桂诗信 1,2,3,*袁烨 1,2,3李正荣 1,2,3杨新军 1,2,3张青 1,2,3
1 国家特种显示工程技术研究中心, 中航华东光电有限公司, 安徽 芜湖 241002
2 特种显示国家工程实验室, 中航华东光电有限公司, 安徽 芜湖 241002
3 安徽省现代成像与技术重点实验室, 中航华东光电有限公司, 安徽 芜湖 241002
介绍了光学膜组中各种光学膜的特性及功能, 并通过实验研究了不同光学膜组合对TFT液晶显示性能的影响, 为液晶显示器光学膜组的设计提供了重要的技术支持。
薄膜晶体管液晶显示 光学膜 显示性能 TFT-LCD optical film display property
中航华东光电有限公司 安徽省现代显示技术重点实验室 特种显示国家工程实验室 国家特种显示工程技术研究中心, 安徽 芜湖 241002
随着COB封装技术发展, 采用LED芯片构建液晶显示器背光组件成为一种新的思路; 提出了LED芯片COB板结合配光透镜阵列的透镜阵列型COB新颖背光组件; 通过LIGHTTOOLS软件构建了3.8 Inch机载平视显示器数字像源背光组件模型, 仿真分析照度均匀性达到98%, 空间亮度均匀性超过85%, 光能利用率超过90%。与LED芯片COB板背光组件、及机载平视显示器正用数字像源LED灯珠阵列背光组件照度、空间亮度和强度视角分布进行了仿真对比, 在同样输出3150 Lumen情况下, 透镜阵列型 COB背光组件照度超过6.6×105Lux、空间亮度接近2.0×106Nit, 远远超过其他两种背光形式, 同时保持了与LED灯珠阵列背光基本相同的视角包络。
平视显示器 透镜阵列 配光透镜 COB背光组件 head-up display lens array light distribution lens COB backlight assembly
1 现代显示技术国家重点实验室,特种显示国家工程实验室, 上海 201114
2 中航华东光电(上海)有限公司, 上海 201114
应用光栅等分光元件对视差图进行空间分离是实现立体显示的重要方法之一, 介绍了狭缝光栅作为分光元件实现立体显示的原理, 建立了子像素发光经过多个周期狭缝光栅的数学模型, 分析狭缝光栅参数及子像素发光宽度对视区及立体显示器亮度的影响。结果表明, 在对狭缝光栅参数设计过程中需要综合考虑视区特性与显示器亮度, 狭缝的透光比应控制在0.2~0.3, 在样机生产过程中将透光比定为0.25, 采用高亮背光模式以补偿立体显示器亮度, 取得了较好效果。结果对狭缝光栅的参数设计具有指导意义。
自由立体显示 狭缝光栅 透光比 视区 autostereoscopic display parallax barrier slit ratio view zone
1 中航华东光电有限公司, 上海 201114
2 现代显示技术国家重点实验室
3 特种显示国家工程实验室, 上海 201114
针对目前机载头盔显示系统中的微型液晶显示器背光模组亮度和均匀性不足问题, 提出了一种新颖的微型液晶显示器背光结构及设计理论, 并通过CODEV软件设计了背光光学系统, 利用LIGHTTOOLS软件对背光模组进行了配光效果仿真, 结果证明当采用85 lm绿色LUXEON Rebel LEDS作光源时, 其输出光亮度接近160 000 cd/m2, 均匀性大于85％, 功耗仅有1.25 W, 完全满足了机载头盔显示系统的要求.
