[发明专利]光学系统

权利要求书

1.一种光学系统，该光学系统将具有360°全方位视场角的图像成像 在像面上，或者将配置在像面上的图像以360°全方位视场角进行投影， 该光学系统的特征在于，

该光学系统具有：前组，其包含绕中心轴旋转对称的2个反射面； 后组，其绕中心轴旋转对称且具有正光焦度；以及开口，其与中心轴同 轴地配置，

所述前组具有绕中心轴旋转对称的透明介质，所述透明介质具有第 1透射面、第1反射面、第2反射面以及第2透射面，

所述第1反射面与所述第1透射面相比配置在像面侧，所述第2反 射面与所述第1反射面相比配置在像面的相反侧，所述第2透射面与所 述第1透射面相比配置在像面侧，所述第1透射面配置在所述中心轴附 近，所述第2反射面配置在所述中心轴附近，所述第1透射面与所述第2 反射面相邻地配置在对应所述中心轴的相同侧；

所述光学系统构成为，在所述光学系统是成像光学系统的情况下， 按照光线的前进顺序，在所述光学系统是投影光学系统的情况下与光线 的前进顺序相反：入射到所述前组的光束经过所述第1透射面进入透明 介质内，通过夹着中心轴配置在所述第1透射面的相反侧的所述第1反 射面而反射到像面的相反侧，通过相对于中心轴配置在所述第1透射面 的相同侧的所述第2反射面而反射到像面侧，经过所述第2透射面从所 述透明介质向外射出，经过所述后组而成像在像面的偏离中心轴的位置 上，而且在包含中心轴的剖面内的入射光瞳位置、和在与该剖面正交且 包含该光束的中心光线的剖面内的入射光瞳位置不同，在包含所述中心 轴的剖面内的所述入射光瞳位于第2反射面附近。

2.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，当把子午剖面内 的视场角中心的通过所述开口的中心的光线设定为中心主光线，把所述 中心主光线在所述第1反射面上反射时与面的法线形成的角度设定为η 时，满足以下条件：

1°＜η＜10°                            ...(1)。

3.根据权利要求1或2所述的光学系统，其特征在于，当把子午剖 面内的视场角中心的通过所述开口的中心的光线设定为中心主光线，把 所述中心主光线入射到所述第1透射面、所述第1反射面以及所述第2 反射面的位置处的子午剖面的曲率分别设定为C1y、C2y、C3y，并把与 中心轴正交的剖面的曲率设定为C1x、C2x、C3x时，满足以下条件：

0.7＜|C1x/C2x|＜5.0             ...(2)

0.35＜|C1x/C3x|＜2.0            ...(3)。

4.根据权利要求1或2所述的光学系统，其特征在于，包含中心轴 的剖面内的入射光瞳位于所述第1透射面附近，与包含中心轴的剖面正 交的剖面内的入射光瞳位于中心轴附近。

5.根据权利要求1或2所述的光学系统，其特征在于，将所述开口 朝与所述光束的入射方向相反的方向投影而得到的光圈像的成像次数在 包含中心轴的剖面内、和在与该剖面正交且包含该光束的中心光线的剖 面内相同。

6.根据权利要求1或2所述的光学系统，其特征在于，至少1个反 射面具有使不具有对称面的任意形状的线段绕中心轴旋转而形成的旋转 对称的形状。

7.根据权利要求1或2所述的光学系统，其特征在于，至少1个反 射面具有使包含奇数次项的任意形状的线段绕中心轴旋转而形成的旋转 对称的形状。

8.根据权利要求1或2所述的光学系统，其特征在于，在包含中心 轴的剖面内与通过所述前组在物体侧形成的光圈共轭的入射光瞳附近配 置有炫光光圈，该炫光光圈仅在包含中心轴的剖面内限制开口。

9.根据权利要求1或2所述的光学系统，其特征在于，所述后组由 旋转对称的同轴折射光学系统构成。

10.根据权利要求1或2所述的光学系统，其特征在于，取代所述 开口或者除了所述开口以外，在前组的所述第1透射面附近具有绕中心 轴旋转对称的轮带状的狭缝开口。

11.根据权利要求1或2所述的光学系统，其特征在于，至少所述 反射面在包含中心轴的剖面内被切断，使得绕中心轴的视场角构成为比 360°窄。