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。
/QY F|%7!
*[{j'7*cc 以下是初始结构
参数,如下表所示:
Q]YB.n3 ,c4HicRJ#
qtExd~E 1ZI1+TDH
Jqj!k*=/ f^FFn32u 光学系统的结构图,如下图所示:
A#.
%7S 1Z)Et,
?qNU*d 1Ng+mT 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。
c,4~zN8Ou <Z]#vrq 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。
^O18\a g}s$s} 实际应用中,从显示屏发出的圆偏振光(假设为左旋)通过半透半反镜(第三片透镜)进入光学系统。当穿过第二片透镜和 Half Mirror 时,透射50%的光并保持左旋圆偏振光(LCP)。然后,通过 QWP 将其转化为S偏振光。PBS 反射S偏振光,重新通过 QWP ,转化成为左旋圆偏振光(LCP),穿过第二片透镜,到达半透半反镜(第三片透镜)右侧S6时反射当前50%的光,变成右旋圆偏振光(RCP),重新穿过第二片透镜和第三片透镜,经过 QWP 变为P偏振光,在 PBS 发生透射,最终达到出瞳。因为 Half Mirror 的存在,理论上系统的效率为25%。
j{%;n40$ 5dm ~yQN/ 设计流程:
053bM)qW #RBrii-, 先按照设计参数建模。
j(=w4Sd_W SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型:
XVqOiv) 1.先定义好系统物方参数等信息
HU'Mi8xxy f' ?/P~[ 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
&"^F;z/ )i~AXBt}
I8Aq8XBw 4rU/2}.q 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
eX+36VG\
0~bUW V J#I RbO) 物方参数部分设定,
;Z]Wj9iY 选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°;
G&ck98 光阑固定为1表面;
(QDKw}O2b 选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5;
7%y$^B7{ J].Oxch&y 光瞳 YMP1 输入为5
=rA?,74 zMsup4cl
>Uw:cq 'z ?Hv 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;
N d].(_ 请评论留言获取
镜头文件代码
$G".PWc eFG/!b<17 3.定义孔径及空间位置;
2 ? qC8eC Xs~'M/>
O
/65YHXg, <tD,Uu{P
NoiB98g #L*\ ^ c 查看实体模型图:
"`>6M&`U ~CNB3r5R
`D4Wg<,9 o701RG~) 进行像质分析:
`
,\b_SFg ?2]fE[SqY 网格畸变
g(@F`W[ ,"EaZ/Bl/
y98FEG#S} |'h(S| RMS 光斑半径
"t0^4=c+7 q3x"9i
`
7kLurv ,Y:oTo=~ 基本 PSF
sY;h~a0n
\n{#r`T uj8saNu 镜头基本参数
Z[#8F&QV!m G"/;Cq=t
mkSu
$c Nf| 0O\+%y 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。
QLJ\> [ 此帖被小火龙果在2024-04-01 09:52重新编辑 ]