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。
w0qrh\3du Tzr_K 以下是初始结构
参数,如下表所示:
\|e>(h!l; lS@0 $ HYcLXh vgu !%MI9Ok DrI"YX 4/KGrY!ck 光学系统的结构图,如下图所示:
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W tfB}U. X$*MxMNs
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-r^Q 这个三片式的 Pancake 系统沿光轴由人眼侧至显示屏侧依序包括:
光源、第一片
透镜、PBS、四分之一波片 QWP、第二片透镜、第三片透镜。
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="&r w>#{Nl7gz 其中 PBS 可以反射某种偏振方向的光,并且透射与该反射偏振光垂直正交的偏振光;四分之一波片 QWP 可以改变偏振光的状态,可以将线偏振光与圆偏振光相互转化;第三片透镜右侧S6镀有半透半反膜层。第二片透镜右侧S2镀有S反P透膜层。
?,s]5 pH&*5=t} 实际应用中,从显示屏发出的圆偏振光(假设为左旋)通过半透半反镜(第三片透镜)进入光学系统。当穿过第二片透镜和 Half Mirror 时,透射50%的光并保持左旋圆偏振光(LCP)。然后,通过 QWP 将其转化为S偏振光。PBS 反射S偏振光,重新通过 QWP ,转化成为左旋圆偏振光(LCP),穿过第二片透镜,到达半透半反镜(第三片透镜)右侧S6时反射当前50%的光,变成右旋圆偏振光(RCP),重新穿过第二片透镜和第三片透镜,经过 QWP 变为P偏振光,在 PBS 发生透射,最终达到出瞳。因为 Half Mirror 的存在,理论上系统的效率为25%。
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O
H{L y8*MNw 设计流程:
J)7\k$ D D5Zgi! 先按照设计参数建模。
k;5$]^x SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型:
#(@!:f1 1.先定义好系统物方参数等信息
"PgVvm#w' l5h+:^#M5c 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
Xir ERc.e 9S'u1% /q|r!+ 1Vf?Rw 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
/80H.|8O m(>MP/ (g" {A 物方参数部分设定,
8y:/!rRN 选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°;
G)|Xj70 光阑固定为1表面;
S?b^g'5m 选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5;
^aG$9N<\ iGq%|o> 光瞳 YMP1 输入为5
F
u> .7K)' #ovausK[7 kM6i{{Q 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;
epicY 请评论留言获取
镜头文件代码
p9>{X\eT: 3Pu8IXW 3.定义孔径及空间位置;
}Q2v~eD O2pntKI r'J="^k{ ?F6L, ?"F9~vx&G ,`Keqfx 查看实体模型图:
gmUXh;aHc = K)[3mXX (]E0fjk /0Jf/-}ovn 进行像质分析:
g6
H}a 4 s
s 4O 网格畸变
ZUyS+60 F50l->F2& Sj ly] -uKTEG[ RMS 光斑半径
$u~*V &4O2uEW0 1[yy/v'q kYhV1I 基本 PSF
|(%=zb=?X aD(3.=[R )3IUKz%\6p 镜头基本参数
.FN;3HU /[=Yv! E^iShe L6?~<#-m\M 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。
o;9 G{Xj3@ [ 此帖被小火龙果在2024-04-01 09:52重新编辑 ]