液晶显示器 背光设计 LED灯 配光 头盔显示器 Liquid Crystal Display(LCD) Backlighting LightEmitting Diode(LED) Light distribution Helmetmounted display
1 特种显示国家工程实验室, 上海 201114
2 现代显示国家重点实验室, 上海 201114
高亮背光显示装置在航空航天领域有着广泛的应用,结构小巧,重量轻便是其发展趋势;通过自由曲面棱镜和菲涅尔螺纹镜的引入从而使系统的光学结构简单,依据光学原件设计了显示系统的机械封装和电路系统,整个显示系统部件定位准确,组装和拆卸方便,总重量小于30 g。测试结果表明整个系统可以达到如下的指标:亮度200 000 cd/m2,均匀度大于85%,功耗小于6 W,达到设计要求。
文字间用 号隔开空半格头盔显示 高亮背光 自由曲面镜 菲涅尔螺纹镜 结构设计 helmet-mounted display high brightness backlight free-curve surface lens Fresnel lens mechanical design
1 淮北师范大学 物理与电子信息学院，安徽 淮北 235000
2 安徽省华东光电技术研究所，安徽 芜湖 241002
由光学传感器和计算机视觉理论来确定目标物体的姿态参数具有重要的实用价值和理论意义。本文以提高当前物体姿态求解方法的实时性和准确性为目的，提出一种高效的基于特征点的姿态求解方法，该方法首先采用P3P 算法求解目标物体的近似姿态，然后将该近似姿态作为初始值嵌入正交迭代(OI)优化算法求取目标姿态的最优值，该方法可以适用于任意特征点数大于3 且不共面的情形。实际试验的结果表明，当采用的特征点达到8 个时该姿态测量算法的均方根误差保持在3 毫弧度(0.17°)以内，而刷新速度达到200 帧/秒。
计算机视觉 姿态估计 正交迭代 优化设计 computer vision pose estimation OI optimal design
1 安徽华东光电技术研究所，安徽 芜湖 241002
2 合肥工业大学仪器科学与光电工程学院，合肥 230009
3 廊坊师范学院，河北 廊坊 065000
4 南开大学 现代光学研究所，天津 300071
根据机载飞行头盔特点及人机工程要求，设计了护目镜型头盔显示器光学系统.分析了该光学系统的光学性能和畸变特点，研究了该光学系统畸变的算法软件校正方法，设计了预畸变校正算法软件，并对护目镜型头盔显示器光学系统进行了畸变校正.结果显示：校正后光学系统具有很高的成像质量，空间频率为50 lp/mm时，全视场调制传递函数接近0.2；同时畸变小于0.5％，系统满足机载护目镜型头盔显示器性能指标要求.
头盔显示器 畸变校正 护目镜 预畸变 光学系统 Helmet-mounted display(HMD) Distortion correction Visor Prewarp Optical System
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 应用光学国家重点实验室, 长春 130033
2 长春理工大学 研究生部, 长春 130022
3 第二炮兵工程设计研究所, 北京 100011
4 安徽华东光电技术研究所, 芜湖 241002
研究了塑料透镜在头盔系统中的应用, 设计了全塑料(聚甲基丙烯酸甲脂-PMMA)头盔光学系统.引入衍射面, 利用其负色散性和波面任意整形特性消除系统色差及改善波前像差.图像源发出的光束在分束器附近成中间像, 可增大系统视场; 出瞳在中继透镜组中间成像, 可减小系统口径, 增大出瞳直径.该系统镜头部分重量仅为6 g, 目视系统中需重点校正的像散和垂轴色差的最大值分别为0.44 mm和20 μm, 最大畸变为2.5%; 系统最小角分辨率为0.9 mrad, 视场为40°(H)×30°(V).
塑料透镜 头盔显示器 光学设计 二元光学 Plastic lens Head mounted display Optical design Binary optics
南开大学现代光学研究所,光电信息技术科学教育部重点实验室,天津,300071
设计了工作于8～12μm波段的折/衍混合消热差红外反摄远系统.该系统全视场为14°,有效焦距为100 mm,后工作距为113 mm,F/#2.0.系统采用锗和硒化锌两种材料,为三片镜结构.引入二元面和高次非球面,使结构简化,重量减轻,提高了成像质量.系统在-40℃～100 ℃的温度范围内性能稳定,适用于像元尺寸40μm,像元数640×480的现代非致冷式面阵探测器.大视场、长后工作距以及超宽工作温度范围,决定了系统可满足军用和民用领域的多种需求.
反摄远 消热差设计 折衍混合系统
