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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。 R &T(S  
    jJ|O]v$N  
    以下是初始结构参数,如下表所示: Gi Zy C  
    au0)yg*V1  
    Q6"r^w Wx  
    )P\ec  
    b_cD >A  
    3ef]3  
    光学系统的结构图,如下图所示: .P-@ !Q5*  
    +<8r?d2  
    Ko2{[%  
    VY Va8[}  
    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。 b^6Ooc/-k  
    $6BXoh!  
    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。 F7cv`i?2."  
    g2w0#-  
    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%。 AdR}{:ia  
    lN{-}f;TN  
    设计流程: |;Jcf3e(  
    V\X.AGc  
    先按照设计参数建模。 Fag%#jxI  
    SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型: O62H4oT  
    1.先定义好系统物方参数等信息 *%\z#Bje@  
    8]'qJ;E2  
    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 A;q}SO%b  
    f{k2sU*uBE  
    Ba6''?;G  
    1i#M(u_  
    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 ^'6!)y#  
    I tp7X  
    l#V"14y  
    物方参数部分设定, l;F3kA  
    选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°; YM/GSSq  
    光阑固定为1表面; qmv%N  
    选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5; %0$$tS +  
    g' H!%<  
    光瞳 YMP1 输入为5 *d?,i -Q.+  
    W32bBzhL  
    jrZM  
    K"#np!Y)  
    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; @/E5$mX`  
    请评论留言获取镜头文件代码 *";,HG?|Iz  
    ~t.*B& A  
    3.定义孔径及空间位置; i|)<#Ywl  
    egK,e?~  
    q.g<gu]  
    ~4`LOROC  
    E5/-?(N  
    yL7a*C&  
    查看实体模型图: Jp=ur)Dj  
    R'uM7,7  
    ^8ZVB.Fv  
    k8Qm +r<p  
    进行像质分析: cX 9 !a,  
    nX7{09  
    网格畸变 `p|{(g'  
    Pa 'g=-  
    t5\~Z}G8  
    3<88j&9  
    RMS 光斑半径 }*4XwUM e  
    jSsbLa@  
    U,_uy@fE=?  
    d OQU#5  
    基本 PSF 7hlgm7 ^  
    WZOi,  
    d3v5^5kU  
    镜头基本参数 dq+VW}[EO  
    8 2nQ]  
    l{[{pAm  
    "94e-Nx  
    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。 lfba   
    [ 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? ,kS3Ioj