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。
A$A7F=x ExI?UGT 以下是初始结构
参数,如下表所示:
h|dVVCsN g8mVjM\B;
y<k-dbr =ALy.^J=
KU3lAjzN :D-d`OyjG> 光学系统的结构图,如下图所示:
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>Fz_]z ?AyG!F 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。
W!I"rdo;V z]Z>+| 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。
%B3E9<9>U s>~!r.GC 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%。
b.h~QyI/W wlC_rRj~ 设计流程:
aC X](sN X6!u(plVQ 先按照设计参数建模。
M\,0<{ SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型:
y .S0^ 1.先定义好系统物方参数等信息
9fvy)kX;s (p68Qe%OuG 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
,\[&%ph 0Apdhwk~
i+Px &9o<9 fV
Ah</aZ 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
SYB
}
e
9Z6] ];8E Ne@Iv)g? 物方参数部分设定,
0fXdE ;M3 选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°;
f'aUo|^? 光阑固定为1表面;
C$aiOK-]+ 选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5;
m=PSCIb <'-}6f3 光瞳 YMP1 输入为5
vC$[Zm fa/
'4
Q)C#)|S h;^h[q1' 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;
K`j#'`/KC 请评论留言获取
镜头文件代码
XkCbdb M=x/PrY"R 3.定义孔径及空间位置;
:"3WCB . CLiv
0DIaXdOdW+ +~ :1H.
45edyQ C
z4"[C`; 查看实体模型图:
$oH?oD1 u\ytiGO*
Exc`>Y q
-mO[;lO 进行像质分析:
N/8qd_:8 jkFS=eonK 网格畸变
tKo^A:M I(s\ Q[
W.-[ceM P@lExF*D1: RMS 光斑半径
V~&P<=8;Wl ;q6:*H/
K:V_,[gO Zu_m$Mx 基本 PSF
3:YZC9
bb$1RLyRL v~?d7p{ 镜头基本参数
s IY`H^ y!1%Kqx1,n
d\3L.5]X Aw;~b&.U{_ 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。
hc"+6xc [ 此帖被小火龙果在2024-04-01 09:52重新编辑 ]