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。
"Dbjp5_ * A B 以下是初始结构
参数,如下表所示:
<VB;J5Rv N
O|&nqq,> t/?x#X F\1{b N|3 y}NBJ >_ji`/d{ 光学系统的结构图,如下图所示:
R:7j`gHJ|9 'Wv=mBEfZ =Z
^= !C&!Wj 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。
vAW+ ,Rfj k@qn'Zi 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。
Go>_4)jy VH3j 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%。
K8 Y/sHl U0}]3a0 设计流程:
we6']iaV ]V!q"|
先按照设计参数建模。
s'yA^
VPf SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型:
H]a; <V9[ 1.先定义好系统物方参数等信息
I4%&/~! ejYJOTT{^ 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
$E;`Y|r%WK o,a3J:j] FyuCYg
\p ]$)J/L(p/] 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
rf.w}B;V; Q>y2C8rnJ/ SooSOOAx[ 物方参数部分设定,
Vw7NLTE}` 选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°;
k8E'wN 光阑固定为1表面;
31b9pi}nf 选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5;
eup#.#J \D8d!gr 光瞳 YMP1 输入为5
{3Z&C$:s d,j"8\@ |sWH!:]49 B6tp,Np5, 2.根据
光线到达的序列,选择面型并按照序列设置面型参数;
Q>s> @hw 请评论留言获取
镜头文件代码
7<&CN0& .%>UA|[~: 3.定义孔径及空间位置;
B42.;4"T w]w>yD>$ 3{o5AsVv *RKYdwnb pNFL;k+p} @A(*&PU>j 查看实体模型图:
V6'"J ;c"T#CH. 7B
GMG| +,=DUsI} 进行像质分析:
7_>No*[ 9I*zgM!F 网格畸变
l ,0]iVJ ;' !G?)PZ )+2GF0% >W[8wR RMS 光斑半径
F3/aq+<P[ ]Bw2> 6W FJl#NOp& R.Xh&@f` 基本 PSF
N(0G!sTI fw@n[u{~ WXP=U^5Si 镜头基本参数
GD?4/HkF |- 39ZZOX >pjmVlw? 7r#U^d( 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。
'Dyt"wfo [ 此帖被小火龙果在2024-04-01 09:52重新编辑 ]