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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: 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。 |2w,Np-  
    0.C[/u[  
    以下是初始结构参数,如下表所示: cnJ(Fv_F$  
    }tue`">h  
    H:byCFN-  
    A3D"b9<D  
    k+ [V%[U  
    ZP75zeH  
    光学系统的结构图,如下图所示: :k9n 9  
    Ve\^(9n  
    VBV y3fnj  
    .: gZ*ks~  
    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。 kU^*hd ]  
    OSACH0h  
    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。 uFPJ}m[>5  
    _"Yi>.{]  
    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%。 6iAHus-  
    eT 8(O36%  
    设计流程: ~nO]R   
    j6x1JM  
    先按照设计参数建模。 #nG?}*#  
    SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型: Sh&n DdF"  
    1.先定义好系统物方参数等信息 $OEhdz&Fi  
    @BCws )  
    设定系统单位为mm,镜头表面数设定为16,其他选项保持为默认情况 W ~(4t:hp  
    e(nT2E  
    ^APPWQUl  
    w0W9N%f#=  
    波长在默认的可见光波段中添加0.5461波段,权重设定为1,并设定为短波长 \/=w \Tj  
    '?7?"v  
    Qb "\j  
    物方参数部分设定, "eKNk  
    选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°; P]V/<8o.53  
    光阑固定为1表面; d@-s_gw  
    选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5; -jN:~.  
    PEA<H0  
    光瞳 YMP1 输入为5 66RqjP '2  
    @N^?I*|u  
    }t.J;(ff:  
    PeCU V6  
    2.根据光线到达的序列,选择面型并按照序列设置面型参数; bWp40&vx  
    请评论留言获取镜头文件代码 4-ijuqjN  
    k)l*L1Y4:  
    3.定义孔径及空间位置; >v1E;-ZA  
    MZ9{*y[z  
    6k14xPj  
    o0SQJ1.a$  
    s^O>PEX&<I  
    H{&o_  
    查看实体模型图: _Nze="Pt  
    ~r(/)w\  
    snU $Na3  
    2Mqac:L  
    进行像质分析: T2Duz,  
    8M9LY9C  
    网格畸变 DdAs]e|D[  
    JjO="Cmk/  
    2VSs#z!  
    PH,MZ"Z%  
    RMS 光斑半径 /%O+]#$`0  
    \TchRSe  
    %~z/,[wk  
    pS [nKcyj  
    基本 PSF ">$.>sn{  
    >$^v@jf  
    JI&ik_k3  
    镜头基本参数 QY$Z,#V)  
    MqA%hlq  
    G5;N#^myJ  
    `EFPY$9`D  
    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。 CqF= 5z:A  
    [ 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: 03-25
    学一学。