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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。 w0qrh\3du  
    Tzr_K  
    以下是初始结构参数,如下表所示: \|e>(h!l;  
     lS@0 $  
    HYcLXhvgu  
    !%MI9Ok  
    DrI"YX  
    4/KGrY! ck  
    光学系统的结构图,如下图所示: 9 5bi W  
    tfB}U.  
    X$*MxMNs  
    & -r^Q  
    这个三片式的 Pancake 系统沿光轴由人眼侧至显示屏侧依序包括:光源、第一片透镜、PBS、四分之一波片 QWP、第二片透镜、第三片透镜。 0lpkG ="&r  
    w>#{Nl7gz  
    其中 PBS 可以反射某种偏振方向的光,并且透射与该反射偏振光垂直正交的偏振光;四分之一波片 QWP 可以改变偏振光的状态,可以将线偏振光与圆偏振光相互转化;第三片透镜右侧S6镀有半透半反膜层。第二片透镜右侧S2镀有S反P透膜层。 ?,s]5   
    pH&*5=t}  
    实际应用中,从显示屏发出的圆偏振光(假设为左旋)通过半透半反镜(第三片透镜)进入光学系统。当穿过第二片透镜和 Half Mirror 时,透射50%的光并保持左旋圆偏振光(LCP)。然后,通过 QWP 将其转化为S偏振光。PBS 反射S偏振光,重新通过 QWP ,转化成为左旋圆偏振光(LCP),穿过第二片透镜,到达半透半反镜(第三片透镜)右侧S6时反射当前50%的光,变成右旋圆偏振光(RCP),重新穿过第二片透镜和第三片透镜,经过 QWP 变为P偏振光,在 PBS 发生透射,最终达到出瞳。因为  Half Mirror 的存在,理论上系统的效率为25%。 w O H{L  
    y8*MNw  
    设计流程: J)7\k$D  
    D5Zgi!  
    先按照设计参数建模。 k;5$]^x  
    SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型: #(@!:f1  
    1.先定义好系统物方参数等信息 "PgVvm#w'  
    l5h+:^#M5c  
    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 Xir ERc.e  
    9S 'u 1%  
    /q| r!+  
    1Vf?Rw  
    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 /80H.|8O  
    m(>MP/  
    (g" {A  
    物方参数部分设定, 8y:/!rRN  
    选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°; G)|Xj70  
    光阑固定为1表面; S?b^g'5m  
    选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5; ^aG$9N<\  
    iGq%|o>  
    光瞳 YMP1 输入为5 F u>  
    .7 K)'  
    #ovausK[7  
    kM6i{{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; epicY  
    请评论留言获取镜头文件代码 p9>{X\eT:  
    3Pu8IXW  
    3.定义孔径及空间位置; }Q2v~eD  
    O2pntKI  
    r'J="^k{  
    ?F6L,  
    ?"F9~vx&G  
    ,`Keqfx  
    查看实体模型图: gmUXh;aHc  
    =K)[3mX X  
    ( ]E0fjk  
    /0Jf/-}ovn  
    进行像质分析: g6 H}a  
    4s s 4O  
    网格畸变 ZUyS+60  
    F50l->F2&  
    S j ly]  
     -uKTEG[  
    RMS 光斑半径 $u~*V  
    &4O2uEW0  
    1[yy/v'q  
    kYhV1I  
    基本 PSF |(%=zb=?X  
    aD(3.=[R  
    )3IUKz%\6p  
    镜头基本参数 .FN;3HU  
    /[=Yv!  
    E^iShe  
    L6?~<#-m\M  
    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。 o;9 G{Xj3@  
    [ 此帖被小火龙果在2024-04-01 09:52重新编辑 ]
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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?
    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? OkAgO3>Y/  
    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