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。
DfJ2PX}q h9$ Fx 以下是初始结构
参数,如下表所示:
PIA)d-Z F Kc;W
?3z- _8# |VOg\[f
=U
OLT>! w)E@*h<Z 光学系统的结构图,如下图所示:
!.7udYmB ^/wfXm
B}OY/J/*8 ,O1O8TwUB0 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。
pDPxl?S 7Y=cn_
wU 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。
D/(L QH4wUU3X 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%。
z2ms^Y=j 8pLBt: 设计流程:
->-*]-fv[L < (RC|? 先按照设计参数建模。
(VvKGh SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型:
l>lW]W 1.先定义好系统物方参数等信息
ArLvz5WV gOT+%Ab{_ 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
nGZX7Fx5 qv
3^5d
@e~]t}fH L;_c|\% 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
iMF<5fLH&
\8uo{#cL8 0?7XtC P< 物方参数部分设定,
y;"
n9 选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°;
?tf&pgo 光阑固定为1表面;
"re-@Baw 选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5;
^s7,_!.Pq z
`8cOK- 光瞳 YMP1 输入为5
Kj=gm . u]C`6)>
'/0#lF :(3|HTz 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;
maMHZ\Q 请评论留言获取
镜头文件代码
(lA.3 4.p Eu@5L9A 3.定义孔径及空间位置;
dtM[E`PL X CB?ll*^
q)u2Y] [y)FcIK}
VBoMT:# 'iSAAwT2aj 查看实体模型图:
p?(L'q"WK CF
y}r(q
fT:}Lj\L1 O/AE}] 进行像质分析:
BJjx|VA+ XR# ;{p+b 网格畸变
/k\01hc` =Je>`{J
(Ha@s^?.C H(+<)qH RMS 光斑半径
T~4mQuYi 3EFD%9n
<T,A&`/ 8``;0}'PC 基本 PSF
S[M4ukYK
8"'x)y UP1?5Q=H]Q 镜头基本参数
d<p 2/aA Y8s;w!/
rp!
LP#* s}x>J8hK 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。
>.9eBz@ [ 此帖被小火龙果在2024-04-01 09:52重新编辑 ]