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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。 M}*#{UV2  
    L2m~ GnP|?  
    以下是初始结构参数,如下表所示: -|&5aH]  
    %9P)Okq  
    SwVdo|%.?  
    990sE t?  
    Vs~!\<?  
    #(Ah>y  
    光学系统的结构图,如下图所示: F^)SQ%xx  
    {'R\C5 :D7  
    _;yi/)-2  
    dLIZ)16&  
    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。 6pi^rpo  
    QwL'5ws{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。 m_n*_tX  
    X`E3lgfqT  
    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%。 WG?;Z  
    \"^.>+  
    设计流程: T($6L7 j9  
    L4C_qb k;:  
    先按照设计参数建模。 "8|a4Y+F  
    SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型: U*7Yi-"/*  
    1.先定义好系统物方参数等信息 %.3] F2_Q  
    >:yU bo)  
    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 0zvA>4cq)  
    "Ooc;xD3<  
    uY'77,G_J  
    3(/J(8  
    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 !1s^TB>N  
    F4%vEn\!  
    Q-,,Kn  
    物方参数部分设定, GI40Ztms  
    选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°; [~_()i=Y  
    光阑固定为1表面; ;`P}\Q{  
    选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5; b08s610fk  
    |KQkmc  
    光瞳 YMP1 输入为5 L&s|<<L  
    PWw2;3`-6w  
    zjVQ\L  
    <h7FS90S  
    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; CYCG5)<9  
    请评论留言获取镜头文件代码 mtQlm5l  
    Ws>2 S  
    3.定义孔径及空间位置; $<N!2[I L  
    %]15=7#'y  
    3.^Tm+ C  
    ?U;KwS]%  
    Qso"jYl<  
    |`50Tf\J  
    查看实体模型图: JO `KNI  
    c ii]-%J}c  
    n6f  
    ^KeJ=VT  
    进行像质分析: QIg.r \>o  
    @Ht7^rz+S  
    网格畸变 t@(`24  
    _,m|gr ,S  
    #~Z55 D_  
    Bh\>2]~@a  
    RMS 光斑半径 @Pt,N qj:  
    _poe{@h!  
    f;w7YO+$p9  
    >P/Nb]C  
    基本 PSF &S8Pnb)d  
    D@cv{ _M/  
    ]$VYzE2e  
    镜头基本参数 \~#$$Q-qtU  
    foOwJ}JU  
    8.'[>VzBL  
    ! 9U  
    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。 RrPo89o  
    [ 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? 8+L,a_q-