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。
9`CiE KPjqw{gR_R 以下是初始结构
参数,如下表所示:
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y}?w y:|.m@
j1 光学系统的结构图,如下图所示:
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)/WA)fWkT ccN &h 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。
=!S@tuY F*4Qa 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。
;;y@z[ > Og$eQS 实际应用中,从显示屏发出的圆偏振光(假设为左旋)通过半透半反镜(第三片透镜)进入光学系统。当穿过第二片透镜和 Half Mirror 时,透射50%的光并保持左旋圆偏振光(LCP)。然后,通过 QWP 将其转化为S偏振光。PBS 反射S偏振光,重新通过 QWP ,转化成为左旋圆偏振光(LCP),穿过第二片透镜,到达半透半反镜(第三片透镜)右侧S6时反射当前50%的光,变成右旋圆偏振光(RCP),重新穿过第二片透镜和第三片透镜,经过 QWP 变为P偏振光,在 PBS 发生透射,最终达到出瞳。因为 Half Mirror 的存在,理论上系统的效率为25%。
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an' 2>MP:yY;K 设计流程:
0$"Q&5Y Sa[EnC 先按照设计参数建模。
j |'#5H` SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型:
7o965h 1.先定义好系统物方参数等信息
ZaRr2Z:! |,a%z-l 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
zfjD b vN0L(B
g~Nij~/ yA!3XUi 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
4lY&=_K[)
^;)SFmjg% (Y'UvZlM%P 物方参数部分设定,
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选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°;
K{=r.W 光阑固定为1表面;
{m+S{dWp 选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5;
lrmt)BLoh []=FZ`4 光瞳 YMP1 输入为5
3Y1TQ;i,wQ
u]1-h6
1&8j3" 2[8fFo> 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;
,<;l"v( 请评论留言获取
镜头文件代码
%;=IMMK 9{9#AI.G 3.定义孔径及空间位置;
(:&&;]sI u-%r~ }
{p#l!P/ mJGO)u&
uHUvntr SgCqxFii 查看实体模型图:
t3
uB x%IXwP0
'FPcAW^8 rnMG0 进行像质分析:
@H3 s2| fw1;i 网格畸变
pjX%LsX\ E,*JPK-A x
Q8;x9o@p b[{m>Fa+o# RMS 光斑半径
z^ aCQ3E AQnJxIL:
Jo7fxWO_g abTDa6 /`v 基本 PSF
c]s(u+i
t5ny"k! +X* F<6mZ 镜头基本参数
E(aX4^]g ;e#>n!<u
eHVdZ'%x
g( ]b\rj 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。
p~Yy"Ec;p [ 此帖被小火龙果在2024-04-01 09:52重新编辑 ]