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。
C:AV? IrRe6nf@K 以下是初始结构
参数,如下表所示:
{]|<|vc;GI a`9pHH:7Q ~c+=$SL-= B<myt79F_[ }/tf^@ V_^pPBa 光学系统的结构图,如下图所示:
S,|ZCl>+ "7fEL:|j 1bz^$2/k ^v5]Aq~X 这个三片式的 Pancake 系统沿光轴由人眼侧至显示屏侧依序包括:
光源、第一片
透镜、PBS、四分之一波片 QWP、第二片透镜、第三片透镜。
X16O9qsh Nv0a]Am 其中 PBS 可以反射某种偏振方向的光,并且透射与该反射偏振光垂直正交的偏振光;四分之一波片 QWP 可以改变偏振光的状态,可以将线偏振光与圆偏振光相互转化;第三片透镜右侧S6镀有半透半反膜层。第二片透镜右侧S2镀有S反P透膜层。
DIP%*b#l$\ T.QJ#vKO0 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%。
(-;(wCEE toj5b;+4F 设计流程:
dA2@PKK >X[:(m' 先按照设计参数建模。
2S:B%cj9m SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型:
G.N` 1.先定义好系统物方参数等信息
lHliMBSc 7c%dSs6 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
Dbx zqd `6YN/"unfp 18kWnF]n= [(3 %$?[ 波长在默认的可见光波段中添加0.5461波段,权重设定为1,并设定为短波长
ncVt(!c,e 2cS94h D;48VK/Q 物方参数部分设定,
>#;_Ebl@ 选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°;
L*p7|rq$" 光阑固定为1表面;
zLxuxf~4@ 选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5;
DHhty qm e<8KZ 光瞳 YMP1 输入为5
Mx# P
>. Zu~t )W sVnq|[ / Hit)mwfYE 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;
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镜头文件代码
t"~X6o|R Xrc{wDn 3.定义孔径及空间位置;
bz,"TG[ ZOppec1D :YLYCVi| *. A-UoHa cdI"=B+C\ ':
Ek3' L 查看实体模型图:
3fE0cVG* juu"V]Q1 ;_ 1Rk&o! }lq$Fi/ 进行像质分析:
"}[ ]R /L]@k`.q@ 网格畸变
P $r!u%W 2]x,joB xvWP^Qkb .G<Or`K^i RMS 光斑半径
{)kL7>u]^V jrm^n_6}; <I?f=[ fkk9&QB%( 基本 PSF
od !s5f! `sv]/8RN 8H3O6ro 镜头基本参数
@P=n{-pIW h9nh9a(2 A~s6~ @te}Asv 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。
,&@FToR [ 此帖被小火龙果在2024-04-01 09:52重新编辑 ]