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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。 9`C iE  
    KPjqw{gR_R  
    以下是初始结构参数,如下表所示: EB2^]?  
    ;}eEG{`Y  
    #~URLN  
    O&gwr  
    !qXq y}?w  
    y:|.m@ j1  
    光学系统的结构图,如下图所示: 0Dm`Ek3A7x  
    QE#-A@c  
    )/WA)fWkT  
    ccN&h  
    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@tuY  
    F*4Qa  
    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。 ;;y@z[ >  
    Og$eQS  
    实际应用中,从显示屏发出的圆偏振光(假设为左旋)通过半透半反镜(第三片透镜)进入光学系统。当穿过第二片透镜和 Half Mirror 时,透射50%的光并保持左旋圆偏振光(LCP)。然后,通过 QWP 将其转化为S偏振光。PBS 反射S偏振光,重新通过 QWP ,转化成为左旋圆偏振光(LCP),穿过第二片透镜,到达半透半反镜(第三片透镜)右侧S6时反射当前50%的光,变成右旋圆偏振光(RCP),重新穿过第二片透镜和第三片透镜,经过 QWP 变为P偏振光,在 PBS 发生透射,最终达到出瞳。因为  Half Mirror 的存在,理论上系统的效率为25%。 UQ$\ an'  
    2>MP:yY;K  
    设计流程: 0$"Q&5Y  
    Sa[EnC  
    先按照设计参数建模。 j |'# 5H`  
    SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型: 7o965h  
    1.先定义好系统物方参数等信息 ZaRr2Z:!  
    |,a%z-l  
    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  zfjDb  
    vN0L( B  
    g~Nij~/  
    yA !3XUi  
    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 4lY&=_K[)  
    ^;)SFmjg%  
    (Y'UvZlM%P  
    物方参数部分设定, 3)C6OF>7  
    选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°; K{= r.W  
    光阑固定为1表面; {m+S{dWp  
    选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5; lrmt)BLoh  
    []=FZ`4  
    光瞳 YMP1 输入为5 3Y1TQ;i,wQ  
     u]1-h6  
    1&8j3"  
    2[8fFo>  
    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; ,<;l"v(  
    请评论留言获取镜头文件代码 %;=IMMK  
    9{9#AI.G  
    3.定义孔径及空间位置; (:&&;]sI  
    u-%r~ }  
    {p#l!P/  
    mJGO)u&  
    uHUvntr  
    Sg CqxFii  
    查看实体模型图: t3  uB  
    x%IXwP0  
    'FPcAW^8  
    rnMG0  
    进行像质分析: @H3s2|  
    fw1;i  
    网格畸变 pjX%LsX\  
    E,*JPK-A x  
    Q8;x9o@p  
    b[{m>Fa+o#  
    RMS 光斑半径 z^ aCQ3E  
    AQnJxIL:  
    Jo7fxWO_g  
    abTDa6 /`v  
    基本 PSF c]s (u+i  
    t5ny"k!  
    +X* F<6mZ  
    镜头基本参数 E(aX4^]g  
    ;e#>n!<u  
    eHVdZ'%x  
    g( ]b\rj  
    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。 p~Yy"Ec;p  
    [ 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? $s e !8s"