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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。 -!|WZ   
    n|x$vgb  
    以下是初始结构参数,如下表所示: -.{oqs$  
    2<'`^AO@  
    a;"Uz|rz  
    Oz&+{ c  
    3T|Y}  
    JvfQib  
    光学系统的结构图,如下图所示: yOWOU`y?  
    zUs~V`0  
    ,jRcl!n`  
    H\fcY p6  
    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。 X%GD0h]X#  
    (A29Z H  
    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。 Re*|$r#  
    kG)2%  
    实际应用中,从显示屏发出的圆偏振光(假设为左旋)通过半透半反镜(第三片透镜)进入光学系统。当穿过第二片透镜和 Half Mirror 时,透射50%的光并保持左旋圆偏振光(LCP)。然后,通过 QWP 将其转化为S偏振光。PBS 反射S偏振光,重新通过 QWP ,转化成为左旋圆偏振光(LCP),穿过第二片透镜,到达半透半反镜(第三片透镜)右侧S6时反射当前50%的光,变成右旋圆偏振光(RCP),重新穿过第二片透镜和第三片透镜,经过 QWP 变为P偏振光,在 PBS 发生透射,最终达到出瞳。因为  Half Mirror 的存在,理论上系统的效率为25%。 b4Cfd?'  
    Mny'9hsl  
    设计流程: F&QTL-pQW  
    aqs%m (  
    先按照设计参数建模。 rQ    
    SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型: M%$ DT  
    1.先定义好系统物方参数等信息 *O@sh  
    A3AP51 !  
    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 v@8S5KJ  
    B(j02<-  
    1$$37?FE  
    u12zRdn  
    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 ,0!uem}1i  
    8zdT9y|Ig  
    $ph0ag+  
    物方参数部分设定, fyI_  
    选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°; i`prv&  
    光阑固定为1表面; Tu]&^[B('  
    选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5; 0Injyc*bMF  
    j$@?62)6  
    光瞳 YMP1 输入为5 ]7a;jNQu  
    9~@<-6jE3b  
    &*B>P>x  
    Aoj6k\YX  
    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; C"6 Amnj  
    请评论留言获取镜头文件代码 [2Iau1<@  
    K~c^*;F  
    3.定义孔径及空间位置; I[#U`9Dt  
    4s9c#nVlu  
    KNy`Lj)VPY  
    h4f ~5- Y  
    nV'3sUvR#  
    OI+E (nA  
    查看实体模型图: jOs H2^  
    wGPotPdE2  
    #wF1  
    j"5Pe  
    进行像质分析: lLH$`Wnv  
    EYG"49 c  
    网格畸变 vF"c  
    [*<.?9n)or  
    Yi 6Nw+$  
    Zvxp%dES  
    RMS 光斑半径 q69H ^E=  
    ?cJY B)  
    'Q5&5UrBr  
    KxY$PgcC  
    基本 PSF <P1rqM9^  
    r*chL&7  
    + 3h`UF  
    镜头基本参数 GR<c=   
    Qm< gb+  
    jo)6 %w]  
    vv &BhIf3  
    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。 tw=K&/@^O  
    [ 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? &:3Z.G