混合表面离轴三反光学系统

1.一种混合表面离轴三反光学系统，包括：一主镜，该主镜设置在光线的出射光路上；一次镜，该次镜设置在所述主镜的反射光路上；一三镜，该三镜设置在所述次镜的反射光路上；以及一图像传感器，该图像感测器位于所述三镜的反射光路上，其特征在于，在空间中，定义一第一三维直角坐标系(x 1 ，y 1 ，z 1 )，相对于第一三维直角坐标系(x 1 ，y 1 ，z 1 )，以所述主镜所在的空间定义一第二三维直角坐标系(x 2 ，y 2 ，z 2 )；以所述次镜所在的空间定义一第三三维直角坐标系(x 3 ，y 3 ，z 3 )；以所述三镜所在的空间定义一第四三维直角坐标系(x 4 ，y 4 ，z 4 )；在所述第二三维直角坐标系(x 2 ，y 2 ，z 2 )中，所述主镜的反射面为一6次的x 2 y 2 多项式自由曲面；在所述第三三维直角坐标系(x 3 ，y 3 ，z 3 )中，所述次镜的反射面为一6次的x 3 y 3 非球面；在所述第四三维直角坐标系(x 4 ，y 4 ，z 4 )中，所述三镜的反射面为一x 4 y 4 球面，所述混合表面离轴三反光学系统的视场角为3°×6°。 2.如权利要求1所述的混合表面离轴三反光学系统，其特征在于，所述第二三维直角坐标系(x 2 ，y 2 ，z 2 )的原点在所述第一三维直角坐标系(x 1 ，y 1 ，z 1 )的(0mm，244.51mm，193.62mm)位置，z 2 轴正方向相对于第一三维直角坐标系(x 1 ，y 1 ，z 1 )的z 1 轴正方向逆时针旋转13.39度；所述第三三维直角坐标系(x 3 ，y 3 ，z 3 )的原点在所述第一三维直角坐标系(x 1 ，y 1 ，z 1 )的(0mm，0mm，-100mm)位置，z 3 轴正方向相对于第一三维直角坐标系(x 1 ，y 1 ，z 1 )的z 1 轴正方向逆时针旋转15度；所述第四三维直角坐标系(x 4 ，y 4 ，z 4 )的原点在所述第一三维直角坐标系(x 1 ，y 1 ，z 1 )的(0mm，-160.83mm，209.49mm)位置，z 4 轴正方向相对于第一三维直角坐标系(x 1 ，y 1 ，z 1 )的z 1 轴正方向逆时针旋转0度。 3.如权利要求1所述的混合表面离轴三反光学系统，其特征在于，所述6次的x 2 y 2 多项式自由曲面的表达式为：其中，z为曲面矢量高，c为曲面曲率，k为二次曲面系数，b i 是多项式中第i项的系数，所述6次的x 2 y 2 多项式自由曲面的表达式中c＝5.54e-04，k＝90.31，b 1 ＝0，b 2 ＝0.0003，b 3 ＝0.0005，b 4 ＝9.07e-07，b 5 ＝1.03e-06，b 6 ＝-2.37e-10，b 7 ＝9.88e-10，b 8 ＝1.31e-09，b 9 ＝-4.64e-14，b 10 ＝-1.91e-13，b 11 ＝-2.05e-13，b 12 ＝-7.56e-14。 4.如权利要求1所述的混合表面离轴三反光学系统，其特征在于，所述6次的x 3 y 3 非球面的表达式为：其中，z为曲面矢量高，c为曲面曲率，k为二次曲面系数，a 1 ，a 2 是多项式中的系数，所述6次的x 3 y 3 非球面的表达式中c＝9.19e-04，k＝0，a 1 ＝-4.49e-11，a 2 ＝-1.35e-15。 5.如权利要求1所述的混合表面离轴三反光学系统，其特征在于，所述x 4 y 4 球面的表达式为：(x 4 -A) 2 +(y 4 -B) 2 +(z 4 -C) 2 ＝r 2 ，其中，A＝0，B＝-266.75，C＝313.84，r＝-996.65。 6.如权利要求1所述的混合表面离轴三反光学系统，其特征在于，所述第二三维直角坐标系(x 2 ，y 2 ，z 2 )的原点在所述第一三维直角坐标系(x 1 ，y 1 ，z 1 )的(0mm，18.57mm，274.09mm)位置，z 2 轴正方向相对于第一三维直角坐标系(x 1 ，y 1 ，z 1 )的z 1 轴正方向逆时针旋转7.63度；所述第三三维直角坐标系(x 3 ，y 3 ，z 3 )的原点在所述第一三维直角坐标系(x 1 ，y 1 ，z 1 )的(0mm，-227.00mm，-48.81mm)位置，z 3 轴正方向相对于第一三维直角坐标系(x 1 ，y 1 ，z 1 )的z 1 轴正方向逆时针旋转18.03度；所述第四三维直角坐标系(x 4 ，y 4 ，z 4 )的原点在所述第一三维直角坐标系(x 1 ，y 1 ，z 1 )的(0mm，-266.75mm，313.84mm)位置，z 4 轴正方向相对于第一三维直角坐标系(x 1 ，y 1 ，z 1 )的z 1 轴正方向逆时针旋转10.77度。 7.如权利要求6所述的混合表面离轴三反光学系统，其特征在于，在空间中相对于第一三维直角坐标系(x 1 ，y 1 ，z 1 )，以所述图像传感器所在的空间定义一第五三维直角坐标系(x 5 ，y 5 ，z 5 )，所述第五三维直角坐标系(x 5 ，y 5 ，z 5 )的原点在所述第一三维直角坐标系(x 1 ，y 1 ，z 1 )的(0mm，-365.47mm，-27.10mm)位置，z 5 轴正方向相对于第一三维直角坐标系(x 1 ，y 1 ，z 1 )的z 1 轴正方向逆时针旋转9.74度。 8.如权利要求1所述的混合表面离轴三反光学系统，其特征在于，所述视场角在水平方向的角度为-1.5°至1.5°，在垂直方向的角度为-16°至-10°。 9.如权利要求1所述的混合表面离轴三反光学系统，其特征在于，该混合表面离轴三反光学系统的F数为2.2。