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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。 CH!\uK22  
    v^Fu/Y  
    以下是初始结构参数,如下表所示: _7;G$\^&.  
    3$K[(>s  
    qRcg|']R  
    ;g+fY 6  
    !blGc$kC  
    S5F5Tr;TN  
    光学系统的结构图,如下图所示: @cxM#N8e  
    ;O~FiA~`c  
    <jYyA]Zy5  
    +8 \?7,FY  
    这个三片式的 Pancake 系统沿光轴由人眼侧至显示屏侧依序包括:光源、第一片透镜、PBS、四分之一波片 QWP、第二片透镜、第三片透镜。 ^{0*?,-x  
    U1/ww-!Z  
    其中 PBS 可以反射某种偏振方向的光,并且透射与该反射偏振光垂直正交的偏振光;四分之一波片 QWP 可以改变偏振光的状态,可以将线偏振光与圆偏振光相互转化;第三片透镜右侧S6镀有半透半反膜层。第二片透镜右侧S2镀有S反P透膜层。 'x? |tKzd  
    d!Y%7LmSE@  
    实际应用中,从显示屏发出的圆偏振光(假设为左旋)通过半透半反镜(第三片透镜)进入光学系统。当穿过第二片透镜和 Half Mirror 时,透射50%的光并保持左旋圆偏振光(LCP)。然后,通过 QWP 将其转化为S偏振光。PBS 反射S偏振光,重新通过 QWP ,转化成为左旋圆偏振光(LCP),穿过第二片透镜,到达半透半反镜(第三片透镜)右侧S6时反射当前50%的光,变成右旋圆偏振光(RCP),重新穿过第二片透镜和第三片透镜,经过 QWP 变为P偏振光,在 PBS 发生透射,最终达到出瞳。因为  Half Mirror 的存在,理论上系统的效率为25%。 3d1xL+  
    Zm++5b`W/[  
    设计流程: l& sEdEA  
    &"T7KXx  
    先按照设计参数建模。 GyxLzrp  
    SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型: O tQ]\:p7  
    1.先定义好系统物方参数等信息 yHs9J1S f  
    QKvaTy#  
    设定系统单位为mm,镜头表面数设定为16,其他选项保持为默认情况 pjV70D8$A  
    BonjK#  
    UL&>]aQ  
     vmfFR  
    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 (M{wkQTO  
    m432,8 K3r  
    |t3}>+"?z  
    物方参数部分设定, 67}8EV!/k  
    选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°; S7cD}yx*[  
    光阑固定为1表面; +9t{ovF?L  
    选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5; rij%l+%@#  
    &+oJPpHi\  
    光瞳 YMP1 输入为5 Y4,p_6aKJ]  
    F8tMZ,:  
    aWLA6A+C&  
    9<P%?Q  
    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; /Hm/%os  
    请评论留言获取镜头文件代码 P$AHw;n[R  
    +@8, uL  
    3.定义孔径及空间位置; (o{x*';i4  
    K~^o06 Y  
    <bhJ>  
    + <w6sPm  
    @V Tw>=94  
    k@n L(2  
    查看实体模型图: 3w[uc~f  
    3qNuv];2  
    ff fWvf  
    VRY@}>W'  
    进行像质分析: hmb=_W  
    km lb,P  
    网格畸变 r<P?F  
    K@osD7-  
    `\3RFr  
    YLSDJ$K6  
    RMS 光斑半径 ?=kH}'igq  
    |Df`Aq(eYJ  
    m#6p=E  
    Xfg?\j/  
    基本 PSF XC/M:2$  
    !l .^]|  
    7s:cg  
    镜头基本参数 OMYbCy^  
    }J\7IsM&  
    B4m34)EOE  
    @fVz *  
    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。 !|ic{1!_  
    [ 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? F @Wb<+0  
    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