[发明专利]具有实出瞳的自由曲面离轴成像系统的设计方法

摘要

本发明涉及一种具有实出瞳的自由曲面离轴成像系统的设计方法，包括：S1，建立包括多个初始曲面的初始系统；S2，将实出瞳前且与实出瞳相邻的曲面定义为曲面ℳ，选取多条特征光线并求解其与曲面ℳ的理想交点；S3，求解多条特征光线与曲面ℳ之前每一个自由曲面的交点，将该交点曲面拟合，得到曲面ℳ之前每一个未迭代自由曲面，多次迭代，得到曲面ℳ之前每一个自由曲面；S4，求解该多条特征光线与曲面ℳ的交点，将该交点曲面拟合，得到一未迭代曲面ℳ，多次迭代，得到曲面ℳ；S5，曲面ℳ作为初始曲面，曲面ℳ对应的初始曲面之外的初始曲面不变，重复S2‑S4，使多条特征光线与曲面ℳ交点接近其理想交点，与像面交点接近其理想像点。

主权项

1.一种具有实出瞳的自由曲面离轴成像系统的设计方法，其包括以下步骤：步骤S1，建立一初始系统，该初始系统包括多个初始曲面；步骤S2，将位于实出瞳前面且与所述实出瞳相邻的一个曲面定义为曲面保持所述多个初始曲面不变，选取多条特征光线，并求解所述多条特征光线与所述曲面的理想交点；步骤S3，求解曲面之前的自由曲面，具体的，根据光线映射关系及斯涅尔定律逐点求解所述多条特征光线与曲面之前的每一个未迭代的自由曲面的多个交点，进而得到曲面之前的每一个未迭代的自由曲面上的多个特征数据点，将曲面之前的每一个未迭代的自由曲面上的多个特征数据点进行曲面拟合，得到曲面之前的每一个未迭代的自由曲面，将该每一个未迭代的自由曲面作为初始曲面，经过多次迭代，得到曲面之前的每一个自由曲面；步骤S4，求解曲面具体的，根据物像关系及斯涅尔定律逐点求解所述多条特征光线与未迭代的曲面的多个交点，进而得到未迭代的曲面的上的多个特征数据点，将未迭代的曲面上的多个特征数据点进行曲面拟合，得到一未迭代曲面将该未迭代的曲面作为初始曲面，经过多次迭代，得到曲面以及步骤S5，将步骤S4中得到的曲面再次作为初始曲面，并保证步骤S1中所述初始系统中曲面对应的初始曲面之外的其它初始曲面不变，重复步骤S2‑S4，直到所述多条特征光线经过所述曲面之前的自由曲面的偏折后，与曲面的实际交点接近其理想交点，所述多条特征光线经过所述之前的自由曲面以及曲面的偏折后，与像面的实际交点接近其理想像点。