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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。 j )<;g(  
    d~w}NK[(  
    以下是初始结构参数,如下表所示: 4 fZY8  
    9zmD6G!}t  
    tX+0 GLz  
    Q S5dP  
    /j`i/Ha1  
    !."Izz/  
    光学系统的结构图,如下图所示: zw}@nqp   
    ~W2:NQ>i  
    b0!*mrF]6  
    U f=vs(  
    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。 ~JAH-R  
    Q@PJ)fwN  
    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>DfM5>  
    [lmHXf@1C  
    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%。 =ZxW8 DK  
    +8L(pMI4  
    设计流程: v(i1Z}*b  
    4he v ;  
    先按照设计参数建模。 +s#S{b  
    SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型: F<6KaZ|  
    1.先定义好系统物方参数等信息 ;D%$Eh&oma  
    rhlW  
    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=7^1z  
    nF|#@O`1  
    g(ZeFOn  
    }S'I DHla  
    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 MzBfHt'Rk  
    )$2%&9b  
    G1`mn$`kq  
    物方参数部分设定, Z"teZ0H  
    选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°; @2x0V]AI  
    光阑固定为1表面; 0X ] ekq  
    选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5; WZ-4^WM=!  
    > gA %MT  
    光瞳 YMP1 输入为5 ;oN{I@}k  
    wgSR*d>y*9  
    |G`4"``]k  
    9,Crmbw8  
    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; u|_I Twk  
    请评论留言获取镜头文件代码 MEdIw#P.}{  
    M"$jpBN*  
    3.定义孔径及空间位置; 7Va#{Y;Zy  
    3B!&ow<rt  
    (%ri#r  
    *IMF4 x5M  
    i_oro "%yL  
    /-G qG)PX  
    查看实体模型图: DK#65H'  
    ZNL;8sI?>  
    a<a&6 3  
    O+{pF.P#V  
    进行像质分析: ]yj4~_&O  
    !Vp,YN+yN  
    网格畸变 Egjk^:@  
    hJ$C%1;  
    Q KcF1?  
    3isXgp8  
    RMS 光斑半径 VOowA^  
    XNkQk0i;g&  
    ]ut-wqb{p  
    5'{qEZs^QU  
    基本 PSF 4z-,M7iP  
    c'TiWZP~  
    %%-U .   
    镜头基本参数 <'o'H  
    3[|:sa8?s  
    KL:6P-3  
    2]_4&mU  
    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。 #(26t _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: 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? 1R+ )T'in