一种自由曲面光学系统初始结构设计方法

• 作者: 罗越 李立波 冯玉涛 赵珩翔 李西杰 白清兰
• 来源期刊: 光学学报
• 学科: 物理学
• 关键词: 光学设计 几何光学 离轴两反系统 光学自由曲面
• 年，卷（期）: 2021,（24）
• 所属期刊栏目: 光学设计与制造|Optica1 Design and Fabrication
• 页码范围: 221-227
• 页数: 7页
• 分类号: O439
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/AOS202141.2422002

摘要

针对自由曲面光学系统设计中初始结构难以取得的问题,提出了一种自由曲面光学系统的直接构建方法.将理想物像关系和费马原理作为单模块迭代的判据,利用逐点光线追迹的方式可直接从平面无光焦度光学系统中获得具有良好优化潜力的初始结构.在迭代的不同阶段,可通过采样疏密不同的特征光线的方式加快初始结构求解速度.在得到初始光学结构后,可利用光学设计软件进一步优化像质.利用所提方法实现了空间尺寸小于40 mm×70 mm×60 mm的紧凑型150 mm焦距离轴两反光学系统的设计,验证了所提方法在自由曲面光学系统设计中的可行性.