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。
,KXS6:1%5Y `lAe2l^ 以下是初始结构
参数,如下表所示:
6,nws5dh <ID/\Qx`q 0w'%10"&U+ t5r,3x!E jB+K)NXHL sdk%~RN0T 光学系统的结构图,如下图所示:
.;ptgX <:[P&Y 9#K,@X5 j [LDV*79Z 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。
0 K
T.@P Z=VAjJ;i[ 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。
5Jo><P a Nj8 `<Sl 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%。
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1:7{k 'CE3
|x\%K 设计流程:
f+#^Lngo `Sh#>
Jp 先按照设计参数建模。
1SddZ5 SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型:
T%GdvtmS> 1.先定义好系统物方参数等信息
vM_UF{a$= FsZW, 设定系统单位为mm,镜头表面数设定为16,其他选项保持为默认情况
qmNg Ez% >HvgU_ <m;idfn q J)[2:.G 波长在默认的可见光波段中添加0.5461波段,权重设定为1,并设定为短波长
gIGyY7{(s8 4/6?wX :bJT2o[ 物方参数部分设定,
oMM+af 选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°;
05]y*I 光阑固定为1表面;
yV;_ ]_EO 选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5;
gP&G63^ du,mbTQib 光瞳 YMP1 输入为5
>ZAb9=/M)F 1}O&q6\"J xa7~{ E, k!9LJ%Xh 2.根据
光线到达的序列,选择面型并按照序列设置面型参数;
rA<>k/a
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镜头文件代码
{51<EvyE* ^T(v4'7 3.定义孔径及空间位置;
xqP DL9\ O+8]y4%5 \6]Uj+ QqpXUyHp[ 0l.\KF kU*Fif 查看实体模型图:
dRl*rP/ |wef [|@% wrORyj ~353x%e' 进行像质分析:
33O O%rWi XsOz
{?G 网格畸变
y `)oD0)Fj y(^hlX6gQ FLWQY, U|[+M@F_L RMS 光斑半径
mpsi{%gA
?^y!}( `$kKTc:f itH`
s<E 基本 PSF
G54,`uz2 )GbVgYkk hv]}b'M$ 镜头基本参数
BQ[,(T`+R &:]ej6V'[ m+jW+ a$}n4p 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。
28u3B2\$ [ 此帖被小火龙果在2024-04-01 09:52重新编辑 ]