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。
M'^(3#ZU +->\79<#V( 以下是初始结构
参数,如下表所示:
S\B5&W "YuZ fL`bb
pAENXC\, hgj CXl
\C|;F /ca(a\@R 光学系统的结构图,如下图所示:
)nhfkW=e 7.%f01/i
3nwz<P BpH|/7 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。
(Ar?QwP9> yHl@_rN
sC 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。
?LM:RADCm y0;,dv] 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%。
pw!@Q?R l x7Kw% 设计流程:
Q5g,7ac8L <R>Q4&we( 先按照设计参数建模。
77``8, SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型:
_O$tuC% 1.先定义好系统物方参数等信息
m+H% g"Zj zgK;4
22$m 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
U%L
-NMe r9?o$=T
+hpSxdAz4 ~+<<bzY 波长在默认的可见光波段中添加0.5461波段,权重设定为1,并设定为短波长
kr#I{gF
9-b 8`|s C}9Kx }q 物方参数部分设定,
@2u#93Y 选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°;
}0Y`|H\v 光阑固定为1表面;
Hv3W{| 选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5;
3#9uEDdE {ZG:M}ieN 光瞳 YMP1 输入为5
=m~ruZ/ >ZX|4U[$P
W;.{]x.0 *y{+W 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;
O'OFz}x), 请评论留言获取
镜头文件代码
t|.Ft<c# _1P`]+K\D$ 3.定义孔径及空间位置;
x =h0Fq,T s*f1x N<
q4)Ey G,B?&gFX
8|6~o.B.G <z',]hy 查看实体模型图:
Z&A0hI4d kAeNQRjR
`&H04x"Y$> ~U9q-/(J/ 进行像质分析:
g#}tm< J)#S-ZB+'k 网格畸变
nW11wtiO. e]+7DE
l:)S 3 YIO.yN"0 RMS 光斑半径
~?CS_B * {gw[%[ZM
-n-Z/5~ X ?T
<rt 基本 PSF
hox< vr4
JDKLKHOMZ eKyqU9 镜头基本参数
^iuo^2+ 7C?E z%a@
~{$L9;x :s]\k%" 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。
94y9W# [ 此帖被小火龙果在2024-04-01 09:52重新编辑 ]