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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。 tUmI#.v   
    kWfNgu$xK  
    以下是初始结构参数,如下表所示: sz.(_{5!  
    Z`xz|:D+  
    r\Wp\LfY&{  
    N(?yOB4gt  
    E<3hy  
    q{UP_6O F  
    光学系统的结构图,如下图所示: tUq* -9 V  
    /Q"nQSG  
    oHmU|  
    O0xL;@rBe  
    这个三片式的 Pancake 系统沿光轴由人眼侧至显示屏侧依序包括:光源、第一片透镜、PBS、四分之一波片 QWP、第二片透镜、第三片透镜。 Ep}KIBBO  
    ?lb1K'(  
    其中 PBS 可以反射某种偏振方向的光,并且透射与该反射偏振光垂直正交的偏振光;四分之一波片 QWP 可以改变偏振光的状态,可以将线偏振光与圆偏振光相互转化;第三片透镜右侧S6镀有半透半反膜层。第二片透镜右侧S2镀有S反P透膜层。 L%a ni}V  
    ->}K-n ),  
    实际应用中,从显示屏发出的圆偏振光(假设为左旋)通过半透半反镜(第三片透镜)进入光学系统。当穿过第二片透镜和 Half Mirror 时,透射50%的光并保持左旋圆偏振光(LCP)。然后,通过 QWP 将其转化为S偏振光。PBS 反射S偏振光,重新通过 QWP ,转化成为左旋圆偏振光(LCP),穿过第二片透镜,到达半透半反镜(第三片透镜)右侧S6时反射当前50%的光,变成右旋圆偏振光(RCP),重新穿过第二片透镜和第三片透镜,经过 QWP 变为P偏振光,在 PBS 发生透射,最终达到出瞳。因为  Half Mirror 的存在,理论上系统的效率为25%。 6|#^4D)  
    Y#PbC  
    设计流程: v@k62@;  
    n@BE*I<"  
    先按照设计参数建模。 ^(8 i` `V  
    SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型: FTt7o'U  
    1.先定义好系统物方参数等信息  Iz2K  
    QEM")(  
    设定系统单位为mm,镜头表面数设定为16,其他选项保持为默认情况 q*A2>0O  
    K0]'v>AWr  
    hQBeM7$F_  
    ?9i7+Y"  
    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 2 c'=^0:  
    kq:,}fc;B  
    n?pCMS|  
    物方参数部分设定, }i/&m&VU  
    选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°; 0+8ThZ?n  
    光阑固定为1表面; Ts;W,pgP  
    选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5; t1B0M4x9  
    d\, 4Wet;#  
    光瞳 YMP1 输入为5 1 X2oz  
    |Xd[%W)  
    =rgWO n8  
    _\"P<+!  
    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; B>o\;)l3O  
    请评论留言获取镜头文件代码 nl5K1!1  
    _OcgD<  
    3.定义孔径及空间位置; !j4C:L3F  
    ;FZ\PxN  
    5S$HDO&  
    )X\.Xr-6q  
    8Mg4y1)RU  
    ;lX:EU  
    查看实体模型图: v !@/  
    dWD,iO_"@  
    %8$JL=c  
    R^](X*  
    进行像质分析: Oe$cM=Yf  
    WGG|d)'@  
    网格畸变 o^&; `XOd  
    ]02 l!"  
    tb/u@}")  
    h%+8}uywZ  
    RMS 光斑半径 =JO|m5z8>  
    ~c?yHpZx%  
    #TW$J/Jb  
    r=L9x/r  
    基本 PSF ":7cZ1VN2  
    Yc?taL)  
    DGHX:Ft#  
    镜头基本参数 (:+IS W  
    N>ct`a)BD/  
    QJdSNkc6  
    {K3\S 0L  
    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。 #yr19i ?  
    [ 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? bR8)s{p6