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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[  *hp  
    \L&qfMjW"Z  
    以下是初始结构参数,如下表所示: L8%=k%H(1  
    V~tu<"%  
    aa'0EU:  
    !dYX2!lvT  
    \Mh4X`<e  
    j.e`ip  
    光学系统的结构图,如下图所示: Qt)7mf  
    4 g/<).1<b  
    Ra*k  
    _j|n}7a  
    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。 BBZ)H6TzL  
    gw*yIZ@3)  
    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。 cftn`:(&8  
    FlM.D u  
    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%。 :ok!,QN  
    +$an*k9  
    设计流程: ;nHo%`Zt  
    X.W#=$;$:  
    先按照设计参数建模。 UeC%Wa<[  
    SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型: p>w~T#17  
    1.先定义好系统物方参数等信息 kKI!B`j=  
    h1D~AgZOVj  
    设定系统单位为mm,镜头表面数设定为16,其他选项保持为默认情况 ,T1XX2? :  
     G$cq   
    ~]D \&D9=?  
    "m\UqQGX  
    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 b smoLT  
    FK/ro91L  
    OM#OPB rB  
    物方参数部分设定, EZa{C}NQ$2  
    选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°; faKrSmE!  
    光阑固定为1表面; =QO1FO  
    选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5; -qnXa  
    +{ ,w#@  
    光瞳 YMP1 输入为5 IU;pkgBj0Y  
    ,nuDoc  
    `U?H^,FVA  
    |4 d{X@`&  
    2.根据光线到达的序列,选择面型并按照序列设置面型参数; f T+n-B  
    请评论留言获取镜头文件代码 3K;b~xg`nw  
    Duo#WtC  
    3.定义孔径及空间位置; D2wgSrY  
    qS[p|*BL  
    c`N`x U+z  
    l$bmO{8uG  
    \?`d=n=  
    Ar{=gENn  
    查看实体模型图: vN6]6nUOiT  
    =-B3vd:LF  
    &#EVE xL  
    y^+[eT&  
    进行像质分析: e7j]BzGvl  
    7>e~i,  
    网格畸变 xuH<=-O>ki  
    ch2e#Jf8  
    K5c7>I%k  
    3B_} :  
    RMS 光斑半径 Y.hH fSp  
    {G*:N[pJp  
    zR/p}Wu|!  
    NByN}e  
    基本 PSF b<H6 D}  
    4uE5h~0Z  
    Q)|LiCR,  
    镜头基本参数 keq[ 6Lv  
    5Vm}<8{  
    K]]r OF  
    YKS'#F2  
    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。 (P!reYyM  
    [ 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? e Em0c]]9