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。
-!|WZ n|x$vgb 以下是初始结构
参数,如下表所示:
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a;"Uz|rz Oz&+{ c
3T|Y} JvfQib 光学系统的结构图,如下图所示:
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,jRcl!n` H\fcY p6 这个三片式的 Pancake 系统沿光轴由人眼侧至显示屏侧依序包括:
光源、第一片
透镜、PBS、四分之一波片 QWP、第二片透镜、第三片透镜。
X%GD0h]X#
(A29ZH 其中 PBS 可以反射某种偏振方向的光,并且透射与该反射偏振光垂直正交的偏振光;四分之一波片 QWP 可以改变偏振光的状态,可以将线偏振光与圆偏振光相互转化;第三片透镜右侧S6镀有半透半反膜层。第二片透镜右侧S2镀有S反P透膜层。
Re*|$r# kG)2% 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%。
b4Cfd?' Mny'9hsl 设计流程:
F&QTL-pQW aqs%m ( 先按照设计参数建模。
rQ SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型:
M%$DT 1.先定义好系统物方参数等信息
*O@sh A3AP51
! 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@8S5KJ B(j02<-
1$$37?FE u12zRdn 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!uem}1i
8zdT9y|Ig $ph0ag+ 物方参数部分设定,
fyI_ 选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°;
i`prv& 光阑固定为1表面;
Tu]&^[B(' 选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5;
0Injyc*bMF j$@?62)6 光瞳 YMP1 输入为5
]7a;jNQu 9~@<-6jE3b
&*B>P>x Aoj6k\YX 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;
C"6Amnj 请评论留言获取
镜头文件代码
[2Iau1<@ K~c^*;F 3.定义孔径及空间位置;
I[#U`9Dt 4s9c#nVlu
KNy`Lj)VPY h4f~5- Y
nV'3sUvR# OI+E
(nA 查看实体模型图:
jOs
H2^ wGPotPdE2
#wF1 j"5Pe 进行像质分析:
lLH$`Wnv EYG"49
c 网格畸变
vF"c [*<.?9n)or
Yi 6Nw+$ Zvxp%dES RMS 光斑半径
q69H^E= ?cJY
B)
'Q5&5UrBr KxY$PgcC 基本 PSF
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r*chL&7 + 3h`UF 镜头基本参数
GR<c= Qm<
gb+
jo)6
%w] vv &BhIf3 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。
tw=K&/@^O [ 此帖被小火龙果在2024-04-01 09:52重新编辑 ]