[發明專利]自由曲面離軸成像系統的設計方法

有效

• 申請號: 201810034313.7
• 申請日: 2018-01-12
• 公開（公告）號: CN110031969B
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發明（設計）人: 唐瑞銳;張本奇;朱鈞;金國藩;范守善
• 申請（專利權）人: 清華大學;鴻富錦精密工業（深圳）有限公司
• 主分類號: G02B27/00
• 分類號: G02B27/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種自由曲面離軸成像系統的設計方法，其包括以下步驟：

步驟S1，建立一初始系統并選取M個特征視場，該初始系統包括L個初始曲面L_j(j＝1，2，......L)，且每個初始曲面對應所述自由曲面離軸成像系統中的一個自由曲面，其中，M的值大于L的值；

步驟S2，逐漸拓展構建特征視場，同時將所述初始系統構建為自由曲面系統，具體地，將所述M個特征視場中的至少一個特征視場作為第一構建特征視場，在該第一構建特征視場中將所述初始曲面L₁構建成自由曲面N₁；增加至少一個特征視場對所述第一構建特征視場進行拓展得到一第二構建特征視場，在該第二構建特征視場中將初始曲面L₂構建成自由曲面N₂；以此類推，每次增加至少一個特征視場對構建特征視場進行拓展，并使用拓展后的構建特征視場將初始曲面構建成自由曲面，直到所述L個初始曲面構建成L個自由曲面，得到一自由曲面系統；以及

步驟S3，對所述自由曲面系統中的自由曲面的構建區域進行延展，并在延展后的構建區域中重新構建自由曲面，具體地，增加至少一個特征視場對步驟S2中拓展后的構建特征視場進行延展得到一延展后的第I構建特征視場，在該延展后的第I構建特征視場中將自由曲面N₁進行構建得到自由曲面N′₁；在該延展后的第I構建特征視場的基礎上增加至少一個特征視場得到一延展后的第II構建特征視場，在該延展后的第II構建特征視場中將自由曲面N₂進行構建得到自由曲面N′₂；以此類推，每次增加至少一個特征視場對構建特征視場進行延展，使用延展后的構建特征視場將所述自由曲面系統中的自由曲面構建成新的自由曲面，直到所述M個特征視場均被使用完；所述M個特征視場均被使用完之后，M個特征視場中仍然有至少一個特征視場在至少一個自由曲面上沒有被構建使用，使用所有M個特征視場重新構建該至少一個自由曲面。

2.如權利要求1所述的自由曲面離軸成像系統的設計方法，其特征在于，所述特征視場的數量為初始曲面的數量的50～70倍。

3.如權利要求1所述的自由曲面離軸成像系統的設計方法，其特征在于，在弧矢方向和子午方向等距選取所述M個特征視場，并將中心視場作為第一構建特征視場。

4.如權利要求1所述的自由曲面離軸成像系統的設計方法，其特征在于，步驟S2中，在所述M個特征視場中選取一個特征視場作為第一構建特征視場，且每次增加一個特征視場對構建特征視場進行拓展。

5.如權利要求1所述的自由曲面離軸成像系統的設計方法，其特征在于，步驟S2中，所述將所述初始曲面L₁構建成自由曲面N₁包括：計算得到所述自由曲面N₁上的所有特征數據點P_i(i＝1，2…K)；以及將該特征數據點P_i(i＝1，2…K)進行曲面擬合得到所述自由曲面N₁的方程式。