平面物形成球面像的投影光学系统设计方法

摘要

本发明属于应用光学领域中的一种把平面物形成球面像的投影光学系统设计方法。该方法用准直物镜和同心球面物镜组成的投影光学系统，可将一个平面物经过像方远心的准直物镜所成的虚像，再经过同心球面物镜后，形成一个标准的球面实像。准直物镜与同心球面物镜的衔接是走平行光，准直物镜的光阑置于同心球面物镜的入瞳处，同心球面物镜的球心处设置一个正透镜，使同心球面物镜的光焦度为正值，本发明方法为建立无限远视景显示系统创造了有利的条件。

主权项

平面物形成球面像的投影光学系统设计方法，是通过光学系统设计实现的，其特征在于该投影光学系统是由准直物镜组2和同心球面物镜组4的有机配合构成的，首先设计同心球面物镜组4，使它满足如下条件：所有组合的镜片都是同心球面，光阑在球心C处，球心C到标准R像面6的距离C0＝R，R为球心至球面像的距离，以球心C为圆心，以R为半径的弧面就是标准R的像面6，为了使同心球面物镜组4形成正光焦度，在球心C处放置一个同心球面正透镜5；同心球面物镜组4设计后，确定了有关参量的位置，再进行准直物镜组2的设计，使它满足以下条件：准直物镜组2是一个像方远心的准直物镜，从准直物镜组2发出的射向同心球面物镜组4的光线，必须是平行光线，准直物镜组2和同心球面物镜组4的匹配中，一定要将准直物镜组2的光阑设置在同心球面物镜组4的入瞳上；选择一个平面发光物1，经投影光学系统成像后生成一个标准半径R的球面像，R的大小取决于同心球面物镜组4的光焦度的大小，用本发明方法完成的投影光学系统可逆向，使球面物形成平面像。