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。
5G.A\`u% 4^H(p 以下是初始结构
参数,如下表所示:
~F7 +R RFF&-M]
7{=<_ 'Y23U7 n0B
:ie7HF (WT0j 光学系统的结构图,如下图所示:
Bkg/A;H 4ujw/`:/m
_%WJ7~> 4>]^1J7Wz 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。
;)ffGg> ;u;Y fOr 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。
|a@$KF$ s=`1wkh0 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%。
gE8=#%1< > o{(f 设计流程:
12)~PIaF b~\gV_Z 先按照设计参数建模。
dtJaQ` SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型:
/'U/rjb_h{ 1.先定义好系统物方参数等信息
|
>xUgpQi :32 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
S!gV\gEbDj 75vd ]45as
e9r#r~Qq| k#k !AcC 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
F?2(U\k#
kM>0>fkjE U(5(0r 物方参数部分设定,
\~ O6S`, 选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°;
cWIX!tc8 光阑固定为1表面;
pE >~F 选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5;
T1m097 eN]0]9JO 光瞳 YMP1 输入为5
1fRYXqx LL Oe
yI\ k^I4z^O=-; 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;
xy`aR< L 请评论留言获取
镜头文件代码
Q1V 4bmM j6Acd~y\2 3.定义孔径及空间位置;
c0ET] YBQO]3f
) ^PY-~o[ Vf6lu)Zc1
88Yp0T<1 R:YX{Tq 查看实体模型图:
_5#f9,m1 l'-dB
EOhUr=5~ o PRvd_~ 进行像质分析:
B]]_rl, 5o\yhYS: 网格畸变
4A0R07" !$hrK6o
:av6*&+ 0[}"b(O{ RMS 光斑半径
cF_`m [0N==Ym1
!I5_ln Lu}oC2 基本 PSF
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#?%I#
t6_6Bl: ->&AJI0 镜头基本参数
_7.Wz7 ]b k7)H%31;
uc~PKU?tO N8:?Z#z 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。
6d"dJV.\ [ 此帖被小火龙果在2024-04-01 09:52重新编辑 ]