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[发明专利]基于自由曲面反射镜的跨波段光谱成像仪分光系统-CN202310028823.4在审
发明人：郭少军;卢笑池;沈同圣;邹春荣;周晓松;程靖轩 -专利权人：中国人民解放军军事科学院国防科技创新研究院
申请日： 2023-01-09 - 公布日： 2023-05-12 - 主分类号： G01J3/02 文献下载
摘要：一种基于自由曲面反射镜的跨波段光谱成像仪分光系统，其包括：狭缝形成装置；转折镜；第一自由曲面反射镜，转折镜使通过入射狭缝射入的光线进入第一自由曲面反射镜；第二自由曲面反射镜，第一自由曲面反射镜将光线反射到第二自由曲面反射镜；衍射光栅，第二自由曲面反射镜将光线反射到衍射光栅，衍射光栅使光线再次进入到第二自由曲面反射镜；第三自由曲面反射镜，第二自由曲面反射镜将光线反射到第三自由曲面反射镜；滤光片，第三自由曲面反射镜将光线反射到滤光片本发明基于自由曲面反射镜的跨波段光谱成像仪分光系统实现了结构紧凑、成像质量好、高信噪比的系统。本发明可应用于航天航空高光谱成像、实验室高光谱成像、便携式高光谱成像等领域。
基于自由曲面反射波段光谱成像分光系统

[发明专利]一种离轴两反自由曲面光学系统-CN201711483411.0有效
发明人：叶井飞;宋真真;裴世鑫;陈云云;季赛;陈玉林;郑改革;刘玉柱;赖敏 -专利权人：南京信息工程大学
申请日： 2017-12-29 - 公布日： 2020-05-19 - 主分类号： G02B27/01 文献下载
摘要：本发明公开了一种离轴两反自由曲面光学系统，其特征在于：包含光瞳、第一自由曲面反射镜、第二自由曲面反射镜和微型图像显示器，光瞳、第一自由曲面反射镜、第二自由曲面反射镜和微型图像显示器的位置按光线传输方向分布，光线由光瞳出发经过第一自由曲面反射镜反射到达第二自由曲面反射镜，经过第二自由曲面反射镜反射后到达微型图像显示器，第一自由曲面反射镜采用复曲面，在X方向的曲率半径为123.025mm，在Y方向的曲率半径为194.906mm；第二自由曲面反射镜采用XY多项式自由曲面，顶点曲率半径为85.262mm。本发明能够实现大出瞳直径、小F数的离轴两反自由曲面头盔显示光学系统，具有结构紧凑、宽波段和轻量型等优点。
一种离轴两反自由曲面光学系统

[发明专利]一种微型光学引擎-CN202211003868.8在审
发明人：邓登华 -专利权人：深圳市橙子数字科技有限公司
申请日： 2022-08-22 - 公布日： 2022-09-20 - 主分类号： G03B21/20 文献下载
摘要：其特征在于：包括光源模块、匀光器件、第一自由曲面反射镜、第二自由曲面反射镜、光调制器件、棱镜以及镜头；所述光源模块发出的光束经所述匀光器件匀光后进入所述第一自由曲面反射镜和所述第二自由曲面反射镜，经所述第一自由曲面反射镜和所述第二自由曲面反射镜处理后的光束进入相互连接的所述棱镜与所述光调制器件，最后进入镜头输出；所述第一自由曲面反射镜与所述第二自由曲面反射镜的光焦度均大于等0，且二者不同时为0。本发明在入射光路上使用两个自由曲面反射镜，光经匀光器件后进入两个自由曲面反射镜，不需要经过折返透镜，不仅能减少系统光学面，还能压缩光路并矫正像差。
一种微型光学引擎

[发明专利]一种自由曲面光学系统-CN201811594297.3在审
发明人：张新;王灵杰;吴洪波;赵尚男;谭双龙 -专利权人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
申请日： 2018-12-25 - 公布日： 2019-04-02 - 主分类号： G02B17/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种自由曲面光学系统，包括第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜、第四反射镜和图像传感器，第一反射镜为光焦度为负的高次凸非球面反射镜；第二反射镜为光焦度为正的自由曲面反射镜；第三反射镜为光焦度为负的球面反射镜；第四反射镜为光焦度为正的自由曲面反射镜；目标光束投射至第一反射镜之后，依次经第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜和第四反射镜反射之后，投射至图像传感器。本发明的光学系统布局紧凑，减少了光学系统自由曲面反射镜的数量，降低了工程实现难度，系统装调自由度减少，加快了计算机辅助装调收敛速度。
反射镜光焦度自由曲面反射镜自由曲面光学图像传感器投射装调光学系统布局反射镜反射计算机辅助球面反射镜工程实现光学系统目标光束凸非球面紧凑收敛

