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。
wbId}! 57b;{kl 以下是初始结构
参数,如下表所示:
w8g36v*+(u $bKa"T* 5OUe|mS 2={ g'k( Kn9,N@bU_ a[8_O- 光学系统的结构图,如下图所示:
ptuW}"F t hDE
1h O_PC/=m1@ n1W}h@>8 这个三片式的 Pancake 系统沿光轴由人眼侧至显示屏侧依序包括:
光源、第一片
透镜、PBS、四分之一波片 QWP、第二片透镜、第三片透镜。
vu.f B4 6A/|XwfE/v 其中 PBS 可以反射某种偏振方向的光,并且透射与该反射偏振光垂直正交的偏振光;四分之一波片 QWP 可以改变偏振光的状态,可以将线偏振光与圆偏振光相互转化;第三片透镜右侧S6镀有半透半反膜层。第二片透镜右侧S2镀有S反P透膜层。
}J$PO*Q@' |E]YP~h 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%。
n{Mj<\kL ;SVF"Uo 设计流程:
`"CF/X^ V*'9yk" 先按照设计参数建模。
4"j5@bppJ SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型:
yK&)H+v 1.先定义好系统物方参数等信息
d*,|?Ar*b 8YN+
\ 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
+o/;bm*U<K q#Qr@Jf }%R6Su]y {+t'XkA 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
=4MiV] 5>w>J O!]wJ 物方参数部分设定,
+V8yv-/{ 选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°;
>8tE`2[i* 光阑固定为1表面;
3G8uXB_`} 选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5;
nhCB])u8l I"JT3[*s 光瞳 YMP1 输入为5
"rjJ"u1 n(f&uV_): @3S2Xb{ra1 ?\#4`9 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;
%e1vq 请评论留言获取
镜头文件代码
V`WfJ>{;Z +ic~Sar 3.定义孔径及空间位置;
G:e} >' sfrh+o57 6OTxtk
]aakEU |k+&weuY esu6iU@ 查看实体模型图:
3iEcLhe"4 nQ(#'9 dF.T6b VBCj.dw 进行像质分析:
*BO4"3Z WAdl@){ 网格畸变
&1':s|c [7s5Vt| P|(J]/ #uXOyiE RMS 光斑半径
D@JHi'F >Ia(g0 %mYIXsuH 7R2)Klt 基本 PSF
462ae`
6l 2\5@_U^)h wRiP 5U, 镜头基本参数
}.gg!V'9w
7:p]~eM) `Ys })Pl Jb$z(?S 至此,一个初步的 VR pancake 的基本模型就已经搭建完毕,各位读者可以尝试对此案例进行搭建,也可以在本文的基础上对此文件做进一步像差
优化、结构调整或杂散光分析等操作,感谢阅读。
Vut.oB$
~ [ 此帖被小火龙果在2024-04-01 09:52重新编辑 ]