折疊光路的案例
基于zemax的折疊光路的激光擴(kuò)束系統(tǒng)設(shè)計(jì)
然而在一些應(yīng)用領(lǐng)域中需要的確是寬光束，如激光全息、光信息處理、激光照明、激光測距等。例如在激光干涉儀的應(yīng)用中，它要照射比激光束口徑大得多的被測物體，然后通過光束的干涉來實(shí)現(xiàn)測量。又如在激光的全息應(yīng)用中，它要照射比激光束口徑大得多的全息記錄介質(zhì)，以實(shí)現(xiàn)信息的記錄和重現(xiàn)。因此需要使用激光擴(kuò)束系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)激光束的準(zhǔn)直擴(kuò)束。
本文設(shè)計(jì)的是一種帶折疊光路的激光擴(kuò)束系統(tǒng)，可以有效節(jié)省系統(tǒng)空間。
設(shè)計(jì)要求：EPD=10mm、f2/f1=10、波長1064nm、輸入輸出均為準(zhǔn)直光、系統(tǒng)總長<450mm、使用兩個(gè)平面鏡折疊光路、波前差、。
設(shè)計(jì)步驟
1、 系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定
孔徑類型選擇入瞳直徑，孔徑值輸入10，；波長選擇ND：YAG，或者直接輸入1.064，其它保持系統(tǒng)默認(rèn)。
2、 建立系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
在鏡頭數(shù)據(jù)編輯器中輸入如下初始結(jié)構(gòu)數(shù)值。
設(shè)置變量優(yōu)化初始結(jié)構(gòu)。
查看布局圖和標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)列圖。
添加反射鏡，第一塊反射鏡X傾斜-90°，第二塊反射鏡X傾斜90°。
設(shè)置雙膠合透鏡，使光路平行出射。
進(jìn)一步優(yōu)化結(jié)構(gòu)參數(shù)，此時(shí)針對平行光優(yōu)化評價(jià)函數(shù)要選擇波前。
查看3D布局圖和波前圖。
3、 控制系統(tǒng)總長
打開評價(jià)函數(shù)編輯器，插入空行，并改為OPLT來控制總長，設(shè)置如下。
最后再根據(jù)需求修改鏡片尺寸等參數(shù)。
如果有相關(guān)需要,歡迎通過公眾號(hào)"320科技工作室"和我們聯(lián)絡(luò)
展開 OpticStudio如何模擬抬頭顯示（HUD）系統(tǒng)
另外，駕駛員應(yīng)該在一定空間內(nèi)都能看到該虛像，這個(gè)空間也叫視窗(eyebox)
簡化光路
在設(shè)計(jì)光學(xué)系統(tǒng)之初，最好使用簡化光路作為起始點(diǎn)。本例中我們將物面設(shè)為像面，反之亦然。這將允許我們在之后的設(shè)計(jì)中使用主光線求解類型。在鏡頭數(shù)據(jù)編輯器中，我們將駕駛員和虛像面的距離設(shè)為物面到第一個(gè)面的厚度。然后設(shè)置系統(tǒng)的出瞳也就是系統(tǒng)的第一個(gè)面為光闌面（STO）?，F(xiàn)在我們暫時(shí)將擋風(fēng)玻璃設(shè)置成反射鏡。接下來的面為反射鏡，用以將系統(tǒng)光路折疊。最后一個(gè)面的厚度為反射鏡到液晶顯示屏（像面）的距離。
這個(gè)布局圖可以讓光學(xué)工程師大體了解像面尺寸、視窗尺寸和最后一個(gè)元件所需的封裝尺寸。為了讓這些參數(shù)之間的關(guān)系更加清晰，將折疊光路展開是非常有幫助的一個(gè)方法。通過將反射鏡的材料從鏡面設(shè)為無、并調(diào)整坐標(biāo)斷點(diǎn)面的角度參數(shù)可以得到如下布局圖：
橙色面表示儀表盤窗口。從這個(gè)布局圖中可以清晰的看到視窗的直徑，駕駛員到擋風(fēng)玻璃的距離，駕駛員到虛像面的距離以及受儀表盤窗口尺寸限制的虛像面的大小。
初始結(jié)構(gòu)
