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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。 x|^p9m"=%  
    S @!z'$&  
    以下是初始结构参数,如下表所示: {m,LpI0wG  
    L KZ<\% X  
    <+%y  
    C\{hN  
    e!C,<W&B\  
    R Eo{E  
    光学系统的结构图,如下图所示: 37tJ6R6[  
    G(F=6L~;  
    mL;oR4{  
    `tKs|GQf  
    这个三片式的 Pancake 系统沿光轴由人眼侧至显示屏侧依序包括:光源、第一片透镜、PBS、四分之一波片 QWP、第二片透镜、第三片透镜。 ]D2 d=\  
    pA@R,O>zr  
    其中 PBS 可以反射某种偏振方向的光,并且透射与该反射偏振光垂直正交的偏振光;四分之一波片 QWP 可以改变偏振光的状态,可以将线偏振光与圆偏振光相互转化;第三片透镜右侧S6镀有半透半反膜层。第二片透镜右侧S2镀有S反P透膜层。 .ubZ  
    Y~#.otBL&  
    实际应用中,从显示屏发出的圆偏振光(假设为左旋)通过半透半反镜(第三片透镜)进入光学系统。当穿过第二片透镜和 Half Mirror 时,透射50%的光并保持左旋圆偏振光(LCP)。然后,通过 QWP 将其转化为S偏振光。PBS 反射S偏振光,重新通过 QWP ,转化成为左旋圆偏振光(LCP),穿过第二片透镜,到达半透半反镜(第三片透镜)右侧S6时反射当前50%的光,变成右旋圆偏振光(RCP),重新穿过第二片透镜和第三片透镜,经过 QWP 变为P偏振光,在 PBS 发生透射,最终达到出瞳。因为  Half Mirror 的存在,理论上系统的效率为25%。 awQB0ow'$P  
    *'{9(Oj  
    设计流程: l[WX77bp=  
    L1@<7?@X  
    先按照设计参数建模。 G/(tgQ  
    SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型: iM8l,Os]<f  
    1.先定义好系统物方参数等信息 ?AI`,*^  
    ka_R|x G\  
    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 0Uk;&a0s  
    E( *CEW.V*  
    Q;m8 drU  
    ):L0{W{  
    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 3|URlz  
    )U}`x }:,  
    }^odUIj  
    物方参数部分设定, 9r8bSV3`  
    选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°; dg(sRTi{  
    光阑固定为1表面; 1dy"  
    选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5; .NF3dC\  
    J/Ch /Sa  
    光瞳 YMP1 输入为5 Jep/%cT$w  
    V4,\vgGu  
    cy2K#  
    criNeKa  
    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; /|v b)J  
    请评论留言获取镜头文件代码 o7v9xm+  
    #%z@yg  
    3.定义孔径及空间位置; 5'wFZ=>vMt  
    2 jxh7\zE  
    ,C'mE''x  
    i>pUTT _[  
    ~Hb0)M@y7  
    ]<_v;Q<t  
    查看实体模型图: Qg o| \=  
    _2}/rwVg  
    9A\\2Zz6F  
    OeQ~g-n  
    进行像质分析: qvJQbo[.9P  
    %w3tzE1Hq  
    网格畸变 2P|j<~JS  
    t6%zfm   
    7;sF0oB5e  
    i)]^b{5nyB  
    RMS 光斑半径  ~>3#c#[  
    Bthp_cSmLs  
    _+0c<'  
    -x>2Wb~%  
    基本 PSF 7VfPS5se  
    "3Ckc"G@  
    AASS'H@  
    镜头基本参数 FaG&U  
    AnBD~h h  
    xl(R|D))  
    z{U^j:A  
    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。 ;![rwra  
    [ 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? qfgw^2aUa