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。
-"\z|OQ >7@F4a 以下是初始结构
参数,如下表所示:
]|Vm*zO Ca*^U-
"npj%O<bd HMS9_#[kE
jToA"udW/ 3vHEPm] 光学系统的结构图,如下图所示:
Ue^upx 1;4TA}'H
9-Qub+0o W _yVVr 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。
]EE}ax%#aq Av_1cvR: 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。
hoO8s#0ED enO5XsIc 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%。
*'QD!Tc ljlQ9wb[s 设计流程:
<S6|$7{1 *9`@ 先按照设计参数建模。
km}%7|R? SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型:
Yr,e7da 1.先定义好系统物方参数等信息
.?<,J RnIL>Akp 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
v5; c}n ,-vbR&
_Sosw|A ]p `#KVW 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
i?A4uyYwS
Qg%B<3 < bEMD2ABm 物方参数部分设定,
DdN{=}A 选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°;
\6T&gX 光阑固定为1表面;
W-<C%9O! 选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5;
:&/'rMi<T aHXd1\6m 光瞳 YMP1 输入为5
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H .JA)*b- Zyu4! 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;
38tRb"3zP 请评论留言获取
镜头文件代码
dArg'Dc4 T5=3 jPQ 3.定义孔径及空间位置;
~N;kF.q&>& [as\>@o
'hf#Q9W5 Z0`Bn5
!.?2zp~ w+fsw@dK& 查看实体模型图:
VWj]X7v XPBKQm_}
2>Xgo% ,_!pUal 进行像质分析:
h
rW ,gVA^]eDh 网格畸变
,ZHIXylZ r,cV(
c/jU+,_g %|*tL7 RMS 光斑半径
N<zD<q .D(H@3qA@
I%ivY o+*YX!]#L 基本 PSF
2`9e20
% r`hW\4{ A_tdtN< 镜头基本参数
\uQ yp*P1s e4fh<0gX
Sb+^~M J/mLmSx 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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