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。
S2^Ckg %.NOQ<@W 以下是初始结构
参数,如下表所示:
.aA8'/ kdr?I9kwW ,JLY
oE+ CrTGC%w{= [@"7qKd1 :!fP~(R'm 光学系统的结构图,如下图所示:
bwr}Ge r[u@[ Syf0dp3 (Lp$EC&%6 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。
x)^/3 oo+nqc`,O 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。
)P)Zds@F BAJEn6f? 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%。
N9|v%-_?) ]< Ugg 设计流程:
~_;x o?@ba $L@os2 先按照设计参数建模。
j/C.='?% SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型:
7aV(tMzd 1.先定义好系统物方参数等信息
2O*(F>>dT 7yp}*b{s 设定系统单位为mm,镜头表面数设定为16,其他选项保持为默认情况
96 ozt UK UNc[h&@_ =9LeFrz GfG!CG^% 波长在默认的可见光波段中添加0.5461波段,权重设定为1,并设定为短波长
qh40nqS;9 <<ze84E >f ! 物方参数部分设定,
GD]yP.. 选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°;
P
~sX S 光阑固定为1表面;
CP%?,\ 选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5;
BB>R=kt SF7p/gG 光瞳 YMP1 输入为5
2$Fy?08q )`*=P}D ++Z,U 2G(RQ\Ro* 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;
Ki8]+W37 请评论留言获取
镜头文件代码
9"#,X36 _a?(JzLw5 3.定义孔径及空间位置;
figCeJ!W4 }8zw| (GR, a$~pAy5C NDmTxW#g ~S$\ PG4 $;1TP| 查看实体模型图:
UE-+P _xyq25/ 9/@7NNKJ Q&X#(3&' 进行像质分析:
65~X!90k p ow.@ 网格畸变
$O)fHD' +ROwk pc=f, mfI>1W( RMS 光斑半径
Lwzk<+>w^ Q96"^Hd $z"1&y) wB~5&:]jr 基本 PSF
qkLp8/G>pO `E4+#_ v ;:%*h2 镜头基本参数
,f]GOH Rl%?c5U/$ Ul/Uk n$ v'vYNh 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。
Cd"cU~HAB [ 此帖被小火龙果在2024-04-01 09:52重新编辑 ]