全景三维立体头盔显示光学系统设计

作     者：卢海平 刘伟奇 康玉思 魏忠伦 冯睿 付翰毅 

作者机构：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所空间一部吉林长春130033 中国科学院研究生院北京100049 

基　　金：国家863计划(2009AA032701)资助课题 

出 版 物：《光学学报》 (Acta Optica Sinica)

年 卷 期：2012年第32卷第5期

页      码：197-202页

摘      要：为了满足全景三维立体头盔显示器(HMD)对大视场(FOV)、小畸变、高分辨率以及轻量化的要求,设计了全景三维立体HMD的目视光学系统。采用4×3阵列式排列的12组相同的FOV角为33°×24°的高质量成像的目镜光学系统拼接成单眼目视光学系统,实现系统的大FOV设计。利用二元衍射面和非球面校正目镜光学系统的初、高级单色像差以及色差;使用有机光发射二极管(OLED)微显示器作为图像源,设计结果表明:单眼目视光学系统水平FOV达到120°,垂直FOV为60°,角分辨率为43pixel/(°);传递函数在45lp/mm处轴上FOV高于0.68,周边FOV高于0.45,系统畸变小于0.2%;系统的双目FOV为160°×60°,双目FOV重叠为80°×60°,系统重量约为91.2g。系统设计满足头盔显示光学系统的成像要求,并且实现了系统的轻量化以及低成本。

主 题 词：光学设计 头盔显示器 二元光学 非球面 视场拼接法 

学科分类：0808[工学-自动化类] 070207[070207] 0809[工学-计算机类] 07[理学] 08[工学] 0805[工学-能源动力学] 0803[工学-仪器类] 0702[理学-物理学类] 

核心收录：

D　O　I：10.3788/aos201232.0522002

馆 藏 号：203103665...