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。
'N ::MN Pt0} 9Q 以下是初始结构
参数,如下表所示:
8A u<\~p @<yc .> I jztj A""*vqA ixHZX<6zYT vP)~j1 光学系统的结构图,如下图所示:
gJ8 c]2c 4?M3#],'h )K%O/H (DP9& b 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。
#]a51Vss B%:9P 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。
aC
Lg~g4 jTUf4&b- 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%。
"M0l; #L=
eK8^e 设计流程:
KM(9&1/ 9.OwH(Ax7 先按照设计参数建模。
z/&a\`DsU SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型:
"mK i$FV 1.先定义好系统物方参数等信息
R{KIkv nC.2./OwMf 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
4|41^B5Y :tqm2t ^zPEAXm ?r E]s!K 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
{!e ANm' )Z]y.W ) dtnet_j 物方参数部分设定,
/j69NEl 选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°;
ZMMo6; 光阑固定为1表面;
3?Eoj95w! 选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5;
:htq%gPex9 Z t+FRR= 光瞳 YMP1 输入为5
l8AEEG8> u}LX,B-n( LSu^#B , 64t 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;
;,vL 请评论留言获取
镜头文件代码
xgT~b9 Ao,!z 3.定义孔径及空间位置;
[aM' -S%q!%}u $K_YC~ 11y.z^ 6^IqSNn- X})Imk7&E 查看实体模型图:
1.95 ^8 /sT
^lf= ^g-t#O lD? L}jF#*Q% 进行像质分析:
+5t
bK )dIfr 网格畸变
|!?WQ[ ~l*?D7[o ]dbSa1? 5%Oyvt]}2 RMS 光斑半径
d=Df.H+3 T<f\*1~^ :9F''f$AP ey\m)6A$ 基本 PSF
%t`SSW7I $ ~,}yh; %t~SOkx 镜头基本参数
7{An@hNh =0PRAc ?)'
2l6 { 8f+h 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。
"7yNKO;W [ 此帖被小火龙果在2024-04-01 09:52重新编辑 ]