[发明专利]自由曲面离轴三反成像系统的设计方法

权利要求书

1.一种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，建立一初始系统并根据设计目标，建立T套物像关系，其中T≥2，对每套物像关系选取M个特征视场，该初始系统包括L个初始曲面L_j，其中j＝1，2，……L，且每个初始曲面对应所述自由曲面离轴成像系统中的一个自由曲面，其中，M的值大于L的值，L≥1；

步骤S2，将所述T套物像关系中的至少一套物像关系作为第一物像关系，使用该第一物像关系中将所述初始曲面L₁构建成自由曲面N₁；将光阑移动至另一套物像关系对应位置，寻找这套物像关系的最佳焦面和理想像点，同时使用这两套物像关系重构自由曲面N₁；以此类推，每次移动孔径光阑位置，切换物像关系的光线，直到所述T套物像关系的特征光线的理想像点全部得到，然后使用多套物像关系的特征光线依次将各初始曲面构建为自由曲面；以及

步骤S3，同时使用T套物像关系的特征光线，依次对L个自由曲面迭代构建。

2.如权利要求1所述的自由曲面离轴成像系统的设计方法，其特征在于，对每套物像关系在弧失方向和子午方向等距选取所述M个特征视场。

3.如权利要求1所述的自由曲面离轴成像系统的设计方法，其特征在于，步骤S2中，在所述T套物像关系中的至少一套物像关系作为第一物像关系，使用该第一物像关系中将所述初始曲面L₁构建成自由曲面N₁。

4.如权利要求1所述的自由曲面离轴成像系统的设计方法，其特征在于，步骤S2中，每次寻找增加的物像关系的最佳焦面和理想像点后，同时使用已寻找到的理想像点的物像关系重构自由曲面N₁。

5.如权利要求1所述的自由曲面离轴成像系统的设计方法，其特征在于，步骤S2中，所述将所述初始曲面L₁构建成自由曲面N₁包括：计算得到所述自由曲面N₁上的所有特征数据点P_i；以及，将该特征数据点P_i进行曲面拟合得到所述自由曲面N₁的方程式，其中i＝1,2…K，K≥2。