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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。 syuW>Z8s  
    /-Saz29f^Q  
    以下是初始结构参数,如下表所示: 4J#F;#iA  
    QU`M5{#  
    cvoE4&m!  
    uJBs3X  
    . X  (^E  
    x#wkODLqi  
    光学系统的结构图,如下图所示: }b$?t7Q)  
    q_0So}  
    $f++n5I  
    `2}Frw+?  
    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。 nIRJ5|G(  
    Y}db<Cz X  
    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。 4!%@{H`3  
    j@yK#==k  
    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%。 "nkj_pC  
    1 _A B; ^  
    设计流程: N^G $:GC  
    "6[a%f#Q  
    先按照设计参数建模。 + F{hFuHV  
    SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型: "c0I2wq  
    1.先定义好系统物方参数等信息 Z%h _g-C  
    MCPVql`+`q  
    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 |rjHH<  
    R`IFKmA EJ  
    Qqp_(5S|>  
    P}YtT3. K  
    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 O)0}yF$0  
    o'oA.'ul  
    h=:*cqp4  
    物方参数部分设定, |E%i t?3M  
    选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°; d|P,e;m-  
    光阑固定为1表面; I:~KF/q  
    选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5; cRR[ci34k  
    \a_75^2  
    光瞳 YMP1 输入为5 K;:_UJ>t  
    ^M:Y$9r_s  
    JEw+5 MO@  
    pKxsK^O5[  
    2.根据光线到达的序列,选择面型并按照序列设置面型参数; JJIlR{WY_  
    请评论留言获取镜头文件代码 %anY'GK   
    qocN:Of1  
    3.定义孔径及空间位置; q <, b  
    (D.B'V#>  
    >MTrq%.  
    a#huK~$~  
    R6(sWN-  
    1*x;jO>Hk  
    查看实体模型图: t zTnFV  
    @r.w+E=  
    O/(QLgUr  
    uwL^Tq}Yh  
    进行像质分析: Q)/V >QW  
    m1 tYDZ"i  
    网格畸变 {^5LolCCH  
    [NxC7p:Lo  
    6UAn# d9  
    s%& /Zt  
    RMS 光斑半径 L:.z FW,  
    y ;\m1o2  
    TR<M3,RG#%  
    %Tv2op  
    基本 PSF J1s~w`,  
    ~nVO%IxM4J  
    OV"uIY[%8V  
    镜头基本参数 ?Z0NHy;5  
    bwC~  
    A_y]6~Mu?~  
    iBM;$0Y  
    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。 ir{li?kV  
    [ 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? 'JRYf;9c