虛擬現(xiàn)實技術(shù)結(jié)合光學、信息技術(shù)、電子學等多門類學科知識,使虛擬影像借由設備成像至人眼,使用戶獲得類似真實環(huán)境的體驗。近年來,虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)逐漸在航天航空、教育科研、醫(yī)療器械、游戲娛樂,軍事等領(lǐng)域有了愈發(fā)普遍的應用,甚至將顛覆各行業(yè)的傳統(tǒng)發(fā)展模式。但是,在虛擬現(xiàn)實設備的研究中,仍有技術(shù)瓶頸存在。比如,使用設備觀看視頻存在眩暈問題。本論文旨在彌補簡易虛擬現(xiàn)實裝置和高端設備兩者之間的空缺、減小用戶眩暈感,以圖設計出集高像質(zhì)、便攜、低成本、體驗好的虛擬現(xiàn)實設備。本論文以人眼的生理結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ),介紹了人眼的視覺特性及虛擬現(xiàn)實光學設計中需考慮的指標。以此為基礎(chǔ),提供了三種自適應無眩暈虛擬現(xiàn)實眼鏡的解決方案:設計了一個曲面基底的菲涅爾虛擬現(xiàn)實光學系統(tǒng),并對成像質(zhì)量進行分析。所得系統(tǒng)的出瞳為5mm,視場角為80°,出瞳距為15mm,使用材料為PMMA。其成像質(zhì)量較好,質(zhì)量較輕,便于提升用戶體驗。最后進行平面屏和曲面屏的成像質(zhì)量對比,曲面屏的視場角可達92°,可知在不增加設備尺寸、不降低分辨率的情況下利用曲面屏可以拓展15%的視場。設計了一個變焦虛擬現(xiàn)實光學系統(tǒng),使用非球面透鏡組調(diào)節(jié)屈光度。最終得到變焦范圍... 

【文章來源】：華南理工大學廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

人眼的生理結(jié)構(gòu)

涅爾虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的設計。首先介紹雙二次曲面、澤尼克多項式、雙二次自由曲面鏡片可以提高像質(zhì)、減小鏡遠離光闌的位置，可以校正慧差、像為輕薄，可減輕整體質(zhì)量。兩種面型然后完成曲面基底的菲涅爾虛擬現(xiàn)實平面屏和曲面屏的成像質(zhì)量對比，分同心環(huán)帶球面構(gòu)成，中心為球冠，各到同一點，即透鏡的焦點。其中每個質(zhì)量輕、成本低、厚度薄等優(yōu)良特性光學原理

圖 3-2 菲涅爾透鏡的折射Figure 3-2 Refraction of Fresnel lens元的截面圖，α 是頂角，n 是菲涅爾 1為入射面的法線， 2為出射面的法線線和出射光線的夾角為 β，即光線的1arc sin{nsin[ arcsin(si a + a 0°，則光線的偏向角可化簡為：β arcsin ( nsina a)向角與入射角 1、頂角 及透鏡材料數(shù)，也可通過迭代法求解尖劈頂角。設計方法點， 為左焦距； ′為右焦點， ′為右光與水平方向夾角。 表示菲涅爾透

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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[3]衍/折射光學系統(tǒng)消二級光譜的研究[D]. 洪新華.中國科學院研究生院（西安光學精密機械研究所） 2005
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碩士論文
[1]12mm-60mm機器視覺變焦鏡頭設計[D]. 鄧枰湖.福建師范大學 2015
[2]緊湊穿透式視頻眼鏡光學系統(tǒng)設計[D]. 韓昕彥.浙江大學 2014
[3]基于高級像差的人眼視覺特性的研究[D]. 蘭璞.河北工業(yè)大學 2014
[4]仿生復眼的光學設計與模擬仿真[D]. 鄒成剛.天津大學 2013
[5]新型菲涅爾透鏡模板數(shù)控加工技術(shù)研究[D]. 汪小云.蘭州理工大學 2007
[6]折/衍混合投影式頭盔顯示光學系統(tǒng)設計研究[D]. 林琳.天津大學 2007



本文編號：3418735