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。
qcpG}o+&D +aXMH T"U 以下是初始结构
参数,如下表所示:
v#T?YK cP$wI;P
k:(e79 p4<M|1Z&
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LdI hSLwiX~ 光学系统的结构图,如下图所示:
TYmUPS$ f<$K.i
Y3sNr)qss 6@,'m 这个三片式的 Pancake 系统沿光轴由人眼侧至显示屏侧依序包括:
光源、第一片
透镜、PBS、四分之一波片 QWP、第二片透镜、第三片透镜。
TV[6+i*# JaB tX' 其中 PBS 可以反射某种偏振方向的光,并且透射与该反射偏振光垂直正交的偏振光;四分之一波片 QWP 可以改变偏振光的状态,可以将线偏振光与圆偏振光相互转化;第三片透镜右侧S6镀有半透半反膜层。第二片透镜右侧S2镀有S反P透膜层。
hr$VVbOho /S2p ``E+ 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%。
!`d832 ->RF`SQu 设计流程:
|P[D2R} l{D,O?`Av 先按照设计参数建模。
b>>=d)R SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型:
NXV~[ 1.先定义好系统物方参数等信息
w;h\Y+Myyk ><:lUt*N2 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
*BP\6"X -h^} jP8
L`VQ{|&3V 0W<nE[U 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
#4|i@0n}D
)sz2 9
\CEnOq 物方参数部分设定,
v2W"+QS}u 选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°;
ys"mP*wD 光阑固定为1表面;
d
q+7K 选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5;
"*H'bzK V+"*A 光瞳 YMP1 输入为5
A$9_aqbj ;29X vhS8
K:lT-*+S aaa#/OWQZ 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;
xhVq 请评论留言获取
镜头文件代码
zLIa! -C \Kzt*C-ZH 3.定义孔径及空间位置;
88+\mX;A# N6m*xxI{
b6E8ase:F X0r#,u
\`iW__ `sp'Cl! 查看实体模型图:
J9KLO= l4B O@
piM11W}|/ pmpn^ZR 进行像质分析:
.WPR}v,.Z Lq8Z!AIw> 网格畸变
;hRpAN />j+7ts
N~K)0RETn ,+5VeRyrV RMS 光斑半径
x2IU PM Ok{:QA~#
2
DNzC7}e :tS>D5dz( 基本 PSF
kjKpzdbD
OTjryJ^ ,I:m*.q 镜头基本参数
+>9^])K| \oZUG
Tk|;5^#H JU,ROoz( 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。
vgbjvyfN [ 此帖被小火龙果在2024-04-01 09:52重新编辑 ]