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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。 B~o\+n  
    |8mhp.7  
    以下是初始结构参数,如下表所示: 5^']+5_vb  
    2 rw%H  
    #e' }.4cr  
    7+X:LA~U  
    Ee4&g<X.  
    3_~cMlr3T.  
    光学系统的结构图,如下图所示: $o$ maA0  
     .ObZ\.I  
    =mA: ctu~v  
    z<H~ItX,n  
    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。 }|PY!O  
    }*.0N;;C  
    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。 JkW9D)6  
    :Y9NLbv  
    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%。 !vG'J\*xc  
    I%- " |]$  
    设计流程: T,| 1g6  
    i4^o59}8  
    先按照设计参数建模。 (Qa/EkE^*w  
    SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型: -S3MH1TZ  
    1.先定义好系统物方参数等信息 J[f;Xlh  
    sR/b$j>i3  
    设定系统单位为mm,镜头表面数设定为16,其他选项保持为默认情况 =Umw$+fJr  
    c478P=g=5  
    ZPbpp@,  
    jqPkc28  
    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 8\{^|y9-  
    <n]x#0p  
    h;6lK$!c  
    物方参数部分设定, k0T?-iM  
    选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°; =[F<7pvE  
    光阑固定为1表面; 31/Edd"]  
    选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5; Me 5_4H&Sg  
    H$I =W>;  
    光瞳 YMP1 输入为5 R: l&2k@  
    ^^5&QSB:'  
    _i/t?7  
    4;2< ^[M  
    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; ) $PDo 7#  
    请评论留言获取镜头文件代码 ^tXJj:wtS  
    a'z)  
    3.定义孔径及空间位置; Yo[;W vu  
    7b<yVP;{  
    )_U<7"~0l  
    lsJnI|  
    Z)jw|T'X  
    lT(oL|{#P  
    查看实体模型图: 1Tu *79A  
    qh`t-  
    {GC?SaK  
    dPhQ :sd>  
    进行像质分析: V7/I>^X  
    {)-aSywe  
    网格畸变 )I3NeKWz  
    fMOU$0]$<  
    eut-U/3:#  
    V{JAB]?^  
    RMS 光斑半径 #-bA[eQV  
    q5?# 3T=  
    3D2E?$dX  
    7D<#(CE{  
    基本 PSF 2$Tj84'X  
    '_V2!?+RU+  
    {~F4WjHJp  
    镜头基本参数 5=f|7yl  
    Nqu>6^-z0  
    #FNcF>3>  
    ?]*^xL;x?  
    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。 qzTuxo0B  
    [ 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?
    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? $GTU$4u  
    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