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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。 "28zLo3  
    eJeL{`NS  
    以下是初始结构参数,如下表所示: UG[r /w5(F  
    =}YX I  
    Jhfw$DF  
    J|vg<[  
    e;2A{VsD8  
    s6'=4gM  
    光学系统的结构图,如下图所示: Qe-PW9C  
    @8$z2  
    ~/XDA:nfL:  
    3O;"{E= <  
    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。 '.C#"nY>1  
    RhC|x,E  
    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。 | AiMx2  
    RC?vU  
    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%。 ?a)Fm8Y  
    )j\_*SoH  
    设计流程: J4@-?xj=\q  
    ;e< TEs  
    先按照设计参数建模。 p$uPj*  
    SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型: }kP<zvAaw  
    1.先定义好系统物方参数等信息 3_`)QYU'  
    XUnw*3tPJ  
    设定系统单位为mm,镜头表面数设定为16,其他选项保持为默认情况 J 5';Hb)  
    U`5/tNx  
    i<):%[Q)>  
    Io[NN aF|  
    波长在默认的可见光波段中添加0.5461波段,权重设定为1,并设定为短波长 g> ~+M  
    r=~K#:66  
    kdp^{zW}  
    物方参数部分设定, k1ja ([Q  
    选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°; jsx&h Y%(  
    光阑固定为1表面; zWH)\>X59  
    选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5; -m@PqJF^  
    WIuYSt)h  
    光瞳 YMP1 输入为5 r-yUWIr S  
    *,IK4F6>:  
    v5@M 34  
    ;FW <%  
    2.根据光线到达的序列,选择面型并按照序列设置面型参数; -/V(Z+dj  
    请评论留言获取镜头文件代码 (m6V)y  
    o8|qT)O@U  
    3.定义孔径及空间位置; ifu!6_b.  
    dfKGO$}V  
    vbd)L$$20+  
    ;8dffsyq  
    |:.Uw\z5'  
    .g1x$cQ1<  
    查看实体模型图: ^;rjs|`K#  
    t 7o4 aBl"  
    ,.}%\GhY  
    wc. =`Me  
    进行像质分析: x)GheM^  
    AI|+*amTd  
    网格畸变 O5Z9`_9<  
    ^g5E&0a`g  
    Em^~OM3U$q  
    8>Cf}TvErx  
    RMS 光斑半径 +:4>4=  
    &$ "J\v m  
    _U-`/r o  
    vSC1n8 /  
    基本 PSF y_w  <3  
    I:G8B5{J  
    B+mxM/U[c  
    镜头基本参数 ;{L[1OP%e  
    ?|+e*{4k  
    =y_KL  
    ,[zSz8R  
    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。 oBo*<6  
    [ 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? $q:l \  
    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