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。
0I*{CVTQj LqS_%6^ 以下是初始结构
参数,如下表所示:
i$H9~tPs TZarI-A
+SkfT4*U >vNE3S_
v5*JBW+c* 3GXmyo:o$ 光学系统的结构图,如下图所示:
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'Ge8l%p qG#ZYcVec 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。
"1hFx=W+\ MkM`)g 5
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。
8 LsJ}c l^rQo_alk 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%。
66scBi_d =an0PN 设计流程:
Xkf|^-n aO*v"^oF 先按照设计参数建模。
{Bb:\N8X SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型:
,m5tO 1.先定义好系统物方参数等信息
RHmT$^= HaQox.v% 设定系统单位为mm,镜头表面数设定为16,其他选项保持为默认情况
&PFK0tY cPX^4d~9
^(7Qz&q Zl?9ibm;@ 波长在默认的可见光波段中添加0.5461波段,权重设定为1,并设定为短波长
kk}_AZ0eK
]qiX"<s>~C [$Jsel<T= 物方参数部分设定,
FPu$N d&\ 选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°;
A&X
XL~yH 光阑固定为1表面;
}w{E<C(M 选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5;
2g;Id.i> /b410NP5 光瞳 YMP1 输入为5
uz;eYD &a'LOq+r'
@6H 7 *C.Kdf3w 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;
HP:[aR!2P 请评论留言获取
镜头文件代码
i_av_I- }l_8~/9 3.定义孔径及空间位置;
f0*_& rP \og2\Oh&gH
V9wL3* 0+AMN-
i\=I` Yn+ dEam| 查看实体模型图:
FhQb9\g hd)WdGJp
|Gr@Mi5 'a>D+A: 进行像质分析:
c!mMH~# q XB E3 网格畸变
qf{HGn_9~1 '30JJ0
zO0K*s.yK
#p-\Y7f RMS 光斑半径
gOy{ RE +R"n_6N
BJ{?S{"6%G l)V646-O,~ 基本 PSF
lHE+o;-
UI*&@!%bzp TW=N+ye^1( 镜头基本参数
N]&hw&R{Q co'qVsOiH
iDYm4sY <eZrb6a' 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。
V6'k\5| _ [ 此帖被小火龙果在2024-04-01 09:52重新编辑 ]