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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

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

基于传递矩阵的宽视场离轴三反光学系统设计被引量：6: 2016年; 针对离轴三反光学系统初始结构求解复杂、视场宽度小的问题,提出了利用光学传递矩阵求解三反系统初始结构的计算方法,推导了三反系统焦距和后截距的表达式,求解了光阑位于次镜的三反系统初始结构。采用引入高次非球面以增加系统设计自由度的技术路线,基于ZEMAX光学设计软件,通过对同轴初始结构进行离轴优化,得到了一个矩形视场17°×2°,焦距1 440 mm,F数4.8的离轴三反光学系统。该系统三个反射面均为高次非球面,可同时满足宽视场角和高分辨率的要求,在空间频率50 lp/mm处,调制传递函数大于0.6,接近衍射极限。结果表明:该系统搭载线阵/面阵时间延迟积分电荷耦合元件(TDI-CCD)用于推扫/多通道式空间对地成像时,可有效扩大空间对地成像系统的地面覆盖范围,提高信息获取效率。; 王蕴琦刘伟奇张大亮孟祥翔康玉思魏忠伦; 关键词：光学设计

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

将椭圆高斯光束转化为圆形平顶光束的整形镜组设计方法: 将椭圆高斯光束转化为圆形平顶光束的整形镜组设计方法，属于激光整形技术领域，本发明整形镜组设计方法包括：第一步、求解坐标关系：根据椭圆高斯光束的非旋转对称的光束形状，利用能量守恒定律，推导入射椭圆高斯光束和出射圆形平顶光束...; 刘伟奇孟祥翔柳华魏忠伦张大亮吕伟振; 文献传递

一种长焦距宽矩形视场的离轴三反光学系统: 一种长焦距宽矩形视场的离轴三反光学系统，属于空间光学系统设计领域，为解决现有离轴三反光学系统存在的无法实现宽矩形视场、单方向视场角有限、高分辨率与大视场无法兼顾的问题，其结构包括主镜、次镜、光阑、第三镜、电荷耦合器件；主...; 刘伟奇王蕴琦康玉思孟祥翔冯睿; 文献传递

大屏幕投影显示光学系统的超薄化设计被引量：12: 2014年; 针对大屏幕投影显示对成像物镜提出的超短焦、大视场角、超薄化、大相对孔径以及高清晰度等要求,设计了一种新型折反射式超薄投影成像系统。采用TI公司的0.65″数字微反射镜片(DMD)作为空间光调制器,利用非球面反射镜校正畸变并缩短投影距离,然后通过一个折叠反射镜对光路进一步转折来实现超薄化投影显示。系统由5片透射镜片和1片非球面反射镜组成,焦距为2.8mm,F/#为3.5,最小视场角为55°,最大视场角为78.5°,在投影距离为120mm时画面尺寸显示为65.2″。设计结果表明:在像面的Nyquist频率处,95%以上视场的MTF>0.6,最大畸变量为0.8TV%,一个像元尺寸内能量集中度在90%以上。为了进一步验证折反射式超薄投影镜头的性能,加工并组装了原理样机。实验结果表明其图像显示效果良好,能够满足超薄化、低成本、小型批量化生产等设计要求。; 吕伟振刘伟奇魏忠伦康玉思田志辉孟祥翔; 关键词：光学设计大屏幕显示非球面反射镜

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

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孟祥翔