接下來我們需要減小系統(tǒng)的尺寸。首先我們可以為反射鏡添加光焦度。為了使光線聚焦成像，反射鏡在添加光焦度的同時(shí)也產(chǎn)生光軸偏移。有關(guān)設(shè)置光學(xué)元件偏移的詳細(xì)步驟請參考知識(shí)庫文章：How_to_Tilt_and_Decenter_a_Sequential_Optical_Component
為了進(jìn)行優(yōu)化，我們將優(yōu)化向?qū)У脑u價(jià)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)為光斑半徑。對于這個(gè)系統(tǒng)來說，添加額外的操作數(shù)控制光線在每個(gè)面上的入射角、出射角和厚度是十分必要的。在本系統(tǒng)中，將含光焦度反射鏡在Y方向上的偏移、鏡面的圓錐系數(shù)和鏡面到像面的距離設(shè)為變量，運(yùn)行優(yōu)化將得到類似如下結(jié)果：
最終設(shè)計(jì)結(jié)果
為了減小系統(tǒng)的尺寸并更好的控制系統(tǒng)像差，我們添加了透鏡組并使用兩個(gè)反射鏡折疊光路。
展開 VirtualLab Unity應(yīng)用：VR Pancake 雙鏡系統(tǒng)
憑借將折疊光路的反射式光學(xué)結(jié)構(gòu)與偏振光學(xué)元件（如PBS、λ/4波片）相結(jié)合的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，該類鏡頭能夠在極大縮短系統(tǒng)光路長度的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)高分辨率、低畸變的成像表現(xiàn)，從而顯著減小頭顯體積與重量。相比傳統(tǒng)菲涅爾透鏡（Fresnel Lens），Pancake 鏡頭具備更高的緊湊性、像質(zhì)一致性以及邊緣清晰度優(yōu)勢，但對制造精度與透光率控制要求更高。在本案例中，將通過設(shè)計(jì)一個(gè)典型的 Pancake 光學(xué)系統(tǒng)，演示在 VLU 中的光學(xué)設(shè)計(jì)流程，包括初始系統(tǒng)生成、像質(zhì)分析、評價(jià)函數(shù)定義與優(yōu)化。
VirtualLab Unity應(yīng)用：VR Pancake 雙鏡系統(tǒng)
憑借將折疊光路的反射式光學(xué)結(jié)構(gòu)與偏振光學(xué)元件（如PBS、λ/4波片）相結(jié)合的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，該類鏡頭能夠在極大縮短系統(tǒng)光路長度的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)高分辨率、低畸變的成像表現(xiàn)，從而顯著減小頭顯體積與重量。相比傳統(tǒng)菲涅爾透鏡（Fresnel Lens），Pancake 鏡頭具備更高的緊湊性、像質(zhì)一致性以及邊緣清晰度優(yōu)勢，但對制造精度與透光率控制要求更高。在本案例中，將通過設(shè)計(jì)一個(gè)典型的 Pancake 光學(xué)系統(tǒng)，演示在 VLU 中的光學(xué)設(shè)計(jì)流程，包括初始系統(tǒng)生成、像質(zhì)分析、評價(jià)函數(shù)定義與優(yōu)化。
案例說明
設(shè)計(jì)結(jié)果
設(shè)計(jì)結(jié)果如下，像質(zhì)，系統(tǒng)規(guī)格、額外系統(tǒng)限制以及加工要求均滿足預(yù)期設(shè)計(jì)目標(biāo)。
優(yōu)化后系統(tǒng)的3D光線追跡視圖
初始系統(tǒng)生成
評價(jià)函數(shù)定義
優(yōu)化
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ZEMAX OpticStudio 如何模擬抬頭顯示（HUD）系統(tǒng)
另外，駕駛員應(yīng)該在一定空間內(nèi)都能看到該虛像，這個(gè)空間也叫視窗 (eyebox)
抬頭顯示系統(tǒng)有多種光路結(jié)構(gòu)，本文將和大家分享其中一種結(jié)構(gòu)。示例文件請從以下鏈接下載：
