吉林大学学报(工学版) ›› 2018, Vol. 48 ›› Issue (4): 1291-1297.doi: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb20170500

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基于实际眼结构的个性化投影式头盔物镜研制

全薇, 郝晓明, 孙雅东, 柏葆华, 王禹亭   

  1. 吉林大学 通信工程学院,长春 130012
  • 收稿日期:2017-05-04 出版日期:2018-07-01 发布日期:2018-07-01
  • 通讯作者: 孙雅东(1969-),女,副教授.研究方向:信息光学.E-mail:sunyadong@jlu.edu.cn
  • 作者简介:全薇(1964-),女,教授,博士.研究方向:信息光学.E-mail:nkquanwei@163.com
  • 基金资助:
    国家自然科学基金项目(60777011); 吉林省自然科学基金项目(2014010119JC,20170101059JC).

Development of individual objective lens for head-mounted projective display based on optical system of actual human eye

QUAN Wei, HAO Xiao-ming, SUN Ya-dong, BAI Bao-hua, WANG Yu-ting   

  1. College of Communication Engineering,Jilin University,Changchun 130012,China
  • Received:2017-05-04 Online:2018-07-01 Published:2018-07-01

摘要: 利用实际人眼光学系统的波前像差数据、角膜地形图数据和眼轴向深度数据建立了个体人眼光学系统。然后以能够在实际人眼视网膜上理想成像为优化目标,设计和研制了既能矫正物镜本身像差又能矫正实际人眼光学系统像差的个性化68°大视场投影式头盔物镜,给出了头盔佩带者视网膜上的成像质量,其中畸变仅为2%,横向色差为10.0 μm,分辨率为50 lp/mm,在没有采用衍射元件的情况下,加工装配后头盔物镜的总质量小于18 g,能够满足现代化高性能、大视场、轻型化头盔的要求。

关键词: 信息处理技术, 投影式头盔显示器, 视空间评价, 眼光学系统, 人眼像差

Abstract: The optical system of actual human eye was established by the wave-front aberrations, corneal topography and ocular axial length. With the goal of ideal imaging at the retina of actual human eye, an individual objective lens for had-mounted projective display with 68° large field was developed, which could correct not only the aberrations of the objective lens, but also that of human eye. The imaging quality on the living retina was analyzed. It was shown that the distortion is 2%, the lateral color aberration 10.0 μm, and the retina image resolution is 50 pl/mm. The individual objective lens is less than 18g weight after production and assembly without diffractive-optical element, which can meet the demands of modern head-mounted display in high performance, large field of view and light weight structure.

Key words: information processing technology, head-mounted projective display, optical assessment in visual space, optical system of human eye, aberrations of human eye

中图分类号: 

  • TN927
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