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。
Uq0RJ<n Z]":xl\7 以下是初始结构
参数,如下表所示:
x"5/1b3aq Bk>Ch#`Bw `gD'q5.z;3 4wMKl6mL Qy5\qW' (?I8/KYR 光学系统的结构图,如下图所示:
:kflq Iz!Blk qnv9?Xh .0cm
mpUNq 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。
u0#q)L8 l)HF4#Bs 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。
KE&Y~y8O\ eB<R@a|?S 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%。
X@5!I+u\L 5A Vo#}&\ 设计流程:
AAxY{Z-4 4 )*8& 先按照设计参数建模。
D%Hz'G0| SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型:
)#9/vIQ 1.先定义好系统物方参数等信息
mz3!HksZ" S3`zB?7, 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
G?8LYg!- {Z3B#,V(g 7?qRY9Qu ShxB!/s 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
j{0_K+B /^
hB6_'D 4[9~g=y> 物方参数部分设定,
|\*7J!Liv 选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°;
}>6=(! 光阑固定为1表面;
mH}/QfUlq 选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5;
OTl\^! mBhG"0: 光瞳 YMP1 输入为5
ABSAle ;KWR/?ec d/+sR@\ wt? 8-_ 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;
,[D,G 请评论留言获取
镜头文件代码
6K5KZZG
s3W35S0Q 3 3.定义孔径及空间位置;
z0t6}E<VIR WhMr'l/e ~Wm`SIV "O<JVC{m pj6Q0h) Ultx|qU 查看实体模型图:
dur}3oS0p 0e^j :~*
F=EAD3 $M@SZknm 进行像质分析:
@f{yx\u/ P>z k 网格畸变
j/5>zS 1c(1 YGuH 4r\Sbh 72GXgah RMS 光斑半径
Z=_p U\&kT/6vh CeNpJ 0cC5 基本 PSF
:W_S LS{g=3P0 ;``*]tY$ 镜头基本参数
4tz8^z[Kw =3?t%l;n 4NMv7[r HU-4k/I~ 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。
y,tA~ [ 此帖被小火龙果在2024-04-01 09:52重新编辑 ]