http://customers.zemax.com/ZMXLLC/media/Knowledge-Base/Attachments/HUD_Reverse.zar
http://customers.zemax.com/ZMXLLC/media/Knowledge-Base/Attachments/HUD_Forward_Fresnel_Reflection.zar
簡化
光路
在設(shè)計(jì)光學(xué)系統(tǒng)之初，最好使用簡化光路作為起始點(diǎn)。本例中我們將物面設(shè)為像面，反之亦然。這將允許我們在之后的設(shè)計(jì)中使用主光線求解類型。在鏡頭數(shù)據(jù)編輯器中，我們將駕駛員和虛像面的距離設(shè)為物面到第一個(gè)面的厚度。然后設(shè)置系統(tǒng)的出瞳也就是系統(tǒng)的第一個(gè)面為光闌面（STO）。現(xiàn)在我們暫時(shí)將擋風(fēng)玻璃設(shè)置成反射鏡。接下來的面為反射鏡，用以將系統(tǒng)光路折疊。
展開 VirtualLab Unity應(yīng)用：卡塞格林望遠(yuǎn)鏡
應(yīng)用場景
卡塞格林望望遠(yuǎn)鏡廣泛應(yīng)用于天文觀測，卡塞格林望遠(yuǎn)鏡廣泛應(yīng)用于天文觀測、空間成像和激光測距等領(lǐng)域，憑借其折疊光路設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了長焦距與緊湊結(jié)構(gòu)的結(jié)合，具有口徑大、像差校正能力強(qiáng)和易于安裝探測器等優(yōu)點(diǎn)。在本案例中，將通過設(shè)計(jì)一個(gè)典型的折返式卡塞格林望遠(yuǎn)鏡光學(xué)系統(tǒng)，演示在 VLU 中的光學(xué)設(shè)計(jì)流程，包括初始結(jié)構(gòu)建立、像差分析、評價(jià)函數(shù)定義、優(yōu)化。
案例說明
設(shè)計(jì)結(jié)果
設(shè)計(jì)結(jié)果如下，像質(zhì)，系統(tǒng)規(guī)格、額外系統(tǒng)限制以及加工要求均滿足預(yù)期設(shè)計(jì)目標(biāo)。
優(yōu)化后系統(tǒng)的3D光線追跡視圖
初始系統(tǒng)生成
評價(jià)函數(shù)定義
根據(jù)系統(tǒng)規(guī)格、額外系統(tǒng)限制以及像質(zhì)與加工要求，定義了各種與之對應(yīng)的評價(jià)函數(shù)。
優(yōu)化
通過采用POWELL算法進(jìn)行優(yōu)化后，滿足了像質(zhì)要求 1-3，系統(tǒng)規(guī)格 2-3、額外系統(tǒng)限制1-2以及加工要求1。
通過采用POWELL算法進(jìn)行優(yōu)化后，滿足了像質(zhì)要求 1-3，系統(tǒng)規(guī)格 2-3、額外系統(tǒng)限制1-2以及加工要求 1，此外系統(tǒng)規(guī)格1在生成初始系統(tǒng)時(shí)已滿足。
展開 Zemax案例 | 基于micro-LED的車載AR-HUD光路設(shè)計(jì)
圖4 光斑圖
2.放大鏡組：四片式結(jié)構(gòu)+折疊光路，兼顧放大與小型化
放大鏡組的核心需求是“5倍放大+小共軛距離（50-80mm）”，團(tuán)隊(duì)以“四片式放映物鏡”為初始結(jié)構(gòu)（圖5），在ZEMAX中優(yōu)化如下：
像差控制：用操作數(shù)SPHA（球差）、COMA（彗差）、ASTI（像散）、DISG（畸變）約束像差，最終畸變僅5.17%；體積優(yōu)化：加入平面反射鏡折疊光路，將鏡頭總長控制在90mm，與micro-LED組裝后體積僅0.67L，適配儀表臺(tái)狹窄空間；雜光抑制：設(shè)置光闌，限制成像光束范圍，提升圖像對比度。
圖5 透鏡組結(jié)構(gòu)
表1 各物鏡參數(shù)
仿真結(jié)果如圖6所示：放大鏡組的點(diǎn)列圖均位于艾里斑內(nèi)（圖6c），投影圖像清晰（圖6b），完全滿足“將micro-LED圖像預(yù)放大5倍至擴(kuò)散屏”的需求。
