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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。 z[<pi :  
    sf|_2sI  
    以下是初始结构参数,如下表所示: :IOn`mRYu  
    J$eZLj  
    !X#3w-K  
    yF [@W<  
    bb0{-T)1  
    ZJ{+_ax0K  
    光学系统的结构图,如下图所示: "' i [~  
    .DM1Knj  
    4 I]/  
    <_FF~lj  
    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。 ^.><t+tM  
    Yg:74; .  
    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。 BLYk <m  
    ?_<UOb*  
    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%。 FB^dp}  
    6A{s%v H  
    设计流程: z; z'`A  
    gIf+.^/m1  
    先按照设计参数建模。 [{d[f|   
    SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型: ~[bMfkc3  
    1.先定义好系统物方参数等信息 CUTEp/+  
    rg]A_(3Bb  
    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 85d7IB{28  
    +{l3#Y  
    |Jx2"0:M  
    _sD]Viqc  
    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 EJSgTtp 2  
    E]e[Ty1  
    J*W;{Vty  
    物方参数部分设定, <:_]Yl  
    选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°; ]jT[dX|?  
    光阑固定为1表面; V'BZ=.=  
    选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5; @"#gO:|[i0  
    e"&9G}.f  
    光瞳 YMP1 输入为5 5qAE9G!c  
    kgI.kT(=  
    KE|u}M@v6  
    dpOL1rrE  
    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; ZkV vL4yIK  
    请评论留言获取镜头文件代码 MRY)m@*+6  
    qI/r_  
    3.定义孔径及空间位置; '| Q*~Lh  
    `^4>^  
    C&#KdvN/r  
    EKJc)|8  
    9p0HFri[  
     "%@=?X8  
    查看实体模型图: C Wl95g  
    (H|d3  
    uu46'aT  
    T>:g ME  
    进行像质分析: y0y;1N'KK  
    DB?PS^-2  
    网格畸变 \crb&EgID  
    z@S8H6jM)S  
    U3R`mHr0  
    BtBt>r(*  
    RMS 光斑半径 A.cZa  
    p]IhQnj2  
    HFCFEamBMP  
    *V<2\-  
    基本 PSF FO)nW:8]  
    [AOluS  
    lNp:2P  
    镜头基本参数 V?=zuB?'  
    B qiq  
    w+TuS).  
    ra#)*fG,~  
    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。 +OuG!3+w  
    [ 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? 6spk* 8e  
    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