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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 正序阅读 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。 ^* J2'X38I  
    %MrWeYd1  
    以下是初始结构参数,如下表所示: XWA:J^  
    "} q@Y=  
    B:gjAb}9T  
    H<v'^*(  
    \R|4( +]x  
    &xa(BX%,c  
    光学系统的结构图,如下图所示: ;pqg/>W'  
    rs,2rSsg!  
    lV1G<qP  
    \@8+U;d  
    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。 ~aMlr6;  
    N['qgO/  
    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。 IPgt|if^  
    Pl=ZRKn  
    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%。 1u: gFUb  
    nQ q=7Gu  
    设计流程: V n*  
    zaah^.MA|  
    先按照设计参数建模。 T(f/ ?_%  
    SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型: K[ (NTp$E  
    1.先定义好系统物方参数等信息 -j73Wz  
    |K.mP4CKY  
    设定系统单位为mm,镜头表面数设定为16,其他选项保持为默认情况 .WPV dwV4U  
    ep2k%?CX 1  
    ny`#%Vs  
    o$w_Es]Ma  
    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 H*[ M\gN$  
    k Mu8"Az  
    8-BflejX  
    物方参数部分设定, W_kHj}dj,p  
    选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°; { jhr<  
    光阑固定为1表面; t^6dzrF  
    选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5; @xbQYe%J  
    vH#huZA?7  
    光瞳 YMP1 输入为5 cm?\ -[cV  
    U-IpH+E  
    kL$!E9  
    VH+%a<v"  
    2.根据光线到达的序列,选择面型并按照序列设置面型参数; lEhk'/~  
    请评论留言获取镜头文件代码 95YL]3V  
    rcMwFE?|xq  
    3.定义孔径及空间位置; Olh<,p+x  
    poToeagZ~Q  
    }HY-uQ%@g  
    c )G3k/T5  
    Wzw7tLY._  
    R~)\3] "2m  
    查看实体模型图: d5oIH  
    *.!Np9l,V  
    ;j^H)."A\  
    t0IEaj75c  
    进行像质分析: qNYN-f~@,  
    1XD,uoxB  
    网格畸变 j!]YNH@  
    O+]Ifm[  
    _NMm/]mN /  
    M7@2^G]p  
    RMS 光斑半径 n2oz"<?$S  
    ptU \[Tq  
    %`r?c<P}  
    LN@F+CyDc  
    基本 PSF DP3PYJ%+B  
    xO&eRy?%  
    y~F,0"N\r  
    镜头基本参数 ;*:Pw?'  
    n p\TlUc  
    Pmh8sw  
    Zo g']=  
    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。 {&\jW!&n  
    [ 此帖被小火龙果在2024-04-01 09:52重新编辑 ]
     
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    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? L{h%f4Du#  
    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hello2024
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    只看该作者 1楼 发表于: 2024-03-25
    学一学。