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。
)J 'F]s TQ(q[:> 以下是初始结构
参数,如下表所示:
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_x.2&S89 <W0(!<U 光学系统的结构图,如下图所示:
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zC? 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。
6(QfD](2} d_,My lk 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。
J&aN6 l? ^&<M""Z 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%。
g@'XmT="_ *O$|,EsY 设计流程:
jemb/:E QP'sS*saJ 先按照设计参数建模。
I2/am8!u% SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型:
Ar>B_*dr 1.先定义好系统物方参数等信息
9?\cm}^? &oG>Rqkm 设定系统单位为mm,镜头表面数设定为16,其他选项保持为默认情况
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5~h)pt47 v\w*VCjoV 波长在默认的可见光波段中添加0.5461波段,权重设定为1,并设定为短波长
"_UnN}Uk
vl/!w2 *<^C0:i( 物方参数部分设定,
oZ2:% 选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°;
Kl. *Q 光阑固定为1表面;
q_[y|ETJ] 选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5;
nq_$!aB_K RJ?)O#} 光瞳 YMP1 输入为5
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cpk\;1&t ]2-Qj)mZ] 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;
sNx_9pJs4 请评论留言获取
镜头文件代码
%i? a?W5~?\9 3.定义孔径及空间位置;
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_gVihu l=xG<)Okb
q# j[0,^ $ L$Z! 查看实体模型图:
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;I5P<7VW ?*V\
-7jg 进行像质分析:
1V`-D8-? B\
'rxbH 网格畸变
d\qszYP[ vs8[352
;^:8F /'8%=$2Kw RMS 光斑半径
6`2i'flv OX.5olb
J-+mdA X#T|.mCdC 基本 PSF
Jm ,:6T
@~gPZm RV@B[: 镜头基本参数
(w-"1( kt
Z~r. +
"#Z e3Uy\ M"]?'TMfXc 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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