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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。 ^Xjh?+WM  
    &f1dCL%z7  
    以下是初始结构参数,如下表所示: p;av63 i  
    |ToCRM  
    ,]e!OZ[$m  
    3rX5haD\  
    F5Tah{  
    z@hlN3dg  
    光学系统的结构图,如下图所示: [bH5UTA  
    w]w>yD>$  
    9H5S@w[je  
    /I~iUND"G  
    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。 $Oa} U3  
    HpI[Af}l  
    其中 PBS 可以反射某种偏振方向的光,并且透射与该反射偏振光垂直正交的偏振光;四分之一波片 QWP 可以改变偏振光的状态,可以将线偏振光与圆偏振光相互转化;第三片透镜右侧S6镀有半透半反膜层。第二片透镜右侧S2镀有S反P透膜层。 (hTe53d<S?  
    Y2i:ZP  
    实际应用中,从显示屏发出的圆偏振光(假设为左旋)通过半透半反镜(第三片透镜)进入光学系统。当穿过第二片透镜和 Half Mirror 时,透射50%的光并保持左旋圆偏振光(LCP)。然后,通过 QWP 将其转化为S偏振光。PBS 反射S偏振光,重新通过 QWP ,转化成为左旋圆偏振光(LCP),穿过第二片透镜,到达半透半反镜(第三片透镜)右侧S6时反射当前50%的光,变成右旋圆偏振光(RCP),重新穿过第二片透镜和第三片透镜,经过 QWP 变为P偏振光,在 PBS 发生透射,最终达到出瞳。因为  Half Mirror 的存在,理论上系统的效率为25%。 xcO Si>  
    Y>z~0$  
    设计流程: F)4Y;;#  
    r=[T5,L(s  
    先按照设计参数建模。 b;#Z/phix  
    SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型: ?[Xv(60]  
    1.先定义好系统物方参数等信息 \gferWm  
    -E1b5i;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 `mV&[`NZ  
    6Zwrk-,A  
    Sw~jyUEr  
    9J% ~?k  
    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 [@MV[$W5  
    3A2X1V"  
    d *ch.((-  
    物方参数部分设定, L2Ynv4llm  
    选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°; COJny/FT|  
    光阑固定为1表面; "\bbe@  
    选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5; bY:A7.p7#  
    gV]]?X&  
    光瞳 YMP1 输入为5 F)KUup)gc  
    7a.$tT  
    .XR`iX Y  
    #|76dU  
    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; D{YAEG   
    请评论留言获取镜头文件代码 1euL+zeh  
    s-]k7a 2V  
    3.定义孔径及空间位置; 3uO#/EbS  
    BE/#=$wPjM  
    -MZ LkSU  
    GEU:xn  
    Hm@+(j(N96  
    -?gr3rV@  
    查看实体模型图: ;pu68N(B  
    ZaQg SE>Y  
    Gqvnc8V&  
    k@nx+fO}P  
    进行像质分析: FHWzwi*u}  
    NBzyP)2)  
    网格畸变 F/z$jj)  
    [|PVq#(  
    '6Dt@^-PZ  
    v2R41*z,  
    RMS 光斑半径 %O-RhB4q  
    sU"D%G  
    c%-s_8zvi  
    VF1)dd  
    基本 PSF o, e y.  
    5`CPaJT$  
    !<\"XxK+l  
    镜头基本参数 S'~Zlv 3`  
    (CKx s I@  
    -#srn1A>  
    +!9&E{pmo  
    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。 VP^Yph 8R  
    [ 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? Y; =y-D