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。
tUmI#.v kWfNgu$xK 以下是初始结构
参数,如下表所示:
s z.(_{5! Z`xz |:D+
r\Wp\LfY&{ N(?yOB4gt
E<3hy q{UP_6OF 光学系统的结构图,如下图所示:
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V /Q"nQSG
oHmU| O0xL;@rBe 这个三片式的 Pancake 系统沿光轴由人眼侧至显示屏侧依序包括:
光源、第一片
透镜、PBS、四分之一波片 QWP、第二片透镜、第三片透镜。
Ep}KIBBO ?lb1K'( 其中 PBS 可以反射某种偏振方向的光,并且透射与该反射偏振光垂直正交的偏振光;四分之一波片 QWP 可以改变偏振光的状态,可以将线偏振光与圆偏振光相互转化;第三片透镜右侧S6镀有半透半反膜层。第二片透镜右侧S2镀有S反P透膜层。
L%a ni}V ->}K- n ), 实际应用中,从显示屏发出的圆偏振光(假设为左旋)通过半透半反镜(第三片透镜)进入光学系统。当穿过第二片透镜和 Half Mirror 时,透射50%的光并保持左旋圆偏振光(LCP)。然后,通过 QWP 将其转化为S偏振光。PBS 反射S偏振光,重新通过 QWP ,转化成为左旋圆偏振光(LCP),穿过第二片透镜,到达半透半反镜(第三片透镜)右侧S6时反射当前50%的光,变成右旋圆偏振光(RCP),重新穿过第二片透镜和第三片透镜,经过 QWP 变为P偏振光,在 PBS 发生透射,最终达到出瞳。因为 Half Mirror 的存在,理论上系统的效率为25%。
6|#^4D)
Y#PbC 设计流程:
v@k62@; n@BE*I<" 先按照设计参数建模。
^(8 i``V SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型:
FTt7o'U 1.先定义好系统物方参数等信息
Iz2K QEM")( 设定系统单位为mm,镜头表面数设定为16,其他选项保持为默认情况
q*A2>0O K0]'v>AWr
hQBeM7$F_ ? 9i7+Y" 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
2 c'=^0:
kq:,}fc;B n?pCMS| 物方参数部分设定,
}i/&m&VU 选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°;
0+8ThZ?n 光阑固定为1表面;
Ts;W,pgP 选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5;
t1B0M4x9 d\, 4Wet;# 光瞳 YMP1 输入为5
1X2oz |Xd[%W)
=rgWOn8 _\"P<+! 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;
B>o\;) l3O 请评论留言获取
镜头文件代码
nl5K1!1 _OcgD< 3.定义孔径及空间位置;
!j4C:L3F ;FZ\PxN
5S$HDO& )X\.Xr-6q
8Mg4y1)RU ;lX:EU 查看实体模型图:
v! @/ dWD,iO_"@
%8$JL=c R^](X* 进行像质分析:
Oe$cM=Yf WGG|d)'@ 网格畸变
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`XOd ]02 l!"
tb/u@}") h%+8}uywZ RMS 光斑半径
=JO|m5z8> ~c?yHpZx%
#TW$J/Jb r=L9x/r 基本 PSF
":7cZ1VN2
Yc?t aL) DGHX:Ft# 镜头基本参数
(:+IS
W N>ct`a)BD/
QJdSNkc6 {K3\S
0L 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。
#yr19i ? [ 此帖被小火龙果在2024-04-01 09:52重新编辑 ]