紧凑型增强现实头盔显示器光学系统设计

来源：激光与红外杂志2015年第7期北京时间：

作者：赵守伟

单位：河北工业大学信息工程学院,天津 300401；军械技术研究所,河北 石家庄 050000；

摘要：设计了一种用于增强现实的紧凑型头盔显示器光学系统,该系统视场角26.3°×19.7°,焦距32 mm,出瞳距离20 mm,出瞳直径8 mm。在光学系统中使用衍射面与高次非球面设计,实现了光学系统的轻量化,系统内、外两个光通道的光能量利用率分别为1/4和1/2,光学系统镜头直径小于45 mm,重量小于8 g,不仅在结构上满足使用者头戴要求,而且成像质量接近衍射极限,最大场曲和最大像散分别为45 μm和46 μm,畸变小于5%,最大垂轴色差值仅为6.9 μm,满足增强现实“虚实结合”显示需求。

关键词：增强现实;头盔显示器;折/衍混合;非球面

基金资助：总装科技创新人才团队资助基金（No.XX20090515）；总装备部基金资助（No.XX20130301）资助