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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。 wbId}!  
    57b;{kl  
    以下是初始结构参数,如下表所示: w8g36v*+(u  
    $bKa"T*  
    5OUe |mS  
    2={ g'k(  
    Kn9 ,N@bU_  
    a[8_ O-   
    光学系统的结构图,如下图所示: ptuW}"F  
    thDE 1h  
    O_PC/=m1@  
    n1W}h@>8  
    这个三片式的 Pancake 系统沿光轴由人眼侧至显示屏侧依序包括:光源、第一片透镜、PBS、四分之一波片 QWP、第二片透镜、第三片透镜。 vu.f B4  
    6A/|XwfE/v  
    其中 PBS 可以反射某种偏振方向的光,并且透射与该反射偏振光垂直正交的偏振光;四分之一波片 QWP 可以改变偏振光的状态,可以将线偏振光与圆偏振光相互转化;第三片透镜右侧S6镀有半透半反膜层。第二片透镜右侧S2镀有S反P透膜层。 }J$PO*Q@'  
    |E]YP~h  
    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%。 n{Mj<\kL  
    ;SVF"Uo  
    设计流程: `"CF/X^  
    V*'9yk"  
    先按照设计参数建模。 4"j5@bppJ  
    SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型: y K&)H+v  
    1.先定义好系统物方参数等信息 d*,|?Ar*b  
    8YN+ \  
    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/;bm*U<K  
    q#Qr@Jf  
    }%R6Su]y  
    {+t'XkA  
    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 =4MiV]  
     5>w>J  
    O!]w J  
    物方参数部分设定, +V8yv-/{  
    选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°; >8tE`2[i*  
    光阑固定为1表面; 3G8uXB_`}  
    选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5; nhCB ])u8l  
    I"JT3[*s  
    光瞳 YMP1 输入为5  "rjJ"u 1  
    n(f&uV_):  
    @3S2Xb{ra1  
    ?\#4`9  
    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; % e1vq  
    请评论留言获取镜头文件代码 V`WfJ>{;Z  
    +ic~Sar  
    3.定义孔径及空间位置; G:e}>'  
    sfrh+o57  
    6OTxtk  
    ]aakEU  
    |k+&we uY  
    esu6iU@  
    查看实体模型图: 3iEcLhe"4  
    nQ(#'9  
    dF.T6b  
    VBCj.dw  
    进行像质分析: *BO4"3Z  
    WAdl@){  
    网格畸变 &1':s|c  
    [7s5Vt|  
    P|(J]/  
    #uXOyiE  
    RMS 光斑半径 D@JHi'F  
    >Ia(g0  
    %mYIXsuH  
    7R2)Klt  
    基本 PSF 462ae` 6l  
    2\5@_U^)h  
    wRiP5U,  
    镜头基本参数 }.gg!V'9w  
     7:p]~eM)  
    `Ys })Pl  
    Jb$z(?S  
    至此,一个初步的 VR pancake 的基本模型就已经搭建完毕,各位读者可以尝试对此案例进行搭建,也可以在本文的基础上对此文件做进一步像差优化、结构调整或杂散光分析等操作,感谢阅读。 Vut.oB$ ~  
    [ 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? [Z+,)-ke  
    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