圖6 透鏡組仿真結(jié)果。（a）原圖；（b）投影圖；（c）光斑圖；（d）網(wǎng)格畸變
窄帶通濾光膜的創(chuàng)新設(shè)計(jì)
陽光倒灌是車載HUD的“致命隱患”——太陽光經(jīng)擋風(fēng)玻璃進(jìn)入HUD內(nèi)部，沿光路反向聚焦到PGU上，會(huì)導(dǎo)致micro-LED溫度驟升，輕則影響亮度，重則燒毀器件，其示意圖如圖7所示。團(tuán)隊(duì)針對micro-LED的“單色綠光”特性，設(shè)計(jì)窄帶通濾光膜，實(shí)現(xiàn)“透過圖像光、阻擋陽光雜光”的雙重效果。
圖7 陽光倒灌示意圖
1.濾光膜設(shè)計(jì)原理：F-P諧振器+金屬層，消除透射次峰
濾光膜以法布里-珀羅（F-P）諧振器為基礎(chǔ)，采用“高折射率材料（TiO?）+低折射率材料（SiO?）”交替堆疊，同時(shí)加入Ag金屬層（抑制非目標(biāo)波段光）與Al?O?附著層（提升金屬層黏附性），結(jié)構(gòu)為（HL）NL（HL）N，（L=SiO?，H=TiO?）。
展開 有問必答 | 關(guān)于 SYNOPSYS 中命令設(shè)計(jì)模塊問題匯總一
5.問：SYNOPSYS 能搜索 pancake 折疊光路初始結(jié)構(gòu)嗎？
答： 可以實(shí)現(xiàn)，通過 USE 的指令來處理。
6.問：請問一下：為什么 Dsearch 后不馬上加入實(shí)際光闌，而是要優(yōu)化幾輪后再加入呢？
答：DS搜索后的結(jié)果還需進(jìn)一步優(yōu)化，所以沒有把光闌固定，而是等到結(jié)構(gòu)幾乎滿足要求的時(shí)候才去加入實(shí)際光闌。前期采用浮動(dòng)光闌
7.問：建議 SYNO 做一個(gè) SPEC Table 檢視表，即把目標(biāo)規(guī)格前期輸好，后面優(yōu)化中輸入一個(gè)簡單指令后就可以馬上調(diào)出現(xiàn)在鏡頭各個(gè)指標(biāo)值與目標(biāo)值的對比，類似于CV的 SPEC Builder。這樣就不必像剛才培訓(xùn)課那樣，每次優(yōu)化完都要一字一字的輸入各個(gè)指令，并且還得找數(shù)據(jù)、對比圖形坐標(biāo)？
答：synopsys 可以手動(dòng)設(shè)置快捷指令替具體指令 問：我知道可以做指令集合，一次執(zhí)行。但是仍然要人工去抓數(shù)來對比，如果有一個(gè)功能可以直接取數(shù)出來豈不是更好？ 答：也有一個(gè)指令FINAL可以查看優(yōu)化前后的像差變化，但可能沒有這么全，圖表之類的看不了
8.問：請問一下執(zhí)行優(yōu)化后報(bào)錯(cuò)：ERROR IN PANT FILE STRUCTURE 怎么解決？
答：VY 這一行去掉，要滿足輸入格式，這樣的格式是錯(cuò)誤的。
9.問：我有一個(gè)問題，設(shè)計(jì)沒作完需要停下來，去點(diǎn)擊文件/保存，結(jié)果閃一下，又去點(diǎn)另存，又是閃一下，沒給我取名的機(jī)會(huì)，不知當(dāng)前文件存哪了？
答：看下工作路徑下的保存日期，或者看下 Command Window 中顯示的保存文件的日志編號(hào)。
問：假如在命令行里寫保存鏡頭文件13，那么，怎么打開13呢？還是寫打開鏡頭文件13嗎？在標(biāo)題欄的打開和保存能用嗎？ 答：打開鏡頭文件，看ID行
10.問：我運(yùn)行這個(gè)宏，提示錯(cuò)誤的目錄或者玻璃類型？
展開 VR｜昀光1.3吋硅基OLED量產(chǎn)！為何1.3吋顯示器對VR意義重大
（一）1.3英寸—VR微顯示器的最佳平衡點(diǎn)
目前 VR 頭顯主要采用菲涅爾透鏡以及短焦方案，其中短焦實(shí)現(xiàn)方式包含兩種，分別是折射式光學(xué)方案和 Pancake 折疊光路光學(xué)方案。三種方案雖然各有優(yōu)劣，但短焦憑借其輕薄優(yōu)勢已被默認(rèn)為 VR 光學(xué)發(fā)展下一階段趨勢。
VR各光學(xué)方案對比：
圖片來源：VR陀螺
