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。
x|^p9m"=% S @!z'$& 以下是初始结构
参数,如下表所示:
{m,LpI0wG LKZ<\%
X
<+%y C\{hN
e!C,<W&B\ R Eo{E 光学系统的结构图,如下图所示:
37tJ6R6[ G(F=6L~;
mL;oR4{ `tKs|GQf 这个三片式的 Pancake 系统沿光轴由人眼侧至显示屏侧依序包括:
光源、第一片
透镜、PBS、四分之一波片 QWP、第二片透镜、第三片透镜。
]D2d=\ pA@R,O>zr 其中 PBS 可以反射某种偏振方向的光,并且透射与该反射偏振光垂直正交的偏振光;四分之一波片 QWP 可以改变偏振光的状态,可以将线偏振光与圆偏振光相互转化;第三片透镜右侧S6镀有半透半反膜层。第二片透镜右侧S2镀有S反P透膜层。
.ubZ Y~#.otBL& 实际应用中,从显示屏发出的圆偏振光(假设为左旋)通过半透半反镜(第三片透镜)进入光学系统。当穿过第二片透镜和 Half Mirror 时,透射50%的光并保持左旋圆偏振光(LCP)。然后,通过 QWP 将其转化为S偏振光。PBS 反射S偏振光,重新通过 QWP ,转化成为左旋圆偏振光(LCP),穿过第二片透镜,到达半透半反镜(第三片透镜)右侧S6时反射当前50%的光,变成右旋圆偏振光(RCP),重新穿过第二片透镜和第三片透镜,经过 QWP 变为P偏振光,在 PBS 发生透射,最终达到出瞳。因为 Half Mirror 的存在,理论上系统的效率为25%。
awQB0ow'$P *'{9(Oj 设计流程:
l[WX77bp= L1@<7?@X 先按照设计参数建模。
G/( tgQ SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型:
iM8l,Os]<f 1.先定义好系统物方参数等信息
?AI`,*^ ka_R|xG\ 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
0Uk;&a0s E(*CEW.V*
Q;m8 drU ):L0{W{ 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
3|URlz
)U}`x }:, }^odUIj 物方参数部分设定,
9r8bSV3` 选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°;
dg(sRTi{ 光阑固定为1表面;
1dy" 选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5;
.NF3dC\ J/Ch
/Sa 光瞳 YMP1 输入为5
Jep/%cT$w V4,\vgGu
cy2K# criNeKa 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;
/|v
b)J 请评论留言获取
镜头文件代码
o7v9xm+ #%z@yg 3.定义孔径及空间位置;
5'wFZ=>vMt 2jxh7\zE
,C'mE''x i>pUTT
_[
~Hb0)M@y7 ]<_v;Q<t 查看实体模型图:
Qgo|\= _2}/rwVg
9A\\2Zz6F OeQ~g-n 进行像质分析:
qvJQbo[.9P %w3tzE1Hq 网格畸变
2P|j<~JS t6%zfm
7;sF0oB5e i)]^b{5nyB RMS 光斑半径
~>3#c#[ Bthp_cSmLs
_+0c<' -x>2Wb~% 基本 PSF
7VfPS5se
"3Ckc"G@ AASS'H@ 镜头基本参数
FaG&U AnBD~h h
xl(R|D)) z{U^j:A 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。
;![rwra [ 此帖被小火龙果在2024-04-01 09:52重新编辑 ]