[发明专利]离轴非球面光学系统的设计方法有效
| 申请号： | 201611107808.5 | 申请日： | 2016-12-05 |
| 公开（公告）号： | CN108152948B | 公开（公告）日： | 2020-02-07 |
| 发明（设计）人： | 龚桐桐;朱钧;金国藩;范守善 | 申请（专利权）人： | 清华大学;鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 |
| 主分类号： | G02B27/00 | 分类号： | G02B27/00 |
| 代理公司： | 暂无信息 | 代理人： | 暂无信息 |
| 地址： | 100084 北京市海淀区清*** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 非球面 离轴 特征数据 非球面光学系统 拟合 求解 球面 视场 与非 重复 | ||
1.一种离轴非球面光学系统的设计方法，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，且该初始系统中的一个初始曲面对应待设计离轴非球面光学系统中一个曲面，将待设计离轴非球面光学系统中的一个待求非球面定义为非球面a，将待设计离轴非球面光学系统中的另一个待求非球面定义为非球面b，选取K条来自不同视场不同孔径的特征光线Ri(i＝1，2…K)；
步骤S2，保持所述多个初始曲面不变，根据物像关系及斯涅尔定律逐点求解所述非球面a上的m个特征数据点(P1，P2，......Pm)，其中，m＜K，将该m个特征数据点(P1，P2，……Pm)进行拟合得到初始离轴非球面Am；
步骤S3，在所述初始离轴非球面Am的基础上，引入中间点Gm来求解第m+1个特征数据点Pm+1，将m+1个特征数据点(P1，P2，……Pm+1)进行拟合得到离轴非球面Am+1；在所述离轴非球面Am+1的基础上，引入中间点Gm+1来求解第m+2个特征数据点Pm+2，将m+2个特征数据点(P1，P2，……Pm+2)进行拟合得到离轴非球面Am+2；以此类推，不断重复求中间点-求特征数据点-非球面拟合的过程，直到求解得到第K个特征数据点PK，将K个特征数据点(P1，P2，……PK)进行拟合得到离轴非球面AK，该离轴非球面AK为非球面a；
步骤S4，保持所述非球面a以及非球面b对应的初始曲面之外的其它初始曲面不变，首先根据物像关系及斯涅尔定律逐点求解所述非球面b上的m个特征数据点(P′1，P′2，......P′m)，其中，m＜K，将该m个特征数据点(P′1，P′2，……P′m)进行拟合得到初始离轴非球面A′m；
步骤S5，在所述初始离轴非球面A′m的基础上，引入中间点G′m来求解第m+1个特征数据点P′m+1，将m+1个特征数据点(P′1，P′2，……P′m+1)进行拟合得到离轴非球面A′m+1；在所述离轴非球面A′m+1的基础上，引入中间点G′m+1来求解第m+2个特征数据点P′m+2，将m+2个特征数据点(P′1，P′2，……P′m+2)进行拟合得到离轴非球面A′m+2；以此类推，不断重复求中间点-求特征数据点-非球面拟合的过程，直到求解得到第K个特征数据点P′K，将K个特征数据点(P′1，P′2，……P′K)进行拟合得到离轴非球面A′K，该离轴非球面A′K为非球面b；以及
步骤S6，以此类推，直到获得待设计离轴非球面光学系统中所有的待求非球面，得到所述离轴非球面光学系统。
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