为了从根本上解决头盔显示器的分辨率和视场角之间存在着固有的矛盾，北京理工大学王涌天教授等（   Optics Letters，36，2098-2100）在超轻薄光学透视式头盔显示器的研究成果基础上，发挥光学自由曲面和离轴结构相结合的优势，提出了基于自由曲面光学拼接的大视场高分辨率头盔显示器设计方案。利用他们提出的优化算法对自由曲面棱镜目镜进行特殊设计，使各子显示通道的光轴与人眼的视轴重合。这样完成的棱镜目镜设计无需旋转就可直接进行拼接，形成大视场高分辨率的头盔显示器，保证显示图像的整体感与一致性，大幅降低系统的加工和装调难度。这种新方案不仅首次实现了轻型大视场高分辨率头盔显示，而且可以提供光学透视功能。

     他们利用加工出的自由曲面棱镜，成功地研制了拼接式头盔显示样机，验证了自由曲面拼接式头盔显示系统的可行性。进一步提出采用多个自由曲面棱镜，在其侧面和底面同时进行拼接的方案，视场角可达119º×56º，全视场分辨率均保持为3毫分。

      他们已就自由曲面头盔显示技术申请了两项国际PCT专利，均已进入国家申请阶段，正在与有关企业合作实现其产业化。在头盔显示领域的研究工作得到了国内外同行的广泛关注。其中，韩国著名学者在发表在Applied Optics上的关于3D显示的特邀综述文章中，大篇幅引用介绍了该研究成果；他们已经应邀在Laser Focus World上撰写专栏文章，并将于2012年3月份发表。