宗卉，杨波，顾鹏翔

（上海理工大学 光电信息与计算机工程学院，上海 200093）

0 引言

图像显示作为人类接触信息的窗口，是人类获取信息的直接形式之一，也是社会沟通与交流的基本渠道［1］。投影仪的原型是利用光和影，将图像显示在屏幕上的幻灯机［2］。随着投影技术的快速发展，人们可以脱离电子屏幕的装载限制，在很多场合都可以便捷地进行投影成像，人们在追求大屏幕高清投影显示的同时，也希望投影系统能够占据更小的空间，尤其在家庭、教育、商用等对空间限制较大的领域中，节约空间等同于节约成本，小面积房间就可以进行会议与影音体验，教室里的多媒体设备也变得更加轻便，使用者也可以免受投影过程中的光照影响。目前，投影系统逐渐朝着大屏幕、超短焦距、低投射比、大视场角、高分辨率、高清晰度的方向发展［3］。因此，研究者们纷纷提出了超短焦距投影显示系统的各类方案。最初实现超短焦投影镜头的设计方式为多镜片折射式设计，而近几年随着自由曲面的发展，使用折反式离轴设计的超短焦投影开始增多。如：使用全玻璃球面折射透镜的折反式超短焦变焦投影系统（包含16 片球面折射透镜和一片非球面反射镜）；整个系统采用15 个透射镜片和一个非球面反射镜片，其中反射镜采用凹面反射镜进行视场扩大的结构［4－5］等。这种折反式系统的共同特点是采用多片折射透镜和一片反射镜，镜片数量多，加工精度要求高。……