[发明专利]一种大视场校色散非线性光谱成像装置-CN202310456034.0在审
发明人：冯蕾;何晓英;李雅灿;周锦松;景娟娟;聂博洋;杨雷 -专利权人：中国科学院空天信息创新研究院
申请日： 2023-04-25 - 公布日： 2023-09-08 - 主分类号： G01J3/28 文献下载
摘要：本发明公开了一种大视场校色散非线性光谱成像装置，所述装置包括入射狭缝、第一自由曲面反射镜、成对曲面棱镜、第二自由曲面反射镜、补偿镜和像面，入射光束经过所述入射狭缝发散进入第一自由曲面反射镜，经所述第一自由曲面反射镜反射后的光束进入所述成对曲面棱镜；经所述成对曲面棱镜两次透射和单次反射后的光束再入射到所述第二自由曲面反射镜；经所述第二自由曲面反射镜反射后的光束入射到所述补偿镜，再经所述补偿镜透射后进入所述像面，实现不同波长的色散和单波长的聚焦。上述装置根据曲面棱镜色散特性，利用自由曲面非旋转对称特性，校正随着视场增大引起的光谱畸变，改善由于光学材料本身存在的固有色散非线性问题。
一种视场色散非线性光谱成像装置

[发明专利]基于轴对称自由曲面反射镜组的光束整形方法及系统-CN202210725518.6在审
发明人：华剑飞;鲁巍;陈志浩;陈九成;宁笑楠;方煜 -专利权人：清华大学
申请日： 2022-06-23 - 公布日： 2022-09-09 - 主分类号： G02B27/09 文献下载
摘要：本公开涉及一种基于轴对称自由曲面反射镜组的光束整形方法及系统。所述方法包括：基于待整形光束和目标光束的光强分布，确定轴对称自由曲面反射镜组，其中，所述轴对称自由曲面反射镜组包括具有轴对称面形分布的第一自由曲面反射镜，以及具有轴对称面形分布的第二自由曲面反射镜；控制所述待整形光束垂直入射到所述第一自由曲面反射镜，垂直出射得到整形后光束；控制所述整形后光束垂直入射到所述第二自由曲面反射镜，垂直出射得到相位补偿后的所述目标光束。通过本公开实施例的方法，利用具有轴对称面形分布的自由曲面反射镜组，实现光束整形，整形效率和能量利用率较高，且得到的整形后光束传输稳定。
基于轴对称自由曲面反射光束整形方法系统

[发明专利]使用自由曲面的宽幅离轴三反光学系统-CN201310119864.0无效
发明人：崔庆丰;朱浩;杨亮亮 -专利权人：长春理工大学
申请日： 2013-04-09 - 公布日： 2013-08-14 - 主分类号： G02B17/06 文献下载
摘要：一种使用自由曲面的宽幅离轴三反光学系统，属于光学技术领域。现有使用自由曲面的离轴三反光学系统视场角小，所使用的完全失对称的自由曲面反射镜加工难度大。本发明是一种主反射镜为自由曲面的宽幅离轴三反光学系统，该光学系统包括主反射镜、次反射镜、第三反射镜和孔径光阑，孔径光阑的位置与次反射镜的位置重合，入射光线经过主反射镜反射至次反射镜，经所述次反射镜反射至第三反射镜，再经所述第三反射镜反射后成像，主反射镜为关于子午面对称的自由曲面，次反射镜为球面，第三反射镜为偶次非球面。本发明仅使用一个关于子午面对称的自由曲面，有利于降低系统的制造难度，同时，本发明具有较大的矩形视场，可以实现宽幅成像。
使用自由曲面宽幅离轴三反光学系统

