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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。 =<[M$"S7d6  
    1qm _Qs&  
    以下是初始结构参数,如下表所示: z`:tl7  
    5gKXe4}\/|  
    3DOc,}nI~@  
    Ti>2N  
    ->r udRQ  
    .1F41UyL  
    光学系统的结构图,如下图所示: -Ic<.ix  
    7;@o]9W  
    auHP^O> 4L  
    Wxzh'c#\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。 Q`!<2i;  
    siz:YRur  
    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。 3U4h>T@s|  
    (nAg ~i  
    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%。 ks7id[~&iY  
    Rja>N)MzBf  
    设计流程: @m+FAdA 0  
    so_^%) gdJ  
    先按照设计参数建模。 Yv"-_  
    SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型: >uR;^B5m  
    1.先定义好系统物方参数等信息 GsiT!OP]y  
    M5c *vs  
    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 =VGRM#+D  
    jygKw+C  
    Gdv{SCV  
    `teaE7^Wm  
    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 ?6_U>d{  
    FF~VV<a  
    ,+!|~1  
    物方参数部分设定, I>:.fHvUC  
    选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°; PBb'`PV  
    光阑固定为1表面; rnQ9uNAu  
    选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5; ,:pKNWY)Q  
    g-<[* nF  
    光瞳 YMP1 输入为5 3Gt@Fo=  
    ;aImz*1%t  
    u"-."_  
    9d8U@=  
    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; (d#W3  
    请评论留言获取镜头文件代码 V"5LNtf  
    T1M>N  
    3.定义孔径及空间位置; mhMRY9ahB  
    15ImwQ  
    $j&2bO 5M  
    LX7<+`aa  
    ~`<_xIvrq  
    w"AO~LF  
    查看实体模型图: `q+Ug  
    aj}#~v1  
    ,8+Jt@L  
    {}tv(8]^  
    进行像质分析: k@Bn}r  
    9ZG__R3B1\  
    网格畸变 QA#Jx  
    :s#&nY  
    jN{+$ @cI  
    c:,K{ZR  
    RMS 光斑半径 J-W8wCq`  
    =z9FjK  
    7vEZb.~4z  
    YiC_,8A~  
    基本 PSF ~i=5NUE  
    2fG[q3`  
    j]   
    镜头基本参数 `.YMbj#T  
    .2/W.z2  
    9On(b|mT  
    >qci $  
    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。 GL3olKnL  
    [ 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? Ap9 %5:]  
    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