而在短焦產(chǎn)品中，1.3英寸的硅基OLED顯示器是現(xiàn)階段各方平衡下的優(yōu)選方案。對于其背后的原因，季博從兩個(gè)角度進(jìn)行了解釋：
一方面，相較于市面上1寸左右或更小的微型顯示器而言，1.3 英寸的硅基 OLED 顯示器可以提供更大的視場角，讓四周邊框無感化，提升沉浸式體驗(yàn)。另一方面，基于物理尺寸和良率，現(xiàn)有半導(dǎo)體工藝的掩膜版Step Size（步進(jìn)尺寸）最高只能在硅晶圓上達(dá)到 1.3 英寸左右大小，所以 1.3 英寸的硅基 OLED 顯示器其實(shí)是一個(gè)平衡顯示、成本與良率的最佳尺寸。
另一方面，相對于一般 LCD 顯示方案，昀光 1.3 英寸的硅基 OLED 顯示器亮度可達(dá) 3000 尼特，即使在經(jīng)歷 Pancake 光學(xué)光路多次反射損耗后，入眼亮度依然可以在 300 - 400 尼特左右，能夠滿足用戶對于 VR 屏幕亮度的需求。
VR 高清畫面顯示帶來的負(fù)面影響是高功耗，這是 VR 頭顯的通病。而基于半導(dǎo)體工藝制作的屏幕大大降低了超清畫面顯示帶來的電池?fù)p耗，在這基礎(chǔ)之上，昀光科技在顯示與功耗兩方面還進(jìn)行了深耕自研，采用數(shù)字驅(qū)動(dòng)技術(shù)方案，據(jù)稱將其 1.3 英寸顯示器相比同規(guī)格產(chǎn)品功耗大幅降低。
展開 緊湊型望遠(yuǎn)鏡設(shè)計(jì)遇難題？OAS軟件提供輕量化解決方案
緊湊型望遠(yuǎn)鏡案例分析
簡介
緊湊型望遠(yuǎn)鏡作為便攜觀測類光學(xué)核心設(shè)備，以反射鏡緊湊排布實(shí)現(xiàn)光路折疊與像差校正，在壓縮體積的同時(shí)保障望遠(yuǎn)成像效果，是便攜觀測、安防偵察及消費(fèi)級(jí)觀景設(shè)備的關(guān)鍵組件，其光學(xué)結(jié)構(gòu)的合理性直接決定成像分辨率、視場范圍與設(shè)備便攜性，需嚴(yán)格滿足輕量化與高成像的雙重設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。本項(xiàng)目基于 OAS 光學(xué)軟件，通過光機(jī)一體化建模、多維度像差校正與雜散光優(yōu)化，構(gòu)建高性能緊湊型望遠(yuǎn)鏡光學(xué)方案，突破傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中體積與成像效果的平衡瓶頸。
案例設(shè)置與操作
模型構(gòu)建
依托 OAS 光學(xué)元件數(shù)據(jù)庫，精準(zhǔn)導(dǎo)入反射鏡、共用反射面等核心光學(xué)組件參數(shù)，同步構(gòu)建鏡筒、支撐結(jié)構(gòu)等機(jī)械模型。利用 OAS 內(nèi)置輕量化 CAD 核心，實(shí)現(xiàn)光學(xué)反射元件與機(jī)械結(jié)構(gòu)的一體化建模，精準(zhǔn)控制反射鏡間距公差≤0.02μm，避免機(jī)械結(jié)構(gòu)對光路的遮擋與光軸偏移，保障光路折疊的精準(zhǔn)性。
參數(shù)配置
以輕量化與高成像為核心設(shè)計(jì)目標(biāo)，設(shè)定光學(xué)性能、空間適配、場景觀測三類關(guān)鍵參數(shù)，涵蓋焦距、視場角、設(shè)備整體體積、不同觀測環(huán)境的光線適配標(biāo)準(zhǔn)等。通過 OAS 實(shí)時(shí)光路預(yù)覽功能，動(dòng)態(tài)優(yōu)化反射鏡面形、曲率及排布角度，確保在緊湊空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)長焦距望遠(yuǎn)成像的核心需求。
展開 全球最火兩款VR一體機(jī)拆解：Neo 3 和 Quest 2誰是VR一哥？
▲Pico Neo3透鏡部分?jǐn)?shù)據(jù)實(shí)測
Pancake光學(xué)方案通過折疊光路，壓縮成像距離可達(dá)40%-60%，鏡片也更加輕薄。Pancake技術(shù)所面臨的制約因素正在減弱：之前Pancake并未大量在一體機(jī)采用，是因?yàn)?）光線利用率低，需要屏幕有較高亮度；2）需要更高的光路精準(zhǔn)度。
