小火龙果 |
2024-03-25 17:08 |
SYNOPSYS 光学设计软件课程六十五:VR 眼镜 pancake 光学设计
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。 SO6)FiPy!n Y5tyFi#w[ 以下是初始结构参数,如下表所示: e4` L8 3`cA!ZVQ [attachment=127304]
I6
?(@, EQ273sdK [attachment=127314] YTa
g|If 6 ]x?2P% 光学系统的结构图,如下图所示: U1r]e%df) 5csh8i'V [attachment=127303] Jx5`0? bqED5;d'# 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。 Ef#LRcG-Z Nhs!_-_I 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。 JVuju$k _H]^7`; 实际应用中,从显示屏发出的圆偏振光(假设为左旋)通过半透半反镜(第三片透镜)进入光学系统。当穿过第二片透镜和 Half Mirror 时,透射50%的光并保持左旋圆偏振光(LCP)。然后,通过 QWP 将其转化为S偏振光。PBS 反射S偏振光,重新通过 QWP ,转化成为左旋圆偏振光(LCP),穿过第二片透镜,到达半透半反镜(第三片透镜)右侧S6时反射当前50%的光,变成右旋圆偏振光(RCP),重新穿过第二片透镜和第三片透镜,经过 QWP 变为P偏振光,在 PBS 发生透射,最终达到出瞳。因为 Half Mirror 的存在,理论上系统的效率为25%。 M?lh1Yu" WrGA7&!+ 设计流程: 5VV}w R 0:v!' 先按照设计参数建模。 .v+JV6!u SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型: 7Jlkn=9e: 1.先定义好系统物方参数等信息 ZwDL 96^aI1: 设定系统单位为mm,镜头表面数设定为16,其他选项保持为默认情况 CI{2(.n4 T2Yf7Szp [attachment=127305] <(KCiM=E$ kumV|$Y?kA 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 ==[(Mn,%d [attachment=127309] itzUq,T (%fQhQ 物方参数部分设定, eS!]..%y 选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°; geR
:FO;\ 光阑固定为1表面; eJo" Z 选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5; ,4H? + |! ? uYO]!VC 光瞳 YMP1 输入为5 'u<e<hU sYS
8]JU [attachment=127315] \( s `=(t @l CG)Ix< 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; 9;L 4\ 请评论留言获取镜头文件代码 NIQ}A-b w<H Xe 3.定义孔径及空间位置; Rmw=~NP5 Ve(<s
[attachment=127306] |1%%c
% :Tpf8 [attachment=127308] sLA.bp.O CC=I|/mBM 查看实体模型图: r4mh:T4i 50MM05aC [attachment=127307] &`qYe)1Eo 6>)fNCe` 进行像质分析: ]S%_&ZMCM iAH,f5T 网格畸变 9W=(D|,, &MpLm& [attachment=127310] :\~>7VFg 7SHllZ RMS 光斑半径 Xgx/ubca0 qR.FjQOvn [attachment=127311] =u2~=t=LV 9\Gk)0 基本 PSF 2-'_Nwkl* [attachment=127312] "#E
Z J~KO#` 镜头基本参数 OFr"RGW" d[?RL&hJO [attachment=127313] O + aK#eF |y7TYjg6 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。 dlo`](5m
|
|