當今社會進入了信息多元化時代,為了增加信息量的獲取,近眼顯示技術(shù)應運而生,并且在軍用和民用上都表現(xiàn)出其巨大的應用價值和潛力�；诠獠▽Ъ夹g(shù)的近眼顯示系統(tǒng)能為人眼提供必要信息的同時,又使人眼能夠透過波導板觀察到外景,成為了當下顯示系統(tǒng)的關鍵技術(shù)和研究熱點。采用波導元件可以使光學圖像垂直偏轉(zhuǎn)傳播,這不但減小了光路傳播距離,同時減少了系統(tǒng)中折反射鏡的使用,從而有利于光學系統(tǒng)的簡潔化和小型化設計,可滿足未來高性能新型近眼顯示系統(tǒng)的需求。然而,光波導采用陣列式的半反半透膜結(jié)構(gòu),其結(jié)構(gòu)會導致出瞳不連續(xù)以及產(chǎn)生嚴重的鬼像等問題,最終影響系統(tǒng)的成像質(zhì)量。因此,本課題對光波導近眼顯示系統(tǒng)的性能優(yōu)化具有重要意義。本文針對近眼顯示系統(tǒng)的基本原理和光波導顯示技術(shù)進行了深入的研究,制定了合理的系統(tǒng)性能指標,詳細分析了光波導構(gòu)型設計中出瞳、視場和波導尺寸的關系,然后針對傳統(tǒng)波導結(jié)構(gòu)的出瞳連續(xù)性問題和雜散光的形成原因進行了分析并提出了優(yōu)化方案,最終提出了一種能夠有效提高顯示性能的光波導構(gòu)型,同時設計了一套與光波導元件配套的目鏡準直系統(tǒng),使用光學元件數(shù)量少,結(jié)構(gòu)緊湊,整個光波導顯示系統(tǒng)得到了進一步的優(yōu)化。最后,使用光... 

【文章來源】：長春理工大學吉林省

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析
    1.3 論文主要研究內(nèi)容
    1.4 論文的結(jié)構(gòu)安排
第二章 光波導顯示系統(tǒng)基本原理
    2.1 光波導近眼顯示系統(tǒng)成像原理
    2.2 近眼顯示系統(tǒng)設計要求
        2.2.1 人眼的視覺特性
        2.2.2 視場
        2.2.3 出射光瞳
        2.2.4 準直性
        2.2.5 調(diào)制傳遞函數(shù)(MTF)
        2.2.6 畸變
        2.2.7 圖像源
    2.3 顯示系統(tǒng)性能指標
    2.4 本章小結(jié)
第三章 光波導目鏡準直系統(tǒng)設計
    3.1 波導光學元件成像原理
        3.1.1 光的全反射原理
        3.1.2 波導傳播原理
    3.2 波導板構(gòu)型分析
    3.3 波導光學元件視場范圍分析
        3.3.1 水平視場推導
        3.3.2 俯仰視場推導
    3.4 目鏡光學系統(tǒng)設計
        3.4.1 顯示視場
        3.4.2 出瞳孔徑
        3.4.3 波長
        3.4.4 像質(zhì)評價
    3.5 本章小結(jié)
第四章 波導元件雜散光分析以及優(yōu)化設計
    4.1 雜散光仿真分析
    4.2 波導構(gòu)型優(yōu)化設計
        4.2.1 斜入射式構(gòu)型
        4.2.2 角度選擇膜設計
        4.2.3 出瞳連續(xù)性分析及優(yōu)化
    4.3 波導板組合鏡設計方案
    4.4 本章小結(jié)
第五章 光波導近眼顯示系統(tǒng)仿真測試
    5.1 顯示亮度均勻性仿真
        5.1.1 亮度均勻定義
        5.1.2 亮度均勻性仿真分析
    5.2 原理樣機顯示性能測試
    5.3 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 研究工作總結(jié)
    6.2 展望
致謝
參考文獻
碩士期間論文發(fā)表情況


【參考文獻】：
期刊論文
[1]全息波導頭盔顯示技術(shù)[J]. 曾飛,張新.  中國光學. 2014(05)
[2]頭盔式單目微光夜視儀中光學系統(tǒng)的設計[J]. 尚華,劉鈞,高明,毛翠麗,孟立莊.  應用光學. 2007(03)
[3]頭盔顯示器光學系統(tǒng)的研究[J]. 郜勇,周海憲,趙志敏.  電光與控制. 2002(03)
[4]軍用頭盔顯示器技術(shù)初探[J]. 蔣慶全.  現(xiàn)代顯示. 2001(02)
[5]全息頭盔顯示器光學技術(shù)[J]. 黃海.  電光與控制. 1993(01)

博士論文
[1]頭盔顯示器光學系統(tǒng)關鍵技術(shù)研究[D]. 李華.中國科學院研究生院(長春光學精密機械與物理研究所) 2015

碩士論文
[1]頭盔式近眼顯示技術(shù)研究[D]. 楊敏娜.西安工業(yè)大學 2012
[2]頭盔顯示器光學系統(tǒng)小型化設計[D]. 段庸.長春理工大學 2012
[3]基于平板波導的頭盔顯示技術(shù)研究[D]. 劉輝.浙江大學 2012
[4]基于雙出射導光板設計及成型方法的研究[D]. 黃明波.華僑大學 2011
[5]非球面塑料光學鏡片成型工藝仿真與優(yōu)化[D]. 莊懷港.武漢理工大學 2006
[6]薄膜光波導新型成膜方法的研究[D]. 李小甫.武漢理工大學 2002



本文編號：3204335