光学精密工程
光學精密工程
광학정밀공정
OPTICS AND PRECISION ENGINEERING
2011年
3期
508-514
,共7页
姜洋%孙强%谷立山%刘英%李淳%王健
薑洋%孫彊%穀立山%劉英%李淳%王健
강양%손강%곡립산%류영%리순%왕건
头戴式显示器%虚拟现实%自由曲面%折/衍混合系统%光学设计
頭戴式顯示器%虛擬現實%自由麯麵%摺/衍混閤繫統%光學設計
두대식현시기%허의현실%자유곡면%절/연혼합계통%광학설계
为解决传统头戴式显示器大视场、大出瞳距与小型、轻量化之间的矛盾,设计了折/衍混合自由曲面式头戴显示器的光学系统.利用衍射元件的特殊色散特性校正系统色差;选取最佳的自由曲面面型组合校正系统的像散、彗差和畸变;由光学塑料(PMMA)注塑成型的自由曲面棱镜形成离轴结构,使光学系统结构紧凑、便于装调.设计得到的光学系统出瞳距离为17.4 mm,出瞳直径为4 mm,对角线视场为55°,光学系统的点斑RMS半径小于30 μm,各视场光学调制传递函数在30 lp/mm时大于0.1,系统畸变小于10%.实际分析结果表明,该系统具有良好的成像质量,系统像差特性满足目镜系统的成像要求,可以满足虚拟现实各领域的实际需求.
為解決傳統頭戴式顯示器大視場、大齣瞳距與小型、輕量化之間的矛盾,設計瞭摺/衍混閤自由麯麵式頭戴顯示器的光學繫統.利用衍射元件的特殊色散特性校正繫統色差;選取最佳的自由麯麵麵型組閤校正繫統的像散、彗差和畸變;由光學塑料(PMMA)註塑成型的自由麯麵稜鏡形成離軸結構,使光學繫統結構緊湊、便于裝調.設計得到的光學繫統齣瞳距離為17.4 mm,齣瞳直徑為4 mm,對角線視場為55°,光學繫統的點斑RMS半徑小于30 μm,各視場光學調製傳遞函數在30 lp/mm時大于0.1,繫統畸變小于10%.實際分析結果錶明,該繫統具有良好的成像質量,繫統像差特性滿足目鏡繫統的成像要求,可以滿足虛擬現實各領域的實際需求.
위해결전통두대식현시기대시장、대출동거여소형、경양화지간적모순,설계료절/연혼합자유곡면식두대현시기적광학계통.이용연사원건적특수색산특성교정계통색차;선취최가적자유곡면면형조합교정계통적상산、혜차화기변;유광학소료(PMMA)주소성형적자유곡면릉경형성리축결구,사광학계통결구긴주、편우장조.설계득도적광학계통출동거리위17.4 mm,출동직경위4 mm,대각선시장위55°,광학계통적점반RMS반경소우30 μm,각시장광학조제전체함수재30 lp/mm시대우0.1,계통기변소우10%.실제분석결과표명,해계통구유량호적성상질량,계통상차특성만족목경계통적성상요구,가이만족허의현실각영역적실제수구.
