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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。 vy[*xT]  
    k^p|H:  
    以下是初始结构参数,如下表所示: HpSgGhL'J&  
    @GBS-iT3  
    c|:H/Y2n|  
    7sC$hm]  
    [O&2!x  
    zr\I1v]?1#  
    光学系统的结构图,如下图所示: 6*S|$lo9B  
    x{Gb4=?l  
    =KmjCz:  
    P_z3TK  
    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。 :v* _Ay  
    VZ}^1e  
    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。 "7JO~T+v  
    fR~_5 pt7  
    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%。 Aw;~b&.U{_  
    <o3e0JCq  
    设计流程: ]N:SB  
    ?2 u_E "  
    先按照设计参数建模。 ?M;2H {KG:  
    SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型: AVOzx00U  
    1.先定义好系统物方参数等信息 f%an<>j^w  
    bkceR>h%  
    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 8,a&i:C  
    9 @!Og(l  
     KY!  
    H(lq=M0~  
    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 q<@f3[A  
    5MQD:K2  
    9FP6Z[4  
    物方参数部分设定, ?#<Fxme  
    选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°; e/r41  
    光阑固定为1表面; X<x"\Yk  
    选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5; n (C*LK  
    [~W"$sT  
    光瞳 YMP1 输入为5 8%_XJyg  
    y/$WjFj3"  
    [0lCb"  
    M+gQN}BAr  
    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; rG:IS=  
    请评论留言获取镜头文件代码 !Z YMks4  
    WLP A51R  
    3.定义孔径及空间位置; 1U;je,)  
    hvtg_w6K  
    7Wmk"gp  
    e-ljwCD  
    GLB7h 9>  
    %ErL L@e  
    查看实体模型图: "w*VyD  
    2IFri|;-eb  
    MSUkCWt!  
    k_r12Bu  
    进行像质分析: vd|PTHV_  
    >DBaKLu\  
    网格畸变 c_~)#F%P  
    L~"~C(g  
    _ "&b%!  
    |P$tLOrG  
    RMS 光斑半径 Uq<c+4)5  
    D?44:'x+-  
    vDV` !JU  
    zy(sekX;  
    基本 PSF i~@e}=  
    Fx0E4\-  
    89v9BWF  
    镜头基本参数 Y#V`i K  
    >2x[ub%$L  
    [M65T@v  
    ;2(8&.  
    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。 b/:9^&z  
    [ 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? o9& 1Ct  
    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