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。
^Xjh ?+WM &f1dCL%z7 以下是初始结构
参数,如下表所示:
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,]e!OZ[$m 3rX5haD\
F5Tah{ z@hlN3dg 光学系统的结构图,如下图所示:
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9H5S@w[je /I~iUND"G 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。
$Oa}U3 HpI[Af}l 其中 PBS 可以反射某种偏振方向的光,并且透射与该反射偏振光垂直正交的偏振光;四分之一波片 QWP 可以改变偏振光的状态,可以将线偏振光与圆偏振光相互转化;第三片透镜右侧S6镀有半透半反膜层。第二片透镜右侧S2镀有S反P透膜层。
(hTe53d<S? Y2i:ZP 实际应用中,从显示屏发出的圆偏振光(假设为左旋)通过半透半反镜(第三片透镜)进入光学系统。当穿过第二片透镜和 Half Mirror 时,透射50%的光并保持左旋圆偏振光(LCP)。然后,通过 QWP 将其转化为S偏振光。PBS 反射S偏振光,重新通过 QWP ,转化成为左旋圆偏振光(LCP),穿过第二片透镜,到达半透半反镜(第三片透镜)右侧S6时反射当前50%的光,变成右旋圆偏振光(RCP),重新穿过第二片透镜和第三片透镜,经过 QWP 变为P偏振光,在 PBS 发生透射,最终达到出瞳。因为 Half Mirror 的存在,理论上系统的效率为25%。
xcO Si> Y>z~0$ 设计流程:
F)4Y;;# r=[T5,L(s 先按照设计参数建模。
b;#Z/phix SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型:
?[Xv(60] 1.先定义好系统物方参数等信息
\gferWm -E1b5i;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
`mV&[`NZ 6Zwrk-,A
Sw~jyUEr 9J%
~?k 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
[@MV[$W5
3 A2X1V" d*ch.((- 物方参数部分设定,
L2Ynv4llm 选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°;
COJny/FT| 光阑固定为1表面;
"\bbe @ 选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5;
bY:A7.p7# gV]]?X& 光瞳 YMP1 输入为5
F)KUup)gc 7a.$tT
.XR`iXY #|76dU 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;
D{YAEG 请评论留言获取
镜头文件代码
1euL+zeh s-]k 7a2V 3.定义孔径及空间位置;
3uO#/EbS BE/#=$wPjM
-MZLkS U GEU:xn
Hm@+(j(N96 -?gr3rV@ 查看实体模型图:
;pu68N(B ZaQgSE>Y
Gqvnc8V& k@nx+fO}P 进行像质分析:
FHWzwi*u} NBzyP)2) 网格畸变
F/z$jj) [|PVq#(
'6Dt@^-PZ v2R41*z, RMS 光斑半径
%O-RhB4q sU"D%G
c%-s_8zvi VF1)dd 基本 PSF
o, e y.
5`CPaJT$ !<\"XxK+l 镜头基本参数
S'~Zlv3` (CKx
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I@
-#srn1A> +!9&E{pmo 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。
VP^Yph 8R [ 此帖被小火龙果在2024-04-01 09:52重新编辑 ]