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大尺度光场三维显示光学系统设计 课题研究内容和目标 课题目的及意义 1 2 3 4 课题研究现状 课题研究方案 课题研究进度计划 5 1.课题目的及意义 1.课题目的及意义 意义：软件矫正形状畸变会牺牲大量的像素，这对于信息传输速度要求高，信息量大的光场三维显示系统可以说是很大的缺点。本课题主要致力于研究在光场三维显示系统引入自由曲面透镜，以矫正圆柱屏幕投影产生的像面形状变形。 课题研究内容和目标 课题目的及意义 1 2 3 4 课题研究现状 课题研究方案 课题研究进度计划 5 2.课题研究现状 1.侯佳实现了球面、圆柱面投影的标准视场角镜头设计； 2.刘鹏等实现了多自由曲面设计； 3. R. Andrew Hicks利用垂直于光轴的像面与自由曲面反射镜之间的几何关系和光的反射定理,推导出了能描述校正大视场成像畸变的自由曲面反射镜的偏微分方程。 4 ··· 课题研究内容和目标 课题目的及意义 1 2 3 4 课题研究现状 课题研究方案 课题研究进度计划 5 3.课题研究内容和目标 研究内容： 1.平面---圆柱屏幕投影畸变映射关系 2.大视场镜头光线追迹“病态”问题算法 3.“波像差”法设计自由曲面成像镜头算法 4.基于成像用途的多自由曲面设计算法 5.成像系统中自由曲面加工、装调的公差分析 6.大视场投影仪照明模块设计 3.课题研究内容和目标 研究目标： 完成表格中的设计指标，并加工、应用到大尺度光场三维显示系统中。 视场角 120° 圆柱屏幕直径 3000mm 出瞳直径 3 mm 投影距离 1600mm 投影尺寸 3000*1800mm2 DMD尺寸 0.45in 3.课题研究内容和目标 课题研究内容和目标 课题目的及意义 1 2 3 4 课题研究现状 课题研究方案 课题研究进度计划 5 4.课题研究方案 课题研究内容和目标 课题目的及意义 1 2 3 4 课题研究现状 课题研究方案 课题研究进度计划 5 5.课题研究进度计划 2013.9-2014.6 相关课程的学习，学习部分现有的理论设计方法 2014.7-2014.8 完成柱坐标系下单个自由曲面的设计 2014.8-2014.9 离散点-自由曲面拟合算法 2014.10-2014.11 完成双自由曲面数值求解算法 2014.12-2015.2 完成大视场镜头光线追迹“病态”问题算法 2015.3-2015.4 大视场投影仪照明模块设计 2015.5-2015.6 成像系统中自由曲面加工、装调的公差理论分析 2015.7-2015.12 委托加工、360台投影仪整机装调；撰写课题论文 谢谢 Free form optical system design with differential equations These are references Free form surfaces such as anamorphic or XY-polynomial surfaces offer substantial advantages over conventional rotationally symmetric surfaces by providing additional degrees of freedom in minimizing wavefront errors. In recent years, they have been explored for a wide range of applications, such as lightweight head-mounted displays (HMDs) and various reflective imaging systems This s a ultroshort projection system.The projection lens consists of eleven refractive lens and an odd polynomial convex mirror surface. The total track of the designed projection system, including the odd polynomial mirror surface, is about 200mm. The distance between the projector and the screen is only 500 mm. These are references Consider one ray which intersects with the reflecting surface at a certain point. If the direction ve