[发明专利]一种自由曲面棱镜光谱分光系统-CN201910510852.8有效
发明人：李雅灿;冯蕾;周锦松;何晓英;杨雷;魏立冬;徐丽 -专利权人：中国科学院光电研究院
申请日： 2019-06-13 - 公布日： 2021-07-09 - 主分类号： G01J3/28 文献下载
摘要：本发明公开了一种自由曲面棱镜光谱分光系统，包括狭缝、色散系统和像面，色散系统进一步包括第一自由曲面棱镜、第一球面反射镜、第二球面反射镜、第二自由曲面棱镜和第三球面反射镜，自由曲面棱镜分别放置于结构的两臂上，光阑位于第二球面反射镜上；狭缝作为色散系统的物面，发出的光束进入色散系统，并经第一自由曲面棱镜透射后由第一球面反射镜反射，再经第一自由曲面棱镜透射；透射后的光束经第二球面反射镜反射后进入第二自由曲面棱镜透射，再由第三球面反射镜反射，再经过第二自由曲面棱镜色散成像到像面上。该系统能很好地校正离轴像差、扩大视场，同时可以避免准直镜和成像镜的使用，有利于实现光谱仪的小型化及轻量化。
一种自由曲面棱镜光谱分光系统

[实用新型]光伏电热联产系统自由曲面反射镜固定结构-CN201520159659.1有效
发明人：林志东;廖廷俤;陶桂生;黄超 -专利权人：日芯光伏科技有限公司
申请日： 2015-03-20 - 公布日： 2015-09-02 - 主分类号： G02B7/198 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种光伏电热联产系统自由曲面反射镜固定结构，包括反射镜安装网架、调整支撑、弯管转接座、安装弯管、曲面反射镜。所述的安装弯管通过弯管转接座固定在反射镜安装网架的后端，曲面反射镜通过多个调整支撑安装在反射镜安装网架的顶面。由于本实用新型采用与自由曲面反射镜高度贴合的开合装配式曲面网架，曲面反射镜通过调整支撑安装在反射镜安装网架的顶面，曲面反射镜放射性安装具有三种调整支撑，易于调整，使得镜架与镜面匹配一致、反射镜安装曲面贴合
电热联产系统自由曲面反射固定结构

[发明专利]一种自由曲面车载抬头显示光学系统-CN201810762996.8在审
发明人：马冬林;魏诗力 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2018-07-12 - 公布日： 2018-11-16 - 主分类号： G02B27/01 文献下载
摘要：本发明公开了一种自由曲面车载抬头显示光学系统，包括：图像源、平面反射镜以及自由曲面反射镜；图像源用于采集原始图像并发出光线；平面反射镜用于折叠光路，并使得图像源发出的光线被反射至自由曲面反射镜；自由曲面反射镜的面型为XY多项式面型，用于在将光线反射至挡风玻璃的过程中校正由于挡风玻璃产生的像差并放大图像；图像源的位置，平面反射镜的位置，以及自由曲面反射镜的位置和面型参数均通过迭代优化得到，使得图像源发出的光线依次经过平面反射镜、自由曲面反射镜和挡风玻璃的反射进入人眼瞳孔后，在挡风玻璃前形成一个清晰的原始图像的虚像。
自由曲面反射镜图像源平面反射镜挡风玻璃显示光学系统自由曲面面型像差反射采集原始图像抬头迭代优化放大图像光线反射面型参数人眼瞳孔原始图像折叠光路虚像校正矫正清晰

[实用新型]自由曲面反射式激光雷达的反射与接收装置-CN201821985865.8有效
发明人：冯坤亮;刘源;徐跃明;严波 -专利权人：合肥嘉东光学股份有限公司
申请日： 2018-11-29 - 公布日： 2019-10-18 - 主分类号： G01S7/481 文献下载
摘要：本实用新型涉及雷达测量技术领域，具体来说是一种自由曲面反射式激光雷达的反射与接收装置，前者包括第一自由曲面反射镜、准直激光光源、第二平面反射镜、光线接收传感器，所述第一自由曲面反射镜的开口向上且第一自由曲面反射镜的中心位置设置有中心孔，准直激光光源设置在第一自由曲面反射镜的底部且准直激光光源的光线发射口对准中心孔位置设置，第二平面反射镜设置在第一自由曲面反射镜的正上方，所述光线接收传感器与第二平面反射镜位于同一水平面上。
自由曲面反射镜准直激光光源平面反射镜光线接收传感器本实用新型反射式激光自由曲面反射雷达雷达测量技术非旋转对称光线发射口中心孔位置开口向上同一水平中心孔像差矫正对准生产

