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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。 ;Jh=7wx  
    f*Z8C9)  
    以下是初始结构参数,如下表所示: b-)m'B}`  
    j ^Tb=  
    y7f,]<%e_  
    kGz0`8U Ru  
    @fI1|v=eF  
    BM~>=emc  
    光学系统的结构图,如下图所示: j{8;5 ?x  
    P\jnht  
    [h5~1N  
    n(}cK@  
    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。 yj:<3_-C*  
    ^bD)Tg5K  
    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。 D^_]x51>  
    g2Hz[C(  
    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%。 $,b1`*  
    'P AIh*qA  
    设计流程: M0jC:*D`"  
    JWh5gOXd  
    先按照设计参数建模。 "b~-`ni  
    SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型: U4$}8~o4  
    1.先定义好系统物方参数等信息 `G@(Z:]f,t  
    J!\Cs1 !f  
    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 `>HM<Nn-0  
    =pT}]  
    !7rk>YrY  
    .RazjXAY  
    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 0Z.X;1=  
    ??]b,f4CNa  
    vtByCu5  
    物方参数部分设定, 3rxB]-  
    选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°; e(z'u A{!  
    光阑固定为1表面; 8|cQW-L  
    选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5; a< E\9DL  
    qUS y0SQ/l  
    光瞳 YMP1 输入为5 yQ [n7du  
     T)Uhp  
    9}*Pb6  
    pdw;SIoC  
    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; mXSs:FqE!  
    请评论留言获取镜头文件代码 RJ+["[k  
    J<9;Ix8R  
    3.定义孔径及空间位置; j}`XF?2D  
    iB XS   
    4[XiD*  *  
    &6@# W]_  
    ^~7/hm:  
    af>^<q  
    查看实体模型图: S^c; i  
    VF bso3q<j  
    F97HFt6{  
    U =i=E}'  
    进行像质分析: ;irAq|  
    6k=*O|r  
    网格畸变 o>l/*i0I  
    .4cV X|T  
    EyDH -}Y  
    fG,)`[eD!_  
    RMS 光斑半径 }2]m]D@%7  
    FoW|BGA~  
    KsDovy<  
    s?yl4\]Muf  
    基本 PSF lD-HQd  
    =M],5<2;  
    ]r(&hqdR  
    镜头基本参数 \c\z 6;j  
    (7 O?NS  
    ~(x"Y\PEu  
    KBg5 _+l  
    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。 &~&oB;uR  
    [ 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? w^^8*b<  
    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