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用于检测设备标定的标准头盔瞄准具设计

李灿 孙强 宋淑梅 李淳 王鹤

李灿, 孙强, 宋淑梅, 李淳, 王鹤. 用于检测设备标定的标准头盔瞄准具设计[J]. 中国光学(中英文), 2012, 5(5): 505-511. doi: 10.3788/CO.20120505.0505
引用本文: 李灿, 孙强, 宋淑梅, 李淳, 王鹤. 用于检测设备标定的标准头盔瞄准具设计[J]. 中国光学(中英文), 2012, 5(5): 505-511. doi: 10.3788/CO.20120505.0505
LI Can, SUN Qiang, SONG Shu-mei, LI Chun, WANG He. Design of standard head-mounted display for test system calibration[J]. Chinese Optics, 2012, 5(5): 505-511. doi: 10.3788/CO.20120505.0505
Citation: LI Can, SUN Qiang, SONG Shu-mei, LI Chun, WANG He. Design of standard head-mounted display for test system calibration[J]. Chinese Optics, 2012, 5(5): 505-511. doi: 10.3788/CO.20120505.0505

用于检测设备标定的标准头盔瞄准具设计

doi: 10.3788/CO.20120505.0505
基金项目: 

国家自然科学基金资助项目(No.60977001);吉林省与中国科学院合作长吉图开发开放先导区科技创新合作专项资金项目(No.2011CJT0004)

详细信息
    作者简介:

    李 灿(1985-),男,山东济宁人,博士研究生,主要从事光学系统设计等方面的研究。 E-mail:LC19851125@163.com 孙 强(1971-),男,黑龙江海伦人,研究员,博士生导师,主要从事现代红外光学仪器、二元光学、红外系统仿真等方面的研究。E-mail:sunq@ciomp.an.cn 宋淑梅( 1963-),女,吉林人,研究员,硕士生导师,主要从事大口径非球面加工与检测技术方面的研究。 E-mail:smsong@ciomp.cn 李 淳(1982-),男,山东烟台人,硕士,助理研究员,主要从事光学设计、图像处理等方面的研究。 E-mail:xlfd-0830@163.com 王 鹤(1983-),男,吉林永吉人,硕士,研究实习员,主要从事网络控制技术,智能检测技术,嵌入式应用技术等方面的研究。E-mail:wanghe546@yahoo.com.cn

    通讯作者:

    孙强

  • 中图分类号: TH703;TN873

Design of standard head-mounted display for test system calibration

  • 摘要: 为标定和校准头盔瞄准具检测设备,提出一种新的光学结构,并设计了一款标准头盔显示系统(HMD)。该系统采用球面共轴设计,在有限体积的限制下满足了低畸变、高清晰的光学指标要求。利用对称性光学设计原则分步设计,设计的标准HMD系统出瞳清晰,可保证系统各种光学像差的综合校正。针对1.27 cm(1/2 in)微显示器设计了视场为30、出瞳距离为75 mm的标准HMD光学系统,各视场在分辨率30 lp/mm处的MTF值均大于0.3,系统畸变小于0.9%。设计的标准HMD光学系统形式简单、结构紧凑,光学性能优良,可作为头盔瞄准具检测设备标准件。

     

  • [1] 张晓兵,安新伟,刘璐,等. 头盔显示器的发展与应用[J]. 电子器件,2000,23(1):51-59. ZHANG X B,AN X W,LIU L,et al.. Development and application of helmet-mounted displays[J]. . Electron Devices,2000,23(1):51-59.(in Chinese) [2] 陈涛,袁东,吴衡. 头盔显示器/瞄准系统仿真技术研究[J]. 系统仿真学报,2008,20(8):201-2017. CHEN T,YUAN D,WU H. Helmet mounted display/targeting system simulation research[J]. J. System Simulation,2008,20(8):201-2017.(in Chinese) [3] 何景峰,周志刚,赖根,等. 某型头盔瞄准具检测系统研究[J]. 空军工程大学学报,2001,2(6):19-22. HE J F,ZHOU Z G,LAI G,et al.. The helmet mounted sight testing system research[J]. J. Air Force Eng. University,2001,2(6):19-22.(in Chinese) [4] OZAN C,JANNICK R. Head-worn displays:a review[J]. J. Display Technol.,2006,2(3):199-216. [5] 孙强,柳荣,朴仁官,等. 塑料非球面透镜在头盔3D显示中的应用[J]. 光学 精密工程,2005,13(1):47-52. SUN Q,LIU R,PIAO R G,et al.. Application of plastic aspherical elements in Head Mounted 3D display[J]. Opt. Precision Eng.,2005,13(1):47-52.(in Chinese) [6] MISSIG M,MORRIS G. Diffractive optics applied to eyepiece design[J]. Appl. Optics,1995,34(14):2452-2461. [7] FERGASON J. Optical system for a head mounted display using a retro-reflector and method of displaying an image:US,5621572.1997-08-15. [8] HIROAKI H,NAOSATO T,HIDEKI M,et al.. Off-axial HMD optical system consisting of aspherical surfaces without rotational symmetry[J]. SPIE,1996,3653:234-242. [9] 杨新军,王肇圻,孙强,等. 穿透型折/衍混合头盔显示器的光学系统[J]. 光电子·激光,2004,15(11):1301-1304. YANG X J,WANG Z Q,SUN Q,et al.. Hybrid diffractve/refractive optical system of see-through head mounted display[J]. J. Optoelectronics·Laser,2004,15(11):1301-1304.(in Chinese) [10] 程德文,王涌天,常军,等. 轻型大视场自由曲面棱镜头盔显示器的设计[J]. 红外与激光工程,2007,36(3):309-311. CHENG D W,WANG Y T,CHANG J,et al.. Design of a lightweight and wide field-of-view HMD system with free-form-surface prism[J]. Infrared and Laser Eng.,2007,36(3):309-311(in Chinese). [11] 张以谟.应用光学[M]. 北京:电子工业出版社,2008. ZHANG Y M. Applied Optics[M]. Beijing:Publishing House of Electronics Industry,2008.(in Chinese) [12] 张慧娟,王肇圻,张春书,等. 广角70°视场折/衍混杂目镜设计[J]. 光电子·激光,2002,13(9):913-919. ZHANG H J,WANG ZH Q,ZHANG CH SH,et al.. Design of refractive-diffractive eyepieces with 70° wide-angle field of view[J]. J. Optoelectronics·Laser,2002,13(9):913-919(in Chinese). [13] 赵顺龙,王肇圻. 超轻小型投影式头盔显示系统折衍混合物镜设计[J]. 光学学报,2006,26(2):249-253. ZHAO SH L,WANG ZH Q. Design of an ultralight and compact hybrid refractive diffractive projection lens of head-mounted projective displays[J]. Acta Optica Sinica,2006,26(2):249-253.(in Chinese)
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出版历程
  • 收稿日期:  2012-06-17
  • 修回日期:  2012-08-16
  • 刊出日期:  2012-10-10

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