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    [原创]SYNOPSYS 光学设计软件课程六十五:VR 眼镜 pancake 光学设计 [复制链接]

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    离线小火龙果
     
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2024-03-25
    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。 jovI8Dw >  
    B2Qt tcJ  
    以下是初始结构参数,如下表所示: xMNUy B{?  
    [+EmV>Y  
    (055>D6  
    4{JoeIRyz  
    _]btsv\)f  
    7M*&^P\}es  
    光学系统的结构图,如下图所示: XlP q>@4p  
    +jQHf-l  
    Vvk1 D(  
    x5[wF6A  
    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。 bK:mt`  
    NO5\|.,Z  
    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。 1sgI,5liUs  
    ^$-ID6  
    实际应用中,从显示屏发出的圆偏振光(假设为左旋)通过半透半反镜(第三片透镜)进入光学系统。当穿过第二片透镜和 Half Mirror 时,透射50%的光并保持左旋圆偏振光(LCP)。然后,通过 QWP 将其转化为S偏振光。PBS 反射S偏振光,重新通过 QWP ,转化成为左旋圆偏振光(LCP),穿过第二片透镜,到达半透半反镜(第三片透镜)右侧S6时反射当前50%的光,变成右旋圆偏振光(RCP),重新穿过第二片透镜和第三片透镜,经过 QWP 变为P偏振光,在 PBS 发生透射,最终达到出瞳。因为  Half Mirror 的存在,理论上系统的效率为25%。 y/57 >.3  
    (D5 dN\  
    设计流程: X6I"&yct  
    CX/ _\0 G4  
    先按照设计参数建模。 z\wY3pIr2  
    SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型: 'jAX&7G`  
    1.先定义好系统物方参数等信息 ]t$wK  
    ,.;q[s8  
    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 wWjZXsOd  
    J:g4ES-/   
    v4c*6(m  
    .!|\Y!]^r  
    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 1vw [{.wC  
    j4pxu/2  
    XFJGL!wWm[  
    物方参数部分设定, (JV [7u -  
    选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°; % NSb8@  
    光阑固定为1表面; ]\DZW4?'  
    选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5; {/|RKV83  
    h"R{{y f2  
    光瞳 YMP1 输入为5 (55k70>i3  
    )Iu0MN&  
    L\;n[,.  
    h=:Ls]ZU  
    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; JmlMfMpXMs  
    请评论留言获取镜头文件代码 r"HQ>Wn  
    WBc,/lgZ  
    3.定义孔径及空间位置; hb@,fgo!Q  
    f_\,H|zco)  
    %DOV)Qc2  
    _,r2g8qm  
    z)AZ:^!O  
    {v3?.a$ u  
    查看实体模型图: #R^^XG`1  
    E~]37!,\\9  
    j >pv@D  
    wz[Xay9jW  
    进行像质分析: lqaOLZH  
    AN)exU ?  
    网格畸变 B Oc2<M/\  
    o/dj1a~U  
    C?OqS+  
    Lp1\vfU<+  
    RMS 光斑半径 2g0_[$[m  
    W"3YA+qpI  
    GpwoS1#)0|  
    #/"?.Z;SSH  
    基本 PSF PvHX#wJ  
    $X\deJ1Hi  
    |f+`FOliP  
    镜头基本参数 pc+'/~  
    8cKP_Ec  
    CpGy'Ia  
    8bTE# 2+-  
    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。 [N=v=J9  
    [ 此帖被小火龙果在2024-04-01 09:52重新编辑 ]
     
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    离线hello2024
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    只看该作者 1楼 发表于: 2024-03-25
    学一学。
    离线bugs
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    只看该作者 2楼 发表于: 2024-05-09
    楼主你好,请问SYNOPSYS软件相关的书籍有吗?可否分享学习一下。
    离线lnln2019
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    只看该作者 3楼 发表于: 2024-09-07
    请问畸变一般控制是多少呢?
    离线beilazhula
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    只看该作者 4楼 发表于: 2024-10-12
    请问用zemax软件可以复现你的结构吗? Xaw&41K