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。
Ij8tBT?jlL %qHT!aP 以下是初始结构
参数,如下表所示:
9..k/cH ~_&.A* Jh K|/a]I": Rb0{t[IU -a[{cu{ O
o:jP6r 光学系统的结构图,如下图所示:
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*LVM}| f 3{z|301<m K_aN7?#.v` 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。
i<?4iwX%i* ]4yvTP3[Rm 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。
^&.?kJM *J=ol 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%。
m [g}vwS ""d>f4,S 设计流程:
Y Pc< SDwSlwf 先按照设计参数建模。
z,)sS<t( SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型:
,Aii>D] 1.先定义好系统物方参数等信息
U!5*V9T~J \_E.%K 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
-Tx tX8v =1VH5pVr} *
2%e.d3"M u2<h<}Y 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
qrc/Q;$ B>ZPn6?y ->8q, W2A 物方参数部分设定,
aC:l; 选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°;
;Y^RF?un 光阑固定为1表面;
AF$ o>f 选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5;
j%;)CV
G" zf~zYZSr 光瞳 YMP1 输入为5
5KR|p Fq O:)IRB3 BT3O_X`u hhGpB$A 2.根据
光线到达的序列,选择面型并按照序列设置面型参数;
@UX@puK`/ 请评论留言获取
镜头文件代码
J"rwWIxO* #:|?t&On 3.定义孔径及空间位置;
l`&6W?C J36@Pf]h F* }Q^% >EtP^Lu~f_ hhAC@EGG 2hJ3m+N^ 查看实体模型图:
Nh9!lB m*] (dF;Gcw+ R+0"B !^fR8Tp9 进行像质分析:
->I{
:# D~Ohw sL4 网格畸变
acY[?L_6J B5HdC%8/} !h>$bm yQ{_\t1Wd RMS 光斑半径
J.2]km ,jsx]U/^ JK"uj% -Y?(Zz_w 基本 PSF
y=xe<#L &6=ZT:.6Te YwWTv 镜头基本参数
K)UOx#xe1 %@93^q[\2 j :Jdwf ?{,)XFck 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。
( L\G!pP. [ 此帖被小火龙果在2024-04-01 09:52重新编辑 ]