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。
PKJ w%.- c~SR@ZU 以下是初始结构
参数,如下表所示:
n86LU Sj5 ,N93 H3( VX0}x+LJ B 1jeIk, shKTj5s? QWcQtM 光学系统的结构图,如下图所示:
.~u[rc|< 9(6f:D [>![ViX E6XDn`: 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。
gamE^Ee H%pD9'q~ 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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; 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%。
42M_ %l_ >jz9o9?8 设计流程:
>e^bq/' @CMEmgk~ 先按照设计参数建模。
xIA] 5@;a SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型:
SP.k]@P 1.先定义好系统物方参数等信息
S#kYPe [4w*<({* 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
$7" Y/9Y rtNYX=P -^+fZBU; rU+3~|m 波长在默认的可见光波段中添加0.5461波段,权重设定为1,并设定为短波长
0 30LT$&! {8>g?4Q# ,.Lwtp,n 物方参数部分设定,
P?p]sLrP 选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°;
ncqAof(/ 光阑固定为1表面;
bgLa`8 选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5;
t W+"/<U _o[fjd 光瞳 YMP1 输入为5
hjyM xg;Q? }{y)a<` Bv<aB(c q
#mBNe62p 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;
& .0A% 请评论留言获取
镜头文件代码
Z_[ P7P T*:w1*: 3.定义孔径及空间位置;
9 ,:#Q<UM `JO>g=,4 URceq2_ UB/"&I uo /poGhB1k >$7x]f 查看实体模型图:
XLC9B3Jt @Ddz|4 vEi SIapY%)h "\i H/ 进行像质分析:
:.4O
Hp1 QEg[ 网格畸变
ynv{
rMl )X-'Q - r1}^\C Q7rBc
wm5 RMS 光斑半径
f`:GjA,J$ EjL]#,QR .u>[m. rCwE$5
b 基本 PSF
hs[x\:})/ bn)1G$0| G &xtL 镜头基本参数
$m;`O_-T Xf_#O'z WW+xU0 g'KxjjYT, 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。
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