自由曲面光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計方法及其在頭盔顯示技術(shù)中的應(yīng)用研究

第1章 緒論
1.1 自由曲面成像光學(xué)系統(tǒng)
1.1.1 光學(xué)自由曲面的定義
1.1.2 自由曲面在成像光學(xué)系統(tǒng)中的應(yīng)用實例
1.1.2.1 電視、電影投影系統(tǒng)
1.1.2.2 漸變焦點(diǎn)眼鏡
1.1.2.3 照相機(jī)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(jī)
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(xué)系統(tǒng)
1.1.3 光學(xué)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(shè)計方法的研究現(xiàn)狀
1.2 自由曲面頭盔顯示光學(xué)系統(tǒng)
1.2.1 離軸中繼結(jié)構(gòu)頭盔顯示技術(shù)
1.2.2 自由曲面楔形棱鏡頭盔顯示技術(shù)
第2章 光學(xué)自由曲面的數(shù)學(xué)描述方法研究
2.1 光學(xué)自由曲面數(shù)學(xué)描述方法
2.1.1 雙曲率面
2.1.2 復(fù)曲面
2.1.3 p階XY多項式曲面
2.1.4 復(fù)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(fù)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(xué)演變
2.3.1 曲面重構(gòu)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(fù)曲面基底面
2.3.3 同階復(fù)曲面、XY多項式曲面和AXYP曲面間的擬合轉(zhuǎn)換
第3章 自由曲面成像系統(tǒng)設(shè)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(jié)構(gòu)的建立
3.3.2 逐步逼近優(yōu)化過程
3.3.2.1 面結(jié)構(gòu)
3.3.2.2 全非球面結(jié)構(gòu)