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。
ptrwZ8' r-go921 以下是初始结构
参数,如下表所示:
= pn;b1= `+rwx IT{c:jo1{` E*`PD<:)H ar#73f GcDA0%i 光学系统的结构图,如下图所示:
(xHu@l!] @&Z^WN,x -gm5Eqi ZE-vroh 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。
n~]"sTC}& !y B4;f$ 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。
AH :uG# "w%:5~u9 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%。
w%s];EE v/9DD% An 设计流程:
DH%PkGn r{^43g? 先按照设计参数建模。
#>("(euXMF SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型:
yvj /u
c 1.先定义好系统物方参数等信息
n1{[CCee@ PPH;'!>s" 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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%~x?C4L8 } 6!/Nb
*Z^`H!& 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
'?| 1\j \*=wm$p&* C1e@{> 物方参数部分设定,
`-.2Z
0 选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°;
||>4XDV# 光阑固定为1表面;
Ht4O5yl" 选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5;
:CW^$Zvq Vy
I\Jmr 光瞳 YMP1 输入为5
Te
L&6F$ g i6s+2 n"T ^ .Y{x!Q" 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;
P%lD9<jED 请评论留言获取
镜头文件代码
E`I(x&_ 6ICW>#fI` 3.定义孔径及空间位置;
QMz =e 4pf@.ra, O*GF/ R8B lUB?eQuN_ \.}T_,I /uX*FZ 查看实体模型图:
Y4HN1 +1YEOOfVY OQ hQ!6 :Q> e54]'& 进行像质分析:
XDJE]2^52? Z::I3 Q 网格畸变
lQ`=PFh }n4 T!N NGSts\D'} m..ajYSQ RMS 光斑半径
j=irx5: 2I [zV7 @t P0}{xq'k9v e
O\72? K 基本 PSF
< ,0D|O,Y B6
(\1 vvv'!\'# 镜头基本参数
u_$4xNmQ 1#6emMV.` __'4Qt ]"Uzn 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。
9=ygkP Y [ 此帖被小火龙果在2024-04-01 09:52重新编辑 ]