MEMS激光扫描视网膜投影显示系统设计：小型便携与光学优化

本文主要探讨了MEMS激光扫描视网膜投影显示系统的设计，该技术在头戴显示器（HMD）领域具有重要意义。传统HMD由于存在辐辏聚焦矛盾（VAC），即眼睛无法同时适应不同距离的物体而产生的视觉不适，RPD作为一种解决方案，利用了视网膜直接成像的原理，能够有效解决这个问题。 文章首先介绍了辐辏聚焦矛盾的背景和影响，然后详细阐述了RPD的基本原理，其中重点提及了使用微机电系统（MEMS）扫描镜作为空间光调制器（SLM）。作者通过实验验证了采用MEMS激光扫描投影作为图像源的麦克斯韦观察法的有效性，并针对可能出现的黑斑问题进行了深入分析和解决策略。 光学设计是文章的核心部分，作者详细描述了RPD系统的构建过程，包括光学元件的选择、布局和配合，以实现高质量的图像传输和无畸变的视场。系统性能的分析和评价是衡量设计成功与否的关键，这包括但不限于分辨率、亮度、对比度以及视角等参数。 设计的目标是实现一个小型便携式的原型机，其特点是瞳距可调，以适应不同的用户需求。实验结果显示，该原型机的视场角达到30°（水平）×22°（垂直），并且经过实际测试，确认显示效果良好，没有视觉畸变。 论文的关键词涵盖了设计的核心要素，如光学设计、头戴显示器、视网膜投影显示、辐辏聚焦矛盾以及折反式光学系统。这表明该研究不仅注重理论分析，更强调实际应用的可行性，对于推动头戴显示技术的发展具有实用价值。 这篇论文提供了一个创新的MEMS激光扫描视网膜投影显示系统的设计方案，通过精密的光学设计和实验验证，成功地克服了传统HMD的局限，展示了其在便携式显示设备领域的巨大潜力。