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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。 `;L>[\Xi  
    <`}Oi 5nW  
    以下是初始结构参数,如下表所示: x[zt(kC0+  
    ,E<(K8  
    L TzD\C'  
    W$=Ad *  
    4 cDjf~n  
    N*y09?/h  
    光学系统的结构图,如下图所示: 1^jGSB.%A  
    @lRTp  
    B agO0#  
    A\X?Aq-^'  
    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。 9Ra*bP ]1  
    /_rEI,[k  
    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。 JHC 6l  
    g1UP/hNJ\8  
    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%。 B&3oo   
    dI};l  
    设计流程: 0Z $=2c?xT  
    ?RNm8,M  
    先按照设计参数建模。 qbrY5;U  
    SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型: 2dg+R)%  
    1.先定义好系统物方参数等信息 *mwHuGbZed  
    `lygJI?H+{  
    设定系统单位为mm,镜头表面数设定为16,其他选项保持为默认情况 Q]?r&%Y  
    r)E9]"TAB  
    :sDE 'o  
    E{'{fo!#)  
    波长在默认的可见光波段中添加0.5461波段,权重设定为1,并设定为短波长 LhO%^`vu  
    D+.< kY.  
    7L)edR [  
    物方参数部分设定, BWRAz*V  
    选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°; Q$u&/g3NvL  
    光阑固定为1表面; ?tx%K U\3  
    选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5; 'Km ~3t  
    WZ,}]D  
    光瞳 YMP1 输入为5 #e)A  
    B /q/6Pp  
    J8IdQ:4^l  
    >v--R8I*  
    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; %c:v70*h=  
    请评论留言获取镜头文件代码 A8tzIh8  
    X)6}<A  
    3.定义孔径及空间位置; =)QtE|p,77  
    :buH\LB*P  
    g2)jd[GM  
    max 5s$@  
    WRIOjQ:  
    P5;n(E(19  
    查看实体模型图: vfBIQfH  
    2yB)2n#ut  
    dRC RB  
    LelCjC{`1  
    进行像质分析: n/]w!  
    y-C=_v_X  
    网格畸变 (h&XtFul}  
    ,yPs4',d  
    QEtf-xNn^  
    -o: if F|  
    RMS 光斑半径 tFj[>_d7  
    Hg[g{A_G[  
    JdYmUM|K/c  
    .0ov>4,R  
    基本 PSF ,^Ug[pGG-  
    7 k:w3M  
    CB!5>k+mC  
    镜头基本参数 "p Rr>Fa  
    "Sx}7?8AB  
    .C HET]  
    sWtT"7>x  
    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。 ~%gO+qD  
    [ 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? Qnr7Qnb