本文从标准椭球面反光镜的成像特点入手,通过对轴外点发出光线的分析,推导了椭球曲面内任意发光点的光线追迹公式;系统地认证了椭球反光镜的设计理论和误差分析,为准确设计反光镜提出了理论基础.

根据系统的使用要求以及椭球面特有的成像性质,提出使用离轴椭球面来完成光束取样和完善成像的设计方式.利用设计输入,计算出镜面的初始结构参数,得到离轴椭球面的二次曲线方程,将计算结果带入光学设计软件ZEMAX中验证成像质量.结果表明：离轴椭球面不但将物点和像点分开,减小了系统的长度,而且在像点处成完善像,将离轴成像转换为轴上成像,使后续光斑成像系统的高质量成像易于实现.