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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。 /QY F|%7!  
    *[{j'7*cc  
    以下是初始结构参数,如下表所示: Q]YB.n3   
    ,c4HicRJ#  
    qtExd~E  
    1ZI1+TDH  
    Jqj!k*=/  
    f^FFn32u  
    光学系统的结构图,如下图所示: A#. %7S  
    1Z) Et,  
    ?qNU*d  
    1Ng+mT  
    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,4~zN8Ou  
    <Z]#vr q  
    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。 ^O18\a  
    g}s$s}  
    实际应用中,从显示屏发出的圆偏振光(假设为左旋)通过半透半反镜(第三片透镜)进入光学系统。当穿过第二片透镜和 Half Mirror 时,透射50%的光并保持左旋圆偏振光(LCP)。然后,通过 QWP 将其转化为S偏振光。PBS 反射S偏振光,重新通过 QWP ,转化成为左旋圆偏振光(LCP),穿过第二片透镜,到达半透半反镜(第三片透镜)右侧S6时反射当前50%的光,变成右旋圆偏振光(RCP),重新穿过第二片透镜和第三片透镜,经过 QWP 变为P偏振光,在 PBS 发生透射,最终达到出瞳。因为  Half Mirror 的存在,理论上系统的效率为25%。 j{%;n40$  
    5dm~yQN/  
    设计流程: 053bM)qW  
    #RBrii-,  
    先按照设计参数建模。 j(=w4Sd_W  
    SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型: XVqOiv)  
    1.先定义好系统物方参数等信息 HU'Mi8xxy  
    f' ?/P~[  
    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 &"^F;z/  
    )i~AXBt}  
    I8Aq8XBw  
    4rU/2}. q  
    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 eX+36VG\  
    0~bUW V  
    J#I RbO)  
    物方参数部分设定, ; Z]Wj9iY  
    选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°; G&ck98  
    光阑固定为1表面; (QDKw}O2b  
    选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5; 7%y$^B7{  
    J].Oxch&y  
    光瞳 YMP1 输入为5 =rA?,74  
    zMsup4cl  
     >Uw:cq  
    'z ?Hv  
    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; N d].(_  
    请评论留言获取镜头文件代码 $G".PWc  
    eFG/!b<17  
    3.定义孔径及空间位置; 2? qC8eC  
    Xs~'M/> O  
    /65YHXg,  
    <tD,Uu{P  
    NoiB9 8g  
    #L*\^ c  
    查看实体模型图: "`>6M&`U  
    ~CNB3r5R  
    `D4Wg<,9  
    o701RG ~)  
    进行像质分析: ` ,\b_SFg  
    ?2]fE[SqY  
    网格畸变 g(@F`W[  
    ,"EaZ/Bl/  
    y98FEG#S}  
    |'h (S|  
    RMS 光斑半径 "t0^4=c+7  
    q3x"9i `  
    7kLu rv  
    , Y:oTo=~  
    基本 PSF sY;h~a0n  
    \n{# r`T  
    uj8saNu  
    镜头基本参数 Z[#8F&QV!m  
    G"/;Cq=t  
    mkSu $c  
    Nf| 0O\+%y  
    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。 QLJ\>  
    [ 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? 1tY+0R