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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。 JV^=v@Z3  
    B$fPgW-  
    以下是初始结构参数,如下表所示: DFB@O|JL  
    df4A RP+  
    ooj,/IEQ  
    x_N'TjS^{  
    30#s aGV  
    #uG%j  
    光学系统的结构图,如下图所示: XFHYQ2ME2  
    %+W{iu[|  
    UT~4x|b:O  
    WdH$JTk1  
    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。 s 8jV(P(O  
    ifMRryN4  
    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。 1QcNp (MO  
    X8a/ `Y,  
    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%。 a od-3"7[  
    3</_c1~  
    设计流程: -8ywO"6  
    u^ +7hkk  
    先按照设计参数建模。 X"|['t  
    SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型: EPI4!3]  
    1.先定义好系统物方参数等信息 9iIhte.  
    taHJ ub  
    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 %op**@4/t\  
    )Pa'UGY  
    mW(W\'~_~  
    ]3],r?-tJ  
    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 p?%y82E  
    Olt?~}  
    8`B3;Zmm  
    物方参数部分设定, 36&e.3/#  
    选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°; q.^;!f1  
    光阑固定为1表面; Mlg0WrJ|2  
    选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5; .GP T!lDc  
    Y|F9}hj(  
    光瞳 YMP1 输入为5 5,lEx1{_  
    ?|\ER#z  
    oQ/E}Zk@  
    Tj` ,Z5vy  
    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; 5FPM`hLT  
    请评论留言获取镜头文件代码 F`9xVnK=  
    :\`o8`  
    3.定义孔径及空间位置; #>("CAB02T  
    6xx<Y2@  
    X6w6%fzOH>  
    $u6"*|  
    $t'MSlF  
    2G & a{  
    查看实体模型图: d`=MgHz  
    ^qvZXb  
    7FP*oN?  
    Tt`u:ZwhF  
    进行像质分析: ~f&E7su-6+  
    1Z/(G1  
    网格畸变 :(U ,x<>  
    hE'-is@7  
    gS!:+G%  
    Fj8z  
    RMS 光斑半径 n:I,PS0H<  
    fZGX}T<)p-  
    *2>&"B09`  
    8rAg \H3E  
    基本 PSF zJKv'>?  
    L~(j3D* 3  
    A_"w^E{P  
    镜头基本参数 q<x/Hat)  
    [NjXO`5#]  
    W@M:a  
    Pf")e,u$  
    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。 j1Y~_  
    [ 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? EmWn%eMN