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。
WTImRXK4 3~nnCR[R 以下是初始结构
参数,如下表所示:
tmqY2. 6JKqn~0Kk gX0R)spg cZ)}LX /dv<qp )_/5*Ly@ 光学系统的结构图,如下图所示:
uV 7BK+[O 3O7!`Nm@ NPFpq,P> BD`2l!d 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。
JH:0
L pp7$J2s+j 其中 PBS 可以反射某种偏振方向的光,并且透射与该反射偏振光垂直正交的偏振光;四分之一波片 QWP 可以改变偏振光的状态,可以将线偏振光与圆偏振光相互转化;第三片透镜右侧S6镀有半透半反膜层。第二片透镜右侧S2镀有S反P透膜层。
Sm~l:v0% a'!zG cT 实际应用中,从显示屏发出的圆偏振光(假设为左旋)通过半透半反镜(第三片透镜)进入光学系统。当穿过第二片透镜和 Half Mirror 时,透射50%的光并保持左旋圆偏振光(LCP)。然后,通过 QWP 将其转化为S偏振光。PBS 反射S偏振光,重新通过 QWP ,转化成为左旋圆偏振光(LCP),穿过第二片透镜,到达半透半反镜(第三片透镜)右侧S6时反射当前50%的光,变成右旋圆偏振光(RCP),重新穿过第二片透镜和第三片透镜,经过 QWP 变为P偏振光,在 PBS 发生透射,最终达到出瞳。因为 Half Mirror 的存在,理论上系统的效率为25%。
:1Q!$ m YZ%Hu) 设计流程:
pv&y91 ~I{n^Q/a 先按照设计参数建模。
&ZL3{M SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型:
w`q%#qRk 1.先定义好系统物方参数等信息
H,N)4;F<c r\AyN=
y 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
gUeuUj J!:SPQ 1KjU ]
r2 rk)##) 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
sg+uBCGB Qx [t/~ C+|b1/N- 物方参数部分设定,
!qX_I db\ 选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°;
h,Q3oy\s1 光阑固定为1表面;
=zyC-;r! 选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5;
4C FB"?n0 WJ_IuX51' 光瞳 YMP1 输入为5
vap,y $C +|tC'gCnV /~^rr
f a{[x4d,z 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;
Br`IW 请评论留言获取
镜头文件代码
YfRkwKjy( P3oI2\)*i 3.定义孔径及空间位置;
e*L.U~ZR g&`pgmUX lGVEpCS} F4K0); v'e[GB0 X,LD 查看实体模型图:
~V$|i" Kw#i),M Aj0Tfdxy VZ\B<i 进行像质分析:
s&NX@ =KR
NvW 网格畸变
'{(UW.Awo 8HP6+c% Ybn`3 eQ&ZX3*} RMS 光斑半径
L =8rH5 AhNq/?Q Q~ AW,53\ 0 #b~JDO( 基本 PSF
>ss/D^YS ?`4+cx}n MX@_=Sp- 镜头基本参数
VP6ZiQ| ,%)6jYHR w yfm^?G|sW $5*WLG&AK 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。
~t~-A,1 [ 此帖被小火龙果在2024-04-01 09:52重新编辑 ]