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。
}{y)a<` wx^Det 以下是初始结构
参数,如下表所示:
aVCPaYe^ Z_[ P7P Unvl~lm6 z%S$~^=b C~egF=w P -NR]f 光学系统的结构图,如下图所示:
n]df)a l`.z^+!8@ elAWQE us }4N'as/ZO 这个三片式的 Pancake 系统沿光轴由人眼侧至显示屏侧依序包括:
光源、第一片
透镜、PBS、四分之一波片 QWP、第二片透镜、第三片透镜。
)X?oBNsj EsGf+-}|!0 其中 PBS 可以反射某种偏振方向的光,并且透射与该反射偏振光垂直正交的偏振光;四分之一波片 QWP 可以改变偏振光的状态,可以将线偏振光与圆偏振光相互转化;第三片透镜右侧S6镀有半透半反膜层。第二片透镜右侧S2镀有S反P透膜层。
K[kK8i+( !m^;wkrY 实际应用中,从显示屏发出的圆偏振光(假设为左旋)通过半透半反镜(第三片透镜)进入光学系统。当穿过第二片透镜和 Half Mirror 时,透射50%的光并保持左旋圆偏振光(LCP)。然后,通过 QWP 将其转化为S偏振光。PBS 反射S偏振光,重新通过 QWP ,转化成为左旋圆偏振光(LCP),穿过第二片透镜,到达半透半反镜(第三片透镜)右侧S6时反射当前50%的光,变成右旋圆偏振光(RCP),重新穿过第二片透镜和第三片透镜,经过 QWP 变为P偏振光,在 PBS 发生透射,最终达到出瞳。因为 Half Mirror 的存在,理论上系统的效率为25%。
8tQ;N' "MU-&** 设计流程:
qCg<g ltfKqY- 先按照设计参数建模。
vhPlH0 SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型:
[3"F$?e5 1.先定义好系统物方参数等信息
<Y."()}GeH Q66 + 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
?TeozhUY 5mQ@&E~#W t5%cpkgh4 j*@@H6G 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
Mh*r)B~%[ a M9v 4^uSW&`;/ 物方参数部分设定,
yfK}1mx)j 选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°;
?<${?L> 光阑固定为1表面;
Wk\(jaL% 选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5;
arDl2T,igF a;t}'GQGk 光瞳 YMP1 输入为5
&y5"0mA #m,H1YH
M y92R}e\M Vf;&z$D{r 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;
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镜头文件代码
h <e r5DRF4,7 3.定义孔径及空间位置;
`*Yw-HL gYD1A\
jd](m:eG qFD ZD)K uR ?W|a -T,?'J0 2 查看实体模型图:
;.V/ngaj gom!dB0J QQBh)5F 8
MQq3 进行像质分析:
. :Skc Z#Mm4(KNh 网格畸变
A#.
%7S q7X#LY k k5I;Y:~` !BsQJ_H RMS 光斑半径
`G qe]ZE#" BB6[(Z /?eVWCR 6;Z-Y>\c 基本 PSF
TI'v /=;) m+0yf(w k
ucbI_ 镜头基本参数
3[ xdls 5tYo! f :~otzI4%! E`.xu>Yyj 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。
R9U{r.AA [ 此帖被小火龙果在2024-04-01 09:52重新编辑 ]