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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。 f?b"iA(6  
    ~ 1pr~  
    以下是初始结构参数,如下表所示: u>$t'  
    JRFtsio*  
    5;S.H#YOpO  
    K^$=dLp  
    {$r[5%L\H  
    ;=@0'xPEa-  
    光学系统的结构图,如下图所示: ddo#P%sH'  
    eQ"E   
    } %z   
    #%s#c0TX  
    这个三片式的 Pancake 系统沿光轴由人眼侧至显示屏侧依序包括:光源、第一片透镜、PBS、四分之一波片 QWP、第二片透镜、第三片透镜。 :KN-F86i  
    r/sNrB1U"y  
    其中 PBS 可以反射某种偏振方向的光,并且透射与该反射偏振光垂直正交的偏振光;四分之一波片 QWP 可以改变偏振光的状态,可以将线偏振光与圆偏振光相互转化;第三片透镜右侧S6镀有半透半反膜层。第二片透镜右侧S2镀有S反P透膜层。 sGb{9.WK  
    =EIkD9u  
    实际应用中,从显示屏发出的圆偏振光(假设为左旋)通过半透半反镜(第三片透镜)进入光学系统。当穿过第二片透镜和 Half Mirror 时,透射50%的光并保持左旋圆偏振光(LCP)。然后,通过 QWP 将其转化为S偏振光。PBS 反射S偏振光,重新通过 QWP ,转化成为左旋圆偏振光(LCP),穿过第二片透镜,到达半透半反镜(第三片透镜)右侧S6时反射当前50%的光,变成右旋圆偏振光(RCP),重新穿过第二片透镜和第三片透镜,经过 QWP 变为P偏振光,在 PBS 发生透射,最终达到出瞳。因为  Half Mirror 的存在,理论上系统的效率为25%。 G`zm@QL  
    | 3%8&@ho  
    设计流程: ca}2TT&t  
    />Nt[o[r  
    先按照设计参数建模。 \1`O_DF~o  
    SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型: ,47qw0=C  
    1.先定义好系统物方参数等信息 @KA4N`  
    eq"]%s  
    设定系统单位为mm,镜头表面数设定为16,其他选项保持为默认情况 nie%eC&U  
    ]d`VT)~vje  
    DJ%PWlK5  
    sr}E+qf  
    波长在默认的可见光波段中添加0.5461波段,权重设定为1,并设定为短波长 to\N i~a&  
    6,uX,X5  
    <X5 fUU"+U  
    物方参数部分设定, RL<c>PY  
    选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°; ?}7p"3j'z  
    光阑固定为1表面; KU;9}!#  
    选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5; +>9Q/E  
    ^J d r>@  
    光瞳 YMP1 输入为5 WKU=.sY  
    iO[<1?  
    *j-aXN/$  
    /@Zrq#o zx  
    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; MPk5^ua:  
    请评论留言获取镜头文件代码 I0a<%;JJW  
    s <Fl p  
    3.定义孔径及空间位置; \?N2=jsu$  
    ??T#QQ  
    akT6^cP^  
    "] iB6  
    fzA9'i`  
    m4g$N)  
    查看实体模型图: "vGW2~*)  
    X7 w Ky(g  
    = f i$}>\  
    qw8Rlws%  
    进行像质分析: fX+O[j  
    L6LZC2N+2  
    网格畸变 \L\b$4$d  
    m6djeOl  
    yZ`wfj$Jj  
    -(#iIgmP  
    RMS 光斑半径 }{"fJ3] c^  
    A9JdU&  
    PT9*)9<L  
    HKr Mim-  
    基本 PSF @R  6@]Dm  
    qv"$Bd:]r  
    Q^ (b)>?r;  
    镜头基本参数 ((I%'   
    +]50DxflA  
    `p7=t)5k  
    39|MX21k  
    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。 |W\(kb+  
    [ 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? 9?3&?i2-