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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。 y-E'Y=j  
    ^o5;><S]  
    以下是初始结构参数,如下表所示: o~XK*f=(  
    ~o_JZ:  
    14'\@xJMM  
    I4@XOwl{P  
    ![B|Nxq}@  
    ^ELZ35=qZ  
    光学系统的结构图,如下图所示: fr(Ja;  
    J*rYw5QB  
    \#%GVru!  
    =?C <@  
    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。 :-jbIpj'  
    }MOXJb @  
    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。 5 I_ :7$8  
    F6sQeU  
    实际应用中,从显示屏发出的圆偏振光(假设为左旋)通过半透半反镜(第三片透镜)进入光学系统。当穿过第二片透镜和 Half Mirror 时,透射50%的光并保持左旋圆偏振光(LCP)。然后,通过 QWP 将其转化为S偏振光。PBS 反射S偏振光,重新通过 QWP ,转化成为左旋圆偏振光(LCP),穿过第二片透镜,到达半透半反镜(第三片透镜)右侧S6时反射当前50%的光,变成右旋圆偏振光(RCP),重新穿过第二片透镜和第三片透镜,经过 QWP 变为P偏振光,在 PBS 发生透射,最终达到出瞳。因为  Half Mirror 的存在,理论上系统的效率为25%。 v Z]j%c@  
    f%EHzm/V  
    设计流程: %@C8EFl%3  
    @Pcgm"H<  
    先按照设计参数建模。 1J9p1_d5  
    SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型: 7T[$BrO\  
    1.先定义好系统物方参数等信息 K/*R}X  
    z"mVE T  
    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 %/I:r7UR{  
    i FZGfar?  
    H Y5R  
    iHNQxLkk{:  
    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./RlQ{  
    GwF8ze+cH  
    q<3La(^/  
    物方参数部分设定, P0m9($JBD  
    选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°; S~:uOm2t\  
    光阑固定为1表面; WS[Z[O  
    选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5; w =F9>  
    {g nl6+j  
    光瞳 YMP1 输入为5 #$W5)6ch  
    w98M #GqV  
    2+y wy^  
    }i^M<A O  
    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; )zO|m7  
    请评论留言获取镜头文件代码 ?S& yF  
    o}r_+\n  
    3.定义孔径及空间位置; yn!;Z ._  
    Nsh/  
    k5K5OpY  
    ^&&Wv'7XQ  
    @>(JC]HtR  
    <|k :%  
    查看实体模型图: l/(~Kf9eQG  
    TXM/+sd  
    C _he=SV  
    =b*GV6b  
    进行像质分析: rrfJs  
    Mw,]Pt6~i  
    网格畸变 )T9Cv8  
    V/xXW=  
    ]R\L~Kr  
    EE]xZz>o  
    RMS 光斑半径 1p~ORQ  
    B ZU@W%E  
    I*%3E.Z@g  
    OP+*%$wR  
    基本 PSF axmq/8X  
    %0y-f  
    (L4llZ;q  
    镜头基本参数 rNhS\1-  
    l@SV!keQ  
    mg:kVS  
    vKW!;U9~P  
    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。 <EqS ,cO^  
    [ 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? ncadVheKt  
    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。