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
2$1': e'A1%g) 以下是初始结构
参数,如下表所示:
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s4`,Z*H ^{Fo,7
: "^/?Sd 7g>|e 光学系统的结构图,如下图所示:
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BG8`B'i /:@)De(S 这个三片式的 Pancake 系统沿光轴由人眼侧至显示屏侧依序包括:
光源、第一片
透镜、PBS、四分之一波片 QWP、第二片透镜、第三片透镜。
wx8Qz,Z *]:J@KGf 其中 PBS 可以反射某种偏振方向的光,并且透射与该反射偏振光垂直正交的偏振光;四分之一波片 QWP 可以改变偏振光的状态,可以将线偏振光与圆偏振光相互转化;第三片透镜右侧S6镀有半透半反膜层。第二片透镜右侧S2镀有S反P透膜层。
-Q6Vz=ku /'a\$G"%6 实际应用中,从显示屏发出的圆偏振光(假设为左旋)通过半透半反镜(第三片透镜)进入光学系统。当穿过第二片透镜和 Half Mirror 时,透射50%的光并保持左旋圆偏振光(LCP)。然后,通过 QWP 将其转化为S偏振光。PBS 反射S偏振光,重新通过 QWP ,转化成为左旋圆偏振光(LCP),穿过第二片透镜,到达半透半反镜(第三片透镜)右侧S6时反射当前50%的光,变成右旋圆偏振光(RCP),重新穿过第二片透镜和第三片透镜,经过 QWP 变为P偏振光,在 PBS 发生透射,最终达到出瞳。因为 Half Mirror 的存在,理论上系统的效率为25%。
7.kgQ"?&
_>J`e7j+ 设计流程:
~gdnD4[G q 7-ZPX 先按照设计参数建模。
fTt\@"V SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型:
}g&
KT!r 1.先定义好系统物方参数等信息
jqlfypU 'Q"Mu 设定系统单位为mm,镜头表面数设定为16,其他选项保持为默认情况
{>Hn:jW<. O%f{\Fr
TVF:z_M9 BvS!P8 波长在默认的可见光波段中添加0.5461波段,权重设定为1,并设定为短波长
E9\u^"GVO
>d(:XP6J sI6I5 物方参数部分设定,
g:s|D
hE[ 选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°;
J1w,;T\55 光阑固定为1表面;
Dy*K;e-+ 选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5;
67Ev$a_d" %\L{Ud%7 光瞳 YMP1 输入为5
3^iVDbAW{ `CRF E5
6_&S
?yA 9iV9q]($0 2.根据
光线到达的序列,选择面型并按照序列设置面型参数;
DzIV5FG 请评论留言获取
镜头文件代码
|]~], oB(9{6@N 3.定义孔径及空间位置;
U|<>xe*|% 7x]q>Y8T
1vYa&! ,$Cr9R&/
H<tU[U=G H43d[@h 查看实体模型图:
-p"}K~lt: yg6o#;
J!}\v=Rn x)pR^t7u8 进行像质分析:
{Iz"]Wh<f +,Or^pO= 网格畸变
3:)_oHq 0+k..l
}:Y)DH%u ]Ot=At RMS 光斑半径
B.!&z-)# &fsk ESV0
=?_:h`} 4];>O 基本 PSF
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F&!od9[
At'M? Q@v q VavP6I 镜头基本参数
D< kf/hj MEM(uBYKOb
v(6[z)A0 lbGPy'h<rt 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。
&-!$qUli [ 此帖被小火龙果在2024-04-01 09:52重新编辑 ]