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。
B<99-7x3 9;\a|8O 以下是初始结构
参数,如下表所示:
7Rba@ cs9 D%=VhKq g[D(]t\#x eSqKXmH[m <|!?V"`3 G`/5= 光学系统的结构图,如下图所示:
TpB4VNi/< iI!MF1 5^,"Ve| FZvh]ZX 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。
{
]*#WU '7oWN,- 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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l4^F 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%。
%4=r .9 UJ/=RBfkJ 设计流程:
LU-,B?1 'ie+/O@G 先按照设计参数建模。
_d[4EY SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型:
A~@u#]]<n 1.先定义好系统物方参数等信息
U#qs^f7R hT=6XO od4 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
bAUruTn 6m~ N2^z sp-){k fEWXC|" 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
ul-A' G~VukW<e JO3x#1~;_ 物方参数部分设定,
e5s=@-[ 选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°;
z0jF.ub 光阑固定为1表面;
QY^v*+lr\ 选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5;
@@1Sxv_ 1ti9FQ 光瞳 YMP1 输入为5
NwISf kKFhbHUZa V-7A80!5 Ft[)m#Dj` 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;
_Nx#)(x 请评论留言获取
镜头文件代码
?V{APM$x f4[Bj{F 3.定义孔径及空间位置;
J"$Y`; 6^+T_{gl ,ix> e 3d>3f3D8; ]\.3<^ Ih;I&D+e; 查看实体模型图:
# cAX9LV ~Pm[Ud C-TATH%f^ \7d T]VV 进行像质分析:
W]-c`32~S gK6_vS4K) 网格畸变
uto
E}U7] ?r%kif) 79bt%P {SOy- RMS 光斑半径
k^:+Pp p(8[n^~,i (nUSgZz5 k0e {c 基本 PSF
\G~<O071 u]uUm1Er BMJsR0 镜头基本参数
KB\A<(o, o6@`aU 3m]8>1e1" C}D\^(nLu. 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。
T:G8xI1
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