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(xùn)練，實(shí)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(yīng)用。視網(wǎng)膜投影顯示技術(shù)是一種具有諸多優(yōu)點(diǎn)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(shí)，能同時(shí)清晰地觀察到投影信息和現(xiàn)實(shí)景物。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)視網(wǎng)膜顯示技術(shù)已經(jīng)開(kāi)展了研究，但還未形成實(shí)用產(chǎn)品。由于它的應(yīng)用價(jià)值很高，因此需要對(duì)該技術(shù)進(jìn)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(guó)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(chǔ)上，確定了視網(wǎng)膜頭盔顯示器的整體結(jié)構(gòu)方案，整個(gè)系統(tǒng)采用麥克斯韋觀察法的原理，用微型光強(qiáng)調(diào)制器控制激光直接將圖像投影到視網(wǎng)膜上，每一個(gè)像素點(diǎn)發(fā)出的光線(xiàn)通過(guò)水晶體中心，這使得投影圖像獨(dú)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(kuò)束準(zhǔn)直系統(tǒng)和濾波投影系統(tǒng)組成。采用ZEMAX軟件對(duì)激光擴(kuò)束準(zhǔn)直系統(tǒng)和濾波投影系統(tǒng)進(jìn)行了光學(xué)設(shè)計(jì)，并在光學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上進(jìn)

3、行了視網(wǎng)膜投影顯示的光學(xué)實(shí)驗(yàn)，對(duì)視網(wǎng)膜投影顯示技術(shù)的功能進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　 設(shè)計(jì)的視網(wǎng)膜投影顯示系統(tǒng)中，擴(kuò)束準(zhǔn)直系統(tǒng)的入瞳直徑為1.5mm，擴(kuò)束10倍，系統(tǒng)光學(xué)傳遞函數(shù)在120lp/mm時(shí)均達(dá)到0.8以上。濾波投影系統(tǒng)的焦距為-46.7mm，相對(duì)孔徑為1/2，系統(tǒng)的光學(xué)傳遞函數(shù)在120lp/mm時(shí)軸上視場(chǎng)達(dá)到0.6以上。在視網(wǎng)膜投影顯示技術(shù)的原理實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)CCD照相機(jī)變換調(diào)節(jié)焦距時(shí)，圖像投影在4320×3240分辨率的CCD接收