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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。 M'^(3#ZU  
    +->\79<#V(  
    以下是初始结构参数,如下表所示: S\B5&W  
    "YuZ fL`bb  
    pAEN XC\,  
    hgj CXl  
     \C|;F  
    /ca(a\@R  
    光学系统的结构图,如下图所示: )nhfkW=e  
    7. %f01/i  
    3nwz<P  
    BpH|/7  
    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。 (Ar?QwP9>  
    yHl@_rN sC  
    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。 ?LM:RADCm  
    y0;,dv]  
    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%。 pw!@Q?R  
    l x7Kw%  
    设计流程: Q5g,7ac8L  
    <R>Q4&we(  
    先按照设计参数建模。 77``8,  
    SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型: _O$tuC%  
    1.先定义好系统物方参数等信息 m+H%g"Zj  
    zgK;4 22$m  
    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 U%L -NMe  
    r9?o$=T  
    +hpSxdAz4  
    ~+<<bzY  
    波长在默认的可见光波段中添加0.5461波段,权重设定为1,并设定为短波长 kr#I{gF  
    9-b 8`|s  
    C}9Kx }q  
    物方参数部分设定, @2u#93Y  
    选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°; }0Y`|H\v  
    光阑固定为1表面; Hv3W{|  
    选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5; 3#9uEDdE  
    {ZG:M}ieN  
    光瞳 YMP1 输入为5 =m~ruZ/  
    >ZX|4U[$P  
    W;.{]x.0  
    *y{+W   
    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; O'OFz}x),  
    请评论留言获取镜头文件代码 t|.Ft<c#  
    _1P`]+K\D$  
    3.定义孔径及空间位置; x=h0Fq ,T  
    s*f1x N<  
    q4) Ey  
    G,B?&gFX  
    8|6~o.B.G  
    <z',]hy  
    查看实体模型图: Z&A0hI4d  
    kAeNQRjR  
    `&H04x"Y$>  
    ~U9q-/(J/  
    进行像质分析: g#}tm<  
    J)#S-ZB+'k  
    网格畸变 nW11wtiO.  
    e]+7DE  
    l:)S 3  
    YIO.yN"0  
    RMS 光斑半径 ~?CS_B *  
    {gw [%[ZM  
    -n-Z/5~ X  
    ?T <rt  
    基本 PSF hox< vr4  
    JDKLKHOMZ  
    eKyqU9  
    镜头基本参数 ^iuo^2+  
    7C?E z%a@  
    ~{$L9;x  
    :s]\k%"  
    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。 94y9W#  
    [ 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? O J>iq@ >