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。
f?b"i A(6 ~
1 pr~ 以下是初始结构
参数,如下表所示:
u>$t' JRFtsio*
5;S.H#YOpO K^$=dLp
{$r[5%L\H ;=@0'xPEa- 光学系统的结构图,如下图所示:
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}%z #%s#c0TX 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。
:KN-F86i r/sNrB1U"y 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。
sGb{9.WK =EIkD9u 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%。
G`zm@QL |3%8&@ho 设计流程:
ca}2TT&t /> Nt[o[r 先按照设计参数建模。
\1`O_DF~o SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型:
,47qw0=C 1.先定义好系统物方参数等信息
@KA4N` eq" ]%s 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
nie% eC&U ]d`VT)~vje
DJ%PWlK5 sr}E+qf 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
to\Ni~a&
6,uX,X5 <X5fUU"+U 物方参数部分设定,
RL<c>PY 选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°;
?}7p"3j'z 光阑固定为1表面;
KU;9}!# 选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5;
+>9Q/E ^J d
r>@ 光瞳 YMP1 输入为5
WKU=.sY iO[<1?
*j-aXN/ $ /@Zrq#o
zx 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;
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镜头文件代码
I0a<%;JJW s<Fl p 3.定义孔径及空间位置;
\?N2=jsu$ ??T#QQ
akT6^cP^ "]iB6
fzA9'i` m4g$N) 查看实体模型图:
"vGW2~*) X7wKy(g
= f i$}>\ qw8Rlws% 进行像质分析:
fX+O[j L6LZC2N+2 网格畸变
\L\b $4$d m6djeOl
yZ`wfj$Jj -(#iIgmP RMS 光斑半径
}{"fJ3] c^ A9JdU&
PT9*)9<L HKr
Mim- 基本 PSF
@R
6@]Dm
qv"$Bd:]r Q^(b)>?r; 镜头基本参数
((I%' +]50D xflA
`p7=t)5k 3 9|MX21k 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。
|W\(kb+ [ 此帖被小火龙果在2024-04-01 09:52重新编辑 ]