【摘 要】
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头盔显示器作为头戴式的目视光学系统,具有小型化、轻量化的结构特点,系统要求合理的出瞳直径,出瞳距离及视场,以满足使用者良好的佩戴舒适度。采用离轴反射式的结构,应用Zer
【基金项目】
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国家科技重大专项(No.51-H34D01-8358-13/16)
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头盔显示器作为头戴式的目视光学系统,具有小型化、轻量化的结构特点,系统要求合理的出瞳直径,出瞳距离及视场,以满足使用者良好的佩戴舒适度。采用离轴反射式的结构,应用Zernike多项式自由曲面反射镜,有针对性地选取Zernike系数,校正离轴结构引入的非对称像差,无偏心无倾斜地设计中继透镜组以减小装配难度,并且阐述了基于自由曲面校正离轴光学系统像差的矢量像差原理以及该光学系统的设计过程与方法。基于以上方法,设计了一个出瞳直径为8mm,出瞳距离为36mm,视场为40°×30°,全视场调制传递函数(MTF)值大于0.5的小型化头盔显示器,系统尺寸80mm×92mm,结构紧凑,重心位置适当,可以内嵌入在头盔侧面,可应用于新一代眼镜式虚拟现实头盔显示系统。
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