视网膜投影显示系统设计

杨震; 郭忠达; 阳志强

视网膜投影显示系统设计

西安工业大学陕西省薄膜技术与光学检测重点实验室,陕西西安710032

详细信息

通讯作者:
杨震(1986-)，男，陕西西安人，硕士研究生，主要从事光学设计方面的研究工作。

中图分类号: TN873；TB851；TH703
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出版历程
- 刊出日期: 2011-03-14

Design of retinal projection display system

Shaanxi Province Key Lab of Thin Films Technology and Optical Test,Xi'an Technological University,Xi'an 710032,China

摘要

摘要: 针对传统透射型头盔显示器在眼睛调节焦距时，二维虚拟信息在视网膜上无法清晰成像问题，提出一种新型的透射型头盔显示器。采用麦克斯韦观察法原理，用微型LCD结合激光直接将图像成像到视网膜上，成像面独立于眼睛的调节，其目的是眼睛在调节过程中，图像总是清晰的。讨论了透射型头盔显示器显示原理，根据系统参数选择合适的初始结构，设计了光学系统，根据系统整体结构对混合现实的需要，加入半透半反结构，通过ZEMAX软件对系统进行优化。最后对系统功能做了验证，结果表明系统轴上视场MTF达到了衍射极限。
- 光学系统设计 /
- 视网膜投影显示 /
- 透射型头盔显示器 /
- 麦克斯韦观察法
Abstract: Conventional see-through head-mounted displays (HMDs) provide an effective capability for mixed reality, but images from two-dimensional virtual information are not clear on retina when eyes are accommodated in such systems. In order to overcome this problem, a novel see-through HMD was proposed based on Maxwellian view principle, which directly projected images onto the users retina with a miniature LCD and a laser independent of the accommodation of eyes. This means that images are always clear during accommodation. The display concept of HMDs was discussed, the optical system and overall structure were designed, the functions were tested and verified, and the optical system was optimized with ZEMAX. The results show that MTF value reaches the diffraction limit.
- optical design /
- retinal projection display /
- see-through /
- head-mounted displays

HTML全文

参考文献(1)

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ZHAO Qiu-ling，WANG Xia, WANG Cui,et al. Design of optical system for head-mounted micro-display with LCOS［J］. Journal of Yanbian University， 2008,34(3):194-196.(in Chinese with an English abstract)
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SUN Qiang, WANG Jian, DONG Ke-yan，et al. Optical design method for 3D virtual helmet display based on ZEMAX［J］. Infrared and Laser Engineering，2008，37（sup）:279-282. (in Chinese with an English abstract)
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SHANG Hua, LIU Jun, GAO Ming,et al. Lens design in helmet-mounted LLL night-vision system［J］. Journal of Applied Optics,2007,28(3):292-296.(in Chinese with an English abstract)
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HUANG Lei. New optical system of full color LCOS helmet microdisplay［D］.Chengdu:University of Electronic Science and Technology of China.2006.(in Chinese)
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CHEN Jia-bi. Principle and application of lasers［M］.Beijing:Publishing House of Electronics Industry, 2006.（in Chinese）
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LIU Jun, GAO Ming. Optical design［M］.Xian:Xi Dian University Press,2006.(in Chinese)

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