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。
;Jh=7wx f*Z8C9) 以下是初始结构
参数,如下表所示:
b-)m'B}` j ^Tb= y7f,]<%e_ kGz0`8URu @fI1|v=eF BM~>=emc 光学系统的结构图,如下图所示:
j{8;5 ?x P\jnht [h5~1N n(}cK@ 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。
yj:<3_-C* ^bD)Tg5K 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^_]x51> g2Hz[C( 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%。
$,b1`* 'P AIh*qA 设计流程:
M0jC:*D`" J Wh5gOXd 先按照设计参数建模。
"b~-`ni SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型:
U4$}8~o4 1.先定义好系统物方参数等信息
`G@(Z:]f,t J!\Cs1!f 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
`>HM<Nn-0 =pT}] !7rk>YrY .RazjXAY 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
0Z.X;1= ??]b,f4CNa vtByC u5 物方参数部分设定,
3rxB]- 选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°;
e(z'uA{! 光阑固定为1表面;
8|cQW-L 选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5;
a<E\9DL qUSy0SQ/l 光瞳 YMP1 输入为5
yQ [n7du T)Uhp 9} *Pb6 pdw;SIoC 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;
mXSs:FqE! 请评论留言获取
镜头文件代码
RJ+["[k J<9;Ix8R 3.定义孔径及空间位置;
j}`XF?2D iBXS 4[XiD*
* &6@#W]_ ^~7/hm: af>^<q 查看实体模型图:
S^c;i VF bso3q<j F97HFt6{ U
=i=E}' 进行像质分析:
;irAq| 6k=*O|r 网格畸变
o>l/*i0I .4cVX|T EyDH-}Y fG,)`[eD!_ RMS 光斑半径
}2]m]D@%7 FoW|BGA~ KsDovy< s?yl4\]Muf 基本 PSF
lD-HQd =M],5<2; ]r(&hqdR 镜头基本参数
\c\z 6;j (7 O?NS ~(x"Y\PEu KBg5_+l 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。
&~&oB;uR [ 此帖被小火龙果在2024-04-01 09:52重新编辑 ]