基于自由曲面的离轴两反头戴显示光学系统设计

• 作者: 余俊 卜令兵 叶井飞 宋真真 徐凯迪 杨明珠 沈正祥 裴世鑫 陈露 高志山
• 来源期刊: 光学学报
• 学科: 物理学
• 关键词: 光学设计 头戴显示光学系统 光学自由曲面 大出瞳直径 小F数
• 年，卷（期）: 2018,（7）
• 所属期刊栏目: 光学设计与制造
• 页码范围: 273-280
• 页数: 8页
• 分类号: O435
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/AOS201838.0722003

摘要

头戴显示系统在现代教育、医疗和娱乐等领域具有广泛的应用,离轴反射式头戴显示光学系统是头戴显示系统的一种设计形式,既能满足小型化和结构紧凑的需求,又能实现宽光谱成像,无需校正色差;然而,现有离轴反射式头戴显示光学系统的设计难以满足大出瞳直径和小F数相兼容的要求.针对该问题,提出基于光学自由曲面的离轴两反头戴显示光学系统,实现了大出瞳直径和小F数.该自由曲面头戴显示光学系统分别采用双曲率基面自由曲面和XY多项式自由曲面,出瞳直径为1o mm,F数为3.0,视场角为28°,出瞳距大于15 mm.该系统的成像性能满足要求且优于现有设计结果.