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。
M9K).P= zEW:Xe) 以下是初始结构
参数,如下表所示:
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vt
N5{C qM0MSwvC=
q UnFEg A 5 X+Z 光学系统的结构图,如下图所示:
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X$9QW3.M IdxTo Mr 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。
-z$0S%2? i!3K G|V 其中 PBS 可以反射某种偏振方向的光,并且透射与该反射偏振光垂直正交的偏振光;四分之一波片 QWP 可以改变偏振光的状态,可以将线偏振光与圆偏振光相互转化;第三片透镜右侧S6镀有半透半反膜层。第二片透镜右侧S2镀有S反P透膜层。
~@D%qbN Q*.FUV&; 实际应用中,从显示屏发出的圆偏振光(假设为左旋)通过半透半反镜(第三片透镜)进入光学系统。当穿过第二片透镜和 Half Mirror 时,透射50%的光并保持左旋圆偏振光(LCP)。然后,通过 QWP 将其转化为S偏振光。PBS 反射S偏振光,重新通过 QWP ,转化成为左旋圆偏振光(LCP),穿过第二片透镜,到达半透半反镜(第三片透镜)右侧S6时反射当前50%的光,变成右旋圆偏振光(RCP),重新穿过第二片透镜和第三片透镜,经过 QWP 变为P偏振光,在 PBS 发生透射,最终达到出瞳。因为 Half Mirror 的存在,理论上系统的效率为25%。
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":' 设计流程:
F9\Ot^~ -y?Z}5-rs 先按照设计参数建模。
0*?XQV@ SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型:
Y:,R7EO{! 1.先定义好系统物方参数等信息
0JNOFX ?+5{HFx 设定系统单位为mm,镜头表面数设定为16,其他选项保持为默认情况
ogqV]36Idh b3xkJ&Z
*BsDHq-F~ DA$Q- 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
_}@n_E
hPz
df*(8 i4n
b# 物方参数部分设定,
0>=) 选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°;
O&w3@9KJ? 光阑固定为1表面;
@/~k8M/ 选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5;
]B3FTqR{i rA,Y_1b * 光瞳 YMP1 输入为5
"g%:#'5 ;j U-<
93IOG{OAY 'c0'P%[5A 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;
I~LQ1_ 请评论留言获取
镜头文件代码
_(`X .D `u~ 3.定义孔径及空间位置;
z<6P3x| ^HFU@/
9]@J*A}=l ;"Y;l=9_
v^W?o}W #)A?PO2 查看实体模型图:
p@8krOo` #IaBl?}r^
3Ge <G >|/? Up 进行像质分析:
v?D
kDnta qH%L"J 网格畸变
SKSAriS~ `s83rhs`!
;D"P9b]9$ 4 uy @ { RMS 光斑半径
8U<.16+5Q _jrA?pY
<]Pix) wGzXp5
dl 基本 PSF
xUo)_P\_
>\7RIy3 |:=b9kv 镜头基本参数
\e:FmG k[ffs}
a&s"#j )_b@~fC 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。
oyN+pFVB:$ [ 此帖被小火龙果在2024-04-01 09:52重新编辑 ]