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。
YQFz6#Ew Lb<IEy77\ 以下是初始结构
参数,如下表所示:
WN%, EA1&D^nT C;/ONF
0 V]MAuD($ &\~*%:C r(Z?Fs/ 光学系统的结构图,如下图所示:
Qjnh;uBO Bhx.q,X ohyq/u+y~A ^>!&]@ 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。
vO~w~u5 "nfi:A1 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。
0F![<5X I3r")}P 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%。
2dKt}o>
^[}W} j> 设计流程:
C@t,oDU# {d xl8~/I 先按照设计参数建模。
sq(5k+y*J SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型:
i<>%y*+@ 1.先定义好系统物方参数等信息
7A'E+>1d K;rgLj0m 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
?SO!INJ p^q/u }Rh%bf7, CMbID1M3 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
st)v'ce, OgQ8yKfDB 6'e^np 物方参数部分设定,
-zJV(` 选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°;
*q,nALs 光阑固定为1表面;
m;rr7{7X 选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5;
8EdaqF jck(cc=R 光瞳 YMP1 输入为5
u*5}c7)uId -:'%YHxX Hf1b&8&:K I9aiAD0s 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;
: *[mvF 请评论留言获取
镜头文件代码
5Uy*^C7M^ s?S e]?i 3.定义孔径及空间位置;
h@1/ J@<f* fr04nl _yH">x< >7cj.% SEg{Gso9b 查看实体模型图:
c V@^< \}k R'l F !OD*] ecH7") 进行像质分析:
j x< <h_j F 2zUz[ 网格畸变
4G;KT~Cgb >d"\ "SQyy et/l7+/' RMS 光斑半径
;w]1H&mc*A m8F
\ESL m1]/8{EC7 XVfUr\=,T 基本 PSF
LX&O"YY [okV[7 =MM+(mD 镜头基本参数
'-I\G6w9 W=+AU!% 1|>vk+;1h 76 o[qay 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。
;*FY+jM [ 此帖被小火龙果在2024-04-01 09:52重新编辑 ]