大视场虚拟现实光学系统设计OPTICAL DESIGN ON THE VIRTUAL REALITY OPTICAL SYSTEM WITH A WIDE FIELD OF VIEW
范君柳,赵蒙,王军,沙金巧,陈宝华,吴泉英,周心媛
摘要(Abstract)：
虚拟现实技术由于具有良好沉浸感和人机交互性强的特点而被广泛应用于军事训练、教育和医疗等领域。本文设计一款适用于虚拟现实头盔显示器的两片式大视场光学系统。利用单透镜作为初始结构，根据设计要求调整出瞳直径，出瞳距离，逐渐增大视场角，并采用非球面来优化提高光学系统的成像质量，减小畸变。设计完成的头盔显示器光学系统全视场角达到92°,所有视场下的调制传递函数值在奈奎斯特频率处均大于0.1,系统最大畸变为9%,并且在全视场范围内实现每度16.8像素数的角分辨率。实验结果表明：与单片式光学系统相比，本文设计的两片式系统具有更好的成像质量、更出色的边缘视场畸变和色差控制效果。此外，该光学系统重量轻、结构紧凑、成本低，可应用于新一代虚拟现实设备的头盔显示系统。
关键词(KeyWords)： 虚拟现实;头盔显示器;视场角;角分辨率;调制传递函数
基金项目(Foundation): 苏州科技大学天平学院教育教学改革研究课题（No.2020TJGB-08）;苏州科技大学校级教学改革与研究项目（No.2021JG-17）;; 江苏省高等教育教改研究课题（No.2021JSJG370）
作者(Author): 范君柳,赵蒙,王军,沙金巧,陈宝华,吴泉英,周心媛
参考文献(References)：
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