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。
6(`Bl$M9 G3&l|@5 以下是初始结构
参数,如下表所示:
pv2u.qg5z V@xlm
h, A:3:Cr '}D$"2I* |\OG9{q x]gf3Tc58 光学系统的结构图,如下图所示:
l 6;}nG }!-K )j . %y/8i%@6 wY`yP!xO 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。
tp,e:4\8Q x*A_1_A 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。
?vgHu zd+_
BPT 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%。
`&"-| ; c'9Xyl- 设计流程:
5ap~;t TqM(I[J7\ 先按照设计参数建模。
M8
E8r
SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型:
"`Q.z~ 1.先定义好系统物方参数等信息
<MlRy%3Z S1<m O- 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
1%YjY"j+ |uT&`0T'e` ^&'&Y> \k{UqU+s 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
s:j"8ZH r?s, Ri@`sc{n 物方参数部分设定,
*;~*S4/P 选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°;
'[ZRWwhr
光阑固定为1表面;
yB&+2 选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5;
ic}M)S FD; |=7ouFl 光瞳 YMP1 输入为5
=dyApR:' lD;="b 5YlY=J w7H.&7rF 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<J 请评论留言获取
镜头文件代码
NzmVQ-4 nwk66o:| 3.定义孔径及空间位置;
AHq;6cG Hnv{sND[ :>U2yI YlW~ 0W|}5(C %-y%Q.;k? 查看实体模型图:
h*_h M1 *; =_%i5]89P aI$D
qnF4 =)Cqjp 进行像质分析:
PQ`p:=~>:i TO.71x| 网格畸变
v$R+5_@[l i<N[s O 5c btMNP g">E it*[ RMS 光斑半径
), >jBYMJ d,fX3 ;2||g8' C WJGr:}& 基本 PSF
:` >|N|i &Q>)3] |p ecK{+Z'G 镜头基本参数
LRO'o{4$E I#0WN K1rF;7Y6 *Mf; 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。
p@H]F< [ 此帖被小火龙果在2024-04-01 09:52重新编辑 ]