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。
>l/pwb@ %+;l|Z{Uf 以下是初始结构
参数,如下表所示:
q(L.i)w$ H@~tJ\L p~""1m01,D s0/m qZ]s C8)Paop$ Wm5[+z|2?9 光学系统的结构图,如下图所示:
[z+YXs!N rKdsVW ZM<UiN +7nvy^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。
vv<\LN0 ,:MUf]Ky 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。
UvB\kIH dLwP7#r 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%。
/BvMNKb$$ 5 wN)N~JE 设计流程:
jVN=_Y}\ e^\#DDm 先按照设计参数建模。
@~N"MsF3 SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型:
@\xEK5 SG 1.先定义好系统物方参数等信息
]Y76~!N $=^}J6 设定系统单位为mm,镜头表面数设定为16,其他选项保持为默认情况
hE'7M; 9f5~hBlo DB_oRr[oj ;E5XH"L\ 波长在默认的可见光波段中添加0.5461波段,权重设定为1,并设定为短波长
t}pYSSTz nGc'xQy0 6"}F
KRR 物方参数部分设定,
a>,_o(]cW 选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°;
*ezft&{)` 光阑固定为1表面;
9Av{>W? 选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5;
0o BAJP ]~f-8!$$R 光瞳 YMP1 输入为5
!bnnUCTb\ tI#65ox# *`/4KMrq 42-T&7k 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;
M\7F1\ X 请评论留言获取
镜头文件代码
v@s"*E/PF7 ]6|?H6'/`v 3.定义孔径及空间位置;
.RmoO\
,Gm |o(te +2Aggv>* xt`a":lr u een62-` Fy$C._C$ 查看实体模型图:
<4 /q5*& cSG(kFQ ]_|%!/_ pjSM7PhQ 进行像质分析:
Yc3\ PG|Zu3[ 网格畸变
gS] _@y9=e f6Y-ss;' 4ISIg\:c* RMS 光斑半径
iF.f*3-NJB B/hQvA;( H{EZ} *{M4 uLI;_,/: 基本 PSF
N"~P$B1X 9~K+h/ )RWukr+ 镜头基本参数
G1ruF8 ]}]+aB ~rAcT6# N1vA>(2A 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。
;LKYA?=/V [ 此帖被小火龙果在2024-04-01 09:52重新编辑 ]