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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。 j|y"Lcq  
    TnPx.mwK\  
    以下是初始结构参数,如下表所示: <\?dPRw2>  
    ov'C0e+o  
    ET~^P  
    EB5 ^eNdL  
    &t74T"(d  
    G}'\  
    光学系统的结构图,如下图所示: C)ebZ3  
    *Di ;Gf@  
    }A7 ] bd  
    l>@){zxL  
    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。 ;VgB!  
    ,Z[pLF  
    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。 xGK"`\V  
    h x hl  
    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%。 Ng\]  
    cb_nlG!  
    设计流程: R|!4klb  
    r} a,  
    先按照设计参数建模。 3}i(i0+  
    SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型: 3x E^EXV  
    1.先定义好系统物方参数等信息 gg :{Xf*`  
    v`~egE17  
    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 qk!,:T  
    @)3orH  
    Vpf7~2[q%  
    gnZc`)z  
    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 Dmn{ppfyb  
    ^xF-IA#ZeB  
    e u?DSad  
    物方参数部分设定, 8>ODtKI *  
    选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°; 1tFx Z#(G  
    光阑固定为1表面; >W=^>8u  
    选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5; jxDA+7  
    6i*LP(n  
    光瞳 YMP1 输入为5 WizVw&Iv  
    3qwSm <  
    lA ZBlO  
    a*Ng+~5)6  
    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; cK1RmL"3  
    请评论留言获取镜头文件代码 d{RMX<;G  
    :X#'E Lo|  
    3.定义孔径及空间位置; <l^#FH  
    OG2&=~hOz-  
    >S HW  
    wy# 5p]!u  
    hE}y/A[  
    2I1CKA:7g  
    查看实体模型图: k\lU Q\/O5  
    \%]!/&>{6  
    QhmOO-Z?  
    -^= JKd &p  
    进行像质分析: <|4L+?_(&  
    ~X1<x4P\  
    网格畸变 Ia*T*q Ju  
    ]Kp -2KW  
    2B=+p83<  
    ?F@X>zR2  
    RMS 光斑半径 ? -`8w _3  
    -5Ln3\ O@  
    Xa/]} B  
    <=PYu:]h  
    基本 PSF }y#aO  
    ? ]hS^&  
    gYvT'72  
    镜头基本参数 ]d50J@W c  
    xs$ -^FnD  
    pDG>9P#mO  
    aq%i:};  
    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。 rb<9/z5-  
    [ 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? 5qQ\H}