[发明专利]自由形式折叠光学系统

权利要求书

1.一种光学系统，所述光学系统包括：

从所述光学系统的物体侧到所述光学系统的图像侧依次为：

第一自由形式棱镜，所述第一自由形式棱镜包括在所述光学系统的光轴上的第一表面、第二表面和第三表面，其中所述

第一自由形式棱镜的所述第一表面、所述第二表面和所述第三表面中的至少一者是自由形式表面；以及

第二自由形式棱镜，所述第二自由形式棱镜包括在所述光学系统的所述光轴上的第一表面、第二表面和第三表面，其中所述第二自由形式棱镜的所述第一表面、所述第二表面和所述第三表面中的至少一者是自由形式表面；

其中所述第一自由形式棱镜被配置为将所述光学系统的所述光轴折叠两次。

2.根据权利要求1所述的光学系统，其中，为了将所述光学系统的所述光轴折叠两次：

在所述光轴的第一部分上，所述第一自由形式棱镜的所述第一表面从所述光学系统的所述物体侧的物体场接收光，并且将所述光透射到所述第一自由形式棱镜的所述第二表面；

所述第一自由形式棱镜的所述第二表面将在所述光轴的所述第一部分上接收的所述光反射到所述光轴的第二部分上；以及

所述第一自由形式棱镜的所述第一表面经由全内反射将在所述光轴的所述第二部分上接收的所述光反射到所述光轴的第三部分上；

其中所述第一自由形式棱镜的所述第三表面将在所述光轴的所述第三部分上的所述光透射到所述第二自由形式棱镜的所述第一表面。

3.根据权利要求2所述的光学系统，其中所述第二自由形式棱镜被配置为将所述光学系统的所述光轴折叠两次，其中，为了将所述光学系统的所述光轴折叠两次：

所述第二自由形式棱镜的所述第一表面接收在所述光轴的所述第三部分上的光并将所述光透射到所述第二自由形式棱镜的所述第二表面；

所述第二自由形式棱镜的所述第二表面经由全内反射将在所述光轴的所述第三部分上接收的所述光反射到所述光轴的第四部分上；以及

所述第二自由形式棱镜的所述第三表面将在所述光轴的所述第四部分上接收的所述光反射到所述光轴的第五部分上；

其中所述第二自由形式棱镜的所述第二表面透射在所述光轴的所述第五部分上的所述光，以在所述光学系统的所述图像侧的图像平面处形成图像。

4.根据权利要求2所述的光学系统，其中所述第二自由形式棱镜被配置为将所述光学系统的所述光轴折叠一次，其中，为了使所述光学系统的所述光轴折叠一次：

所述第二自由形式棱镜的所述第一表面接收在所述光轴的所述第三部分上的光并将所述光透射到所述第二自由形式棱镜的所述第二表面；

所述第二自由形式棱镜的所述第二表面将在所述光轴的所述第三部分上接收的所述光反射到所述光轴的第四部分上；以及

所述第二自由形式棱镜的所述第三表面透射在所述光轴的所述第四部分上的所述光，以在所述光学系统的所述图像侧的图像平面处形成图像。

5.根据权利要求1所述的光学系统，还包括物镜，所述物镜位于所述第一自由形式棱镜的所述物体侧，其中来自物体场的光在进入所述第一自由形式棱镜的所述第一表面之前由所述物镜折射。

6.根据权利要求5所述的光学系统，其中所述物镜是具有至少一个非球面表面的旋转对称透镜。

7.根据权利要求5所述的光学系统，其中所述物镜由光学塑料材料或光学玻璃材料构成。

8.根据权利要求5所述的光学系统，其中所述物镜为双合透镜。

9.根据权利要求5所述的光学系统，其中所述光学系统满足以下条件：

0.5B/A1.0

其中A是所述光学系统的屈光度，并且B是所述物镜的屈光度。

10.根据权利要求5所述的光学系统，其中所述物镜由具有满足以下条件的色散系数V_d1的光学材料构成：

V_d150。