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。
"M=1Eb$6= $Zf]1?|xa 以下是初始结构
参数,如下表所示:
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m@UM*D
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i>z {QE
fnn/akGKI AR7]~+X 光学系统的结构图,如下图所示:
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6|]e}I@<2 fi';Mb3B3 这个三片式的 Pancake 系统沿光轴由人眼侧至显示屏侧依序包括:
光源、第一片
透镜、PBS、四分之一波片 QWP、第二片透镜、第三片透镜。
nSB@xP#& Vi<F@ji 其中 PBS 可以反射某种偏振方向的光,并且透射与该反射偏振光垂直正交的偏振光;四分之一波片 QWP 可以改变偏振光的状态,可以将线偏振光与圆偏振光相互转化;第三片透镜右侧S6镀有半透半反膜层。第二片透镜右侧S2镀有S反P透膜层。
!Bn,f2 i"
>kF@]c8 实际应用中,从显示屏发出的圆偏振光(假设为左旋)通过半透半反镜(第三片透镜)进入光学系统。当穿过第二片透镜和 Half Mirror 时,透射50%的光并保持左旋圆偏振光(LCP)。然后,通过 QWP 将其转化为S偏振光。PBS 反射S偏振光,重新通过 QWP ,转化成为左旋圆偏振光(LCP),穿过第二片透镜,到达半透半反镜(第三片透镜)右侧S6时反射当前50%的光,变成右旋圆偏振光(RCP),重新穿过第二片透镜和第三片透镜,经过 QWP 变为P偏振光,在 PBS 发生透射,最终达到出瞳。因为 Half Mirror 的存在,理论上系统的效率为25%。
ZGQz@H5 H]VoXJ\* 设计流程:
GaLQ/V2R !s(s^ 先按照设计参数建模。
d2O x:| <) SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型:
b1-'q^M 1.先定义好系统物方参数等信息
zfm#yDf x^/453Lk 设定系统单位为mm,镜头表面数设定为16,其他选项保持为默认情况
aX|LEZ;D> Iz[wrtDI1
)jed@? z-?WU 波长在默认的可见光波段中添加0.5461波段,权重设定为1,并设定为短波长
z9HUI5ns
x4;ndck%U UGK,+FN 物方参数部分设定,
E{}Vi>@V? 选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°;
{Zrf>ST 光阑固定为1表面;
"UTAh6[3oD 选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5;
ZA'Qw2fF0 u]s}@(+. 光瞳 YMP1 输入为5
m-XS_5x\ zOA2chy4
R]"3^k* 's 'H&sa 2.根据
光线到达的序列,选择面型并按照序列设置面型参数;
3Tz~DdB 请评论留言获取
镜头文件代码
n_@cjO s:Io5C( 3.定义孔径及空间位置;
n$y@a?al |J^$3RX
HR$;QHl~F Y@Ti2bI`v
#qg(DgH
7 n
?+dX^j 查看实体模型图:
=JfSg'7 \#q|.d$u
p
_q]Rt (bON[6OGm 进行像质分析:
>^zbDU1wT .yb=I6D;<3 网格畸变
?$Ii_. {x<yDDIv_
)m.U"giG++ ioJr2wq6 RMS 光斑半径
*1CZRfWI 0=V
-{
##|]el%Y #Iwxt3K 基本 PSF
*W$bhC'w
&20}64eW% jRNDi_u?Wb 镜头基本参数
&@/25Y2 y sFp`
zHk7!|%Y w ^8i!jCy 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。
d{*e0 [ 此帖被小火龙果在2024-04-01 09:52重新编辑 ]