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。
ov>`MCS,v FQJFq6l 以下是初始结构
参数,如下表所示:
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lnxA/[`a ~vR<UQz
h!hv{c F<6{$YI 光学系统的结构图,如下图所示:
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lFgE{;z@ 8wS9%+ 这个三片式的 Pancake 系统沿光轴由人眼侧至显示屏侧依序包括:
光源、第一片
透镜、PBS、四分之一波片 QWP、第二片透镜、第三片透镜。
F|WH=s3 :~,akX$ 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。
4T<dI6I0 ~1{~iB2G 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%。
{\=NZ\ k#@)gL 设计流程:
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ss' 先按照设计参数建模。
Ly/5" &HD SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型:
+d6Jrd* 1.先定义好系统物方参数等信息
.aIFm5N3? Q[Tbdc%1EG 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
piiO5fK| 'VY\ut
5YiBw|Z7 " W!Rr_'yFe) 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
9**u\H)P6
C_hIPMU= *;(GL 物方参数部分设定,
![_GA)7 选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°;
m9m~ 2 光阑固定为1表面;
^m^,:]I0P 选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5;
"}UYsXg ]jJ4\O` 光瞳 YMP1 输入为5
yz=6 V% f]^ @z<FC
hB*3Py27L 3nkO+qQ 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;
E{|n\| 请评论留言获取
镜头文件代码
%6<2~ KTu&R6| 3.定义孔径及空间位置;
rxI Ygh j: B,K.:
l_*:StyR+ kC6s_k
C}mWX7<Z. 9!6yo 查看实体模型图:
04<T2)QgK b(gcnSzM2
u&Dd9kMz GUK3`}!% 进行像质分析:
SxCzI$SGu ?{6[6T 网格畸变
qS+I lg 3H47 vm(`
QJ-?67_i (wsvj61 RMS 光斑半径
1]XIF?_Dm 6MRS0{
-Qco4>Z 8 } "ts 基本 PSF
\OXKK<^$uK
84dej< Y_Lsmq2! 镜头基本参数
:WnXoL C(*)7|
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r\66]u[ (gv
~Vq 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。
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