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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。 nVSuvq|S  
    bD: yu  
    以下是初始结构参数,如下表所示: u U|fCwQt  
    eD#R4  
    {6/Yu: ;  
    +nLsiC{&  
    \!]Zq#*kH  
    BGe&c,feIc  
    光学系统的结构图,如下图所示: `S&$y4|Vs  
    Za5bx,^  
    mbZS J  
    L\`uD  
    这个三片式的 Pancake 系统沿光轴由人眼侧至显示屏侧依序包括:光源、第一片透镜、PBS、四分之一波片 QWP、第二片透镜、第三片透镜。 vWGjc2_  
    sF+mfoMtG  
    其中 PBS 可以反射某种偏振方向的光,并且透射与该反射偏振光垂直正交的偏振光;四分之一波片 QWP 可以改变偏振光的状态,可以将线偏振光与圆偏振光相互转化;第三片透镜右侧S6镀有半透半反膜层。第二片透镜右侧S2镀有S反P透膜层。 hwon ^?  
    2O*(F>>dT  
    实际应用中,从显示屏发出的圆偏振光(假设为左旋)通过半透半反镜(第三片透镜)进入光学系统。当穿过第二片透镜和 Half Mirror 时,透射50%的光并保持左旋圆偏振光(LCP)。然后,通过 QWP 将其转化为S偏振光。PBS 反射S偏振光,重新通过 QWP ,转化成为左旋圆偏振光(LCP),穿过第二片透镜,到达半透半反镜(第三片透镜)右侧S6时反射当前50%的光,变成右旋圆偏振光(RCP),重新穿过第二片透镜和第三片透镜,经过 QWP 变为P偏振光,在 PBS 发生透射,最终达到出瞳。因为  Half Mirror 的存在,理论上系统的效率为25%。 7yp}*b{s  
    *.+Eg$'~V  
    设计流程: @D'NoA@1A  
    _ +"V5z  
    先按照设计参数建模。 r X^wNH  
    SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型: F74^HQ*J  
    1.先定义好系统物方参数等信息 `.0WK  
    SccaX P  
    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 s}O9[_v  
    b }^ylm  
    X AnN<  
    xDJs0P4  
    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 cyQ&w>'  
    2#^@awJ ?  
    fD1a)Az  
    物方参数部分设定, M^e;WY@ D  
    选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°; 9q4%s?)j  
    光阑固定为1表面; *h H\H  
    选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5; |z5`h  
    9"jhS0M  
    光瞳 YMP1 输入为5 |3h-F5V)  
    q@"0(Oj  
    nWyn}+C-  
    1R e5)Y:i  
    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; | M|5Nc>W  
    请评论留言获取镜头文件代码 H J8rb  
    ~zcHpxO^W  
    3.定义孔径及空间位置; {hE\ECT-  
    zx(=ArCRr  
    sNF[-,a  
    pKxq\U  
    w7;,+Jq  
    u=U. +\f5  
    查看实体模型图: ]W7e2:Hra  
    {e1akg.  
    {FrcpcrQa  
    DO^K8~]  
    进行像质分析: LRuB&4r8  
    k4AF .U`I  
    网格畸变 )[c@5zy~*  
    $N[R99*x8  
    ?Ji nX'z  
    \'BA}v &/  
    RMS 光斑半径 '0\v[f{K3G  
    \QZ~w_  
    =MsQ=:ZV  
    lV*dQwa?i  
    基本 PSF .}O _5b(  
    -D4"uoN.  
    :d!qZFln  
    镜头基本参数 soTmKqj E  
    lo!.%PP|  
    BSMM3jXb  
    5g$]ou  
    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。 }1sFddGVt  
    [ 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? w9W0j