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。
#KpY6M-H E#%}ZY 以下是初始结构
参数,如下表所示:
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@r7:NU} epD?K
wTq{ sW& }^ FulsC 光学系统的结构图,如下图所示:
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C"uahP[Y Sr Ca3PA 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。
U]6&b ]wn/BG) 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。
(GKpA}~R LO%!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%。
HM[klH]s= {=:#S+^ER 设计流程:
wD\ZOn_J j f~wBmd7 先按照设计参数建模。
sp9W?IJ 6c SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型:
*s4\\Wb= 1.先定义好系统物方参数等信息
e)^j+ l 7N8H)X 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
x i~uv?f uBnoQ~Qd[z
.)XP\m\ #E7AmmqD% 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
G 7LIdn=
n`7f"'/: u eb-2[= 物方参数部分设定,
afEF]i 选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°;
NaUr!s 光阑固定为1表面;
,yMU@Vg 选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5;
AIijCL T Eu'*>g 光瞳 YMP1 输入为5
R*pC.QiB~ ]B\H~Kn
cW8\d 62'1X" 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;
myFAKRc 请评论留言获取
镜头文件代码
xG2+(f#C1 AvJ,SQt 3.定义孔径及空间位置;
hcCp,b UL@9W6
<W)u{KS#TY Q%S9fq,q
wBk@F5\< bO5k6i 查看实体模型图:
]bdFr/!'S+ >ezi3Zx^
_Xcn
N:Rt XMN:]!1J 进行像质分析:
bru/AZ# de c"tJld5F_ 网格畸变
&^&zR(o` qO1tj'U<
%qf V+^ y3u+_KY- RMS 光斑半径
o]n!(f<(* y@V_g'
{svn=H
/ Bf`9V713 基本 PSF
OFkNl}D
UO Ug 4 9Z"+?bv/ 镜头基本参数
IeX^4rc( VhGs/5
a&{X!:X "t=hzn"~% 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。
U5HKRO [ 此帖被小火龙果在2024-04-01 09:52重新编辑 ]