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。
3PGyqt( gr=`_k4~1 以下是初始结构
参数,如下表所示:
jj2UUQ| .%A2 @6SSk=9_S ^b~5zhY& `<n:D`{dZ Vmc)or*# 光学系统的结构图,如下图所示:
6>I.*Qt \l '3Ie0QO]"% $\
'\@3o a6d KQ3D 这个三片式的 Pancake 系统沿光轴由人眼侧至显示屏侧依序包括:
光源、第一片
透镜、PBS、四分之一波片 QWP、第二片透镜、第三片透镜。
(Wqhuw!u u"jnEKN0y 其中 PBS 可以反射某种偏振方向的光,并且透射与该反射偏振光垂直正交的偏振光;四分之一波片 QWP 可以改变偏振光的状态,可以将线偏振光与圆偏振光相互转化;第三片透镜右侧S6镀有半透半反膜层。第二片透镜右侧S2镀有S反P透膜层。
d8#j@='a* S8VR# 实际应用中,从显示屏发出的圆偏振光(假设为左旋)通过半透半反镜(第三片透镜)进入光学系统。当穿过第二片透镜和 Half Mirror 时,透射50%的光并保持左旋圆偏振光(LCP)。然后,通过 QWP 将其转化为S偏振光。PBS 反射S偏振光,重新通过 QWP ,转化成为左旋圆偏振光(LCP),穿过第二片透镜,到达半透半反镜(第三片透镜)右侧S6时反射当前50%的光,变成右旋圆偏振光(RCP),重新穿过第二片透镜和第三片透镜,经过 QWP 变为P偏振光,在 PBS 发生透射,最终达到出瞳。因为 Half Mirror 的存在,理论上系统的效率为25%。
,Mc2dhq rWXW}Yg 设计流程:
xTMTkVa+B P$Q&xN<#) 先按照设计参数建模。
@El<"\ SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型:
P>-,6a> 1.先定义好系统物方参数等信息
Biwdb ]N_^{k, 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
A2d2V**Z +IYSWR &?6w2[} t,,^^ll 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
6pR#z@, GB3B4)cX4Y `uHpj`EU 物方参数部分设定,
3)a29uc:U 选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°;
iurB8~Y 光阑固定为1表面;
o=QF>\\ 选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5;
N sL"p2w~ m5N&7qgp 光瞳 YMP1 输入为5
lv*uXg.k^ }HorR2(`N {6sfa?1j 5nAF =Bj 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;
(q N(#~ 请评论留言获取
镜头文件代码
]s@8I2_ ,IE0+!I 3.定义孔径及空间位置;
9K<a}QJP w>_EM&r6~u ':]a.yA\1 iGLYM- t8 "-zd8 VYo;[ue([ 查看实体模型图:
D:tZiS=0 GTl (i*
-<]_:Kf{;& %)Dd{|c 进行像质分析:
d|RmU/) ZS]f+}0/} 网格畸变
bU`yymf{L 8 {%9%{ ]_8I_VcQ }Xv1KX' RMS 光斑半径
hP8&n9o O/oYaAlFF@ }#5roNH~Z \3?;[xD 基本 PSF
i!x5T%x_ Vj`s_IPY JBAK*g 镜头基本参数
8k?L{hF|nW (Gc`3jJ 6F/
OlK< kTc5KHJ7 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。
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FYJQ90it [ 此帖被小火龙果在2024-04-01 09:52重新编辑 ]