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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 正序阅读 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。 2Zu9? L ,I  
    teok*'b:  
    以下是初始结构参数,如下表所示: f+e"`80$*C  
    oW~W(h!  
    I~7iIUD  
    pGie!2T E  
    Bii'^^I;?  
    `Vvi]>,cg`  
    光学系统的结构图,如下图所示: LnR>!0:c  
    & SXw=;B  
    4Kj.o  
    'sEnh<  
    这个三片式的 Pancake 系统沿光轴由人眼侧至显示屏侧依序包括:光源、第一片透镜、PBS、四分之一波片 QWP、第二片透镜、第三片透镜。 c>bns/f  
    jKUEs75]  
    其中 PBS 可以反射某种偏振方向的光,并且透射与该反射偏振光垂直正交的偏振光;四分之一波片 QWP 可以改变偏振光的状态,可以将线偏振光与圆偏振光相互转化;第三片透镜右侧S6镀有半透半反膜层。第二片透镜右侧S2镀有S反P透膜层。 ZU 3Psj  
    .}__XWK5  
    实际应用中,从显示屏发出的圆偏振光(假设为左旋)通过半透半反镜(第三片透镜)进入光学系统。当穿过第二片透镜和 Half Mirror 时,透射50%的光并保持左旋圆偏振光(LCP)。然后,通过 QWP 将其转化为S偏振光。PBS 反射S偏振光,重新通过 QWP ,转化成为左旋圆偏振光(LCP),穿过第二片透镜,到达半透半反镜(第三片透镜)右侧S6时反射当前50%的光,变成右旋圆偏振光(RCP),重新穿过第二片透镜和第三片透镜,经过 QWP 变为P偏振光,在 PBS 发生透射,最终达到出瞳。因为  Half Mirror 的存在,理论上系统的效率为25%。 fU6YJs.H^8  
    Ts!'>_<Je  
    设计流程: l b(  
    w:\} B'u  
    先按照设计参数建模。 +\=g&G,  
    SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型: o2fih%p?1  
    1.先定义好系统物方参数等信息 V60L\?a  
    :9&c%~7B9  
    设定系统单位为mm,镜头表面数设定为16,其他选项保持为默认情况 (?zg.y  
    :8b'HhjM  
    p%I)&- 8  
    ).KA0-  
    波长在默认的可见光波段中添加0.5461波段,权重设定为1,并设定为短波长 J;& y?%{@5  
    u`|%qRt  
    ` o)KG,  
    物方参数部分设定, ztVTXI%Kz  
    选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°; P@N+jS`Vf  
    光阑固定为1表面; Vb,V N?l  
    选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5; /A9RmTb  
    +tPBm{|  
    光瞳 YMP1 输入为5 8maWF.xq  
    7uR;S:WX  
    "0eX/ rY%  
    t}+/GSwT  
    2.根据光线到达的序列,选择面型并按照序列设置面型参数; *'((_ NZ>  
    请评论留言获取镜头文件代码 tpWGmj fo>  
    Lx,=Up.  
    3.定义孔径及空间位置; aUw-P{zp%  
    OnTe_JML  
    xsa`R^5/c  
    53t_#Yte  
    NQ{(G8x9  
    vF^d40gV  
    查看实体模型图: /A{ Zf'DI  
    `n&:\Ib  
    v,<14w  
    &y!?R$?b  
    进行像质分析: z0[@O)Sj  
    &=lc]sk  
    网格畸变 `Gio 2gl9  
    $tZ {>!N  
    fJS:46  
    8c5YX  
    RMS 光斑半径 s%:fZ7y  
    T;6MUmyC  
    =RB {.%  
    J?O0ixU  
    基本 PSF 4l 67B]o  
    -8l<5g7  
    01A{\O1$j  
    镜头基本参数 A.>mk598  
    vT?^#  
    :[CV_ME.;  
    ;1(^H:7T  
    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。 /DAR'9@h  
    [ 此帖被小火龙果在2024-04-01 09:52重新编辑 ]
     
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    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? xO|r<R7d7  
    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hello2024
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    只看该作者 1楼 发表于: 2024-03-25
    学一学。