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。
R &T(S jJ|O]v$N 以下是初始结构
参数,如下表所示:
Gi ZyC au0)yg*V1
Q6"r^wWx )P\ec
b _cD
>A 3ef]3 光学系统的结构图,如下图所示:
.P-@ !Q5* +<8r?d2
Ko2{[% VY Va8[} 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。
b^6Ooc/-k $6BXoh! 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。
F7cv`i?2." g2w0#- 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%。
AdR}{:ia lN{-}f;TN 设计流程:
|;Jcf3e( V\X.AGc 先按照设计参数建模。
Fag%#jxI SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型:
O62H4oT 1.先定义好系统物方参数等信息
*%\z#Bje@ 8]'qJ;E2 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
A;q}SO%b f{k2sU*uBE
Ba6''?;G 1i#M(u_ 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
^'6!)y#
I tp7X l#V"14y 物方参数部分设定,
l;F3kA 选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°;
YM/GSSq 光阑固定为1表面;
qmv%N 选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5;
%0$$tS + g' H!%< 光瞳 YMP1 输入为5
*d?,i-Q.+ W32bBzhL
jrZM K"#np!Y) 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;
@/E5$mX` 请评论留言获取
镜头文件代码
*";,HG?|Iz ~t.*B& A 3.定义孔径及空间位置;
i|)<#Ywl egK,e?~
q.g<g u] ~4`LOROC
E5/-?(N yL7a*C& 查看实体模型图:
Jp=ur)Dj R'u M7,7
^8ZVB.Fv k8Qm +r<p 进行像质分析:
cX9
!a, nX7{09 网格畸变
`p|{(g' Pa'g=-
t5\~Z}G8 3<88j&9 RMS 光斑半径
}*4 XwUM e jSsbLa@
U,_uy@fE=? d OQU#5 基本 PSF
7hlgm7^
WZOi, d3v5^5kU 镜头基本参数
dq+VW}[EO 82nQ]
l{[{pAm "94e-Nx 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。
lfba [ 此帖被小火龙果在2024-04-01 09:52重新编辑 ]