La conception des systèmes optiques asphériques hors axe

La conception asphérique offre un plus grand degré de liberté, permettant une meilleure correction des aberrations. L'application de surfaces asphériques ajoute de nombreux degrés de liberté aux systèmes optiques hors axe. Cependant, par rapport aux systèmes optiques traditionnels, la conception de systèmes asphériques hors axe est beaucoup plus difficile. Par conséquent, trouver des méthodes de conception efficaces pour les systèmes asphériques hors axe est une préoccupation majeure pour les concepteurs.

Une méthode de conception pour un système optique asphérique hors axe comprend les étapes suivantes:

Étape S1: Établir un système initial qui comprend plusieurs surfaces initiales. Une surface initiale de ce système initial correspond à une surface du système optique asphérique hors axe à concevoir. Définissez une surface asphérique à déterminer dans le système optique asphérique hors axe comme surface asphérique a, et une autre comme surface asphérique b. Sélectionnez K rayons caractéristiques Ri (i = 1, 2, … K) à partir de différents champs de vue et de différentes ouvertures.

Étape S2: Gardez les multiples surfaces initiales inchangées. Selon la relation objet-image et la loi de Snell, résolvez pour m points de données caractéristiques (P1, P2, … Pm) surLentilles asphériquesSurface un point par point, où m < K. S'adapte à ces m points de données caractéristiques (P1, P2, … Pm) pour obtenir la surface asphérique initiale hors axe Am.

Étape S3: Sur la base de la surface asphérique hors axe initiale Am, introduisez un point intermédiaire Gm pour résoudre le (m 1) ème point de données caractéristique Pm 1. Convient aux points de données caractéristiques m 1 (P1, P2, … Pm 1) Pour obtenir la surface asphérique hors axe Am 1. Sur la base de la surface asphérique hors axe Am 1, introduisez un point intermédiaire Gm 1 pour résoudre le (m 2) ème point de données caractéristique Pm 2. Convient aux m 2 points de données caractéristiques (P1, P2, … Pm 2) Pour obtenir la surface asphérique hors axe Am 2. Répétez ce processus de résolution de points intermédiaires, de résolution de points de données caractéristiques et de réglage de la surface asphérique jusqu'à ce que le point de données caractéristique de Kth soit obtenu PK. Convient aux K points de données caractéristiques (P1, P2, … PK) pour obtenir la surface asphérique hors axe AK, qui est la surface asphérique a.

Étape S4: Gardez la surface asphérique a et les surfaces initiales autres que celles correspondant à la surface asphérique b inchangées. Tout d'abord, selon la relation objet-image et la loi de Snell, résoudre pour m points de données caractéristiques (P'1, P'2, … P'm) sur la surface asphérique b point par point, où m < K. Approchez ces m points de données caractéristiques (P'1, P'2, … P'm) pour obtenir la surface asphérique initiale hors axe A'm.

Étape S5: Sur la base de la surface asphérique hors axe initiale A'm, introduisez un point intermédiaire G'm pour résoudre le (m 1) ème point de données caractéristique P'm 1. Convient aux points de données caractéristiques m 1 (P'1, P'2, … P'm 1) Pour obtenir la surface asphérique hors axe Am 1. Sur la base de la surface asphérique hors axe A'm 1, introduisez un point intermédiaire G'm 1 pour résoudre le (m 2) ème point de données caractéristique P'm 2. Convient aux m 2 points de données caractéristiques (P'1, P'2, … P'm 2) Pour obtenir la surface asphérique hors axe A'm 2. Répétez ce processus de résolution de points intermédiaires, de résolution de points de données caractéristiques et de réglage de la surface asphérique jusqu'à l'obtention du point de données caractéristique Kth P'K. S'adapte aux K points de données caractéristiques (P'1, P'2, … P'K) pour obtenir la surface asphérique hors axe A'K, qui est la surface asphérique b.

Étape S6: Répétez les étapes ci-dessus jusqu'à ce que toutes les surfaces asphériques à déterminer dans le système optique asphérique hors axe soient obtenues, ce qui donne le système optique asphérique hors axe.

Par rapport aux technologies existantes, la méthode de conception pour asphériqueRétroviseurs hors axeLes systèmes optiques basés sur une construction point par point fournie par cette invention conviennent à la conception de systèmes optiques asphériques hors axe avec de multiples champs de vue et certaines tailles d'ouverture en contrôlant les rayons caractéristiques de plusieurs champs de vue et différentes positions d'ouverture. Le nombre de champs de vue et d'ouvertures dans le système n'est pas limité, offrant de larges perspectives d'application.