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光学系统参数确定方法技术方案

技术编号:38468359 阅读:26 留言:0更新日期:2023-08-11 14:45
本申请公开了一种光学系统参数确定方法;该方法先获取待输出光学系统的性能指标参数以及约束条件,根据所述性能指标参数以及所述约束条件生成多个平面反射系统,之后根据物像关系及多个所述平面反射系统生成多个球面反射系统,最后根据所述待输出光学系统的曲面类型顺序组合参数,对各所述球面反射系统中的反射球面进行拟合处理并对系统表面位置参数进行搜索,确定所述待输出光学系统的光学系统参数;由于该方法在用户输入性能指标参数和约束条件后,就能自动输出一系列具有不同曲面类型组合的离轴反射系统的光学系统参数,实现了光学系统的全自动设计,降低了对人工的依赖。降低了对人工的依赖。降低了对人工的依赖。

【技术实现步骤摘要】
光学系统参数确定方法


[0001]本申请涉及光学系统设计领域,具体涉及一种光学系统参数确定方法。

技术介绍

[0002]从已经存在数百年的眼镜到目前逐渐兴起的AR头盔,从观察微观世界的显微镜到遥望太空的天文望远镜,从记录物体的静态形象的照相机到分析光谱成分的光谱仪,各种光学仪器在工农业、医学、科学研究等人类生活的各个领域,有着广泛的应用,这些光学仪器都离不开光学系统的设计。
[0003]当前,光学系统设计需要设计者经过长时间的试错才能得到少量解,并且如何合理地确定光学系统需要的各种曲面类型(球面,非球面,自由曲面)的数量及其在系统中的顺序十分依赖设计者的经验。
[0004]申请内容
[0005]本申请实施例提供一种光学系统参数确定方法,以缓解当前光学系统设计技术存在的过于依靠人工参与和设计经验的技术问题。
[0006]为解决上述技术问题,本申请实施例提供以下技术方案:
[0007]在一种实施例中,本申请提供一种光学系统参数确定方法,其包括:
[0008]获取待输出光学系统的性能指标参数以及约束条件本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光学系统参数确定方法,其特征在于,包括:获取待输出光学系统的性能指标参数以及约束条件;根据所述性能指标参数以及所述约束条件生成多个平面反射系统;不同平面反射系统的几何控制参数不同,所述几何控制参数包括平面反射系统中各反射平面的第一位置参数以及像面的第二位置参数;根据物像关系及多个所述平面反射系统生成多个球面反射系统;不同球面反射系统的球面参数不同,所述球面参数包括球面反射系统中各反射球面的光焦度分配参数和球面位置参数;根据所述待输出光学系统的曲面类型顺序组合参数,对各所述球面反射系统中的反射球面进行拟合处理并对系统表面位置参数进行搜索,确定所述待输出光学系统的光学系统参数;所述光学系统参数包括所述待输出光学系统的波前误差参数及各反射曲面的曲面类型、光焦度分配参数、位置参数和尺寸参数。2.根据权利要求1所述的光学系统参数确定方法,其特征在于,所述性能指标参数包括视场角、入瞳直径、焦距;所述根据所述性能指标参数以及所述约束条件生成多个平面反射系统的步骤,包括:根据对紧凑程度的要求确定所述几何控制参数中各参数的取值范围;根据无遮挡配置需求以及所述视场角,确定所述平面反射系统中各反射平面的第一位置参数的相对关系;根据所述取值范围以及所述相对关系,确定各反射平面的多个第一位置参数;基于所述无遮挡配置需求以及所述各反射平面的多个第一位置参数,确定所述像面的多个第二位置参数。3.根据权利要求2所述的光学系统参数确定方法,其特征在于,所述根据所述取值范围以及所述相对关系,确定各反射平面的多个第一位置参数的步骤,包括:根据所述几何控制参数中各参数的取值范围,确定多个随机数作为所述平面反射系统中参考反射平面的多个第一位置参数;根据所述几何控制参数中各参数的取值范围以及所述参考反射平面的多个第一位置参数,确定所述平面反射系统中非参考反射平面的多个第一位置参数。4.根据权利要求1所述的光学系统参数确定方法,其特征在于,所述根据物像关系及多个所述平面反射系统生成多个球面反射系统的步骤,包括:基于所述物像关系,生成各所述平面反射系统对应的多个光焦度分配参数不同且所有反射曲面的曲面类型仅为球面的球面反射系统,并确定为多个候选球面反射系统;根据预设的球面反射系统筛选方式,对所述多个候选球面反射系统进行筛选,得到所述多个球面反射系统。5.根据权利要求4所述的光学系统参数确定方法,其特征在于,所述据预设的球面反射系统筛选方式,对所述多个候选球面反射系统进行筛选的步骤,包括:将各所述候选球面反射系统分别演变为对应的候选自由曲面反射系统;自由曲面反射系统中所有反射曲面的曲面类型均为自由曲面;获取各候选自由曲面反射系统的成像质量参数;从候选球面反射系统中,剔除所述成像质量参数不满足预设条件的候选目标自由曲面
反射系统对应的候选球面反射系统。6.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员:朱钧刘新宇
申请(专利权)人:清华大学
类型:发明
国别省市:

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