一款投影式头盔在眼睛转动时的视空间性能评价

头盔系统在"眼睛转动"时的视空间性能评价对于预知其可用性具有重要意义,但目前尚无设计者给出.对一款折/衍混合投影式头盔物镜进行了"眼睛转动"时的视空间评价,给出了评价方法和计算公式.引入了视网膜分辨力所要求的调制度曲线(AIM曲线),使MTF评价有了具体的参考标准.MTF的评价结果显示:当眼睛注视0 °视场时,系统达到1 arc minute的分辨率;当转动眼睛注视 14°视场时,系统达到1.1 arc minute的分辨率.调节、像散和二级光谱在"正视"和"斜视"时都不会影响图像的清晰度,横向色差只有在"斜视"时才会在大视场略影响清晰度."斜视"时,视空间性能具有了明显的非对称性,而其对成像质量的影响需要进行实际的光线追迹才能知道.评价结果说明,当人眼在士14°范围内转动时,能很容易地分辨显示的图像.此物镜能够满足HMPDs系统的实际使用需要.     

基于眼波前像差的视觉矫正及超视觉的光学研究

结合眼波前像差和角膜面形的实际测量、视功能检测和激光角膜手术的临床、光学系统像差的矫正和优化, 给出了在基于眼波前像差的视觉光学矫正和超视觉领域所取得的研究成果, 其中包括不同孔径、不同视场、不同物距和瞬态调节下眼波前像差的特点, 可见光复光波段对超视觉的局限, 以及现行激光角膜手术对眼波前像差的影响等. 研究结果表明, 人眼的波前像差是一个动态、多元的像差的综合, 需找到最优化的切削数据, 才能从激光手术中获得趋于超视觉的效果, 即使如此也涉及到动态自由面形光学; 准分子激光角膜原位磨镶术虽能矫正一定程度的近视, 却对暗视场情况下的视力起负面作用.     

基于白光信息处理的光学/数字彩色摄影术

报告了基于白光信息处理的光学／数字彩色摄影技术的研究进展,包括编码相机、彩色图像解码仪、数字解码听 加窗Ｆｏｕｒｉｅｒ变换算法和整数Ｆｏｕｒｉｅｒ变换、解码图像的色度校正以及衍射零级融合术等,由于本技术兼备光学与数字技术的特点,具有大信息量、利用网络传输、便于档案存储和色饱和度增强的特点,因此首先在航空摄影和地面远距离特殊摄影中得到重要应用。     

o光读出下Ce∶KNSBN晶体光栅的衍射特性

实验研究了o光读出条件下Ce∶KNSBN晶体两波耦合作用写入体光栅的衍射效率与写入光光强比的关系 ,结果与e光读出情形有很大差异 .用修正耦合波理论对实验结果进行理论拟合 ,理论拟合与实验结果符合很好 .     

矫正眼高阶像差的非球面眼镜的设计方法

针对人眼高阶像差的眼镜矫正问题,提出了一种根据人眼波前像差数据的非球面眼镜的设计方法,将眼球和镜片视为统一的镜-眼光学系统建模,用光学设计的优化方法给出镜片的结构数据.不同于传统的视力表验光标准,本文的设计目标考虑了实际视物的2个特征：（1）眼球视物须有一定的转动角度,在戴镜的情况下设定为±20°;（2）视物时特别是注视屏幕显示时须有一个清晰成像的较大视场,设定为±7°.建立个体眼模型作为镜-眼系统的基础,首先改进Liou眼模型,在晶状体前密接一个弯月镜;然后将实际人眼的离焦量转移至弯月镜的前表面,将像散和其他高阶像差转移至角膜前表面.临床测量了50只人眼的波前像差,建模分析发现：明视觉下有36只眼在球-柱镜矫正后已达理想;10只眼在球-柱镜矫正后未达理想,进一步的非球面矫正效果明显;4只眼在球-柱镜矫正后未达理想,进一步非球面镜矫正也未有效果.本文对其中典型的6只眼的像差特点进行了分析和镜片设计,结果表明：非球面矫正的效果取决于人眼像差的特征,对于像散大和球差大的人眼,非球面矫正有明显的效果,矫正效果特别体现在大视场的MTF的大幅度提高上.矫正效果最明显的一只眼,在40,80,100,125和150cycles/mm空间频率处,MTF值分别提高了18.87%,38.34%,44.36%,51.29%和57.32%.     

应用相移技术的圆谐展开联合变换相关

把相移技术应用到圆谐展开联合变换相关中，计算机模拟结果表明运用了相移技术后这种相关器的光能效率和鉴别率得到了很大的提高，并且具有很好的旋转不变性，实现了高鉴别率和高光能效率的具有旋转不变性的光学模式识别。进一步研究了输入噪声对相关器性能的影响，相关的抗噪声能力有待提高。     

二元光学在红外超光谱探测中的应用

利用二元光学元件色差大的特性，讨论了二元器件在红外多光谱探测器上的应用。从理论上阐明了二元光学元件大色散特性的新型红外超光谱探测成像的原理，给出了具体的设计实例。     

用于LCOS微显示的折射-衍射目视系统设计

设计了一种用于计算机娱乐和3-D虚拟现实的头盔目视系统,该系统由一个折射-衍射混杂目镜和一个中继反射镜构成,适用于规格为18mm的微电子硅芯片液晶（LCOS）显示.整个系统在满足60°大视场、10mm出瞳直径和23mm出瞳距离的前提下,有效地减小了重量和尺寸,并且像差优良.     

含有谐衍射元件的红外双波段减热差系统设计

首次将谐衍射透镜成功地引入红外双波段系统的减热差设计中, 系统只使用硅和锗两种材料, 三片透镜, 此系统不仅能在较大视场内得到接近衍射极限的成像质量, 而且在- 70℃到100℃温度范围内, 使系统在两个波段内同时较好地完成了校正系统的轴向像差, 波前差均小于1/4波长, 光学传递函数接近衍射极限. 设计结果表明, 谐衍射透镜的光谱特性介于折射透镜与衍射透镜之间, 恰当的选择谐衍射透镜的厚度和中心波长, 能够设计出简单实用的双波段减热差系统. 同传统的折射系统相比, 降低了对工艺水平的要求, 成本大大降低, 使设计结构紧凑, 片数少, 透射比高, 具有良好的消像差和减热差特性.为红外光学设计提供了一种全新的器件.