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。
`;L>[\Xi <`}Oi5nW 以下是初始结构
参数,如下表所示:
x[zt(kC0+ ,E<(K8
L TzD\C' W$=Ad *
4cDjf~n N*y09?/h 光学系统的结构图,如下图所示:
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BagO0# A\X?Aq-^' 这个三片式的 Pancake 系统沿光轴由人眼侧至显示屏侧依序包括:
光源、第一片
透镜、PBS、四分之一波片 QWP、第二片透镜、第三片透镜。
9Ra*bP ]1 /_rEI,[k 其中 PBS 可以反射某种偏振方向的光,并且透射与该反射偏振光垂直正交的偏振光;四分之一波片 QWP 可以改变偏振光的状态,可以将线偏振光与圆偏振光相互转化;第三片透镜右侧S6镀有半透半反膜层。第二片透镜右侧S2镀有S反P透膜层。
JHC 6l g1UP/hNJ\8 实际应用中,从显示屏发出的圆偏振光(假设为左旋)通过半透半反镜(第三片透镜)进入光学系统。当穿过第二片透镜和 Half Mirror 时,透射50%的光并保持左旋圆偏振光(LCP)。然后,通过 QWP 将其转化为S偏振光。PBS 反射S偏振光,重新通过 QWP ,转化成为左旋圆偏振光(LCP),穿过第二片透镜,到达半透半反镜(第三片透镜)右侧S6时反射当前50%的光,变成右旋圆偏振光(RCP),重新穿过第二片透镜和第三片透镜,经过 QWP 变为P偏振光,在 PBS 发生透射,最终达到出瞳。因为 Half Mirror 的存在,理论上系统的效率为25%。
B&3oo dI};l 设计流程:
0Z$=2c?xT ?RNm8,M 先按照设计参数建模。
qbrY5;U SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型:
2dg+R)% 1.先定义好系统物方参数等信息
*mwHuGbZed `lygJI?H+{ 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]?r&%Y r)E9]"TAB
:s DE'o E{'{fo!#) 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
LhO%^`vu
D+.<
kY. 7L)edR[ 物方参数部分设定,
BWRAz*V 选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°;
Q$u&/g3NvL 光阑固定为1表面;
?tx%KU\3 选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5;
'Km
~3t WZ,}]D 光瞳 YMP1 输入为5
#e)A B /q/6Pp
J8IdQ:4^l >v--R8I * 2.根据
光线到达的序列,选择面型并按照序列设置面型参数;
%c:v70*h= 请评论留言获取
镜头文件代码
A8tzIh8 X)6}<A 3.定义孔径及空间位置;
=)QtE|p,77 :buH\LB*P
g2)jd[GM max 5s$@
WRIOj Q: P5;n(E(19 查看实体模型图:
vfBIQfH 2yB)2n#ut
dRC
RB LelCjC{`1 进行像质分析:
n/]w! y-C=_v_X 网格畸变
(h&XtFul} ,yPs4',d
QEtf-xNn^ -o:
ifF| RMS 光斑半径
tFj[>_d7 Hg[g{A_G[
JdYmUM|K/c .0ov>4,R 基本 PSF
,^Ug[pGG-
7
k:w3M CB!5>k+mC 镜头基本参数
"p Rr>F a "Sx}7?8AB
.C HET] sWtT"7>x 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。
~%gO +qD [ 此帖被小火龙果在2024-04-01 09:52重新编辑 ]