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。
X:iG[iU* mJU>f-l 以下是初始结构
参数,如下表所示:
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>:(6{}b LD7? .
AqTR.}H h/fb<jIP1 光学系统的结构图,如下图所示:
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6tCV{pgm %`8KG(F^ 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。
4'7
v!I9 |sDG>Zq? 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。
U:C-\ M ^$g],PAY 实际应用中,从显示屏发出的圆偏振光(假设为左旋)通过半透半反镜(第三片透镜)进入光学系统。当穿过第二片透镜和 Half Mirror 时,透射50%的光并保持左旋圆偏振光(LCP)。然后,通过 QWP 将其转化为S偏振光。PBS 反射S偏振光,重新通过 QWP ,转化成为左旋圆偏振光(LCP),穿过第二片透镜,到达半透半反镜(第三片透镜)右侧S6时反射当前50%的光,变成右旋圆偏振光(RCP),重新穿过第二片透镜和第三片透镜,经过 QWP 变为P偏振光,在 PBS 发生透射,最终达到出瞳。因为 Half Mirror 的存在,理论上系统的效率为25%。
i:NJ>b 8tG/VE[ 设计流程:
?et0W|^k e%5'(V-y, 先按照设计参数建模。
@9
qzn&A SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型:
4 @ydK 1.先定义好系统物方参数等信息
o)$Q]N## MC[`<W)u 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
I{Y
{ s0`]!7D<
`:B w7.?zb !N 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
C>\h?<s
_
cHV3cz ),W(TL 物方参数部分设定,
+A.a~Stt 选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°;
/I`!iK 光阑固定为1表面;
Z n"TG/: 选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5;
Q:Nwy(,I HT1dvC$COo 光瞳 YMP1 输入为5
8{U]ATx'( u:qD*zOq
GwU>o:g" Ra15d^ 2.根据
光线到达的序列,选择面型并按照序列设置面型参数;
^`B##9g~ 请评论留言获取
镜头文件代码
MSrY*)n!>O yScov)dp( 3.定义孔径及空间位置;
OL6xMToP /^es0$Co.
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t,r&SrC N4JqW 查看实体模型图:
dOYm t, Ty,)mx){)
}G:uzud10 "gl:4|i' 进行像质分析:
}i/2XmA ) J,77pf!B 网格畸变
BafzQ' cM7k) {
Y|qixpP M
b /X@51 RMS 光斑半径
h1UlLy8 c#4L*$ViF
#Ot*jb1 IP4b[|ef 基本 PSF
O%q;,w{prW
%JA&O <:yq~? 镜头基本参数
SpTORR8 F>oxnhp6
Cx3m\
\c -aeo7C 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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