照明系統(tǒng)是增強現(xiàn)實光學(xué)系統(tǒng)的重要組成部分，其體積、照度均勻性、能量利用率直接影響增強現(xiàn)實照明系統(tǒng)的質(zhì)量，因此在照明系統(tǒng)中對光源二次配光非常重要。針對增強現(xiàn)實系統(tǒng)的自由曲面透鏡形式和照明系統(tǒng)開展研究，重點分析準直系統(tǒng)集光角度與體積的對應(yīng)關(guān)系，在對光源準直系統(tǒng)的面型構(gòu)建詳細分析基礎(chǔ)上，對中心透射邊緣反射的折反射式準直系統(tǒng)的面型進行求解，結(jié)合偏微分方程法和劃分網(wǎng)格法，設(shè)計了自由曲面透鏡，該系統(tǒng)與偏振分光棱鏡共同組成硅基液晶（liquid crystal on silicon，LCoS）照明系統(tǒng)。仿真分析j結(jié)果表明：系統(tǒng)照度均勻性達到91.96%，若不計偏振影響，照明系統(tǒng)光學(xué)效率達到66.6%。該系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單緊湊、體積小、質(zhì)量輕、照度均勻性高等特點，滿足增強現(xiàn)實眼鏡的需求。
