自由曲面机载头盔显示器光学系统设计

摘要：

为了解决传统头盔显示器大出瞳距、大视场与轻型化、小型化间的矛盾,采用径向基函数表征自由曲面设计了一款头盔显示器光学系统.详细论述了径向基函数表征自由曲面的原理,分析了光学系统像差校正方法.在设计中,尝试了一种方法来快速地确定优化起点,分析了该光学系统的成像质量.该光学系统的视场为45°×32°,出瞳大小为15 mm,出瞳距为50 mm.在奈奎斯特频率处,全视场的调制传输函数(MTF)值大于0.6.在(-22.5°,16°)视场处有最大畸变值-1.54％.系统尺寸56 mm×128 mm,重量136 g.优化设计结果表明,该全息头盔显示光学系统像差小,可以较好地为使用者提供清晰的字符信息或者视频图像.该头盔显示光学系统成像质量好,体积小重量轻,可以应用于新一代机载头盔显示技术.

关键词：光学设计、自由曲面、径向基函数、头盔显示

所属期刊栏目：34

分类号：TN141(真空电子技术)

在线出版日期：2014-04-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：214-219