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投影光学系统结构设计与光路调校

📚 共计 30 章节

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投影光学概述

投影显示技术发展史、投影光学系统分类（DLP/3LCD/LCOS）、核心性能指标（亮度/对比度/分辨率/均匀性）。

发展史系统分类性能指标

几何光学基础

费马原理与光程、反射定律与折射定律、全反射现象、理想光学系统概念。

费马原理反射折射全反射

近轴光学与矩阵光学

近轴近似、光线追迹矩阵、ABCD矩阵、系统矩阵与成像条件。

近轴近似ABCD矩阵成像条件

光学材料与镀膜

光学玻璃分类与阿贝数、塑料光学材料、增透膜与反射膜设计、膜系设计基础。

光学玻璃阿贝数增透膜

光源与照明系统

LED光源特性、激光光源、复眼透镜（蝇眼透镜）设计、方棒（光导管）匀光系统。

LED激光复眼透镜

聚光系统设计

临界照明与柯勒照明、抛物面反射器、椭球面反射器、非球面聚光镜设计。

柯勒照明抛物面非球面

偏振光学基础

偏振态描述（琼斯矢量/斯托克斯矢量）、偏振器件（PBS/波片）、偏振转换系统（PCS）。

琼斯矢量PBS偏振转换

液晶显示原理

TN/VA/IPS液晶模式、液晶盒设计、液晶响应速度、液晶的光学特性。

TN/VA/IPS液晶盒响应速度

3LCD投影系统

分色合色原理、二向色镜设计、三片式合成光学系统、X-cube棱镜设计。

分色合色二向色镜X-cube

DLP投影系统

DMD芯片工作原理、DMD微镜结构、DLP光学引擎架构、TIR棱镜设计。

DMD微镜结构TIR棱镜

LCOS投影系统

LCOS芯片结构、LCOS光学引擎、单板式与三板式LCOS系统、LCOS与偏振光路。

LCOS芯片光学引擎偏振光路

投影物镜设计基础

投影物镜参数（F数/视场角/后工作距）、像差理论概述、投影物镜结构选型。

F数像差结构选型

投影物镜设计进阶

广角投影物镜设计、长焦投影物镜设计、变焦投影物镜设计、反远距结构。

广角长焦变焦

非球面与自由曲面

非球面方程、偶次非球面与奇次非球面、自由曲面在投影中的应用、Zernike多项式。

非球面自由曲面Zernike

衍射光学元件

衍射光栅原理、DOE在照明中的应用、全息光学元件（HOE）、计算全息图（CGH）。

衍射光栅DOEHOE

光学仿真软件入门

Zemax OpticStudio界面与操作、序列模式与非序列模式、评价函数与优化。

Zemax序列模式评价函数

照明系统仿真

LightTools/LucidShape基础、光源建模、照度分析、杂散光分析。

LightTools光源建模杂散光

公差类型（曲率/厚度/偏心/倾斜）、蒙特卡洛分析、灵敏度分析、补偿器设计。

公差类型蒙特卡洛补偿器

热效应与结构设计

光学系统热分析、无热化设计、光学元件固定方式、应力双折射。

热分析无热化应力双折射

短焦投影系统

超短焦投影原理、自由曲面反射镜设计、折反式投影系统、数字微镜与梯形校正。

超短焦自由曲面折反式

激光投影系统

激光光源合束技术、荧光轮与色轮设计、散斑抑制技术、激光安全等级。

合束技术荧光轮散斑抑制

HUD抬头显示系统

HUD光学原理、挡风玻璃作为合束器、AR-HUD与光波导、眼盒与虚像距离。

HUDAR-HUD光波导

Pancake折叠光路、Birdbath光学、光波导（几何/衍射）、视场角与出瞳距离。

PancakeBirdbath光波导

投影显示测量

光度学基础（光通量/照度/亮度）、色度学基础（CIE色度图/色温）、测量设备与标准。

光度学色度学测量标准

杂散光与鬼像分析

杂散光来源、鬼像形成机制、镀膜与挡光设计、Zemax鬼像分析。

杂散光鬼像挡光设计

投影系统调校

光学对准原理、干涉仪使用、MTF测量、系统装调流程。

光学对准干涉仪MTF

车载投影系统

车载投影应用场景、DLP车灯与投影、HUD与智能座舱、车规级可靠性要求。

车载投影DLP车灯车规级

投影系统设计实例（一）

基于0.47英寸DMD的1080P投影物镜设计，从规格到优化。

0.47英寸DMD1080P设计实例

投影系统设计实例（二）

超短焦激光投影系统设计，从照明到成像全链路。

超短焦激光投影全链路

前沿技术与趋势

超表面（Meta-surface）光学、计算光学与算法投影、全息投影、Micro-LED投影。

超表面计算光学Micro-LED