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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。 5*{U!${a  
    ;+g p#&i`  
    以下是初始结构参数,如下表所示: x^qmYX$'1b  
    KY<>S/  
    D%N^iJC,9  
    G)';ucs:,  
    zy~vw6vu  
    Pk7Yq:avL  
    光学系统的结构图,如下图所示: )d bi  
    3<1Uq3Pa  
    lplEQ]J|  
    "D'A7DA  
    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*g`!~)  
    SG2s!Ht  
    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。 (n05MwKu\  
    '^'vafs-/@  
    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%。 IExo#\0'6  
    y~w2^VN=  
    设计流程: +u#;k!B/>  
    ZWQrG'$?o8  
    先按照设计参数建模。 k, &*d4  
    SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型: yjaX\Wb[z[  
    1.先定义好系统物方参数等信息 !s06uh  
    tI|?k(D  
    设定系统单位为mm,镜头表面数设定为16,其他选项保持为默认情况 ,o& &d.  
    \Y_2Z /  
    WLd{+y5#  
    O6NgI2[O  
    波长在默认的可见光波段中添加0.5461波段,权重设定为1,并设定为短波长  ~Jrtm7  
    nR-`;lrF~  
    Ci0:-IS  
    物方参数部分设定, r5h}o)J  
    选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°; "ys#%,Z  
    光阑固定为1表面; XZYpU\K  
    选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5; 9}Ud'#E  
    <[ />M  
    光瞳 YMP1 输入为5 +!6aB|-  
    6e3s |  
    o7)<pfif  
    Gkv<)}G  
    2.根据光线到达的序列,选择面型并按照序列设置面型参数; zs<W>gBq  
    请评论留言获取镜头文件代码 2F[smUL  
    @,F8gv*  
    3.定义孔径及空间位置; zV_U/]y  
    T&c0j(  
    {L5!_] 6  
    D::$YR ~R  
    _fx0-S*$  
    \Y&*sfQ  
    查看实体模型图: #5-5N5-1  
    YhYcqE8  
    Dj}n!M`2I  
    i_Dv+^&zV  
    进行像质分析: D 's'LspQ  
    9otA5I^v  
    网格畸变 aG.j0`)%  
    U]tbV<m%  
    T+ey>[  
    7cV9xIe^  
    RMS 光斑半径 ,e{(r0  
    ?K%&N99c!  
    20750G  
    4A^=4"BCV  
    基本 PSF 4A6D>ChB'E  
    gKy@$at&  
    g^ZsV:D  
    镜头基本参数 ]L#6'|W  
    c6FKpdn%  
    ~L$B]\/A5  
    3mKmd iD  
    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。 X_GR{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。
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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? 'Gwa[ |6i  
    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