[发明专利]具有实出瞳的离轴两反成像系统

权利要求书

1.一种具有实出瞳的离轴两反成像系统，由一主反射镜、一次反射镜、一单片透镜及一实出瞳组成，其中，该主反射镜位于入射光束的入射光路上，并反射入射光束，形成一第一反射光束，所述次反射镜位于所述主反射镜的反射光路上，用于反射第一反射光束，形成一第二反射光束，所述第二反射光束穿过所述入射光束后，经过所述透镜及所述实出瞳到达一像面，所述次反射镜和所述透镜分别位于所述入射光束的两侧，所述主反射镜和所述次反射镜的反射面均为自由曲面，所述具有实出瞳的离轴两反成像系统的F数为1.5，所述单片透镜包括一第一表面和一第二表面，所述第一表面和第二表面相对设置，其中第二反射光束从第一表面进入所述透镜，所述第一表面为凸面，所述第二表面为凹面。

2.如权利要求1所述的具有实出瞳的离轴两反成像系统，其特征在于，所述主反射镜和入瞳分别位于所述第二反射光束的两侧。

3.如权利要求1所述的具有实出瞳的离轴两反成像系统，其特征在于，所述第二反射光束的光路与所述入射光束的光路交叉且部分重叠。

4.如权利要求1所述的具有实出瞳的离轴两反成像系统，其特征在于，以所述具有实出瞳的离轴两反成像系统的入瞳位置的中心为原点定义一全局三维直角坐标系，在所述全局三维直角坐标系中，以所述主反射镜上的一点为原点定义一第一局部三维直角坐标系(X′，Y′，Z′)，以次反射镜上的一点为原点定义一第二局部三维直角坐标系(X″，Y″，Z″)，所述第一局部三维直角坐标系(X′，Y′，Z′)为所述全局三维直角坐标系(X，Y，Z)沿Y轴正方向和Z轴正方向平移得到，所述第二局部三维直角坐标系(X″，Y″，Z″)为所述第一局部三维直角坐标系(X′，Y′，Z′)沿Y轴正方向和Z轴负方向平移得到，所述透镜沿所述Y轴负方向偏离所述次反射镜。

5.如权利要求1所述的具有实出瞳的离轴两反成像系统，其特征在于，以所述主反射镜上的一点为原点定义一第一局部三维直角坐标系(X′，Y′，Z′)，所述主反射镜的反射面为一次数为6次的x′的偶次项的x′y′多项式自由曲面，该x′y′多项式自由曲面的方程式表达为：

其中，z′为曲面矢高，c′为曲面曲率，k′为二次曲面系数，A_i′是多项式中第i项的系数。

6.如权利要求5所述的具有实出瞳的离轴两反成像系统，其特征在于，c′＝-7.010E-06，k′＝1796500.188，A₃′＝5.097，A₄′＝-3.947E-04，A₆′＝-0.728E-03，A₈′＝9.930E-07，A₁₀′＝2.958E-06，A₁₁′＝-1.987E-09，A₁₃′＝-2.159E-08，A₁₅′＝-5.642E-08，A₁₇′＝-5.109E-11，A₁₉′＝-7.645E-10，A₂₁′＝-9.073E-10，A₂₂′＝7.512E-14，A₂₄′＝-5.502E-13，A₂₆′＝-0.929E-12，A₂₈′＝5.644E-12。

7.如权利要求1所述的具有实出瞳的离轴两反成像系统，其特征在于，以所述次反射镜上的一点为原点定义一第二局部三维直角坐标系(X″，Y″，Z″)，所述次反射镜的反射面为一次数为8次的X′的偶次项的x″y″多项式自由曲面，该x″y″多项式自由曲面的方程式表达为：

其中，z″为曲面矢高，c″为曲面曲率，k″为二次曲面系数，A_i″是多项式中第i项的系数。

8.如权利要求7所述的具有实出瞳的离轴两反成像系统，其特征在于，c″＝2.785E-03，k″＝-25.690，A₃″＝-1.504，A₄″＝-7.782E-06，A₆″＝1.994E-06，A₈″＝-0.773E-06，A₁₀″＝-2.557E-06，A₁₁″＝1.591E-09，A₁₃″＝6.336E-09，A₁₅″＝3.260E-09，A₁₇″＝0.292E-11，A₁₉″＝-1.342E-11，A₂₁″＝0.272E-11，A₂₂″＝-2.464E-13，A₂₄″＝-3.364E-12，A₂₆″＝-1.903E-12，A₂₈″＝-5.049E-13，A₃₀″＝-2.383E-15，A₃₂″＝7.351E-15，A₃₄″＝6.224E-15，A₃₆″＝5.471E-16，A₃₇″＝0.581E-18，A₃₉″＝6.608E-18，A₄₁″＝-2.978E-17，A₄₃″＝-5.415E-17，A₄₅″＝-0.465E-17。