本文中,介绍的就是如何利用 SYNOPSYS
软件建模设计一个三片式 pancake 折叠式
光学系统。
c0aXOG^ CyXFuk!R 以下是初始结构
参数,如下表所示:
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HzQY\Y6 0ub0[A
UI%Z`.& Qo$j'|lD 光学系统的结构图,如下图所示:
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\@!"7._= YMr2|VEU[ 这个三片式的 Pancake 系统沿光轴由人眼侧至显示屏侧依序包括:
光源、第一片
透镜、PBS、四分之一波片 QWP、第二片透镜、第三片透镜。
euiP<[|h= HE|XDcYO 其中 PBS 可以反射某种偏振方向的光,并且透射与该反射偏振光垂直正交的偏振光;四分之一波片 QWP 可以改变偏振光的状态,可以将线偏振光与圆偏振光相互转化;第三片透镜右侧S6镀有半透半反膜层。第二片透镜右侧S2镀有S反P透膜层。
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]6:`5- D8 BmC 实际应用中,从显示屏发出的圆偏振光(假设为左旋)通过半透半反镜(第三片透镜)进入光学系统。当穿过第二片透镜和 Half Mirror 时,透射50%的光并保持左旋圆偏振光(LCP)。然后,通过 QWP 将其转化为S偏振光。PBS 反射S偏振光,重新通过 QWP ,转化成为左旋圆偏振光(LCP),穿过第二片透镜,到达半透半反镜(第三片透镜)右侧S6时反射当前50%的光,变成右旋圆偏振光(RCP),重新穿过第二片透镜和第三片透镜,经过 QWP 变为P偏振光,在 PBS 发生透射,最终达到出瞳。因为 Half Mirror 的存在,理论上系统的效率为25%。
M~eXC H5!e/4iz 设计流程:
aDZ,9} 'B\7P*L"p 先按照设计参数建模。
riv8qg SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型:
d+o.J",E 1.先定义好系统物方参数等信息
9y+0Zj+. 9_-6Lwj6t 设定系统单位为mm,镜头表面数设定为16,其他选项保持为默认情况
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C>Oyh:%!
<q.Q,_cW /
DG t 波长在默认的可见光波段中添加0.5461波段,权重设定为1,并设定为短波长
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?Gqq]ozm zQ~ax!}R 物方参数部分设定,
Zk ] /m 选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°;
l=PZlH
y1G 光阑固定为1表面;
/Os6i&; 选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5;
'W*:9wah 10d.&vNw 光瞳 YMP1 输入为5
uL{CUt
2!Qg1hM
%E2b{Y; +l hJ8& 2.根据
光线到达的序列,选择面型并按照序列设置面型参数;
LU $=j 请评论留言获取
镜头文件代码
Ji4JP0
9 2x)Pc^D 3.定义孔径及空间位置;
p1N3AhXY M;LR$'cP
19b@QgfWpb Nsn~mY%
i_(6}Y& ShesJj 查看实体模型图:
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,@kLH"a0 $p|Im, 进行像质分析:
s}F.D^^G m6uFmU*<M} 网格畸变
k8c(|/7d #y-R*4G
=P%?{7 {l"(EeW6) RMS 光斑半径
+ib&6IU K7X*N
f?$yxMw:@ h~lps?.#b 基本 PSF
Z!-V&H.
[,3E#+y l
>~Rzw 镜头基本参数
&F:%y(;{Y V :/v
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mUy>w 1~Z
至此,一个初步的 VR pancake 的基本模型就已经搭建完毕,各位读者可以尝试对此案例进行搭建,也可以在本文的基础上对此文件做进一步像差
优化、结构调整或杂散光分析等操作,感谢阅读。
,FwpHs $A [ 此帖被小火龙果在2024-04-01 09:52重新编辑 ]