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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。 PzTTL=G +  
    0H.B>: pv  
    以下是初始结构参数,如下表所示: {&(bKQ  
    [dL?N  
    =09j1:''<d  
    OEGAwP?F  
    d0Kg,HB  
    zT+yZA.L  
    光学系统的结构图,如下图所示: Zr 2QeLQC(  
    l 0b=;^6  
    +XRv iHA`  
    {K0T%.G  
    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。 VF==F_l  
    lR^dT4  
    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。 7#|NQ=yd  
    7erao-  
    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%。 R QO{fC  
    f&cG;Y  
    设计流程: 1@qb.9wZ6  
    yxQAO_C  
    先按照设计参数建模。 d`nS0Tf'  
    SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型: CX'E+  
    1.先定义好系统物方参数等信息 IA!ixabG  
    3S2'JOTY  
    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 s3kEux^  
    \T]"pE+8l  
    ^9b `;}).  
    &Y=NUDt_  
    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 <,hBoHZSL  
    j1iC1=`ZM  
    K ;xW/7?  
    物方参数部分设定, `oz7Q(`  
    选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°; kWz%v  
    光阑固定为1表面; c`}X2u]k  
    选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5; o5$K^2^g  
    *wF:Q;_<z  
    光瞳 YMP1 输入为5 A07 P$3>/W  
    ft6^s(t  
    EIEq[`h  
    A>g$[  
    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; yaR;  
    请评论留言获取镜头文件代码 coFg69\^  
    q@-qA]  
    3.定义孔径及空间位置; (Mm{"J3uv  
    n)7icSc  
    /[IQ:':^  
    xR&,QrjQG  
    KE&}*Nf[  
    hCvn(f  
    查看实体模型图: rYS D-Kq  
    9iy|=  
    .XB] X  
    |O9=C`G_  
    进行像质分析: 2!3&Ub#FO  
    Yr=mLT|JN  
    网格畸变 fDqXM;a"  
    @ty|HXW  
    uWInx6p  
    -d3y!| \>a  
    RMS 光斑半径 @Kr)$F  
    |\(/dXXP  
    h*9o_  
    ~+C#c,Nw  
    基本 PSF Lb{D5k*XU  
    KUyJ"q<W  
    &P3vcB  
    镜头基本参数 =|%T E   
    .KsvRx  
    oCYD@S>h  
    y4L9Cxvs  
    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。 kZ9pgdI  
    [ 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?
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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? p\;)^O4  
    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