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。
5ON\Ve_H Q( g&/O 以下是初始结构
参数,如下表所示:
@24)*d^1 _zF*S]9
X 4ht+u 3qNLosm#M
1Bhd- hCFgZiH2 光学系统的结构图,如下图所示:
I {&8iUN }=T=Z#OgH Yp(F}<f? .QVZ! 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。
SE;Yb' N`1W"Rx! 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。
eGr;P aG d]!`II 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%。
z [9f f&ri=VJY\T 设计流程:
75?z" i iB0#Z_ 先按照设计参数建模。
i?0+f}5<p SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型:
;.EW7`)Z 1.先定义好系统物方参数等信息
2n|]&D3V"' |jT^[q(z 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
\[yg f6#[ XjINRC8^4 (#?k|e"Y"` &U7INUL 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
^P p2T Z?"f# (eEs0 物方参数部分设定,
W3aFao>!OZ 选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°;
/.m&rS 光阑固定为1表面;
U?.cbB, 选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5;
yuA+YZ TVs#, 光瞳 YMP1 输入为5
7>,(QHl u zgQ_ s.]<r5v7 8DLj?M>N 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;
kACgP!~/1 请评论留言获取
镜头文件代码
S;L=W9=wby *JT,]7> 3.定义孔径及空间位置;
r=74'g Md[M}d8 vj,OX~| {@YY8SKb9 OPe3p {] mtd ,m 查看实体模型图:
/;{E}` l>){cI/D# VxA?LS` qr<RMs 进行像质分析:
0+dc %pG^8Q()
网格畸变
0s'h2={iI `G0GWh)`x ]:_s7v 7H!/et?S, RMS 光斑半径
HzQY\Y6 }N,$4h9Dj $~c
wB 6 @A'N(I=O 基本 PSF
V]Z!x.x"=y oT0TbZu% ?[VL
2dP0 镜头基本参数
OUFx M @
Cd#\D| h
]6:`5- xNOArb5e5 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。
+oev NM [ 此帖被小火龙果在2024-04-01 09:52重新编辑 ]