虚拟现实头戴显示器(HMD)的光学系统应具有较大的视场角和出瞳，同时应具有重量轻和厚度薄的特性，从而适应人体的佩戴需要。为了同时满足这些要求，详细描述了一种基于初级像差理论的头戴显示器光学系统设计方法。根据这个方法，用两种聚合物材料聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和聚碳酸酯(PC)，设计了双片式的头盔系统，其出瞳直径为8 mm，视场角为70°。系统总长小于70 mm，镜头的总质量小于30 g。全视场相对照度大于0.4，其轴上像差和轴外像差都得到了有效校正，边缘视场点列图光斑半径在70 μm 左右，各个视场的调制传递函数(MTF)曲线分布较为均匀，同时中心视场和边缘视场的MTF值在8 cycle/mm 处分别为0.6和0.4左右，最大畸变小于2%，实际加工的系统对标准分辨率板的成像像质能够满足使用要求。

介绍了采用薄镜面主动支撑技术来加工大口径天文薄镜面的试验情况。试验镜为一弯月型球面反射镜,直径为1035 mm,镜面曲率半径为3220 mm,径厚比约为40∶1。在磨制过程中,有55个分离支撑点支撑在镜子背面。支撑点的位置与支撑力的大小通过有限元分析计算确定,其中3个为固定支撑点,另外52个为主动支撑点。每个支撑点位置设置了力促动器,调节力促动器加力的大小,可以主动改正镜面的低频误差。加工后最后达到的面形精度:λ=632.8 nm,面形误差(RMS)小于等于λ/21.5,局部高频误差(RMS)小于等于λ/23。试验证明所采用的方法适合于大口径天文薄镜面的加工。