[发明专利]混合表面离轴三反光学系统

说明书

一种混合表面离轴三反光学系统，包括：主镜，次镜，三镜，以及图像传感器，在空间中定义一第一三维直角坐标系(x₁，y₁，z₁)，在空间中相对于第一三维直角坐标系(x₁，y₁，z₁)，以所述主镜所在的空间定义一第二三维直角坐标系(x₂，y₂，z₂)；以所述次镜所在的空间定义一第三三维直角坐标系(x₃，y₃，z₃)；以所述三镜所在的空间定义一第四三维直角坐标系(x₄，y₅，z₄)；在所述第二三维直角坐标系(x₂，y₂，z₂)中，所述主镜的反射面为一6次的x₂y₂多项式自由曲面；在所述第三三维直角坐标系(x₃，y₃，z₃)中，所述次镜的反射面为一6次的x₃y₃非球面；在所述第四三维直角坐标系(x₄，y₄，z₄)中，所述三镜的反射面为一x₄y₄球面。

技术领域

本发明涉及光学领域，尤其涉及一种具有大视场，小F数的混合表面离轴三反光学系统。

背景技术

在满足光学系统性能指标要求的情况下，使用简单的曲面如球面和非球面代替复杂的曲面如自由曲面来设计光学系统，可以减小成本和加工检测的难度。混合表面光学系统的每个表面可以有不同的选择，例如：球面、非球面和自由曲面，因此，混合表面光学系统相对于自由曲面光学系统成本较低且加工检测的难度小。

然而，现有的混合表面光学系统种类较少，且主要适用于小视场角，大F数的视场，对于具有大视场角，小F数视场的应用范围受限。因此如果可以提供一种可以实现大视场，小F数的混合表面光学系统，将非常有意义。

发明内容

有鉴于此，确有必要提供一种具有大视场，小F数的混合表面光学系统。

一种混合表面离轴三反光学系统，包括：一主镜，该主镜设置在光线的出射光路上；一次镜，该次镜设置在所述主镜的反射光路上；一三镜，该三镜设置在所述次镜的反射光路上；以及一图像传感器，该图像感测器位于所述三镜的反射光路上，在空间中定义一第一三维直角坐标系(x₁，y₁，z₁)，在空间中相对于第一三维直角坐标系(x₁，y₁，z₁)，以所述主镜所在的空间定义一第二三维直角坐标系(x₂，y₂，z₂)；以所述次镜所在的空间定义一第三三维直角坐标系(x₃，y₃，z₃)；以所述三镜所在的空间定义一第四三维直角坐标系(x₄，y₅，z₄)；在所述第二三维直角坐标系(x₂，y₂，z₂)中，所述主镜的反射面为一6次的x₂y₂多项式自由曲面；在所述第三三维直角坐标系(x₃，y₃，z₃)中，所述次镜的反射面为一6次的x₃y₃非球面；在所述第四三维直角坐标系(x₄，y₄，z₄)中，所述三镜的反射面为一x₄y₄球面。