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。
kA,4$2_o 1>;6x^_h0S 以下是初始结构
参数,如下表所示:
pXNtN5@FQ lb95!.av+I PL!tk^;6- o@',YF>OQ `\e'K56W6 un&> 光学系统的结构图,如下图所示:
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6 N.vG]%1" U,d2DAvt D:6N9POB 这个三片式的 Pancake 系统沿光轴由人眼侧至显示屏侧依序包括:
光源、第一片
透镜、PBS、四分之一波片 QWP、第二片透镜、第三片透镜。
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B2hS} vcV!K^M- 其中 PBS 可以反射某种偏振方向的光,并且透射与该反射偏振光垂直正交的偏振光;四分之一波片 QWP 可以改变偏振光的状态,可以将线偏振光与圆偏振光相互转化;第三片透镜右侧S6镀有半透半反膜层。第二片透镜右侧S2镀有S反P透膜层。
qw)Key 0@w&J9yG 实际应用中,从显示屏发出的圆偏振光(假设为左旋)通过半透半反镜(第三片透镜)进入光学系统。当穿过第二片透镜和 Half Mirror 时,透射50%的光并保持左旋圆偏振光(LCP)。然后,通过 QWP 将其转化为S偏振光。PBS 反射S偏振光,重新通过 QWP ,转化成为左旋圆偏振光(LCP),穿过第二片透镜,到达半透半反镜(第三片透镜)右侧S6时反射当前50%的光,变成右旋圆偏振光(RCP),重新穿过第二片透镜和第三片透镜,经过 QWP 变为P偏振光,在 PBS 发生透射,最终达到出瞳。因为 Half Mirror 的存在,理论上系统的效率为25%。
vhX-Qk t} \`&xprqAw 设计流程:
d}pGeU' *.,8,e8Vq 先按照设计参数建模。
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{)X SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型:
9Mnem* 1.先定义好系统物方参数等信息
ID+,[TM` JkJhfFV 设定系统单位为mm,镜头表面数设定为16,其他选项保持为默认情况
VAt>ji7c dkETM, g\qX7nIH? XWc|[>iO 波长在默认的可见光波段中添加0.5461波段,权重设定为1,并设定为短波长
z(jU|va{_1 }il%AAI9}r /LSq%~UF 物方参数部分设定,
2-P I JO 选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°;
Ag<4r 光阑固定为1表面;
M$#+W?m& 选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5;
>*Sv0# M Ey1~h/ 光瞳 YMP1 输入为5
qPp]K?. 2-p8rGI_F I?A~zigO :^K~t!@ 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;
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Szf 请评论留言获取
镜头文件代码
:S#eg1y.w] i4 P$wlO 3.定义孔径及空间位置;
*P&OxVz Yo>%s4_, oUCS| J&( ;U8dm" NuHL5C?To 查看实体模型图:
KX]-ll T..-)kL+p O^y$8OKEi, {E3;r7 进行像质分析:
p0"BO4({{ $&bU2 ] 网格畸变
9tW3!O^_ 1a \=0=[ Pxap;;\ o@Dk%LxP RMS 光斑半径
F>p%2II/ AsV8k_qZL <?{ SU
B[C7G7<B 基本 PSF
SB5@\^ %
E<FB ;h g]:..W7 镜头基本参数
R65;oJh bDxPgb7N= \ro~-n+ o cKaL K#~ 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。
4X<Oux* [ 此帖被小火龙果在2024-04-01 09:52重新编辑 ]