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龙图腾网恭喜苏州大学申请的专利一种大视场投影系统的自由曲面设计方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN111736338B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-03-07发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202010716366.4，技术领域涉及：G02B27/00；该发明授权一种大视场投影系统的自由曲面设计方法是由曾春梅;芮丛珊;洪洋;马锁冬设计研发完成，并于2020-07-23向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种大视场投影系统的自由曲面设计方法在说明书摘要公布了：本发明属于光学设计领域，为解决现有投影系统自由曲面设计方法不能直接设计对全孔径自由曲面成像的问题，提出一种大视场投影系统的自由曲面设计方法，该方法通过设置参考点，定义特征光线的起点，在每个采样视场分别选取K条特征光线，确定各采样视场下待求自由曲面Ω上的参考点；根据马吕斯定律，求解各采样视场下待求自由曲面Ω上的特征数据点；将求得的特征数据点拟合得到自由曲面Ω对应的表达式，将计算得到的自由曲面作为初始结构，并结合折射透镜组进行优化进而得到自由曲面大视场投影系统初始系统。本方案能够在全视场和全孔径下计算未知自由曲面的特征数据点，计算步骤较少，简化了计算流程；提高计算效率；减少折射透镜组的复杂程度。

本发明授权一种大视场投影系统的自由曲面设计方法在权利要求书中公布了：1.一种大视场投影系统的自由曲面设计方法，所述的投影系统100包括：沿着光轴方向依次包括DMD芯片110、4K振镜120、等效棱镜130、保护玻璃140、折射透镜组150和自由曲面反射镜160；其特征在于包括以下设计步骤：步骤S1，建立初始结构，该初始结构包括所述折射透镜组以及所述的自由曲面反射镜；步骤S2，将所述自由曲面反射镜定义为待求自由曲面Ω，保持所述折射透镜组不变；确定折射透镜组的出瞳大小和位置，在每个采样视场分别选取K条特征光线，并在出瞳位置处定义特征光线的起点；步骤S3，确定各采样视场下待求自由曲面Ω上的参考点；步骤S4，根据马吕斯定律，求解各采样视场下待求自由曲面Ω上的特征数据点Piji＝1，2，...，M，j＝1，2，...，K-1；步骤S5，待所有视场的特征数据点Pij都求解完毕，通过拟合得到自由曲面Ω对应的表达式，将计算得到的自由曲面反射镜结合折射透镜组进行组合得到自由曲面大视场投影系统初始系统；所述的i为采样视场的序号，M为采样视场的总数，.j为各采样视场下特征数据点的序号，K为各采样视场下特征数据点的总数，Pij为第i个采样视场下的第j个特征数据点；所述特征光线和特征光线的起点的选取通过以下方法进行：定义特征光线为从折射透镜组的出瞳出射的光线；定义特征光线的起点在折射透镜组的出瞳上；在极坐标下对出瞳进行采样，采样点个数随着出瞳半径的增大而增加；光瞳上均匀采样K个数据点，相应的每个视场中有K条不同的特征光线；对M个不同的视场进行采样，总共从出瞳发出M×K条特征光线，对应特征光线的起点为Siji＝1，2，...，M，j＝1，2，...，K；Sij为第i个采样视场下的第j个特征光线的起点；在第i个采样视场中，从折射透镜组的出瞳出射的主光线作为参考光线Ri0i＝1，2，...，M，参考光线Ri0与待求自由曲面Ω的交点作为参考点Pi0i＝1，2，...，M；参考光线Ri0在参考点Pi0处反射后到达理想目标点Ti；定义参考面Ω′为NA0.1时光学系统完善成像的曲面，用参考面Ω′代替待求自由曲面Ω，以获得每个视场的参考点Pi0；所述自由曲面Ω上的特征数据点通过以下计算方法获得：在同一视场中从Si0发出的所有特征光线汇聚于同一点Ti，在第i个采样视场中，根据参考点的坐标Pi0，计算参考光线的光程OP：OP＝n|Si0Pi0|+n|Pi0Ti|其中，n为介质的折射率，系统在空气中，则n＝1；Ti为理想目标点，通过物像关系求解；该采样视场中的所有特征光线具有相同的光程，在该视场中找到其他K-1个特征数据点Pijj＝1，2，...，K-1，它满足以下条件：n|SijPij|+n|PijTi|＝OP对M个采样场重复上述步骤，以获得所有视场的特征数据点Piji＝1，2，...，M，j＝1，2，...，K-1。

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