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小火龙果 2024-03-25 17:08

SYNOPSYS 光学设计软件课程六十五:VR 眼镜 pancake 光学设计

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。 As'=tIro  
U/!TKic+  
以下是初始结构参数,如下表所示: E|iQc8gr&  
'uBu6G  
[attachment=127304] h1de[q)  
32&;`]C  
[attachment=127314] ,Q  
Fld=5B^}  
光学系统的结构图,如下图所示: 6 (]Dh;gC  
\NPmym_ 6J  
[attachment=127303] oKuI0-*mR  
'=b/6@&  
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。 +S o4rA*9  
G?O1>?4C  
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。 d3\qKL!~  
EJMM9(DQ7  
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%。 |fK1/<sz#  
l9{hq/V  
设计流程: -|$@-fY;  
Kp%2k^U  
先按照设计参数建模。 >*35C`^  
SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型: Bs^aII$  
1.先定义好系统物方参数等信息 d; boIP`M;  
TM%| '^)  
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 "\: `/k3  
(C\]-E>  
[attachment=127305] ]_f_w 9]  
0"<H;7K#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 'DP1,7  
[attachment=127309] $V -~Bu-  
wr$("A(  
物方参数部分设定, M\uiq38  
选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°; 6]K_m(F  
光阑固定为1表面; ;`0%t$@-  
选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5; em%4Ap  
fK>L!=Q  
光瞳 YMP1 输入为5 W=N+VqK  
fDv2JdiU  
[attachment=127315]  -*1d!  
^O?/yV?4c  
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; <sb~ ^B  
请评论留言获取镜头文件代码 P) Jgs  
n\mO6aJ  
3.定义孔径及空间位置; /6)<}#  
zu_8># i-  
[attachment=127306] ?1~`*LE  
Ri<u/ ]oR"  
[attachment=127308] ^UP`%egR  
B6MB48#0gs  
查看实体模型图: X8Bd3-B  
Snj'y,p[  
[attachment=127307] l{*@v=b(  
b6,iZ+]  
进行像质分析: =9H7N]*h  
uy>q7C  
网格畸变 is?{MJZ_  
?g_3 [Fk  
[attachment=127310] D}-/c"':}  
.73X3`P25  
RMS 光斑半径 G<L;4nA)  
{5Q!Y&N.%  
[attachment=127311] S,88*F(<^q  
x+\`gK5  
基本 PSF ju8> :y8  
[attachment=127312] LQ@"Xe]5  
hZm"t/aKc  
镜头基本参数 LP.]9ut  
/ixp&Z|7  
[attachment=127313] 3(>B Ke  
0Um2DjTCG  
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。 &h}#HS>l  
hello2024 2024-03-25 22:44
学一学。
bugs 2024-05-09 09:47
楼主你好,请问SYNOPSYS软件相关的书籍有吗?可否分享学习一下。
lnln2019 2024-09-07 22:30
请问畸变一般控制是多少呢?
beilazhula 2024-10-12 11:19
请问用zemax软件可以复现你的结构吗? .#EFLXs  
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