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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。 E.zY(#S  
    l'y)L@|Qrh  
    以下是初始结构参数,如下表所示: !^:b?M  
    \mbm$E+X  
    T2Ms/1FH/@  
    !.Eua3:V*  
    XE6sFU  
    V*Ta[)E  
    光学系统的结构图,如下图所示: F4`ud;1H  
    lhZXq!2p  
    w|lA%H7`J  
    *S%~0=  
    这个三片式的 Pancake 系统沿光轴由人眼侧至显示屏侧依序包括:光源、第一片透镜、PBS、四分之一波片 QWP、第二片透镜、第三片透镜。 4"at~K` Q  
    j0_)DG  
    其中 PBS 可以反射某种偏振方向的光,并且透射与该反射偏振光垂直正交的偏振光;四分之一波片 QWP 可以改变偏振光的状态,可以将线偏振光与圆偏振光相互转化;第三片透镜右侧S6镀有半透半反膜层。第二片透镜右侧S2镀有S反P透膜层。 S ( e]@  
    0go{gUI  
    实际应用中,从显示屏发出的圆偏振光(假设为左旋)通过半透半反镜(第三片透镜)进入光学系统。当穿过第二片透镜和 Half Mirror 时,透射50%的光并保持左旋圆偏振光(LCP)。然后,通过 QWP 将其转化为S偏振光。PBS 反射S偏振光,重新通过 QWP ,转化成为左旋圆偏振光(LCP),穿过第二片透镜,到达半透半反镜(第三片透镜)右侧S6时反射当前50%的光,变成右旋圆偏振光(RCP),重新穿过第二片透镜和第三片透镜,经过 QWP 变为P偏振光,在 PBS 发生透射,最终达到出瞳。因为  Half Mirror 的存在,理论上系统的效率为25%。 vz[oy|{F  
    `bY>f_5+  
    设计流程: KP,#x$Bg  
    CC"}aV5  
    先按照设计参数建模。 R6eKI,y\"  
    SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型: +-"uJIwMD  
    1.先定义好系统物方参数等信息 % 8u97f W  
    Gl; xd  
    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 _c$l@8KS^  
    P'l'[Kz{'  
    EX@wenR  
    X\sOeb:]  
    波长在默认的可见光波段中添加0.5461波段,权重设定为1,并设定为短波长 =#L\fe)q)  
    ktF\f[  
    Fab gJu  
    物方参数部分设定, S8>1l?UH  
    选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°; K@U[x,Sx  
    光阑固定为1表面; V7DMn@Ckw  
    选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5; `X)y5*##wq  
    q#D-}R_RN  
    光瞳 YMP1 输入为5 (`'(`x#  
    _?~EWT   
    ^`iqa-1  
    &l M=>?  
    2.根据光线到达的序列,选择面型并按照序列设置面型参数; H. o=4[  
    请评论留言获取镜头文件代码 g A+p^`;[  
    HD%n'@E  
    3.定义孔径及空间位置; }B1f_T  
     KEPNe(H  
    :#nfdvqm  
    =Vie0TV&h  
    6K Cv  
    tW-wO[2  
    查看实体模型图: db*yA@2Lg  
    8f`r!/j  
    s$g3__|Y  
    ^ruz-N^Y!  
    进行像质分析: W79Sz}):  
    MxLg8,M  
    网格畸变 >bRoQ8  
    5FMe&  
    CXiDe)|<E  
    [b:0j-  
    RMS 光斑半径 )gVz?-u+D  
    &TT vX% T  
    WBN3:Y7  
    nixIKOnjC  
    基本 PSF M!R=&a=Z  
    |1%eo.  
    L_`D  
    镜头基本参数 L/ g8@G ;  
    slnvrel  
    X<sM4dwxE  
    xp*Wf#BF  
    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。 <sTY<iVR  
    [ 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? p'kB1)~|  
    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