折/衍混合增强现实头盔显示器光学系统设计

被引：16

作者：

张慧娟

王肇圻

赵秋玲

李凤友

曹召良

陈波

卢振武

机构：

[1] 南开大学现代光学研究所光电信息技术科学教育部重点实验室,南开大学现代光学研究所光电信息技术科学教育部重点实验室,南开大学现代光学研究所光电信息技术科学教育部重点实验室,长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室,长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室,长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室,长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室天津,长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室,长春,天津,天津,长春,长春,长春,长春

来源：

光学学报 | 2004年 / 01期

关键词：

应用光学; 光学设计; 增强现实; 折/衍混合系统;

D O I：

暂无

中图分类号：

O439 [应用光学];

学科分类号：

070207 ; 0803 ;

摘要：

利用衍射光学元件独有的负色散性质和可实现光波面任意相位调制的特点 ,在光学系统中引入衍射面 ,设计了出瞳距离为 2 6mm ,出瞳直径为 12mm ,视场角为 2 0°(H)× 15 .4°(V)的用于增强现实的折 /衍混合穿透式双通道头盔显示器的光学系统。设计的系统内、外两个光通道的光能量利用率分别达到 1/4和 1/2。系统分辨力适合采用分辨率为 80 0× 6 0 0、像元尺寸为 33μm的图像源。设计结果 ,系统镜头直径小于 4 6mm ,满足用于双目显示的要求。设计结果表明 ,该系统不仅在结构上满足使用者因素的要求 ,而且成像质量接近衍射极限 ,具有很高的分辨率 ,色差和畸变非常小。设计结果完全满足用于增强现实的要求。

引用

页码：121 / 124

页数：4

共 9 条

[1]

Diffractive optics applied to eyepiece design. Missing M D,Morris G M. Applied Optics . 1995

[2]

Augmented reality for mining teleoperation. Andrew P,Rick K. Proceedings of SPIE the International Society for Optical Engineering . 1994

[3]

Color and high resolution head-mounted display. Katsuaki F,Hisashi A,Yoshiyuki M. Proceedings of SPIE the International Society for Optical Engineering . 1994

[4]

Augmented reality telemanipulation system for nuclear reactor inspection. Nelson R,Corby J,Christopher A N. Proceedings of SPIE the International Society for Optical Engineering . 1994

[5]

Introduction to augmented and virtual reality. Thomas P C. Proceedings of SPIE the International Society for Optical Engineering . 1994

[6]

A comparison of optical and video see-through head-mounted displays. Rolland J P,Holloway R L,Fuchs H. Proceedings of SPIE the International Society for Optical Engineering . 1994

[7]

An update on optical system for military head mounted displays. Frank J. F. Proceedings of SPIE the International Society for Optical Engineering . 1999

[8]

Innovative diffractive eyepiece for helmet-mounted display. Bunkenburg J,Feritz T A. Proceedings of SPIE the International Society for Optical Engineering . 1998

[9]

Design of infrared hybrid refractive-diffractive lenses. Wood A P. Applied Optics . 1992

← 1 →