[实用新型]一种基于自由曲面的分光成像系统-CN202221355449.6有效
发明人：季轶群;冯安伟;韩继周;赵世家 -专利权人：苏州大学
申请日： 2022-06-01 - 公布日： 2022-09-23 - 主分类号： G01J3/28 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种基于自由曲面的分光成像系统，它为全反射式结构，入射狭缝和成像传感器位于凸面光栅的非衍射面一侧，球面反射镜和自由曲面反射镜位于凸面光栅的衍射面一侧；入射狭缝和球面反射镜位于光轴同一侧，自由曲面反射镜和成像传感器位于光轴的另一侧；球面反射镜与凸面光栅共轴同心；系统光阑位于凸面光栅上。本实用新型的主反射镜为球面反射镜，第三反射镜为XY多项式自由曲面反射镜，光栅为凸面衍射光栅，分光成像系统利用自由曲面较高的自由度校正系统的像散，具有宽视场、高像质、高光谱分辨率的优点，适用于推扫型成像光谱仪
一种基于自由曲面分光成像系统

[发明专利]自由曲面反射式扫描系统-CN201310665525.2有效
发明人：杨通;朱钧;金国藩;范守善 -专利权人：清华大学;鸿富锦精密工业（深圳）有限公司
申请日： 2013-12-11 - 公布日： 2017-02-15 - 主分类号： G02B26/10 文献下载
摘要：本发明涉及一种自由曲面反射式扫描系统，包括一光源；一光阑；一第一自由曲面反射镜设置在所述光阑远离光源的一侧，用于将所述激光反射，形成一第一反射光；以及一第二自由曲面反射镜设置在所述第一反射光的光路上，用于将所述第一反射光二次反射，形成一第二反射光；所述第一自由曲面反射镜的自由曲面为一4次的xy多项式曲面，所述第二自由曲面反射镜的自由曲面为一4次的xy多项式曲面。
自由曲面反射扫描系统

[发明专利]基于二次成像的快焦比小型化离轴三反自由曲面光学系统-CN201811635608.6在审
发明人：杜建立;沈正祥;余俊;盛鹏峰;王占山 -专利权人：润坤（上海）光学科技有限公司;同济大学
申请日： 2018-12-29 - 公布日： 2019-04-23 - 主分类号： G02B17/06 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于二次成像的快焦比小型化离轴三反自由曲面光学系统，该系统包括沿光路依次设置的第一自由曲面反射镜、反射镜、第二自由曲面反射镜、探测器保护窗和中波红外响应探测器，所述的反射镜为球面反射镜或近似平面反射镜，与现有技术相比，利用球面镜反射镜或者近似平面反射镜代替了现有系统中采用的自由曲面反射镜结构，获得了结构紧凑、小型化和高分辨率的中波红外成像光学系统，降低了制作成本和提高了装调效率。
反射镜自由曲面反射镜焦比自由曲面光学二次成像近似平面离轴三反红外成像光学系统球面反射镜探测器保护高分辨率红外响应现有系统依次设置球面镜探测器光路装调制作

[发明专利]大视场自由曲面光谱仪光学系统设计方法及光学系统-CN201910885269.5有效
发明人：张佳伦;郑玉权;蔺超;王龙;纪振华;李诚良;吴浩;杜博文 -专利权人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
申请日： 2019-09-19 - 公布日： 2021-02-12 - 主分类号： G01J3/02 文献下载
摘要：本发明提出了一种大视场自由曲面光谱仪光学系统设计方法及光学系统，该设计方法包括：结合offner光谱仪主反射镜的作用选择非球面反射镜作为offner光谱仪的主反射镜；选择两块曲面棱镜作为offner光谱仪的色散元件与次反射镜；选择一块自由曲面反射镜作为offner光谱仪的第三反射镜；对自由曲面反射镜表面汇聚的不同波长以及不同视场的光进行像差补偿和校正处理，以在第三反射镜位置实现曲面自由化。全系统仅使用两块曲面棱镜、两块反射镜，光学元件数量较少，相比传统设计手段可以减小系统长度40％以上，体积减小70％以上，减小了光学元件加工及系统装调难度。
视场自由曲面光谱仪光学系统设计方法

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