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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。 (&xIB F_6  
    4]m?8j) 6b  
    以下是初始结构参数,如下表所示: VCc57 Bo  
    ,Laz515  
    ;-d2~1$  
    YfJQ]tt 1  
    7YQ689"J6B  
    !Tu4V\^~A  
    光学系统的结构图,如下图所示: EQ2HQz ]  
    Lo uYY: Q  
    KK41I 8Mw  
    cPg$*,]  
    这个三片式的 Pancake 系统沿光轴由人眼侧至显示屏侧依序包括:光源、第一片透镜、PBS、四分之一波片 QWP、第二片透镜、第三片透镜。 _v +At;Y  
    QR*{}`+l  
    其中 PBS 可以反射某种偏振方向的光,并且透射与该反射偏振光垂直正交的偏振光;四分之一波片 QWP 可以改变偏振光的状态,可以将线偏振光与圆偏振光相互转化;第三片透镜右侧S6镀有半透半反膜层。第二片透镜右侧S2镀有S反P透膜层。 _0!<iN L  
    &d&nsQ  
    实际应用中,从显示屏发出的圆偏振光(假设为左旋)通过半透半反镜(第三片透镜)进入光学系统。当穿过第二片透镜和 Half Mirror 时,透射50%的光并保持左旋圆偏振光(LCP)。然后,通过 QWP 将其转化为S偏振光。PBS 反射S偏振光,重新通过 QWP ,转化成为左旋圆偏振光(LCP),穿过第二片透镜,到达半透半反镜(第三片透镜)右侧S6时反射当前50%的光,变成右旋圆偏振光(RCP),重新穿过第二片透镜和第三片透镜,经过 QWP 变为P偏振光,在 PBS 发生透射,最终达到出瞳。因为  Half Mirror 的存在,理论上系统的效率为25%。 L; 'C5#GN  
    A}z1~Z+  
    设计流程: K?X 6@u|h  
    W24n%Ps  
    先按照设计参数建模。 X DAwE  
    SYNOPSYS 支持多种基本及复杂面型: SS"Z>talw  
    1.先定义好系统物方参数等信息 ErY-`8U"  
    nCPIpw,]M  
    设定系统单位为mm,镜头表面数设定为16,其他选项保持为默认情况 Vho^a:Z9}W  
    X:d[eAu0  
    k{ibD5B  
    sT+\ z  
    波长在默认的可见光波段中添加0.5461波段,权重设定为1,并设定为短波长 y>|AX/n  
    15wwu} X  
    fhbILg  
    物方参数部分设定, UVaz,bXla  
    选择有限远物模式,距离为-1000,视场角设定为47.5°; _Rey~]iJJ8  
    光阑固定为1表面; O*-sSf   
    选择用户定义的孔径,孔径类型为圆形,尺寸为5; H'wh0K(  
    Zm#qW2a]P  
    光瞳 YMP1 输入为5 Mp)|5<%  
    F>co#  
    5HMDug;   
    )kK" 1\m  
    2.根据光线到达的序列,选择面型并按照序列设置面型参数; 4!0nM|~  
    请评论留言获取镜头文件代码 O:Ob{k  
    ["XS|"DM  
    3.定义孔径及空间位置; Eumdv#Qg  
    GN ?1dwI  
    8`;3`lZ  
    A3mSSc6  
    dX ;G [\  
    hP26Bb1  
    查看实体模型图: }*R.>jQ+Y  
    fqS cf}s  
    s&~.";b  
    BRGTCR  
    进行像质分析: 9S$?2z".2  
    u@$pOLI  
    网格畸变 qD/FxR-!  
    /7-qb^V  
    XIJ{qrDr  
    R22P ol  
    RMS 光斑半径 Mq2[^l!qu  
    @iD5X.c  
    7COJ.rA  
    W(&9S[2  
    基本 PSF B#9T6|2  
    LTt| "D  
    1[r;  
    镜头基本参数 >Gyg`L\  
    _HkB+D0v  
    y6 !Zt}m  
    b6~MRfx`7  
    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。 'P5|[du+  
    [ 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? zaVDe9B,7  
    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