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。
CH!\uK22 v^Fu/Y 以下是初始结构
参数,如下表所示:
_7;G$\^&. 3$K[(>s qRcg|']R ;g+fY6 !blGc$kC S5F5Tr;TN 光学系统的结构图,如下图所示:
@cxM#N8e ;O~FiA~`c <jYyA]Zy5 +8 \?7,FY 这个三片式的 Pancake 系统沿光轴由人眼侧至显示屏侧依序包括:
光源、第一片
透镜、PBS、四分之一波片 QWP、第二片透镜、第三片透镜。
^{0*?,-x U1/ww-!Z 其中 PBS 可以反射某种偏振方向的光,并且透射与该反射偏振光垂直正交的偏振光;四分之一波片 QWP 可以改变偏振光的状态,可以将线偏振光与圆偏振光相互转化;第三片透镜右侧S6镀有半透半反膜层。第二片透镜右侧S2镀有S反P透膜层。
'x?|tKzd d!Y%7LmSE@ 实际应用中,从显示屏发出的圆偏振光(假设为左旋)通过半透半反镜(第三片透镜)进入光学系统。当穿过第二片透镜和 Half Mirror 时,透射50%的光并保持左旋圆偏振光(LCP)。然后,通过 QWP 将其转化为S偏振光。PBS 反射S偏振光,重新通过 QWP ,转化成为左旋圆偏振光(LCP),穿过第二片透镜,到达半透半反镜(第三片透镜)右侧S6时反射当前50%的光,变成右旋圆偏振光(RCP),重新穿过第二片透镜和第三片透镜,经过 QWP 变为P偏振光,在 PBS 发生透射,最终达到出瞳。因为 Half Mirror 的存在,理论上系统的效率为25%。
3d1xL+ Zm++5b`W/[ 设计流程:
l& sEdEA &"T7KXx 先按照设计参数建模。
GyxLzrp SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型:
OtQ]\:p7 1.先定义好系统物方参数等信息
yHs9J1Sf QKvaTy# 设定系统单位为mm,镜头表面数设定为16,其他选项保持为默认情况
pjV70D8$A Bonj K# UL&>]aQ vmfFR 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
(M{wkQTO m432,8 K3r |t3}>+"?z 物方参数部分设定,
67}8EV!/k 选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°;
S7cD}yx*[ 光阑固定为1表面;
+9t{ovF?L 选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5;
rij%l+%@# &+oJPpHi\ 光瞳 YMP1 输入为5
Y4,p_6aKJ] F8tMZ,: aWLA6A+C& 9<P%?Q 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;
/Hm/%os 请评论留言获取
镜头文件代码
P$AHw;n[R +@8, uL 3.定义孔径及空间位置;
(o{x*';i4 K~^o06 Y <bhJ > +
<w6sPm @V Tw>=94 k@n L(2 查看实体模型图:
3w[uc ~f 3qNuv];2 fffWvf VRY@}>W' 进行像质分析:
hmb=_W km
lb,P 网格畸变
r<P? F K@osD7- `\3RFr YLSDJ$K6 RMS 光斑半径
?=kH}'igq |Df`Aq(eYJ m#6p=E Xfg?\j/ 基本 PSF
XC/M:2$ !l.^]| 7s:cg 镜头基本参数
OMYbCy^ }J\7IsM& B4m34)EOE @fVz
* 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。
!|ic{1!_ [ 此帖被小火龙果在2024-04-01 09:52重新编辑 ]