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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。 VSh&Y_%  
    BKgCuz:y  
    以下是初始结构参数,如下表所示: ?0qP6'nWx  
    .8;0O M  
    %8d]JQ  
    Dt iM}=:  
    e{ *yV#Wl  
    wti  
    光学系统的结构图,如下图所示: tZu1jBO_Q4  
    P?zaut  
    ?},RN  
    k~, k@mR  
    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。 $R:Q R?   
    I~;H'7|e  
    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。 'u d[#@2  
    Q{yjIy/b  
    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%。 v2="j  
    mU.c!|Y  
    设计流程: \0&F'V  
    k+Z2)j"  
    先按照设计参数建模。 w6pXF5ur>  
    SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型: i?7 ?I  
    1.先定义好系统物方参数等信息 Pw5[X5.DX  
    TO G:N~  
    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 $ +$l?2  
    hML-zZ   
    b[:{\ !I  
    b`F]oQ_*  
    波长在默认的可见光波段中添加0.5461波段,权重设定为1,并设定为短波长 !%.=35NS@E  
    7:<A_OLi  
    ?/my G{E  
    物方参数部分设定, 15r=d  
    选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°; 'K#ndCGJ$  
    光阑固定为1表面; e*U6^Xex  
    选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5; dcyHp>\)|  
     T;V!>W37  
    光瞳 YMP1 输入为5 Xg* ](>/\,  
    jx2{kK  
    cv7:5P  
    E>`|?DE@  
    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; gYe6(l7m  
    请评论留言获取镜头文件代码 m(0X_& &?z  
    g(,^'; j  
    3.定义孔径及空间位置; @PctBS<s  
    B-PX/Q  
    5}c8v2R:B  
    0N$FIw2  
    Lj3Pp$h  
     Lw%_xRn)  
    查看实体模型图: p<,`l)o}~  
    dC|6z/  
    q'TIN{\.{  
    6CSoQ|c{  
    进行像质分析: 4I&Mdt<^D  
    5pK _-:?  
    网格畸变 n9n)eI)R  
    A7|L|+ ?  
    z,4 D'F&  
    sx}S,aIU  
    RMS 光斑半径 _uXb>V*8  
    JbQY{z!  
    {8oGWQgrj  
    HrfS^B  
    基本 PSF E+#<WK-  
    $2RSYI`py  
    _x|.\j  
    镜头基本参数 >k/cm3  
    ]vP}K   
    4 Tw~4b  
    ic"8'Rwb  
    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。 z?( b|v  
    [ 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。
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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? vIbM@Y4 '?  
    离线zh光带你
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    只看该作者 5楼 发表于: 2025-12-09
    求镜头参数