從近期已發(fā)布及將要發(fā)布的主流VR產(chǎn)品來看，Pancake方案的使用將成為未來VR一體機(jī)的主流透鏡方案。
▲Pancake一體機(jī)與菲涅爾一體機(jī)厚度對比
▲近期已發(fā)布與將要發(fā)布的VR一體機(jī)光學(xué)方案
目前市面上大多數(shù)VR眼鏡多使用LCD屏幕，依靠背光源照亮像素， 尤其在高環(huán)境光的環(huán)境下，所以其亮度較低，通常只有500nit左右；由于Pancake光學(xué)方案，光線需要經(jīng)過多次折射才能實(shí)現(xiàn)顯示屏和鏡頭距離更低情況下，達(dá)到同樣的進(jìn)入人眼的面積。因此光利用率通常較低，僅為10-20%，LCD屏幕亮度可能無法滿足該方案。采用Pancake光學(xué)方案需要更強(qiáng)發(fā)光亮度的屏幕如Micro OLED、Mini-LED等。
▲Pancake光學(xué)方案產(chǎn)品的顯示屏材質(zhì)
Pico Neo 3和Quest 2在瞳距上都采用了3檔的齒輪嚙合的手動(dòng)調(diào)節(jié)方案。Neo 3的瞳距分別為58mm 、63.5mm、69mm，Quest 2的瞳距分別為58mm、63mm、68mm。
市面上還有無極調(diào)節(jié)的瞳距調(diào)節(jié)方案，即在規(guī)定范圍內(nèi)的任意大小均可使用，其中創(chuàng)維數(shù)字 PANCAKE1支持59-68mm的無極調(diào)節(jié)，arpara AIO 5k支持56-72mm的無極調(diào)節(jié)。
▲Pico Neo3（下）&Quest2（上）的瞳距調(diào)節(jié)方案
Pico&Quest聲音設(shè)備：揚(yáng)聲器分布于頭顯兩側(cè)。Quest 2和Neo 3目前揚(yáng)聲器音質(zhì)、響度上仍有提高空間。
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VirtualLab Unity應(yīng)用：棱鏡-透鏡式頭戴顯示系統(tǒng)
該類光學(xué)系統(tǒng)通過自由曲面棱鏡實(shí)現(xiàn)光路折疊、虛像投射和透視光路合成，具備結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、光效率高以及出瞳較大等優(yōu)勢，特別適合集成式、輕量化的 AR-HMD 應(yīng)用。在本案例中，將通過設(shè)計(jì)一個(gè)典型的自由曲面棱鏡-透鏡組合式光學(xué)透視頭戴顯示系統(tǒng)，演示在 VLU 中的光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程，包括初始結(jié)構(gòu)生成，成像質(zhì)量分析，評價(jià)函數(shù)定義，優(yōu)化。
四反潛望長焦設(shè)計(jì) | SYNOPSYS 光學(xué)設(shè)計(jì)軟件第74課
潛望式長焦鏡頭將光路彎折了90度，將鏡組躺在手機(jī)里，傳感器立起來，從而突破了機(jī)身厚度的限制。潛望式長焦和長焦的區(qū)別在于，潛望式是一種實(shí)現(xiàn)方式，而長焦是一種效果。</p><p class="ql-align-justify"><span style="color: rgb(51, 51, 51);">傳統(tǒng)的潛望長焦架構(gòu)通常采用45°棱鏡，外界環(huán)境光透過攝像頭 deco玻璃后，被45°棱鏡反射，光路轉(zhuǎn)向90°，光線經(jīng)過鏡片組后聚焦到CIS上成像</span></p><p class="ql-align-center"><img src="https://mmbiz.qpic.cn/sz_mmbiz_png/sITFjEClTzCoxsBvdvyNmHBVzdr37Aua0nqvQ8AR9iaNYT49Uviaksq8wheuOOmh6CuJ2ibgCbyTTk1CDrTnPGxOw/640?
