VirtualLab Unity应用：棱镜-透镜式头戴显示系统

应用场景

FFS（自由曲面）棱镜-透镜式头戴显示系统广泛应用于光学透视式增强现实（AR）与混合现实（MR）设备中，例如智能头戴设备、工业辅助装配、医学可视化以及仿真训练系统。该类光学系统通过自由曲面棱镜实现光路折叠、虚像投射和透视光路合成，具备结构紧凑、重量轻、光效率高以及出瞳较大等优势，特别适合集成式、轻量化的 AR-HMD 应用。在本案例中，将通过设计一个典型的自由曲面棱镜-透镜组合式光学透视头戴显示系统，演示在 VLU 中的光学系统设计流程，包括初始结构生成，成像质量分析，评价函数定义，优化。

案例说明

设计结果

设计结果如下，像质，系统规格、额外系统限制以及加工要求均满足预期设计目标。

优化后系统的3D光线追迹视图

初始系统生成

评价函数定义

根据系统规格、额外系统限制以及像质与加工要求，定义了各种与之对应的评价函数。

优化