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摘要
针对自由曲面光学系统设计中初始结构难以取得的问题，本文提出了一种自由曲面光学系统的直接构建方法，从无光焦度平面系统出发，通过逐点光线追迹，以理想物像关系和费马原理作为迭代判据，在系统构建的各阶段采样疏密不同的特征光线，利用单个迭代模块多次迭代，直接获得具有良好优化潜力的初始结构。得到初始光学结构后，可利用光学设计软件进一步优化像质。采用该方法，实现了空间尺寸小于40mm×70mm×60mm的紧凑型150mm焦距离轴两反光学系统设计，验证了该方法在自由曲面光学系统设计中的可行性。
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针对自由曲面光学系统设计中初始结构难以取得的问题，本文提出了一种自由曲面光学系统的直接构建方法，从无光焦度平面系统出发，通过逐点光线追迹，以理想物像关系和费马原理作为迭代判据，在系统构建的各阶段采样疏密不同的特征光线，利用单个迭代模块多次迭代，直接获得具有良好优化潜力的初始结构。得到初始光学结构后，可利用光学设计软件进一步优化像质。采用该方法，实现了空间尺寸小于40mm×70mm×60mm的紧凑型150mm焦距离轴两反光学系统设计，验证了该方法在自由曲面光学系统设计中的可行性。
