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。
|eF.ZC)QWh 5Xj|:qz<( 以下是初始结构
参数,如下表所示:
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F^xaz^=`u /k)
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I:HV6_/^-G RyE_|]I62u 光学系统的结构图,如下图所示:
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61kO1,Uz* 7BS/T 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。
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qY'+ ^(J-dK 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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EFWo pj+tjF6Np 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%。
418gcg6) v|>BDN@,6 设计流程:
t:disL&!E t9]r
先按照设计参数建模。
0OEtU5lf`y SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型:
F=VoFmF@ 1.先定义好系统物方参数等信息
ONNW.xHp ?o@E1:aA 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
sv@}x[L pIL`WE1'
I'P!,Y/> $sM]BE: 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
^,>}%1\
iKY-;YK *x5o=)Y 物方参数部分设定,
>[hrJn[ 选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°;
oUCVd}wH 光阑固定为1表面;
} cRi
A 选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5;
ga,A'Z L-SdQTx_ 光瞳 YMP1 输入为5
?fm2qrV@fp WGluZhRuT3
5t TLMZ `o L{zamVQG 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;
4U:DJ_GN 请评论留言获取
镜头文件代码
dnk1Mu< 2~+'vi 3.定义孔径及空间位置;
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r*xq(\v
O'Vh{JHf s8C:QC
Sv~PXi^`H ">03~:oA 查看实体模型图:
U. NeK{ aIY$5^x
;H`=):U l[:^TfB 进行像质分析:
P^i6MZ? tPQ2kEW 网格畸变
N.kuE=X Z8N@e<!*~8
jp"XS +*WUH513 RMS 光斑半径
r@\,VD6J hrUm}@d
iLc)"L-i a>#d=. 基本 PSF
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+CbuT
RRK^~JQI.2 }//8$Z<( 镜头基本参数
t"jIfU>'a/ 2X
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N^)<)? {b\Y?t^>f 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。
e<&_tx [ 此帖被小火龙果在2024-04-01 09:52重新编辑 ]