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。
7FH-l(W W7!Rf7TK 以下是初始结构
参数,如下表所示:
I q|'#hs 2(d ;jgf,fbM Pjh;;k|V Ihf>FMl: SXsszb:_ 光学系统的结构图,如下图所示:
IS8 sJ6") ;C-ds FtJaX])b { 5 r]G 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。
/[ m7~B]QE V(cU/Aia^ 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。
N]yT/8 6c+29@ 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%。
O$z"`'&j# RV@B[: 设计流程:
6Zpa[,gm [DpOI 先按照设计参数建模。
kQU4s)J SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型:
zji9\ 1.先定义好系统物方参数等信息
vgc~%k62c r7VBz_Q 设定系统单位为mm,镜头表面数设定为16,其他选项保持为默认情况
(f"Qz~R|6_ ();Z,A >W+,(kAS hcU^!mp 波长在默认的可见光波段中添加0.5461波段,权重设定为1,并设定为短波长
]pNM~, yVzV]&k ~~Cd9Hzi 物方参数部分设定,
qh bagw~ 选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°;
\>su97 光阑固定为1表面;
&pl)E$Y 选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5;
6!)hl" @<P;F 光瞳 YMP1 输入为5
%D-!<)z FXk*zXn6 %dw0\:P?Q "/O07l1Q< 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;
pV<K=;:x> 请评论留言获取
镜头文件代码
860y9wzU \B
8 j9 3.定义孔径及空间位置;
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'XZ PtPx(R3 cooicKS7 [C
ezz5 查看实体模型图:
g:^Hex?Yfd 7F]oK0l_ Mj0jpP<uf r"L:Mu 进行像质分析:
rk+s[Qi~ q%s<y+ 网格畸变
5!i\S[: @B)5Ho =J-&usX X.e4pLwGK RMS 光斑半径
c#9=o;1El "2!5g )iO 2e,cE6r z/o&r`no 基本 PSF
N+UBXhh EwfL.z o|KmKC n> 镜头基本参数
dpdp0 NljcHe}Qy .4z_ohe +s+E!= 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。
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