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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。 Uq0RJ<n  
    Z]":xl\7  
    以下是初始结构参数,如下表所示: x"5/1b3aq  
    Bk>Ch#`Bw  
    `gD'q5.z;3  
    4wMKl6mL  
    Qy5\qW'  
    (?I8/KYR  
    光学系统的结构图,如下图所示: :kfl q  
    Iz!Blk  
    qnv9?Xh  
    .0cm mpUNq  
    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。 u0#q) L8  
    l)HF4#Bs  
    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。 KE&Y~y8O\  
    eB<R@a|?S  
    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%。 X@5!I+u\L  
    5A Vo#}&\  
    设计流程: AAxY{Z-4  
    4)*8&  
    先按照设计参数建模。 D%Hz'G0|  
    SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型: ) #9/vIQ  
    1.先定义好系统物方参数等信息 mz3!HksZ "  
    S3`zB?7,  
    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 G?8LYg!-  
    {Z3B#,V(g  
    7?qRY9Qu  
    ShxB!/s  
    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 j{0_K +B  
    /^ hB6_'D  
    4[9~g=y>  
    物方参数部分设定, |\*7J!Liv  
    选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°; }>6=(!  
    光阑固定为1表面; mH}/QfUlq  
    选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5; OTl\^!  
    mBhG"0:  
    光瞳 YMP1 输入为5 ABSA le  
    ;KWR/?ec  
    d /+sR@\  
    w t? 8-_  
    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; ,[D,G  
    请评论留言获取镜头文件代码 6K5KZZG  
    s3W35S0Q3  
    3.定义孔径及空间位置; z0t6}E<VIR  
    WhMr'l/e  
    ~Wm`SIV  
    "O<JVC{m  
    pj6Q0h)  
    Ultx|qU  
    查看实体模型图: dur}3oS0p  
    0e^j:~*  
    F=EAD3  
    $M@SZknm  
    进行像质分析: @f{yx\u/  
    P>z k  
    网格畸变 j/5>zS  
    1c(1YGuH  
    4r\Sbh  
    72GXgah  
    RMS 光斑半径 Z=_p  
    U\&kT/6vh  
    C eNpJ  
    0cC5  
    基本 PSF :W_S  
    LS{g=3P0  
    ;``*]tY$  
    镜头基本参数 4tz8^z[Kw  
    =3?t%l;n  
    4NMv7[r  
    HU-4k/I~  
    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。 y, tA~  
    [ 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? ?^mgK9^v@  
    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