應(yīng)用場景

FFS（自由曲面）棱鏡-透鏡式頭戴顯示系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于光學(xué)透視式增強現(xiàn)實（AR）與混合現(xiàn)實（MR）設(shè)備中，例如智能頭戴設(shè)備、工業(yè)輔助裝配、醫(yī)學(xué)可視化以及仿真訓(xùn)練系統(tǒng)。該類光學(xué)系統(tǒng)通過自由曲面棱鏡實現(xiàn)光路折疊、虛像投射和透視光路合成，具備結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、光效率高以及出瞳較大等優(yōu)勢，特別適合集成式、輕量化的 AR-HMD 應(yīng)用。在本案例中，將通過設(shè)計一個典型的自由曲面棱鏡-透鏡組合式光學(xué)透視頭戴顯示系統(tǒng)，演示在 VLU 中的光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計流程，包括初始結(jié)構(gòu)生成，成像質(zhì)量分析，評價函數(shù)定義，優(yōu)化。

案例說明

設(shè)計結(jié)果

設(shè)計結(jié)果如下，像質(zhì)，系統(tǒng)規(guī)格、額外系統(tǒng)限制以及加工要求均滿足預(yù)期設(shè)計目標(biāo)。

  

優(yōu)化后系統(tǒng)的3D光線追跡視圖 

 

初始系統(tǒng)生成

評價函數(shù)定義

根據(jù)系統(tǒng)規(guī)格、額外系統(tǒng)限制以及像質(zhì)與加工要求，定義了各種與之對應(yīng)的評價函數(shù)。

 

優(yōu)化