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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。 ifQ*,+@fxR  
    ORw,)l  
    以下是初始结构参数,如下表所示: ,AFu C <  
    s?}e^/"v  
    dt]-,Y  
    7t0=[i  
    Qx#"q'2  
    g3/W=~r  
    光学系统的结构图,如下图所示: &)ChQZA  
    L|xbR#v  
    sf87$S0  
    :U%W%  
    这个三片式的 Pancake 系统沿光轴由人眼侧至显示屏侧依序包括:光源、第一片透镜、PBS、四分之一波片 QWP、第二片透镜、第三片透镜。 wKxtre(v  
    <{cQM$ #  
    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。 Om\vMd@!  
    K=k"a  
    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%。 Ya"a`ozq  
    zu{P#~21  
    设计流程: J=I:CD%  
    sIGMA$EK  
    先按照设计参数建模。 ,m:.-iy?  
    SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型: AjMh,@  
    1.先定义好系统物方参数等信息 IfAZn_  
    +gtbcF@rx  
    设定系统单位为mm,镜头表面数设定为16,其他选项保持为默认情况 Id .nu/  
    WiR(;m<g  
    aP+X}r  
    l'.VKh\C  
    波长在默认的可见光波段中添加0.5461波段,权重设定为1,并设定为短波长 b9HtR-iR;  
    WlC:l  
    u0c1:Uv#~e  
    物方参数部分设定, DU/]  
    选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°; X51:  
    光阑固定为1表面; k"zv~`i'  
    选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5; q ^N7 I@Y  
    >W+%8e  
    光瞳 YMP1 输入为5 qi D@'Va\  
    P* BmHz4KL  
    ag[wdoj  
    |{NYkw  
    2.根据光线到达的序列,选择面型并按照序列设置面型参数; 8^+%I/S$  
    请评论留言获取镜头文件代码 Hd ={CFip  
    s$`0yGmQ  
    3.定义孔径及空间位置; u^I|T.w<r6  
    T_5H&;a  
    '4Bm;&6M  
    eJX9_6m-  
    >jLY"  
    $Sip$\+*  
    查看实体模型图: <=/hi l  
     DA,?}  
    4p;`C  
    -zeG1gr3  
    进行像质分析: yq\K)g*=  
    3~ {:`[0Q  
    网格畸变 !F'YDjTot  
    J<h $ wM  
    E4/Dr}4  
    Ioa$51&  
    RMS 光斑半径  >Abdd  
    !?h;wR  
    ul>3B4  
    K Z91-  
    基本 PSF ?NsW|w_  
    YPk fx  
    E]-/Zbvdv  
    镜头基本参数 hnhd{$2Z  
    WW~sNC\3`(  
    SoK iE  
    ]GkfEh7/J  
    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。 m&&m,6``P  
    [ 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? s|r3Gv|G