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。
z[<pi: sf|_2sI 以下是初始结构
参数,如下表所示:
:IOn`mRYu J$e Z Lj ! X#3w-K yF [@W< bb0{-T)1 ZJ{+_ax0K 光学系统的结构图,如下图所示:
"' i [~ .D M1Knj
4 I]/ <_FF~lj 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。
^.><t+tM Yg:74; . 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。
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<m ?_<UOb* 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%。
FB^dp} 6A{s%v H 设计流程:
z;z'`A gIf+.^/m1 先按照设计参数建模。
[{d[f| SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型:
~[bMfkc3 1.先定义好系统物方参数等信息
CUTEp/+ rg]A_(3Bb 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
85d7IB{28 +{l3#Y |Jx2"0:M _sD]Viqc 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
EJSgTtp2 E]e[Ty1 J*W;{Vty 物方参数部分设定,
<:_]Yl 选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°;
]jT[dX|? 光阑固定为1表面;
V'BZ=.= 选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5;
@"#gO:|[i0 e"&9G}.f 光瞳 YMP1 输入为5
5qAE9G!c kgI.kT(= KE|u}M@v6 dpOL1rrE 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;
ZkVvL4yIK 请评论留言获取
镜头文件代码
MRY)m@*+6 qI/r_ 3.定义孔径及空间位置;
'| Q*~Lh `^4>^ C&#KdvN/r EKJc)|8 9p0HFri[ "%@=?X8 查看实体模型图:
C
Wl95g (H|d 3 uu46'aT T>:g
ME 进行像质分析:
y0y;1N'KK DB?PS^-2 网格畸变
\crb&EgID z@S8H6jM)S U3R`mHr0 BtBt>r(* RMS 光斑半径
A.cZa p]IhQnj2 HFCFEamBMP *V<2\- 基本 PSF
FO)nW:8] [A OluS lNp:2P 镜头基本参数
V?=zuB?' B
qiq w+TuS). ra#)*fG,~ 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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