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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。 ",hPy[k  
    Q{~WWv  
    以下是初始结构参数,如下表所示: {+&qC\YF  
    0 kM4\E n  
    ^lp#j;Df  
    {"([p L  
    s$,gM,|cK  
    0L5 n<<7  
    光学系统的结构图,如下图所示: l; ._ ?H  
    o JLpFL  
    D V  
    "Y> #=>8  
    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。 L/U^1=Wi*O  
    aU)NbESu  
    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。 #Pf?.NrTn  
    l|z0aF;z  
    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%。 ]&dU%9S  
    v|&Nh?r  
    设计流程: ?Bdhn{_  
    \.`;p  
    先按照设计参数建模。 :U}.  
    SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型: %)|pUa&  
    1.先定义好系统物方参数等信息 8-2e4^ g(  
    w'/ Mn+  
    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 [f?fA[, [  
    _Prh&Q1zs  
    Hj>(kL9H  
    J ^y1=PM  
    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 M$9?{8m  
    ]f3eiHg*  
    kma)DW  
    物方参数部分设定, ;_HG 5}i  
    选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°; w Bi'KS  
    光阑固定为1表面; xejQ!MAB  
    选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5; w6RB|^  
    7j ]d{lD  
    光瞳 YMP1 输入为5 nI63Ns  
    0I`)<o-  
    .}wVM`81z  
    v*.[O/,EBR  
    2.根据光线到达的序列,选择面型并按照序列设置面型参数; C3XB'CL6  
    请评论留言获取镜头文件代码 *Va;ra(V2  
    a+U^mPe  
    3.定义孔径及空间位置; i; qb\  
    iB]xYfQ&@V  
    LkUYh3  
    TQ/EH~Sz  
    ","O8'$OC  
    |8bqn^@$t  
    查看实体模型图: `Mh 3v@K:  
    {Tps3{|wt  
    &y7<h>z  
    b-d{)-G{(  
    进行像质分析: LXZ0up-B-  
    6ka, FjJ\  
    网格畸变 r~q(m>Ct6  
    ]tjQy1M  
    n0ZrgTVJ  
    z f rEM  
    RMS 光斑半径 9_h  V1:  
    YR 5C`o  
    StuQ}  
    a7]wPXKq  
    基本 PSF d;4LHQ0yU  
    SH009@l_8  
    <r@w`G  
    镜头基本参数 d7f{2  
    rT&rv^>f  
    ag_RKlM3  
    !a.|URa7  
    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。 :aIS>6  
    [ 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? R/O>^s!Co