激光技术

北大核心,CA,INSPEC,JST,Pж(AJ)

国内刊号:51-1125/TN

国际刊号:1001-3806

激光技术杂志2025年第4期:基于拼接非球面的头戴显示器的设计

发布日期:

作者:柏香虎, 陈瑾, 于洋, 刘雪峰

关键词:光学设计, 头戴显示器, 折叠光路, 拼接非球面

为了设计出具有更大视场、更高成像质量且结构轻巧的头戴显示器以满足高端场合的需求,采用拼接非球面和折叠光路系统设计了两片式头戴显示器。该光学系统使用两片透镜,包含一个拼接非球面、一个平面和两个球面,4个表面分别镀半透半反膜、相位延迟膜、偏振反射膜以及减反膜。先通过像差理论计算出初始结构,然后引入拼接非球面以进一步提高边缘视场的成像质量,并对设计结果进行了公差分析。结果表明,软件仿真后光学系统的全视场角达到100°,边缘视场在奈奎斯特频率处调制传递函数大于0.3,出瞳直径为8 mm,出瞳距离为14 mm,从眼瞳到像源,系统总长不超过30 mm,两片透镜的总质量仅为21.0 g。采用拼接非球面和折叠光路能明显提升头戴显示器的性能,可为大视场高成像质量头带显示器的研究提供参考。

来源:2025年第4期

《激光技术》期刊编辑部

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