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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。 *&z !y/  
    L=@8Z i!2<  
    以下是初始结构参数,如下表所示: ?X+PNw|pf  
    U]&/F{3 im  
    8{ +KNqz  
    %KPQ|^WE  
    b w!  
    R].xT-1  
    光学系统的结构图,如下图所示: Jsa;pG=3&  
    O YfRtfE  
    j|>^wB  
     e**5_L  
    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。 ;*{Ls#  
    7ju^B/ 7  
    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。 w0O(>  
    QBCEDv&j  
    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%。 3U! l8N2  
    BxiR0snf0q  
    设计流程: YB_fy8Tfx  
    O<J<)_W)  
    先按照设计参数建模。 5S ) N&%  
    SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型: @zJiR{Je-U  
    1.先定义好系统物方参数等信息 d/b\:[B@  
    ~wu\j][2  
    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 y:Agmr,S  
    },;Z<(  
    t^=S\1"R\  
    &"=O!t2  
    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 hGI5^!Cq  
    JH#p;7;  
    FzF#V=9lP  
    物方参数部分设定, `*xSn+wL`_  
    选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°; ^[6#Kw&E  
    光阑固定为1表面; )Wk&c8|y  
    选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5; TCK#bJ  
    vcZ"4%w  
    光瞳 YMP1 输入为5 Rsx?8Y^5  
    s6DPb_,  
    +.v+Opp,  
    dFZh1*1  
    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; A~;.9{6J[t  
    请评论留言获取镜头文件代码 ?z3|^oU~d  
    W]D+[mpgK  
    3.定义孔径及空间位置; [KMS/'; ]  
    Hn]6re  
    zpy&\#Vc  
    g(R!M0hdF  
    1i#U&  
    Jmu oYlf|  
    查看实体模型图: <!-#]6  
    )o;n2T#O  
    &-KQ m20n  
    K,!f7KKo  
    进行像质分析: =kw6<!R  
    ,w,)n^  
    网格畸变 p+;x&h)[l  
    +WvW#wpH  
    'EB5#  
    ~Q)Dcit-  
    RMS 光斑半径 U\q?tvn'J  
    "R[6Q ^vw  
    5 HN,y  
    6W'2w?qj?4  
    基本 PSF hOe$h,E']  
    `nL^]i  
    uvA2`%T/  
    镜头基本参数 *jl_,0g]  
    R/&C}6G n  
    nN(Q}bF  
    J!:v`gb#@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。 _m1WY7  
    [ 此帖被小火龙果在2024-04-01 09:52重新编辑 ]
     
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    在线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? t2vo;,^euL