头盔显示器自由曲面光学组件的优化设计
本文关键词: 光学设计 自由曲面组件 泽尼克多项式 优化 出处:《应用光学》2014年02期 论文类型:期刊论文
【摘要】:根据设计要求计算了非共轴球面光学系统的初始结构,选定泽尼克多项式为自由曲面面型,利用正交泽尼克多项式与像差的关系,调整曲面参数校正系统的像差,运用CODE V进行系统优化。通过设计实例对比了直接优化和分步优化方法,由对比结果可知,分步优化更适用于自由曲面光学组件的设计。仿真结果表明:系统在整个视场范围内,点列斑直径小于27μm,网格畸变的最大值为-7.15%,30lp/mm处的MTF大于0.197。
[Abstract]:According to the design requirements, the initial structure of the non-coaxial spherical optical system is calculated, and the Zenick polynomial is selected as the free surface surface, and the relation between the orthogonal Zenick polynomial and aberration is used. Adjusting the aberration of the surface parameter correction system, using CODE V to optimize the system. The direct optimization and step optimization methods are compared through the design examples, and the comparison results can be seen. The simulation results show that the spot diameter of the system is less than 27 渭 m, and the maximum mesh distortion is -7.15%. The MTF at 30 LP / mm is greater than 0.197.
【作者单位】: 西安应用光学研究所;
【分类号】:TN873
【正文快照】: 引言随着科技的发展,头盔显示器在医疗、娱乐以及军事上的应用越来越广泛。它对其中的光学镜头要求质量轻、结构紧凑,传统的共轴光学系统难以满足使用者越来越高的要求。随着计算机技术的发展,运用自由曲面棱镜进行头盔显示器中光学系统设计的例子越来越常见[1-3]。自由曲面
【参考文献】
相关期刊论文 前4条
1 姜洋;孙强;谷立山;刘英;李淳;王健;;折/衍混合自由曲面式头戴显示器光学系统设计[J];光学精密工程;2011年03期
2 杨波;韦晓娜;张薇;庄松林;;大出瞳自由曲面头盔显示器光学系统的设计[J];光子学报;2011年07期
3 程德文;王涌天;常军;刘越;徐况;;轻型大视场自由曲面棱镜头盔显示器的设计[J];红外与激光工程;2007年03期
4 陈云亮;李铁才;邱祥辉;;头戴显示器中自由曲面棱镜的设计[J];应用光学;2009年04期
【共引文献】
相关期刊论文 前10条
1 卢东杰;;大视场头戴显示器自由曲面棱镜的设计[J];硅谷;2011年08期
2 姜洋;孙强;谷立山;刘英;李淳;王健;;折/衍混合自由曲面式头戴显示器光学系统设计[J];光学精密工程;2011年03期
3 薛栋林;郑立功;张峰;;基于光学自由曲面的离轴三反光学系统[J];光学精密工程;2011年12期
4 卢海平;刘伟奇;康玉思;魏忠伦;冯睿;付瀚毅;;超大视场头盔显示光学系统设计[J];光学精密工程;2012年05期
5 王健;刘英;郭帮辉;孙强;卢振武;;离轴回转对称棱镜式头戴显示器目镜的研制[J];光学精密工程;2012年07期
6 苏萍;谭峭峰;康果果;金国藩;;自由曲面零补偿计算全息图离散相位的B样条拟合[J];光学学报;2010年06期
7 卢海平;刘伟奇;康玉思;魏忠伦;冯睿;付翰毅;;全景三维立体头盔显示光学系统设计[J];光学学报;2012年05期
8 李灿;宋淑梅;刘英;李淳;李小虎;孙强;;折反式眼底相机光学系统设计[J];光学精密工程;2012年08期
9 尤勐;黄战华;蔡怀宇;;嵌入式镀膜光栅的数值模拟研究(英文)[J];光子学报;2012年11期
10 郭跃武;张效栋;吴青青;房丰洲;;基于加工公差约束的自由曲面棱镜设计[J];光学技术;2012年06期
相关会议论文 前1条
1 张楠;翁冬冬;王涌天;李璇;刘有海;;一种大视场普及型头盔显示器的系统设计[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年
相关博士学位论文 前3条
1 孙超;增强现实环境下基于手势的自然交互[D];浙江大学;2010年
2 张虎;矢量像差理论及其在离轴头盔显示系统设计中的应用[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2010年
3 侯佳;基于畸变校正的成像自由曲面光学设计[D];浙江大学;2013年
相关硕士学位论文 前5条
1 倪江楠;光学自由曲面检测光路方案及关键部件设计研究[D];南京理工大学;2011年
2 朱进;光学自由曲面面形描述方法和光线追迹模型的研究[D];南京理工大学;2012年
3 李颜利;加工表面几何误差对光学性能的影响[D];吉林大学;2012年
4 段庸;头盔显示器光学系统小型化设计[D];长春理工大学;2012年
5 鲍志聪;基于LED光源的自由曲面照明透镜的设计研究[D];清华大学;2013年
【二级参考文献】
相关期刊论文 前10条
1 郜勇,周海宪,赵志敏;头盔显示器光学系统的研究[J];电光与控制;2002年03期
2 张晓兵,安新伟,刘璐,尹涵春;头盔显示器的发展与应用[J];电子器件;2000年01期
3 张慧娟,王肇圻,张春书,母国光,卢振武;广角70°视场折/衍混杂目镜设计[J];光电子·激光;2002年09期
