摘要：头盔显示器(HMD)作为一种头戴目视设备,具有小型化、轻量化的特点,同时为了获得良好的佩戴体验,要求合理的出瞳距、出瞳直径以及视场。为了同时满足头盔显示器的上述要求,采用紧凑的双反射镜结构来满足头盔显示器对体积和重量的要求,应用自由曲面增加设计自由度来校正大视场和非旋转对称结构引入的像差,并阐述了自由曲面补偿非旋转对称光学系统像差的基本原理以及该光学系统的设计方法与过程。该光学系统无色差,视场为50°×25°,出瞳大小为8 mm,出瞳距大于27 mm。在奈奎斯特频率处全视场的调制传递函数大于0.4,可应用于新一代头盔显示技术。

摘要：增强现实头盔显示器(HMD)需要两个或更多焦平面,用以显示不同焦距上的画面,既能增强景深效果又能减少单焦面带来的视觉辐辏冲突及不适感.较为传统的解决办法是使用两块分离的图像生成单元(PGU)分别显示两个焦面的内容,增加了成本,降低了可靠性并且体积庞大.使用单个图像生成单元和单个自由曲面棱镜设计了一个新的结构,在图像生成单元上设置两个分开的区域,并通过平面反射镜将其中一个图像区域中继到新的较远位置以实现双焦面显示,最终得到一个视场角为18°×16°,出瞳直径为8mm,波长为540~640nm,出瞳距大于15mm,焦距为95.2mm和35.2mm的双焦面头盔显示光学系统.

摘要：设计了一个用于头盔显示器的 4 0°目镜 ,由两片镜组成 ,其中含有一个二元衍射面和一个非球面 该折 /衍目镜具有 10mm的出瞳直径和 2 5mm的出瞳距离 ,结构紧凑 ,总重量仅为 16 .6 g 像差特性优于传统的折射目镜 ,轴上视场传递函数良好 。

摘要：目的研究适应于舱外航天服的新型信息显示系统,增强乘员获取信息的能力。方法分析舱外服头盔显示功能指标,对舱外服头盔显示系统的图像源选择、光学系统、显示控制系统和用户信息界面进行设计。结果提出了一套内嵌于头盔压力面窗内,固定于通风管下方,满足航天员佩戴和观察要求的头盔微显示系统,给出了头盔显示设计实例。结论所设计的头盔显示系统达到了原先的设计目标,可望在真实环境中得以进一步检测。

摘要：文章首先阐述了全息波导头盔显示技术的基本原理,说明了它的技术先进性和可实现性;然后以几个有代表性的范例介绍了全息波导头盔显示技术的发展水平,展示了目前全息头盔显示技术所能达到的参数指标;最后,在分析了全息波导头盔显示技术的关键技术的基础上,说明其技术瓶颈并对其未来的发展方向进行了展望。

摘要：为了增加双目显示的总视野而不牺牲分辨率，设计者们选择了使双目视野重迭的方法。在设计部分重迭显示时，有两个重要的问题需要提出，即：双目重迭的程度和其形状或轮廓。象双目视力，视觉灵敏度，眼的运动以及人眼解剖等的视觉处理特性，给出了双目重迭至少为４０°的发散光结构之先进性。

摘要：为了解决传统头盔显示器大出瞳距、大视场与轻型化、小型化间的矛盾,采用径向基函数表征自由曲面设计了一款头盔显示器光学系统。详细论述了径向基函数表征自由曲面的原理,分析了光学系统像差校正方法。在设计中,尝试了一种方法来快速地确定优化起点,分析了该光学系统的成像质量。该光学系统的视场为45°×32°,出瞳大小为15mm,出瞳距为50mm。在奈奎斯特频率处,全视场的调制传输函数(MTF)值大于0.6。在(-22.5°,16°)视场处有最大畸变值-1.54%。系统尺寸56mm×128mm,重量136g。优化设计结果表明,该全息头盔显示光学系统像差小,可以较好地为使用者提供清晰的字符信息或者视频图像。该头盔显示光学系统成像质量好,体积小重量轻,可以应用于新一代机载头盔显示技术。

摘要：为了提高全息光学系统的光学效率,提出用分光棱镜和光栅对图像进行出瞳扩展,并通过双光栅设计改善光学系统的成像质量。通过光学系统建模,分析了光学系统成像质量并进行仿真。光学系统的视场为20°×20°,出瞳大小为20mm×20mm,剩余波像差为0.075λ,畸变小于0.01%,调制传递函数(MTF)接近衍射限。对于零视场光学系统的出瞳具有完全均匀辐照度分布,光能利用率约5%～6%。而对于20°视场系统出瞳辐照度均匀性略有下降,光能利用率为3%～4%。结果表明,该全息波导系统显著提高了全息波导头盔显示系统的光能利用率。并且棱镜波导系统具有高度可行性,可以应用于新一代头盔显示技术。

摘要：为了实现头盔显示系统的功能,在模拟器开发中,采用体积小、质量轻的彩色微型有机发光显示器做图像源,具有较高的亮度和分辨率;通过构建双凸透镜和半透明平面镜组成的光学系统,实现透视型、视准式显示,满足了头盔显示的要求;采用双摄像机和双红外辐射器图形的测量装置,通过软件采集处理解算头盔位置,使得位置测量范围大,而且头盔附加质量小。应用结果表明,模拟器通用性好,功能和各项性能达到设计要求。该设计方案可为车载、舰载和机载头盔显示系统模拟器的研制提供借鉴。

摘要：近年来,得益于图形硬件和显示技术的不断发展,虚拟现实技术成为现在的研究热点。其中,面向头盔显示的虚拟现实显示技术和相关应用研究是虚拟现实发展的潮流。本文设计并实现了面向头盔显示的加密全景视频播放系统,利用图像加密算法对全景视频的图片帧进行加密,从而达到保护视频的目的;对加密图片帧,进行切分,重组,压缩为加密全景视频;解码时使用多线程并行解码,提高解码效率。