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。
Q;3`T7 WMtFXkf6" 以下是初始结构
参数,如下表所示:
Ro2V-6/ geyCS3
:p IwnDG;+Ap Fw&ImRMk Qt4mg?X/ o4FHR+u<M 光学系统的结构图,如下图所示:
?fy37m(M} OoA!N-Q 3'.3RKV SzpUCr" 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。
2K>1,[ C'Z n+=qT$w) 其中 PBS 可以反射某种偏振方向的光,并且透射与该反射偏振光垂直正交的偏振光;四分之一波片 QWP 可以改变偏振光的状态,可以将线偏振光与圆偏振光相互转化;第三片透镜右侧S6镀有半透半反膜层。第二片透镜右侧S2镀有S反P透膜层。
4Y59^ 2Ty]s~ 实际应用中,从显示屏发出的圆偏振光(假设为左旋)通过半透半反镜(第三片透镜)进入光学系统。当穿过第二片透镜和 Half Mirror 时,透射50%的光并保持左旋圆偏振光(LCP)。然后,通过 QWP 将其转化为S偏振光。PBS 反射S偏振光,重新通过 QWP ,转化成为左旋圆偏振光(LCP),穿过第二片透镜,到达半透半反镜(第三片透镜)右侧S6时反射当前50%的光,变成右旋圆偏振光(RCP),重新穿过第二片透镜和第三片透镜,经过 QWP 变为P偏振光,在 PBS 发生透射,最终达到出瞳。因为 Half Mirror 的存在,理论上系统的效率为25%。
9~~NxWY%x fu\j 设计流程:
(k!7`<k!Y QYo04`Rl 先按照设计参数建模。
^O7sQ7V"f= SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型:
OlyW/hd 1.先定义好系统物方参数等信息
%_s)Gw&sq Q(w; 设定系统单位为mm,镜头表面数设定为16,其他选项保持为默认情况
`:3nF' bI0xI[#Q Lm}.+.O~d +&u/R')?6r 波长在默认的可见光波段中添加0.5461波段,权重设定为1,并设定为短波长
#w|v.35%? F,S)P`? b(N\R_IQ~ 物方参数部分设定,
iqB5h|
` 选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°;
Ti)Me-g 光阑固定为1表面;
_}p[(sTV 选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5;
P@UE.0NYX P.Bwfa 光瞳 YMP1 输入为5
,TWlg NL:-3W7vf <Mvniz ^*f D 2.根据
光线到达的序列,选择面型并按照序列设置面型参数;
=At" Q6-O 请评论留言获取
镜头文件代码
J(}PvkA c?CfM> 3.定义孔径及空间位置;
'8)kFR^9 ~-vCY pdJ]V`m +r"}@8/\1 sTP\} tx
d0S! 查看实体模型图:
~3M4F^ 1LS1 ZY B0|W !{+CzUo@ 进行像质分析:
r}qDvC D RdD>&D$I 网格畸变
4r4 #u'Om zB0*KgAn{ ?l%4
P5 iw MxTty RMS 光斑半径
&G_#=t& U%bm{oVn :AlvWf$d m2^vH+wD 基本 PSF
ORrZu$n`p kP$E+L
t[+bZUS$~ 镜头基本参数
plPPf+\ 8<}=f4vUj5 EGgw#JAi#t `w#VYs|k 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。
hNh!H<}|m8 [ 此帖被小火龙果在2024-04-01 09:52重新编辑 ]