上海理工大学 光学与电子信息工程学院 影像光学仪器研究所， 上海 200093
利用激光二极管作为光源，对红外触摸屏的原始结构加以改进，用激光和导光管的组合来取代单排发光二极管，设计了一种具有微结构的导光管.导光管采用PMMA材料，其折射率n2=1.49，在全反射的条件下，导光管微结构的几何参量通过解方程的方式获取.分别建立了导光管的光学和机械模型,建模结果表明，本文所提出的触摸屏的设计方法能够改善传统红外触摸屏存在的分辨率低、触摸方式受限制和易受环境干扰而误动作等技术上的局限，同时彻底改善了原始红外触摸屏的性能,从而克服技术和物理规律限制，满足红外触摸屏的提高分辨率和实现大尺寸的要求.
导光管 微结构 光学设计 激光触摸屏 分辨率 Light pipe Microstructures Optical design Infrared touch screen Resolution ratio
上海理工大学 光电信息与计算机工程学院，上海 200093
头盔显示器系统由于自身对尺寸和重量有严格要求，采用自由曲面器件可以起到减少透镜片数，从而缩小系统尺寸、减轻重量等作用.针对目前单片式自由曲面棱镜解决方案存在的出瞳直径小，棱镜自由曲面光学面加工定位困难等问题，介绍了一种大出瞳自由曲面头盔显示器光学系统的设计方法，并给出了设计结果.设计方案采用了自由曲面棱镜和薄透镜的双片式结构，棱镜和薄透镜都各自含有一个平面光学面，有效降低了加工难度，同时薄透镜与显示器可以作为一个整体调整，不增加装调难度，采用0.61寸微型显示器，对角视场45°，出瞳直径达到了10 mm.
自由曲面 光学元件 光学设计 成像系统 非对称结构 Freeform Optical elements Optical design Imaging system Nonsymmetric structure
