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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: 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。 6rP[*0[  
    a(&!{Y1bt  
    以下是初始结构参数,如下表所示: w-\U;&8  
    t_5b  
    R?!xO-^t  
    j>X;a39|  
    "H\'4'hg  
    w V&{w7  
    光学系统的结构图,如下图所示: 9.ZhkvR4A  
    wP3_RA]z  
    'gd3 w~  
    [?$ZB),L8  
    这个三片式的 Pancake 系统沿光轴由人眼侧至显示屏侧依序包括:光源、第一片透镜、PBS、四分之一波片 QWP、第二片透镜、第三片透镜。 2)]C'  
    6r"uDV #0  
    其中 PBS 可以反射某种偏振方向的光,并且透射与该反射偏振光垂直正交的偏振光;四分之一波片 QWP 可以改变偏振光的状态,可以将线偏振光与圆偏振光相互转化;第三片透镜右侧S6镀有半透半反膜层。第二片透镜右侧S2镀有S反P透膜层。 c(Zar&z,E  
    A,D67G<v`  
    实际应用中,从显示屏发出的圆偏振光(假设为左旋)通过半透半反镜(第三片透镜)进入光学系统。当穿过第二片透镜和 Half Mirror 时,透射50%的光并保持左旋圆偏振光(LCP)。然后,通过 QWP 将其转化为S偏振光。PBS 反射S偏振光,重新通过 QWP ,转化成为左旋圆偏振光(LCP),穿过第二片透镜,到达半透半反镜(第三片透镜)右侧S6时反射当前50%的光,变成右旋圆偏振光(RCP),重新穿过第二片透镜和第三片透镜,经过 QWP 变为P偏振光,在 PBS 发生透射,最终达到出瞳。因为  Half Mirror 的存在,理论上系统的效率为25%。 k.? aq  
    xxOo8+kA  
    设计流程: O~F/{: U  
    cY?< W/  
    先按照设计参数建模。 WLGx= ;  
    SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型: z!27#gbL  
    1.先定义好系统物方参数等信息 J&UFP{)  
    =t1.j=oC  
    设定系统单位为mm,镜头表面数设定为16,其他选项保持为默认情况 xMJF1O?3  
    }ny ,Nl  
    ]X~;?>#:p  
    u38FY@U$  
    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 +%(iGI{  
    :"? boA#L  
    K_j$iHqLF  
    物方参数部分设定, f2Frb  
    选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°; INSI$tA~  
    光阑固定为1表面; |VM c,_D  
    选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5; [tDUR  
    Wh[+cH"M  
    光瞳 YMP1 输入为5 o<P@:}K  
    Bmuf[-}QW  
    jeF1{%  
    86O"w*9  
    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; S W(h%`U  
    请评论留言获取镜头文件代码 (;YO]U4  
    8>a/x,  
    3.定义孔径及空间位置; fU^B 3S6X  
    ! {lcF%  
    +4^XFPq~  
    `EVTlq@<  
    rZ<0ks  
    Jo Qzf~  
    查看实体模型图: BX$t |t;!m  
    wm0vqY+N$  
    b $x<7l5C  
    ;AKtb S;H  
    进行像质分析: w] LN(o:  
    Lu\]]m  
    网格畸变 ):?ype>  
    ~a m]G0  
    1;r^QAK&  
    K[)N/Q  
    RMS 光斑半径 LB%_FT5  
    Pi::cf>3  
    NWPL18*C  
    {LTb-CB  
    基本 PSF Mp; t?C4  
    E } |g3  
    "{;]T  
    镜头基本参数 ^T"9ZBkb  
    xjOy3_Js  
    "lLt=s2>L  
    ,S;?3?a  
    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。 K1uN(T.Ju  
    [ 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: 03-25
    学一学。