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。
VSh&Y_% BKgCuz:y 以下是初始结构
参数,如下表所示:
?0qP6'nWx .8;0O
M %8d]JQ Dt iM}=: e{*yV#Wl wti 光学系统的结构图,如下图所示:
tZu1jBO_Q4 P?zaut ?},RN k~,
k@mR 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。
$R:Q R? I~;H'7|e 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。
'ud[#@2 Q{yjIy/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%。
v2="j mU.c!|Y 设计流程:
\0&F'V k+Z2)j" 先按照设计参数建模。
w6pXF5ur> SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型:
i?7?I 1.先定义好系统物方参数等信息
Pw5[X5.DX TOG:N~ 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
$+$l?2 hML-zZ b[:{\!I b`F]oQ_* 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
!%.=35NS@E 7:<A_OLi ?/myG{E 物方参数部分设定,
15r=d 选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°;
'K#ndCGJ$ 光阑固定为1表面;
e*U6^Xex 选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5;
dcyHp>\)|
T;V!>W37 光瞳 YMP1 输入为5
Xg*](>/\, jx2{kK cv7:5P E>`|?DE@ 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;
gYe6(l7m 请评论留言获取
镜头文件代码
m(0X_&&?z g(,^';j 3.定义孔径及空间位置;
@PctBS<s B-PX/Q 5}c8v2R:B 0N$FIw2 Lj3Pp$h
Lw%_xRn) 查看实体模型图:
p<,`l)o}~ dC|6z/ q'TIN{\.{ 6CSoQ|c{ 进行像质分析:
4I&Mdt<^D 5pK
_-:? 网格畸变
n9n)eI)R A7|L|+ ? z,4 D'F& sx}S,aIU RMS 光斑半径
_uXb>V*8 JbQY{z! {8oGWQgrj
HrfS^B 基本 PSF
E+#<WK- $2RSYI`py _x|.\j 镜头基本参数
>k/cm3 ]vP}K 4 Tw~4b ic"8'Rwb 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。
z?( b|v [ 此帖被小火龙果在2024-04-01 09:52重新编辑 ]