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。
g rI#' x l ~xXy< 以下是初始结构
参数,如下表所示:
U0|bKU qUg/mdv& yI!W658$6 Jv%)UR.] Xmb##: >pol'= 光学系统的结构图,如下图所示:
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d +?Q HSIQo xrlyph5mE Mu.oqT 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。
<Nloh+n= SN}3 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。
1n*"C!q G7GKO 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%。
c8_,S[W #K` [XA 设计流程:
_ Fk^lDI- $QT% -9& 先按照设计参数建模。
U3M;{_g SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型:
2>J;P C[; 1.先定义好系统物方参数等信息
D4@(_6^ 8A*tpMV?J 设定系统单位为mm,镜头表面数设定为16,其他选项保持为默认情况
4Pf"R~&[ ,Cy&tRjR B
>h9~
/ =:TQ_>$Nc2 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
n(n7"+B n"~K",~P E3x<o<v 物方参数部分设定,
$fPiR 选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°;
c*(=Glzn 光阑固定为1表面;
D51O/.:U2 选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5;
Pc+,iK> hsK(09:J 光瞳 YMP1 输入为5
pJo4&Ff G!D~*B9G UpiZd/K v9gaRqi8 2.根据
光线到达的序列,选择面型并按照序列设置面型参数;
tPw7zFy6r 请评论留言获取
镜头文件代码
,&@FToR y#O/Xw 3.定义孔径及空间位置;
M%!j\}2A 2 0A:,pMb {=Py|N\\t 2@&"*1(Xu 7 lq$PsC bDegIW/'w 查看实体模型图:
p@?(m/m$ @ L/i rd X; :19s=0 进行像质分析:
cvpZF5mL]U E*v+@rv 网格畸变
#S|On[Q! f\:I1y 0zjGL7 1"1ElH RMS 光斑半径
mm
|* tg ~7^(s V* ,u;* Wl,I %<&j} 基本 PSF
pQm-Hr78j ^w*vux|F \J6e/ G 镜头基本参数
A<[w'" Sh<A936/E
Bf,}mCq z+?48} 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。
2bpFQ8q [ 此帖被小火龙果在2024-04-01 09:52重新编辑 ]