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。 z2og&|uT p^+k:E>U 以下是初始结构参数,如下表所示: *&>1A A q@P5c [attachment=127304] H$Fz{[[u \`r5tQ r [attachment=127314] r4jW=?| =-{+y(<"r 光学系统的结构图,如下图所示: k( 1rp|qf !l@IG C [attachment=127303] 5)o-$1s A 2t\a/QE)E 这个三片式的 Pancake 系统沿光轴由人眼侧至显示屏侧依序包括:光源、第一片透镜、PBS、四分之一波片 QWP、第二片透镜、第三片透镜。 pox\Gu~.0 eh nN 其中 PBS 可以反射某种偏振方向的光,并且透射与该反射偏振光垂直正交的偏振光;四分之一波片 QWP 可以改变偏振光的状态,可以将线偏振光与圆偏振光相互转化;第三片透镜右侧S6镀有半透半反膜层。第二片透镜右侧S2镀有S反P透膜层。 YEAiL C+q ?Jm/v%0O 实际应用中,从显示屏发出的圆偏振光(假设为左旋)通过半透半反镜(第三片透镜)进入光学系统。当穿过第二片透镜和 Half Mirror 时,透射50%的光并保持左旋圆偏振光(LCP)。然后,通过 QWP 将其转化为S偏振光。PBS 反射S偏振光,重新通过 QWP ,转化成为左旋圆偏振光(LCP),穿过第二片透镜,到达半透半反镜(第三片透镜)右侧S6时反射当前50%的光,变成右旋圆偏振光(RCP),重新穿过第二片透镜和第三片透镜,经过 QWP 变为P偏振光,在 PBS 发生透射,最终达到出瞳。因为 Half Mirror 的存在,理论上系统的效率为25%。 gSK
(BP| Lp20{R 设计流程: B+eB=KL J`;G9'n2 先按照设计参数建模。 }8GCOY SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型: ItHKpTer 1.先定义好系统物方参数等信息 w<&Nn`V ~d?7\:n 设定系统单位为mm,镜头表面数设定为16,其他选项保持为默认情况 O*rKV2\ {_|~G|Z [attachment=127305] AnG/A!G cIK-VmO 波长在默认的可见光波段中添加0.5461波段,权重设定为1,并设定为短波长 #* j [attachment=127309] D$;mur' Duj9PV`2 物方参数部分设定, 9
Bz~3 选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°; *bDuRr?v9 光阑固定为1表面; +dSe"W9 选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5; GfD!Z3 QL"fC;xUn, 光瞳 YMP1 输入为5 ;S"^O
AM >e($T!}Z [attachment=127315] 4Wk/^*? &48wa^d 2.根据光线到达的序列,选择面型并按照序列设置面型参数; iE':ur<` 请评论留言获取镜头文件代码 UMpC2)5 -wvrc3F 3.定义孔径及空间位置; gsGwf[X dJ xV}E3Yj2# [attachment=127306] `22F@JYN I{JU<A,& [attachment=127308] qi;@A-cq Uxn_nh 查看实体模型图: 0yfmQ=,X ^j[>.D [attachment=127307] j0>S)Q k+5:fB)z 进行像质分析: 7C9qkQ
Jqn s+2\uMwf* 网格畸变 "KcSOjvJ ~!E%GCyFy [attachment=127310] H|tbwU)J @C0{m7q RMS 光斑半径 xop9*Z$ 1u:OzyJy [attachment=127311] -A(]",*J yeFt0\=H 基本 PSF /FJAI [attachment=127312] kpsus \T $2A%y14 镜头基本参数 ?5K.#>{ INby0S [attachment=127313] sg;Gk/] BEPeK 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。 ^:5;H=.
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