非对称轻小型头盔显示器光学系统设计

• 作者: 冯云鹏 程灏波 黄颂超
• 来源期刊: 中国光学
• 学科: 工学
• 关键词: 光学设计 非对称 头盔显示器 轻量化设计 自由曲面
• 年，卷（期）: 2020,（4）
• 所属期刊栏目: 原创文章
• 页码范围: 832-841
• 页数: 10页
• 分类号: TN141|O439
• 字数: 6571字
• 语种: 中文
• DOI: 10.37188/CO.2019-0193

摘要

针对非对称光学系统视场范围和出瞳直径较窄、光学结构复杂、制造成本昂贵、装配调整麻烦等问题,本文采用在系统中加入自由曲面反射镜的设计方法.首先,论述了双反射镜非对称光学系统的设计要求和工作原理.然后,分析了三反射镜非对称光学系统的离轴结构控制方法.最后,采用XY多项式自由曲面反射镜折叠光路、消除遮拦、扩大视场、校正离轴像差,设计出一款适用于头盔显示器的非对称光学系统.设计的双反射镜非对称光学系统的视场为60°×30°,出瞳直径为8 mm.在截止频率52 lp/mm处,全视场的调制传递函数值大于0.25,系统畸变小于5%,单目系统重量约为190 g.设计结果表明,该非对称光学系统的视场大小和成像质量均有所提升,实现了小型轻量化,可应用于头盔显示器.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	程灏波	北京理工大学光电学院	36	150	8.0	11.0
5	冯云鹏	北京理工大学光电学院	15	51	5.0	7.0
9	黄颂超	北京理工大学光电学院	1	0	0.0	0.0