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。
TO;]9`~;Mu `04Y ;@w 以下是初始结构
参数,如下表所示:
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2{Lc^6i(t o2t@-dNi 光学系统的结构图,如下图所示:
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d#$i/&gE /ux#U]x 这个三片式的 Pancake 系统沿光轴由人眼侧至显示屏侧依序包括:
光源、第一片
透镜、PBS、四分之一波片 QWP、第二片透镜、第三片透镜。
+k"8e?/e. [Nzg
8FP 其中 PBS 可以反射某种偏振方向的光,并且透射与该反射偏振光垂直正交的偏振光;四分之一波片 QWP 可以改变偏振光的状态,可以将线偏振光与圆偏振光相互转化;第三片透镜右侧S6镀有半透半反膜层。第二片透镜右侧S2镀有S反P透膜层。
m'vOFP)' \H'CFAuF 实际应用中,从显示屏发出的圆偏振光(假设为左旋)通过半透半反镜(第三片透镜)进入光学系统。当穿过第二片透镜和 Half Mirror 时,透射50%的光并保持左旋圆偏振光(LCP)。然后,通过 QWP 将其转化为S偏振光。PBS 反射S偏振光,重新通过 QWP ,转化成为左旋圆偏振光(LCP),穿过第二片透镜,到达半透半反镜(第三片透镜)右侧S6时反射当前50%的光,变成右旋圆偏振光(RCP),重新穿过第二片透镜和第三片透镜,经过 QWP 变为P偏振光,在 PBS 发生透射,最终达到出瞳。因为 Half Mirror 的存在,理论上系统的效率为25%。
FPM}:c4 9dhFQWz" 设计流程:
I.n{ "=$B@ p>hCh5 先按照设计参数建模。
rea}Uq+po SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型:
OW5|oG
1.先定义好系统物方参数等信息
ob()+p.k K F$pd]F!# 设定系统单位为mm,镜头表面数设定为16,其他选项保持为默认情况
l2_E6U" ?f%DVK d
5;uX"zG A_$Mt~qKi^ 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
Y3F.hk}O
& ;x1Rx XVK[p=cIL 物方参数部分设定,
MLDg).5 选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°;
c^/?VmCQ} 光阑固定为1表面;
g960;waz3 选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5;
ur_"m+ p9bxhnn| 光瞳 YMP1 输入为5
'jO-e^qT F[qIfh4
^bgm0,M GA@Q:n8UuR 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;
7m)ykq:? 请评论留言获取
镜头文件代码
;$&5I9N 9kiy^0
7G 3.定义孔径及空间位置;
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Yoym5<xE [[Eu?vQ9R
XzwQ,+IAr HK4`@jYQ 查看实体模型图:
~k_zMU-1 L,ey3i7a\
WYd,tGz JqhVD@1{ 进行像质分析:
#~qp8
w WX$^[^=HC 网格畸变
#]hkQo GHrT?zEX
*j; r|P;g @G-k]IWi RMS 光斑半径
E
MbI\=>yS =-&iF
]cY'6'}Hz w9h5f 基本 PSF
"4-Nnm
?ew]i'9( G
U/k^Qy 镜头基本参数
hLA=7 -5*;J&.
%R5MAs&-5 1;9E*= 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。
EjCs [ 此帖被小火龙果在2024-04-01 09:52重新编辑 ]