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。
Revc
:m1o h5x FP 以下是初始结构
参数,如下表所示:
+=Crfvt r_I7Gd
&iL"=\# qJVW :$1q
+D`IcR-x #
o)a`,f 光学系统的结构图,如下图所示:
zfO0+fMH \Q?r+VZ
vz,l{0v V;~W,o ! 这个三片式的 Pancake 系统沿光轴由人眼侧至显示屏侧依序包括:
光源、第一片
透镜、PBS、四分之一波片 QWP、第二片透镜、第三片透镜。
)fpZrpLXE L$l'wz 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。
%Ox*?l _ }Hrm/Ni 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%。
QOEcp% 6I} _%;$y5]v 设计流程:
X|7gj&1 d"Hh9O}6 先按照设计参数建模。
Cz+>S3v M SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型:
B:a&)Lwp0 1.先定义好系统物方参数等信息
#)hM]=,e /{d7%Et6 设定系统单位为mm,镜头表面数设定为16,其他选项保持为默认情况
; a XcGa
b(I-0<
i(2s"Uww, gE0k|Z(RF 波长在默认的可见光波段中添加0.5461波段,权重设定为1,并设定为短波长
7<mY{!2iF?
?^Q!=W<7 4E J 物方参数部分设定,
,*Tf9=z 选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°;
X.}:gU- 光阑固定为1表面;
- ~T LI&[ 选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5;
; ob>$ _ vkOCyi?c 光瞳 YMP1 输入为5
~M3`mO+^U D1;H,
A|I7R- LS+ _y<v= 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;
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镜头文件代码
`-"2(Gp 7;)
T;X 3.定义孔径及空间位置;
T+9#P4 =66dxU?}
!0CC &8C`
3u^U\xB
DFQp<Eq]7 )AEJ`xC 查看实体模型图:
h<f_Eoz-a Waj6.PCFm
75u/'0~5 4`yCvPu 进行像质分析:
) kfA5xi[ U}~SY 网格畸变
L%}k.)yev lRF04
|,cQJ szu!*wc9 RMS 光斑半径
Wl/oun~o 2w>WS#
'X d_8. Z,^`R] 9 基本 PSF
}A\s`Hm
xeF0^p7Z S}f3b N 镜头基本参数
brx
7hI Hm!ffqO_
I`^
7Bk.r `w` f[dU- 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。
[APwHIS [ 此帖被小火龙果在2024-04-01 09:52重新编辑 ]