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采用双自由曲面反射镜的大视场头盔显示光学系统: 采用双自由曲面反射镜的大视场头盔显示光学系统，涉及光学系统和器件设计领域，解决现有双椭圆结构头盔显示器系统中两个椭球面带来的畸变之外的像差校正难度大的问题，采用双自由曲面反射镜的大视场头盔显示光学系统，该光学系统包括第一...; 刘伟奇孟祥翔姜国华朱秀庆杨建明魏忠伦康玉思唐伯河安明

双自由曲面大视场头盔显示光学系统设计被引量：10: 2016年; 视场大小是评价头盔显示器在虚拟现实等领域的关键性能指标,为了克服视场增加带来各类像差急剧增大的困难,提出了一种基于双自由曲面的大视场头盔显示光学系统。首先,分析了双椭球结构实现大视场与低畸变的基本原理,指出了其难以校正除畸变以外其他像差的原因。接着,提出根据系统对称性和光路走向采用竖直方向对称、水平方向不对称的自由曲面反射镜校正离轴像差,完成了基于双自由曲面反射镜的大视场头盔显示光学系统设计。系统视场范围为106.3°（H）×80°（V）,最大相对畸变为6.97%,出瞳直径8 mm,点眼距19 mm。单目系统向外倾斜8°时,双目视场范围为122.3°（H）×80°（V）,双目重叠视场为90.3°（H）×80°（V）,瞳距在55~71 mm范围内可调节。对系统性能分析结果表明：相比双椭球结构,系统成像质量得到较大提高;视场范围和相对畸变满足虚拟现实领域的应用要求。; 孟祥翔刘伟奇张大亮姜国华朱秀庆杨建明; 关键词：头盔显示器大视场自由曲面光学设计

基于DMD的高动态范围成像光学系统设计被引量：12: 2014年; 为了解决光电成像设备对空间实际场景观测时提出的高动态范围要求,设计了一种新型的像元级光强调制的高动态范围成像系统。系统由成像物镜、折叠反射镜、二次成像转置物镜组成,采用TI公司的数字微镜阵列(DMD)作为光强调制器件,通过光瞳匹配原则使两个系统完美衔接,并利用二次成像系统实现DMD单元与图像传感器的像素一一对应,设计结果显示:在像面的Nyquist频率处,全视场的MTF≥0.55,弥散圆的直径小于CMOS图像传感器的像素尺寸,并且畸变等像差也校正良好。该方法不仅可以提高图像传感器的可探测动态范围,还能够实时地探测到强弱目标,满足空间目标视景成像的要求。; 吕伟振刘伟奇魏忠伦康玉思冯睿杨建明; 关键词：高动态范围光学设计

超大视场头盔显示器光学系统: 超大视场头盔显示器光学系统，涉及光学系统和器件设计领域，解决现有头盔显示器系统的结构存在畸变，很难实现大视场，图像单元之间的边界部分融合困难，多个组件的拼接使系统的整体结构过于复杂。并且由于出瞳很小，系统有严重渐晕的问题...; 刘伟奇杨建明李敏冯睿柳华魏忠伦康玉思张大亮吕伟振孟祥翔; 文献传递

双自由曲面LED均匀照明准直透镜设计被引量：16: 2014年; 为了克服传统LED准直器在近场难以实现均匀照明的缺陷,设计了一种双自由曲面均匀照明准直透镜.透镜分为折反两部分,每部分都利用双自由曲面进行匀光和准直.根据马吕斯定律,推导了实现光束准直出射的等光程方程,并将切面迭代法加入等光程条件,同步计算准直透镜上下自由曲面的面形数据.仿真分析表明:对1mm×1mm的白光LED芯片,84.55%的能量集中在±2°内,近场照度均匀性达到94.59%,远场照度均匀性为89.01%;当LED芯片尺寸不超过2.0mm×2.0mm时,±4°内的能量利用率大于83.5%,近场照度均匀性在90%以上.该准直透镜能同时实现近场和远场的均匀照明,公差符合装配要求,光能利用率高.; 孟祥翔刘伟奇冯睿魏忠伦周敏杨建明; 关键词：照明设计自由曲面几何光学

超大视场头盔显示器光学系统: 超大视场头盔显示器光学系统，涉及光学系统和器件设计领域，解决现有头盔显示器系统的结构存在畸变，很难实现大视场，图像单元之间的边界部分融合困难，多个组件的拼接使系统的整体结构过于复杂。并且由于出瞳很小，系统有严重渐晕的问题...; 刘伟奇杨建明李敏冯睿柳华魏忠伦康玉思张大亮吕伟振孟祥翔; 文献传递

采用旋转对称透镜的双椭球结构大视场头盔显示光学系统: 采用旋转对称透镜的双椭球结构大视场头盔显示光学系统，涉及光学系统和器件设计领域，解决现有双椭圆结构头盔显示器系统中存在多个自由曲面透镜、加工装调难度大、出瞳直径小的问题，采用旋转对称透镜的双椭球结构大视场头盔显示光学系统...; 刘伟奇杨建明姜国华朱秀庆孟祥翔刘玉庆冯睿张大亮付瀚毅王蕴琦

同轴超短焦距折反式投影系统设计被引量：10: 2015年; 为了缩短超短焦距投影仪的机械总长,克服传统离轴超短焦距投影系统的装调困难,降低系统的设计难度,设计了一种同轴的超短焦距投影系统。首先,通过分析像差与系统总长的关系,证明了需要保证系统总长的必要性。然后,通过镂空非球面反射镜中心部分,利用平面或球面反射镜折转光路,提出了一种新的设计超短焦距投影仪的方法。在保证光学总长的同时缩短了机械总长,提高了空间利用率,解决了同轴折反系统中存在挡光的问题。最后设计的系统总长为215mm,投射尺寸为100in。系统的投射比为0.17,物方NA为0.2,焦距为1.66mm。各个视场传递函数在内奎斯特频率处达到0.5以上,各指标都满足了投影系统的要求。同时,在透镜个数相同的情况下,系统的性能都优于传统的投影仪。; 杨建明刘伟奇孟祥翔冯睿孟中张大亮; 关键词：光学设计

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杨建明