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。
*&z!y/ L=@8Zi!2< 以下是初始结构
参数,如下表所示:
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w! R].xT-1 光学系统的结构图,如下图所示:
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e**5_L 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。
;*{Ls# 7ju^B/7 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。
w0O(> QBCEDv&j 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%。
3U!
l8N2 BxiR0snf0q 设计流程:
YB_fy8Tfx O<J<)_W) 先按照设计参数建模。
5S ) N&% SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型:
@zJiR{Je-U 1.先定义好系统物方参数等信息
d/b\:[B@ ~wu\j][2 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
y:Ag mr,S },;Z<(
t^=S\1"R\ &"=O!t2 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
hGI5^!Cq
JH#p;7; FzF#V=9lP 物方参数部分设定,
`*xSn+wL`_ 选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°;
^[6#Kw&E 光阑固定为1表面;
)Wk&c8|y 选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5;
TCK#bJ vcZ"4%w 光瞳 YMP1 输入为5
Rsx?8Y^5 s6D Pb_,
+.v+Opp, dFZh1*1 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;
A~;.9{6J[t 请评论留言获取
镜头文件代码
?z3|^oU~d W]D+[mpgK 3.定义孔径及空间位置;
[KMS/'; ] Hn]6re
zpy&\#Vc g(R!M0hdF
1i#U& JmuoYl f| 查看实体模型图:
<!-#]6 )o;n2T#O
&-KQ
m20n K,!f7KKo 进行像质分析:
=kw6<!R ,w,)n^ 网格畸变
p+;x&h)[l +WvW#wpH
'EB5# ~Q)Dcit- RMS 光斑半径
U\q?tvn'J "R[6Q ^vw
5 HN,y 6W'2w?qj?4 基本 PSF
hOe$h,E']
`nL^]i uvA 2`%T/ 镜头基本参数
*jl_,0g] R/&C}6Gn
nN(Q}bF J!:v`gb#@A 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。
_m1WY7 [ 此帖被小火龙果在2024-04-01 09:52重新编辑 ]