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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。 kA,4$ 2_o  
    1>;6x^_h0S  
    以下是初始结构参数,如下表所示: p XNtN5@FQ  
    lb95!.av+I  
    PL!tk^;6-  
    o@',YF>OQ  
    `\e'K56W6  
    un&>  
    光学系统的结构图,如下图所示: ]!-R<[b 6  
    N.vG]%1"  
    U,d2DAvt  
    D:6N9POB  
    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。 ~QO< B2hS}  
    vcV!K^M-  
    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。 qw)Key  
    0@w&J9yG  
    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%。 vhX-Qkt}  
    \`&xprqAw  
    设计流程: d}pGeU'  
    *.,8,e8Vq  
    先按照设计参数建模。 IY~ {)X  
    SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型: 9M nem*  
    1.先定义好系统物方参数等信息 ID+,[TM`  
    JkJhfFV  
    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 VAt>ji7c  
    dkETM,  
    g\qX7nIH?  
    XWc|[>iO  
    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 z(jU|va{_1  
    }il%AAI9}r  
    /LSq%~UF  
    物方参数部分设定, 2-PI JO  
    选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°; Ag<4r  
    光阑固定为1表面; M$#+W?m&  
    选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5; >*Sv0#  
    M Ey1~h/  
    光瞳 YMP1 输入为5 qPp]K?.  
    2-p8rGI_F  
    I? A~zigO  
    :^K~t!@  
    2.根据光线到达的序列,选择面型并按照序列设置面型参数; ~xP Szf  
    请评论留言获取镜头文件代码 :S#eg1y.w]  
    i4 P$wlO  
    3.定义孔径及空间位置; *P&OxVz  
    Yo>%s4_,  
    oUCS |  
    J&(  
    ;U8dm"  
    NuHL5C?To  
    查看实体模型图: KX]-ll  
    T..-)kL+p  
    O^y$8OKEi,  
    {E3;r7  
    进行像质分析: p0"BO4({{  
    $&bU2]  
    网格畸变 9tW3!O^_  
    1a \=0=[  
    Pxap;;\  
    o@Dk%LxP  
    RMS 光斑半径 F>p%2II/  
    AsV8k _qZL  
    <?{ SU   
    B[C7G7<B  
    基本 PSF SB5@\^  
    % E<FB;h  
    g]:..W7  
    镜头基本参数 R65;oJh  
    bDxPgb7N=  
    \ro~-n+o  
    cKaL K#~  
    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。 4X<Oux*  
    [ 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? JJ= ~o@|c  
    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