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。
q|.0Ja <SRSJJR|( 以下是初始结构
参数,如下表所示:
Zf)<)o* Kt#X'!9/< eET1f8B=L -OQ6;A"# t-FrF </0 $nthMx$ 光学系统的结构图,如下图所示:
En+`ZcA\z !&8B8jHqA BBoVn^Z*R btf]~YN 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。
)=h+5Z>E1 cTJG1'm 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。
;>p{|^X0D ds+0y;vc 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%。
}8'bXG+ 6r5<uZ9w_X 设计流程:
0Q/BTT%X p6{8t} 先按照设计参数建模。
7baQ4QY?n SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型:
grCz@i 1.先定义好系统物方参数等信息
d_Y7/_i l;J B;0<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
2K(zYv54 tjy@sO/Q 6[%4Q[ r/ LgmVRn 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
;x=0+0JD ]+78
"( _%aJ/Y0Cy 物方参数部分设定,
[1`&\C_E 选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°;
oGZ%w4T 光阑固定为1表面;
h1N{;SWQ 选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5;
&q[`lIV, L p?sC</R 光瞳 YMP1 输入为5
AtlUxFX0S bu r0?q 4}HY= 0Um RS[QZOoW} 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;
czp}-{4X 请评论留言获取
镜头文件代码
!.5,RIf q6>%1~? 3.定义孔径及空间位置;
^5*9BwH` w'D=K_h #ANbhHG GZqy.AE, 6<C|O- O9 [Dae{i 查看实体模型图:
;l=ZW -]~vEfq+T D~JrO]mi m&8'O\$ 进行像质分析:
EJ`"npU
/aD3E"Op 网格畸变
LYyOcb[x OuF%!~V s8 0$ EAXbbcV RMS 光斑半径
Vq<\ixRi ;sn]Blpq 6` @4i'. ify}xv 基本 PSF
rOd~sa-H N3g\X zU,Qph
,< 镜头基本参数
)> |x 2q avo[~ `. RW04>oxVn 5WvtvSO 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。
K_sHZ [ 此帖被小火龙果在2024-04-01 09:52重新编辑 ]