自由曲面光學系統(tǒng)設計方法及其在頭盔顯示技術中的應用研究

第1章 緒論
1.1 自由曲面成像光學系統(tǒng)
1.1.1 光學自由曲面的定義
1.1.2 自由曲面在成像光學系統(tǒng)中的應用實例
1.1.2.1 電視、電影投影系統(tǒng)
1.1.2.2 漸變焦點眼鏡
1.1.2.3 照相機物鏡
1.1.2.4 激光掃描系統(tǒng)
1.1.2.5 分色器
1.1.2.6 汽車后視鏡
1.1.2.7 變焦鏡頭
1.1.2.8 消色差單透鏡
1.1.2.9 空間相機
1.1.2.10 超近距投影儀
1.1.2.11 自由曲面楔形棱鏡目視光學系統(tǒng)
1.1.3 光學自由曲面的作用與意義
1.1.4 自由曲面成像系統(tǒng)優(yōu)化設計方法的研究現(xiàn)狀
1.2 自由曲面頭盔顯示光學系統(tǒng)
1.2.1 離軸中繼結構頭盔顯示技術
1.2.2 自由曲面楔形棱鏡頭盔顯示技術
第2章 光學自由曲面的數(shù)學描述方法研究
2.1 光學自由曲面數(shù)學描述方法
2.1.1 雙曲率面
2.1.2 復曲面
2.1.3 p階XY多項式曲面
2.1.4 復曲面基底XY多項式曲面
2.1.5 梯形畸變校正曲面
2.1.6 福布斯曲面
2.1.7 澤爾尼克多項式曲面
2.1.8 高斯基函數(shù)復合曲面
2.1.9 非均勻有理B樣條曲面
2.2 自由曲面像差校正能力與光線追跡速度分析
2.2.1 自由曲面對像差的校正能力
2.2.2 自由曲面的光線追跡速度
2.2.3 自由曲面成像系統(tǒng)優(yōu)化收斂速度分析
2.3 自由曲面的形態(tài)學演變
2.3.1 曲面重構方法
2.3.1.1 擬合曲面的定位匹配方法
2.3.1.2 小二乘法（LSQ）和奇異值分解方法（SVD）
2.3.1.3 化求解方法
2.3.2 擬合球面與復曲面基底面
2.3.3 同階復曲面、XY多項式曲面和AXYP曲面間的擬合轉換
第3章 自由曲面成像系統(tǒng)設計的逐步逼近優(yōu)化算法
3.1 逐步逼近優(yōu)化算法原理
3.2 逐步逼近優(yōu)化算法實例
3.3 逐步逼近優(yōu)化算法的分階段優(yōu)化
3.3.1 逐步逼近優(yōu)化算法初始結構的建立
3.3.2 逐步逼近優(yōu)化過程
3.3.2.1 面結構
3.3.2.2 全非球面結構