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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。 8nsZ+,@+[  
    :A#+=O0\z  
    以下是初始结构参数,如下表所示: [ro t  
    gD1+]am  
    "Y(^F bs  
    Xy!&^C` J`  
    ]9@X? q  
    Z8fJ{uOIL  
    光学系统的结构图,如下图所示: :o l6%Z's  
    iN`6xkY  
    pI 5_Hg  
    X(b1/lzA  
    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。 6}STp_x  
    8sWr\&!  
    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。 tIp{},bQ^  
    ,{+6$h3  
    实际应用中,从显示屏发出的圆偏振光(假设为左旋)通过半透半反镜(第三片透镜)进入光学系统。当穿过第二片透镜和 Half Mirror 时,透射50%的光并保持左旋圆偏振光(LCP)。然后,通过 QWP 将其转化为S偏振光。PBS 反射S偏振光,重新通过 QWP ,转化成为左旋圆偏振光(LCP),穿过第二片透镜,到达半透半反镜(第三片透镜)右侧S6时反射当前50%的光,变成右旋圆偏振光(RCP),重新穿过第二片透镜和第三片透镜,经过 QWP 变为P偏振光,在 PBS 发生透射,最终达到出瞳。因为  Half Mirror 的存在,理论上系统的效率为25%。 %Zu Ll(  
    Ge0Lb+<G  
    设计流程: {wv&t R;  
    f)U6p  
    先按照设计参数建模。 u{P~zyx  
    SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型: k#?| yP:  
    1.先定义好系统物方参数等信息 cyHU\!Z*Zq  
    5y}BCY2=/  
    设定系统单位为mm,镜头表面数设定为16,其他选项保持为默认情况 Otxa<M+"  
    5Edo%Hd6  
    ke^d8Z.  
    ,S0UY):(A  
    波长在默认的可见光波段中添加0.5461波段,权重设定为1,并设定为短波长 ?DRR+n _  
    (,U7 R^  
     ;b|  
    物方参数部分设定, Fn> <q:  
    选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°; .8x@IWJD  
    光阑固定为1表面; ]K*GSU  
    选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5; E9L!)D]Y  
    ez+yP,.#  
    光瞳 YMP1 输入为5 19) !$Hl  
    Y!it!9  
    N2% :h;tf  
    L W?&a3e  
    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; ?eVj8 $BQo  
    请评论留言获取镜头文件代码 /vy?L\`)#  
    )\"I*Jwir  
    3.定义孔径及空间位置; 8UYJye8  
    d "B5==0I  
    +NT:<(;|i5  
     VmYBa(  
    A-;^~I  
    U&s(1~e\  
    查看实体模型图: El+Ft.7  
    P|8e%P  
    YLigP"*~^  
    3r`<(%\  
    进行像质分析: .X^43 q  
    &#Wkww&Y  
    网格畸变 G_0)oC@Jl:  
    Uqr{,-]5v  
    Stt* 1gT  
    )6g&v'dq  
    RMS 光斑半径 ff[C'  
    YY\Rua/nG  
    TRo4I{L6S  
    |w4(rs-  
    基本 PSF u,\xok"  
    [{?;c+[  
    j $KM9  
    镜头基本参数 $CM4&{B"i  
    D*qzNT@`LR  
    )#Y|ngZ_>  
    FJW`$5?  
    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。 kv/(rKLp*  
    [ 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? AECxd[k$9