随着人们对于显示尺寸的需求越来越大,传统的液晶显示器难以同时兼顾价格与性能,因此投影显示技术逐渐成为了市场研究的主流,迅猛发展。超短焦投影显示技术作为其中的前沿产品,由于其屏幕尺寸大、超短焦距、视场角大、亮度高、画质清晰、空间占用率小等优势,在显示领域发挥着不可或缺的作用。论文对现代显示技术进行了概述,对现有的主要投影技术与产品参数进行了分析,并对本文所需超短焦投影显示光学系统的相关参数进行了计算。分析现有超短焦投影的三种结构形式的优缺点,确定折反射结构作为本设计的结构形式,并对超短焦投影的主要像质评价方式进行了讨论。为建立折反射超短焦投影系统的初始结构,重点针对反射镜的面型构建与计算展开了研究。以旋转抛物面顶点为坐标原点、旋转抛物面对称轴为z（4）轴,建立三维笛卡尔坐标系。根据空间几何光学原理,推导了不同视场下的主光线、子午光线、弧矢光线在理想像面的9个代表像点的坐标表达式。根据功能要求与几何光学原理建立约束方程,求解得到抛物面反射镜的初始面型。在反射镜建模的基础上,对折射部分系统参数进行了分配与具体设计,将两者组合后进行整体优化。系统最终共由9组13片透镜和一片抛物面反射镜构成,焦距为4.37mm,全视场角140°,投射比0.3,可实现在420mm投影距离下投射60英寸画面的超短焦投影物镜,所有视场MTF值均大于0.6@66lp/mm,系统的RMS值小于DMD芯片单个像素尺寸,TV畸变满足人眼视觉需求,其余各残余像差均小于系统焦深。通过对系统的公差分析表明,系统具有良好的容差性能。