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。
P58U8MEG )+ Wr- Yay 以下是初始结构
参数,如下表所示:
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;0xCrE{l" &tD`~ 光学系统的结构图,如下图所示:
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{<~XwJ. /^uvY 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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3A5 2>fG}qYy$ 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。
\\hZlCV, p>K'6lCa 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%。
[p!C+|rro T|ZZkNP|6 设计流程:
R_vZh| '[Oi_gE. 先按照设计参数建模。
g,y`[dr SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型:
.1I];Cy0D 1.先定义好系统物方参数等信息
e^&YQl RO wbzA)]r 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
V.Xz
n wc bs-arH
OM!ES%c, D{'Na5( 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
dhK$XG
-#gb {vj 8ZG'?A+{ 物方参数部分设定,
o,\%c"mC 选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°;
O|y-nAZgU 光阑固定为1表面;
P60 3P 选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5;
mkE*.I0= x0lX6
|D 光瞳 YMP1 输入为5
h*%T2 ,C&h~uRi#f
Z(as@gjH D<++6HN 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;
'12|:t&7 请评论留言获取
镜头文件代码
4#2iL+
:WA o{|& 3.定义孔径及空间位置;
i $I|JJJ 87<y_P@{
o4~ft!> j~Gu;%tq
m qw!C "E''ZBLO~ 查看实体模型图:
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_a<PUdP GV[%P 进行像质分析:
M0]l!x#7 29qQ3M? 网格畸变
FJ U)AjS~ $\^]MxI
o~4n8 akCl05YW RMS 光斑半径
3&y
u nr-mf]W&
s}z,{Y$-t dhVwS$O ) 基本 PSF
(B$FX<K3
\pzvoj7{ ycE<7W 镜头基本参数
1|.
0]~0 6wu/6DO
NXmj<azED c=b\9!hr_E 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。
~IqT> [ 此帖被小火龙果在2024-04-01 09:52重新编辑 ]