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。
V$ H(a`! qYA~Os1e 以下是初始结构
参数,如下表所示:
i3w~&y- 9`*ST(0/
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S 1 >aAM&4
CV
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+ @}4aF| 光学系统的结构图,如下图所示:
nFQuoU]ux D}?p>e|<D
{mJ'
Lb0; =cEsv&i 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。
p*b_"aF 1 6B?jc/V.R 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。
=Dq&lm,n relt7 sK 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%。
8ao-]QoMZ i.t%a{gL 设计流程:
LI%dJ*-V ]Ucw&B*@ 先按照设计参数建模。
NBPP?\1 SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型:
]CzK{-W 1.先定义好系统物方参数等信息
P PJ^;s OyO]; Yk 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
i47LX;} ,m{R
m0
vaB ql(?'2 GeP={lj 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
M{L- V
Rf!v{\ <L]Gk]k_R 物方参数部分设定,
/9pxEidVAS 选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°;
%+l95Dv1 光阑固定为1表面;
p}QDX*/sSu 选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5;
r-y;"h' ]VjvG}; 光瞳 YMP1 输入为5
5mZ2CDV 86=W}eV1r
/0/ouA>+ bo|THS
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;
"SMJ:g", 请评论留言获取
镜头文件代码
>=0]7k; 5?^#v 3.定义孔径及空间位置;
vxZ'-&;t E<jajYj
4:/V|E\D jC'h54,Mr
xqX3uq fQ5v?( 查看实体模型图:
)NZH{G UfX~GC;B
p3Ux%/ZqPV 8NfXYR# 进行像质分析:
}[akj8U <YW)8J 网格畸变
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dAyw
dcY(1p) Z+v,o1 RMS 光斑半径
4H6Fq*W{k cTq@"v di
O]tR~a Ca0sm 基本 PSF
&\9%;k
uP* kvi:e VNTbjn]
镜头基本参数
r,JQR)l0@V Z9DfwWI2nu
x[58C + M*0^<e~]F 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。
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