展開 VirtualLab Unity應(yīng)用：棱鏡-透鏡式頭戴顯示系統(tǒng)
該類光學(xué)系統(tǒng)通過自由曲面棱鏡實(shí)現(xiàn)光路折疊、虛像投射和透視光路合成，具備結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、光效率高以及出瞳較大等優(yōu)勢，特別適合集成式、輕量化的 AR-HMD 應(yīng)用。在本案例中，將通過設(shè)計(jì)一個(gè)典型的自由曲面棱鏡-透鏡組合式光學(xué)透視頭戴顯示系統(tǒng)，演示在 VLU 中的光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程，包括初始結(jié)構(gòu)生成，成像質(zhì)量分析，評價(jià)函數(shù)定義，優(yōu)化。
案例說明
設(shè)計(jì)結(jié)果
設(shè)計(jì)結(jié)果如下，像質(zhì)，系統(tǒng)規(guī)格、額外系統(tǒng)限制以及加工要求均滿足預(yù)期設(shè)計(jì)目標(biāo)。
優(yōu)化后系統(tǒng)的3D光線追跡視圖
初始系統(tǒng)生成
評價(jià)函數(shù)定義
根據(jù)系統(tǒng)規(guī)格、額外系統(tǒng)限制以及像質(zhì)與加工要求，定義了各種與之對應(yīng)的評價(jià)函數(shù)。
優(yōu)化
展開 混合現(xiàn)實(shí)仿真精度難保障？OAS 光學(xué)軟件精準(zhǔn)解困
</p><p class="ql-align-justify"><br></p><p><strong>● 光波導(dǎo)技術(shù)：</strong>光波導(dǎo)是實(shí)現(xiàn)輕薄化AR/MR眼鏡的關(guān)鍵技術(shù)之一。它通過全內(nèi)反射原理將顯示器發(fā)出的圖像光線傳輸?shù)接脩粞壑小?em>光波導(dǎo)的設(shè)計(jì)涉及到微納結(jié)構(gòu)（如光柵、衍射光學(xué)元件DOE）的精確控制，以實(shí)現(xiàn)光的耦入、擴(kuò)展和耦出。仿真在光波導(dǎo)設(shè)計(jì)中用于預(yù)測光線傳輸效率、圖像質(zhì)量、雜散光等。</p><p><strong>● Pancake光學(xué)設(shè)計(jì)：</strong>Pancake光學(xué)是一種利用偏振反射原理實(shí)現(xiàn)光路折疊的技術(shù)，可以大幅縮短光學(xué)模組的厚度，從而實(shí)現(xiàn)更輕薄的VR/MR頭顯。其設(shè)計(jì)涉及到偏振膜、反射鏡和透鏡的復(fù)雜組合，仿真對于優(yōu)化光路、控制鬼影和提升圖像質(zhì)量至關(guān)重要。</p><p class="ql-align-center"><img src="https://mmbiz.qpic.cn/sz_mmbiz_png/vydNOHIyP7eVph3fiaXrgFeicUMF2GL8BV1uqEowS2oAB9cbr8j7aTG3kgcRc9cuHuiaib4fF8MZgRia6NIygWdtr1Q/640?wx_fmt=png&from=appmsg&tp=webp&wxfrom=5&wx_lazy=1#imgIndex=4" alt="圖片"></p><p><strong>● 雜散光分析：</strong>在MR設(shè)備中，環(huán)境光、顯示器內(nèi)部反射等都可能產(chǎn)生雜散光，嚴(yán)重影響圖像對比度和清晰度。光學(xué)仿真軟件能夠精確模擬雜散光路徑，幫助設(shè)計(jì)師識(shí)別并消除雜散光源。
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