4 杨新军,王肇圻,孙强,卢振武;穿透型折/衍混合头盔显示器的光学系统[J];光电子·激光;2004年11期
5 孙强,柳荣,朴仁官,葛振杰,赵秋玲;塑料非球面透镜在头盔3D显示中的应用[J];光学精密工程;2005年01期
6 张慧;丁雪梅;谭久彬;;基于折/衍混合原理的长焦深成像物镜消色差方法[J];光学精密工程;2008年10期
7 赵清亮;郭兵;杨辉;王义龙;;金刚石飞切加工微结构表面的工艺参数优化[J];光学精密工程;2009年10期
8 孙金霞;刘建卓;孙强;方伟;;折/衍混合消热差共形光学系统的设计[J];光学精密工程;2010年04期
9 哈涌刚,周雅,王涌天,闫达远;用于增强现实的头盔显示器的设计[J];光学技术;2000年04期
10 常军,翁志成,姜会林,张新,丛小杰;用于空间的三反射镜光学系统设计[J];光学学报;2003年02期
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 杨建峰,阮萍,常凌颖,陈立武;高温电视摄像镜头设计[J];光子学报;2005年07期
2 沈树群,姚禾;光纤大屏幕的光端口优化设计[J];北京邮电大学学报;1996年01期
3 梅丹阳;焦明印;;变焦距投影光学系统中的远心光路设计[J];应用光学;2006年04期
4 梁皑莹;萧文斌;;一种新的空间光通信系统设计方法探讨[J];广东技术师范学院学报;2007年03期
5 李翔;陶育华;苏彬彬;郑博;麻忠武;张逸夔;;非球面手机屏幕放大镜的设计[J];应用光学;2010年02期
6 李广;汪建业;张燕;;800万像素手机镜头的设计[J];应用光学;2011年03期
7 赵顺龙;王肇圻;;超轻小型投影式头盔显示系统折-衍混合物镜设计[J];光学学报;2006年02期
8 李新华;陈佐龙;谷林林;;卡塞格伦光学接收天线的设计[J];通信技术;2009年03期
9 孙旭涛;郑臻荣;刘旭;顾培夫;;用Zernike自由曲面设计弯曲屏幕超薄投影系统[J];浙江大学学报(工学版);2009年08期
10 胡明勇;迟如利;孙东松;江庆五;;1.064μm测风激光雷达扩束系统的设计[J];量子电子学报;2006年04期
相关会议论文 前10条
1 张禹;陈琛;刘宵禅;李维善;;高亮度数字投影机短焦投影物镜设计[A];2010年西部光子学学术会议摘要集[C];2010年
2 魏俊伟;许国良;傅小勇;张旭苹;;自由空间光通信系统光学接收天线的设计[A];全国第十一次光纤通信暨第十二届集成光学学术会议(OFCIO’2003)论文集[C];2003年
3 孙强;王健;董科研;孙金霞;刘建卓;曲锋;;基于ZEMAX的3D虚拟头盔显示器的光学设计方法研究[A];科技创新与节能减排——吉林省第五届科学技术学术年会论文集(上册)[C];2008年
4 孙强;王健;董科研;孙金霞;刘建卓;曲锋;;基于ZEMAX的3D虚拟头盔显示器的光学设计方法研究[A];高精度几何量光电测量与校准技术研讨会论文集[C];2008年
5 李丽娟;高t@含;宋芳;谭清中;;CCTV监控镜头光学设计及优化技术[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
6 李漫铁;;LED全彩显示屏配光解决方案[A];2006年全国LED显示技术应用及产业发展研讨会论文集[C];2006年
7 张光伟;安志勇;郑方印;;立体显示系统在战车潜望观测中的应用[A];中国光学学会2006年学术大会论文摘要集[C];2006年
8 刘红;孙传伟;王蔚生;刘卫东;;LCD中边光式WLED背光源的光学设计[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年
9 张禹;陈琛;刘宵禅;李维善;;工程投影机广角投影物镜设计[A];第九届全国光电技术学术交流会论文集(下册)[C];2010年
10 杨波;韦晓娜;张薇;庄松林;;大出瞳自由曲面头盔显示器光学系统的设计方法[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
相关重要报纸文章 前3条
1 林芬卉 DigiTimes;无汞平面光源脉冲式发光符合人眼观看习惯[N];电子资讯时报;2006年
2 卢庆儒;秉弃传统Petzval Sum值思路 开发超广角光机引擎[N];电子资讯时报;2006年
3 深圳雷曼光电科技有限公司总经理 李漫铁;LED全彩显示屏:市场前景诱人工艺设计是软肋[N];中国电子报;2008年
相关博士学位论文 前2条
1 梁士通;合成孔径光学成像系统研究[D];中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所);2011年
2 夏爱利;基于Shack-Hartmann波前传感器的自适应光学系统研究[D];中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所);2011年
相关硕士学位论文 前10条
1 蒋克丽;单、双基地激光雷达光学接收系统设计[D];西安电子科技大学;2008年
2 吴海清;眼镜式微显示器光学系统设计研究[D];长春理工大学;2009年
3 陆国华;LCOS大屏幕薄型背投电视广角投影物镜的设计[D];苏州大学;2008年
4 江萍;主被动多波长光学天线的设计与仿真[D];电子科技大学;2007年
5 郝玮;超薄型背投影显示系统的设计与研究[D];浙江大学;2006年
6 曲兆俊;双模仿真关键技术分析与设计[D];哈尔滨工业大学;2007年
7 张华;末敏弹激光测高仪光学天线设计与仿真[D];电子科技大学;2008年
8 张成功;LED背光源驱动及光学设计技术研究[D];中国海洋大学;2009年
9 杨敏娜;头盔式近眼显示技术研究[D];西安工业大学;2012年
10 范玉;机载光电对抗干扰光发射系统设计[D];长春理工大学;2004年
,本文编号:1465177
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/wltx/1465177.html