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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。 {|B 2$1':  
    e'A 1%g)  
    以下是初始结构参数,如下表所示: lOy1vw'  
    Oy_%U*  
    s4`,Z*H  
    ^{Fo,7  
    : "^/?Sd  
    7g>|e  
    光学系统的结构图,如下图所示: 8ByNaXMO6  
    VA5f+c/ %  
    BG8`B'i  
    /:@)De(S  
    这个三片式的 Pancake 系统沿光轴由人眼侧至显示屏侧依序包括:光源、第一片透镜、PBS、四分之一波片 QWP、第二片透镜、第三片透镜。 wx8Qz,Z  
    *]:J@KGf  
    其中 PBS 可以反射某种偏振方向的光,并且透射与该反射偏振光垂直正交的偏振光;四分之一波片 QWP 可以改变偏振光的状态,可以将线偏振光与圆偏振光相互转化;第三片透镜右侧S6镀有半透半反膜层。第二片透镜右侧S2镀有S反P透膜层。 -Q6Vz=ku  
    /'a\$G"%6  
    实际应用中,从显示屏发出的圆偏振光(假设为左旋)通过半透半反镜(第三片透镜)进入光学系统。当穿过第二片透镜和 Half Mirror 时,透射50%的光并保持左旋圆偏振光(LCP)。然后,通过 QWP 将其转化为S偏振光。PBS 反射S偏振光,重新通过 QWP ,转化成为左旋圆偏振光(LCP),穿过第二片透镜,到达半透半反镜(第三片透镜)右侧S6时反射当前50%的光,变成右旋圆偏振光(RCP),重新穿过第二片透镜和第三片透镜,经过 QWP 变为P偏振光,在 PBS 发生透射,最终达到出瞳。因为  Half Mirror 的存在,理论上系统的效率为25%。 7.kgQ"?&  
    _>J`e7j+  
    设计流程: ~gdnD4[G  
    q 7-ZPX  
    先按照设计参数建模。 fTt\@" V  
    SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型: }g& KT!r  
    1.先定义好系统物方参数等信息 jqlfypU  
    'Q"Mu  
    设定系统单位为mm,镜头表面数设定为16,其他选项保持为默认情况 {>Hn:jW<.  
    O%f{\Fr  
    TVF:z_M9  
    BvS!P8  
    波长在默认的可见光波段中添加0.5461波段,权重设定为1,并设定为短波长 E9\u^"GVO  
    >d(:XP6J  
    sI6I5  
    物方参数部分设定, g:s|D hE[  
    选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°; J1w,;T\55  
    光阑固定为1表面; Dy*K;e-+  
    选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5; 67Ev$a_d"  
    %\L{Ud%7  
    光瞳 YMP1 输入为5 3^iVDbAW{  
    `CRF E5  
    6_&S ?yA  
    9iV9q]($0  
    2.根据光线到达的序列,选择面型并按照序列设置面型参数; DzIV5FG  
    请评论留言获取镜头文件代码 |]~],  
    oB(9{6@N  
    3.定义孔径及空间位置; U|<>xe*|%  
    7x]q>Y8T  
    1vYa&!  
    ,$ Cr9R&/  
    H<tU[U=G  
    H43d[@h  
    查看实体模型图: -p"}K~lt:  
    yg6o#;  
    J!}\v=Rn  
    x)pR^t7u8  
    进行像质分析: {Iz"]Wh<f  
    +,Or^p O=  
    网格畸变 3:)_oHq  
    0+k..l  
    }:Y)DH% u  
    ]Ot=At  
    RMS 光斑半径 B.!&z-)#  
    &fsk ESV0  
    =?_:h`}  
    4];>O  
    基本 PSF L F&!od9[  
    At'M? Q@v  
    q VavP6I  
    镜头基本参数 D< kf/hj  
    MEM(uBYKOb  
    v(6[z)A0  
    lbGPy'h<rt  
    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。 &- !$qUli  
    [ 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? }_-tJ.