一种应用自由曲面分色片进行像差补偿的分色方法

摘要

本发明属于光学成像与检测系统技术领域，具体为一种应用自由曲面分色片进行像差补偿的分色方法。本发明通过将包含平面与自由曲面的单片镜片在光路中倾斜放置，进行光路的分色。其中，镜片的第一面为平面，实现原光路的方向转折，并通过光学镀膜，将光路中的某色光波或某波段光波在空间上进行分离；第二面为自由曲面，用于补偿镜片倾斜带来的透射光路的光学像差，以便获得优良的光学像质。本发明的优点在于：对于原来能够实现成像的光路，应用含有自由曲面的分色片，仅用一片即可完成分色与像差的补偿；应用自由曲面分色片分色，可缩短光路的尺寸；提高光学效率；可减少光学元件数量，降低光学系统的整机重量。

主权项

1.一种应用自由曲面分色片进行像差补偿的分色方法，其特征在于，具体步骤如下：将自由曲面分色片呈倾斜状态设置于光学系统的后光路中，倾斜角度以分色片后表面距焦面的距离与分色后探测器在空间中的分布不产生碰撞为边界条件；其中：所述自由曲面分色片，前表面为平面，用于实现光路的无像差反射，将原来的光路进行转折；后表面为自由曲面，补偿由具有厚度的分色片倾斜放置于光路而形成的光学像差；所述自由曲面表达式采用Zernike多项式，即其中，Z为光学面在坐标系中在Z方向的大小，i为多项式的项数，N为多项式的最多项数，为多项式第i项的系数，为多项式，ρ为光线的归一化坐标，θ为角坐标。