視網(wǎng)膜投影顯示技術(shù)研究.pdf

1、頭盔顯示器廣泛使用在現(xiàn)代數(shù)字軍事裝備中，已經(jīng)成為士兵模擬訓練，實際作戰(zhàn)的裝備，而且在人們的日常生活中也得到廣泛的應用。視網(wǎng)膜投影顯示技術(shù)是一種具有諸多優(yōu)點的頭盔顯示技術(shù)，該技術(shù)在觀察者調(diào)節(jié)眼睛焦距時，能同時清晰地觀察到投影信息和現(xiàn)實景物。目前，國內(nèi)外對視網(wǎng)膜顯示技術(shù)已經(jīng)開展了研究，但還未形成實用產(chǎn)品。由于它的應用價值很高，因此需要對該技術(shù)進行更深入的探討和研究。
　　 本論文首先分析了頭盔顯示技術(shù)的發(fā)展前景以及國內(nèi)外在相關(guān)領(lǐng)域的

2、研究成果，深入研究了頭盔顯示技術(shù)的原理和理論。在視網(wǎng)膜投影顯示技術(shù)的相關(guān)理論基礎上，確定了視網(wǎng)膜頭盔顯示器的整體結(jié)構(gòu)方案，整個系統(tǒng)采用麥克斯韋觀察法的原理，用微型光強調(diào)制器控制激光直接將圖像投影到視網(wǎng)膜上，每一個像素點發(fā)出的光線通過水晶體中心，這使得投影圖像獨立于眼睛晶狀體焦距的調(diào)節(jié)。視網(wǎng)膜頭盔顯示器的光路系統(tǒng)主要由激光擴束準直系統(tǒng)和濾波投影系統(tǒng)組成。采用ZEMAX軟件對激光擴束準直系統(tǒng)和濾波投影系統(tǒng)進行了光學設計，并在光學實驗平臺上進

3、行了視網(wǎng)膜投影顯示的光學實驗，對視網(wǎng)膜投影顯示技術(shù)的功能進行了驗證。
　　 設計的視網(wǎng)膜投影顯示系統(tǒng)中，擴束準直系統(tǒng)的入瞳直徑為1.5mm，擴束10倍，系統(tǒng)光學傳遞函數(shù)在120lp/mm時均達到0.8以上。濾波投影系統(tǒng)的焦距為-46.7mm，相對孔徑為1/2，系統(tǒng)的光學傳遞函數(shù)在120lp/mm時軸上視場達到0.6以上。在視網(wǎng)膜投影顯示技術(shù)的原理實驗中，當CCD照相機變換調(diào)節(jié)焦距時，圖像投影在4320×3240分辨率的CCD接收