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。
jY_T/233d |d6T/Uxo 以下是初始结构
参数,如下表所示:
u{["50~ q&:=<+2" ah~YeJp ax
41N25 !nAX$i~ {}:ToIp 光学系统的结构图,如下图所示:
If%/3UJ@ 3]?#he zSb PW6U soCi[j$lH 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。
9P{;HusNw T6ENtp 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。
iX3HtIBj' 3P;>XGCxZ 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%。
sUE?v9 C!7>1I~5 设计流程:
:T9<der, vOg#Dqn- 先按照设计参数建模。
_ 84ut SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型:
^U]UqX` 1.先定义好系统物方参数等信息
1{P'7IEj : _QCfH 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
IUtx!.]4 9uWY@zu VE8;sGaJ yv)ux:P&+ 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
4V~?.
YtO|D aN(|'uO@ 物方参数部分设定,
/a6Xa&(B 选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°;
ES40?o*]x 光阑固定为1表面;
rb{P :MX 选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5;
[|l?2j\ 2<}NB?f`N 光瞳 YMP1 输入为5
0>zbCubPH S6[v;{xJ Ag@; 9Vf1Xz 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;
h>Hb`G< 请评论留言获取
镜头文件代码
~RWktv NssELMtF!g 3.定义孔径及空间位置;
f47M#UC +E1h#cc) g(4xC7xK6 KgR<E @'GGm#< gynh#&r 查看实体模型图:
/B}lO0]: 'e6WDC1Am( +a*tO@HG <qGu7y" 进行像质分析:
$1v&azM. nMJ#<'v^!2 网格畸变
[}&Sxgv xNbPsoK A,4fEmWM ~s5SZK* RMS 光斑半径
[p<w._b i 8Ac:_Zg db6mfxi @*sWu_-Y% 基本 PSF
AnT3M.>ek _8E/)M +>PX&F 镜头基本参数
l'eyq}& [KxF'm z9 pxa( s;A@*Y;v 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。
%Z1N;g0 [ 此帖被小火龙果在2024-04-01 09:52重新编辑 ]