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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。 ov>`MCS,v  
    FQJFq6l  
    以下是初始结构参数,如下表所示: noT}NX%  
    wz:w6q  
    lnxA/[`a  
    ~vR<UQz  
    h!hv{c  
    F<6{$YI  
    光学系统的结构图,如下图所示: i)ibDrX!I  
    r^\Wo7q  
    lFgE{; z@  
    8wS9%+  
    这个三片式的 Pancake 系统沿光轴由人眼侧至显示屏侧依序包括:光源、第一片透镜、PBS、四分之一波片 QWP、第二片透镜、第三片透镜。 F|WH=s3  
    :~,akX$  
    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。 4T<dI6I0  
    ~1{~iB2G  
    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%。 {\= NZ\  
    k#@)gL  
    设计流程: #|e5i9l*B  
    69C ss'  
    先按照设计参数建模。 Ly/5"&HD  
    SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型: +d6Jrd*  
    1.先定义好系统物方参数等信息 .aIFm5N3?  
    Q[Tbdc%1EG  
    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 piiO5fK|  
    'V Y\ut  
    5YiBw|Z7 "  
    W!Rr_'yFe)  
    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 9**u\H)P6  
    C_hIPMU=  
    *;(GL  
    物方参数部分设定, ![_GA)7  
    选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°; m9m~2   
    光阑固定为1表面; ^m^,:]I0P  
    选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5; "}UYsXg  
    ]jJ4\O`  
    光瞳 YMP1 输入为5 yz=6 V%  
    f]^ @z<FC  
    hB*3Py27L  
    3nkO+ qQ  
    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; E{|n\|  
    请评论留言获取镜头文件代码 %6<2~  
    KTu&R6|  
    3.定义孔径及空间位置; rxIYgh  
    j: B,K.:  
    l_*:StyR+  
    kC6s_k  
    C}mWX7<Z.  
    9!6yo  
    查看实体模型图: 04<T2)QgK  
    b(gcnSzM2  
    u&Dd9kMz  
    GUK3`}!%  
    进行像质分析: SxCzI$SGu  
    ?{6[6T  
    网格畸变 qS+Ilg  
    3H47 vm(`  
    QJ-?6 7_i  
    (wsvj61  
    RMS 光斑半径 1]XIF?_D m  
    6MR S0{  
    -Qco4>Z8  
    } "ts  
    基本 PSF \OXKK<^$uK  
    84dej<   
    Y_Lsmq2!  
    镜头基本参数 :WnXoL  
    C(*)7| m  
    r\66]u[  
    (gv ~Vq  
    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。 EMejvPnZO  
    [ 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? K\ \U F  
    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。