축외 구형 광학 시스템의 설계

비정형 디자인은 더 나은 수차 보정을 가능하게하는 더 큰 자유도를 제공합니다. 비구면 표면의 적용은 축외 광학 시스템에 많은 자유도를 더한다. 그러나, 전통적인 광학 시스템에 비해, 축외 비구면 시스템의 설계는 훨씬 더 도전적이다. 따라서, 축외 비구면 시스템에 대한 효과적인 설계 방법을 찾는 것이 설계자에게 중요한 관심사입니다.

축외 비구면 광학 시스템의 설계 방법은 다음 단계를 포함합니다.

단계 S1: 다수의 초기 표면을 포함하는 초기 시스템을 구축한다. 이러한 초기 시스템에서 하나의 초기 표면은 설계될 축외 비구면 광학 시스템의 표면에 대응한다. 축외 비구면 광학 시스템에서 결정되는 하나의 비구면 표면을 비구면 (a) 으로 정의하고, 다른 하나는 비구면 (b) 으로 정의한다. 다른 시야와 다른 구멍에서 K 특성 광선 Ri (i = 1, 2, … K) 를 선택하십시오.

단계 S2: 여러 초기 표면을 변경하지 않고 유지합니다. 객체-이미지 관계 및 스넬의 법칙에 따르면, 비구면 표면의 m 특성 데이터 포인트 (P1, P2, … Pm) 를 점별로 해결하십시오. 이 m 특성 데이터 포인트 (P1, P2, … Pm) 를 장착하여 초기 축외 비구면 Am을 얻습니다.

단계 S3: 초기 오프-축 비구면 (Am) 에 기초하여, (m 1) 번째 특성 데이터 포인트 (Pm 1) 를 해결하기 위해 중간 지점 (Gm) 을 도입한다. m 1 특성 데이터 포인트 맞추기 (P1, P2, … Pm 1) 축외 비구면 Am 1 을 얻는다. 축외 비구면 (Am 1) 에 기초하여, (m 2) 번째 특성 데이터 포인트 (Pm 2) 를 해결하기 위해 중간 지점 (Gm 1) 을 도입한다. m 2 특성 데이터 포인트 맞추기 (P1, P2, … Pm 2) 축외 비구면 Am 2 를 얻는다. K번째 특성 데이터 포인트 (PK) 가 얻어질 때까지 중간점에 대한 해결, 특성 데이터 포인트에 대한 해결 및 비구면 (aspheric surface) 을 맞추는 이 과정을 반복한다. K 특성 데이터 포인트 (P1, P2, … PK) 를 장착하여 비구면 (a) 인 축외 비구면 (AK) 을 얻는다.

단계 S4: 비구면 (a) 및 비구면 (b) 에 대응하는 것 이외의 초기 표면을 변화없이 유지한다. 첫째, 객체-이미지 관계 및 스넬의 법칙에 따라, m 특성 데이터 포인트 (P'1, P'2, … P'm) 를 비구면 b 점 단위로 해결, m < K. 이 m 특성 데이터 포인트 (P'1, P'2, … P'm) 를 장착하여 초기 축외 비구면 A'm 를 얻습니다.

단계 S5: 초기 오프-축 비구면 (A'm) 에 기초하여, (m 1) 번째 특성 데이터 포인트 (P'm 1) 에 대해 해결할 중간 지점 (G'm) 을 도입한다. m 1 특성 데이터 포인트 맞추기 (P'1, P'2, … P '1) 오프-축 비구면 A를 얻기 위하여 1. 축외 비구면 (A '1) 에 기초하여, 중간점 (G '1) 을 도입하여 (m 2) 번째 특성 데이터 포인트 (P'm 2) 에 대해 해결한다. m 2 특성 데이터 포인트 맞추기 (P'1, P'2, … P '2) 오프-축 비구면 A-2 를 얻기 위하여. K번째 특성 데이터 포인트 (P'K) 가 얻어질 때까지 중간점에 대한 해결, 특성 데이터 포인트에 대한 해결 및 비구면 피팅의 이 과정을 반복한다. K 특성 데이터 포인트 (P'1, P'2, … P'K) 를 장착하여 비구면 b인 축외 비구면 A'K 를 얻는다.

단계 S6: 축외 비구면 광학 시스템에서 결정될 모든 비구면 표면이 얻어질 때까지 상기 단계를 반복하여, 축외 비구면 광학 시스템을 생성한다.

기존 기술에 비해 본 발명에 의해 제공되는 포인트 바이 포인트 구성을 기반으로 한 축외 비구면 광학 시스템의 설계 방법은 여러 시야를 가진 축외 비구면 광학 시스템의 설계에 적합합니다. 여러 시야와 다른 조리개 위치에서 특성 광선을 제어하여 특정 조리개 크기. 시스템 내의 뷰 및 개구의 필드의 수는 제한되지 않으며, 광범위한 애플리케이션 전망을 제공한다.