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。 \gy39xoW( ^.y}2 以下是初始结构参数,如下表所示: JSQNx2VqQ "<x%kD [attachment=127304] 9.f/d4 wN8-Me [attachment=127314] 2ku\R7 -L(F:
光学系统的结构图,如下图所示: ZFh2v]|! 8@ck" LUzD [attachment=127303] !T02@e/ Au08k}h<G 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。 yhg^1l|t, ,
}O>,AU 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。 hl?G_%a 5O<7<OB 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%。 wYK-YY:Q3 z/(^E8F 设计流程: vL(7|K _v:t$k#sN 先按照设计参数建模。
lAz.I SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型: }8Tr M0q8 1.先定义好系统物方参数等信息 EE5I~k5 ,[&@? 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 Q.Tn"rE| 21x?TZa [attachment=127305] +DFG762 sui3(wb 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 =B_vQJF2 [attachment=127309] JSCe86a7<E >AI65g 物方参数部分设定, oF[l<OY4 选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°; uH S) 光阑固定为1表面; ]P;Ng=a 选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5; @w|'ip5@ $Kn{x!,"( 光瞳 YMP1 输入为5 $-'p6^5 oHH-joYnn [attachment=127315] C5GO?X2 hs< )< 2.根据光线到达的序列,选择面型并按照序列设置面型参数; =Is.T 请评论留言获取镜头文件代码 Y S )Q#fP =NxT9$V 3.定义孔径及空间位置; oZTKG' r=lhYn [attachment=127306] $
\0)~cy [A99e` [attachment=127308] 9BgR@b Lq.aM.&;# 查看实体模型图: %7WGodlXW ~LqjWU [attachment=127307] JG-\~'9 }cuU5WQ?% 进行像质分析: ~_R8; b jt5en;AA[ 网格畸变 ikd~ k>F
c+P.o.k; [attachment=127310] D0NSzCHx -)_"7}|u5 RMS 光斑半径 Ux5pw MBZ/Pzl~ [attachment=127311] >.^/Z/[.L `{BY
{ 基本 PSF kpFt [attachment=127312] }: v&Nc Q@zD'G> 镜头基本参数 {z:aZ]QhKc oqeA15k$ [attachment=127313] ?QuD:vck 'o41)p 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。 1#BMc%
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