kN 输入耦合和输出耦合的光栅区域 Fi^Q]9.@{
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Lg[_9`\ Z6I^HG{: 为了简单起见,我们在圆形区域使用了两个一维周期性入射耦合光栅(一个在第一表面,一个在第二表面)。这将导致FOV的左右部分的行为略微不对称,但可以通过将两个光栅组合成一个单一的二维周期结构(位于第一或第二表面)来克服这个问题。
3<nd;@:- 为了重新组合和耦合
光线,一个一维周期性的出射耦合器被应用,有一个矩形的区域。这是一个特殊的配置,为了使设计有更大的灵活性,可以用一个二维周期的出射耦合器来代替它。
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4^mpQ.]lO ?`%)3gx| 出瞳扩展器(EPE)区域 %l7|+%M.{
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I?mU _^no *?Sp9PixP 每个区域的形状可以使用不同的方法和定义策略来非常灵活地定义。在这个例子中,两个EPE都是由多边形区域与两个椭圆体结合起来定义的,以切割内部部分。这些光栅是一维周期性的,旋转角度为±35°(分别为左侧和右侧)。更多关于区域定义的信息在下面:
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vpGeG h)qapC5z, 设计&分析工具 E%vG# VirtualLab Fusion提供了一系列的工具来帮助
光学工程师设计和分析光导系统的任务。分析光导系统的任务,包括。
.?YLD+\A - 光导布局设计工具:
oX9rpTi 设计一个具有1D-1D光瞳扩展的光导。它可以作为您系统的基础。
vNJ!d - k域布局工具。
yF}l.>7D 分析你的设计的耦合条件。
|-c)OS3#D - 尺寸和光栅分析工具。
^Fr82rJs 检测您的系统中的足迹,以确定 你的区域的大小和形状。
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6+9inWTT( 'W/E*O6BY 结果:系统中的光线 rQ^$)%uP 4$oX,Q`# 只有光线照射到 "眼盒"(摄像机
探测器)上:
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OE(Z)|LF MH+t`/E0] 所有在光导内传播的光线:
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H=OKm 2G'Au} q0n VirtualLab Fusion技术 x;,H>!r"i
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