心上半体用作外部反射锥面镜，且具有与具有凸形中心反射 器表面的用作内部反射锥面镜的实心下半体耦合的凹形中心反射器表面。
[0036] 图16B提供了一种反射锥面镜系统的局部剖切侧透视图，其组合了内部和外部反 射锥面镜，且从一个方向使用与凸形反射器相同的中心锥体，从另一个方向使用与凹形反 射器相同的中心锥体，其中，实心上半体用作内部反射锥面镜，且具有与具有凹形中心反射 器表面的用作外部反射锥面镜的空心下半体耦合的凸形中心反射器表面。
[0037] 图17A提供了第一种实心反射锥面镜系统的局部剖切侧透视图，其从一个方向使 用与凸形反射器相同的中心锥体，从另一个方向使用与凹形反射器相同的中心锥体。
[0038] 图17B提供了第二种实心反射锥面镜系统的局部剖切侧透视图，其从一个方向使 用与凸形反射器相同的中心锥体，从另一个方向使用与凹形反射器相同的中心锥体。
[0039] 图18A提供了第三种实心反射锥面镜系统的局部剖切侧透视图，其从一个方向使 用与凸形反射器相同的中心锥体，从另一个方向使用与凹形反射器相同的中心锥体。
[0040] 图18B提供了第四种实心反射锥面镜系统的局部剖切侧透视图，其从一个方向使 用与凸形反射器相同的中心锥体，从另一个方向使用与凹形反射器相同的中心锥体。
[0041] 图19A提供了一种反射锥面镜系统的示意性横截面，其被设计成使入射主光线作 为边缘光线输出，反之亦然。
[0042] 图19B提供了一种反射锥面镜系统的局部剖切侧透视图，其被设计成在第二和第 三反射之间产生环焦。
[0043]图20提供了一种相关的几何形状的示意性横截面(在反射光学系统中是好理解 的，例如抛物线和椭圆形），该几何形状对根据本发明的反射锥面镜系统的设计来说是基本 的。
[0044]图21A提供了一种反射锥面镜系统的透明的示意性透视图，示出了进入光线的分 布并不是必须被保持，即使在光线排序时。
[0045] 图21B提供了被形成为一个实心单件式的反射锥面镜系统的示意性横截面。
[0046] 图22提供了示出了一种反射锥面镜系统的示意性横截面，其中，数值孔径的中心 部分的光线沿循一个路径通过系统，而来自外数值孔径的光线沿循不同的路径，且使用了 多个不同的光学系统。
[0047] 图23提供了一种示意图，其具有以S1-S8表示的相关表面，且被提供作为用于解释 图24厶、25厶、26厶、27厶和28厶的参考。
[0048]图24A提供了与根据本发明制造的空心和实心反射锥面镜系统相关的技术细节， 其具有4.0mm的有效焦距、50X的放大倍率、0.45的数值孔径，且所述系统特别令人感兴趣， 有益地用作显微镜物镜的场合。
[0049]图24B提供了根据图24A中提供的技术细节制造的空心和实心反射锥面镜系统的 示意图。
[0050] 图25A提供了与根据本发明制造的空心和实心反射锥面镜系统相关的技术细节， 其具有2.5mm的有效焦距、80X的放大倍率、0.45的数值孔径，所述系统特别令人感兴趣，有 益地用作显微镜物镜的场合。
[0051] 图25B提供了根据图25A中提供的技术细节制造的空心和实心反射锥面镜系统的 示意图。
[0052] 图26A提供了与根据本发明制造的空心和实心反射锥面镜系统相关的技术细节， 其具有2.2mm的有效焦距、92.2X的放大倍率、0.50的数值孔径，所述系统特别令人感兴趣， 有益地用作显微镜物镜的场合。
[0053] 图26B提供了根据图26A中提供的技术细节制造的空心和实心反射锥面镜系统的 示意图。
[0054] 图27A提供了与根据本发明制造的空心和实心反射锥面镜系统相关的技术细节， 其具有1.9mm和1.8mm的有效焦距、105.3X和113X的放大倍率、0.55和0.58的数值孔径，所述 系统特别令人感兴趣，有益地用作显微镜物镜的场合。
[0055] 图27B提供了根据图27A中提供的技术细节制造的空心和实心反射锥面镜系统的 示意图。
[0056] 图28A提供了与根据本发明制造的空心和实心反射锥面镜系统相关的技术细节， 其具有2.3mm的有效焦距、87X的放大倍率、0.74的数值孔径，所述系统特别令人感兴趣，有 益地用作显微镜物镜的场合。
[0057] 图28B提供了根据图28A中提供的技术细节制造的空心和实心反射锥面镜系统的 示意图。
[0058]图29A提供了两件空心反射锥面镜系统的示意图，其提供了理论上100%的传输， 但仍在会聚的输出光束中具有中心遮拦。
[0059]图29B提供了一件实心反射锥面镜系统的示意图，其提供了理论上100%的传输， 但仍在会聚的输出光束中具有中心遮拦。
【具体实施方式】
[0060] 图2和3提供了对本发明的基本实心内部反射锥面镜系统的一些概念的初步介绍。 通常，在这些附图中，准直入射光束100进入内部反射锥面镜系统中，且作为会聚光束200射 出。然而，本领域的技术人员可以理解，对于沿着相反路径进入而作为准直光束射出的会聚 光束来说，说明同样是有效适用的。然而，对于光束100作为入射光束的情况来说，将看到图 不的基本系统具有三个基本构件:入射部分10、输出部分20和包括空腔30的中心部分。入射 部分10的特征在于，具有平坦的输入表面10A、内锥形中心反射表面10B(在此，也称作第一 反射锥面镜内中心反射表面)和内环形或环绕的倾斜反射侧表面10C(在此，也称作第一反 射锥面镜内远端反射表面）。然而，在这点应当指出，术语"锥形尽管基本和总体上是正确 的-但不应认为将这些表面限制为精确的锥形形状，因为绝大部分的表面增加有较高阶的 非球面项，以优化用于给定的应用场合。
[0061] 利用反射锥面镜的本发明与其他反射系统或反射折射系统之间的重要区别在于， 所采用的两个或更多个锥形反射表面应认为是"大致锥形的"。在真实锥形的回转表面（因 此，为旋转对称表面）的顶点处，所述表面的偏导数是不连续的。锥体的所有侧共同地会聚 于单个点，在所述单个点处，导数未被定义。实际中，由于制造公差原因，该奇异点不能真实 地制造。或者通过设计它可为:顶点有目的地被选择成通过增加较高阶的非球面项不是不 连续的。通常，给定反射表面的垂度，z(r)，通过奇次非球面模型描述。该多项式必须包含径 向坐标，r，的偶数次幂和奇数次幂，如以下总的表达式所给出，显示出，对于垂度，总共N个 偶数项和奇数项来修改球面等式：
[0063]其中，c是曲率，k是锥形常数，&1是多项式的系数。限于八项的更为限制性的形式 可被写为：
[0065]在任一情况下，是奇数次幂项，更尤其是r1项为反射锥面镜的表面赋予本发明中 采用的其圆锥形性能。
[0066] 通过参看图2和3中所示的光路可以看出，中心第一锥形表面10B和倾斜的第一侧 锥形表面10C基本上分别用作反射锥面镜对中的第一反射锥面镜的主、从锥形表面。同样 地，中心第二锥形表面20B(在此，也称作第二反射锥面镜内中心反射表面)和倾斜的第二侧 锥形表面20C(在此，也称作第二反射锥面镜内远端反射表面)基本上分别用作所述反射锥 面镜对中的第二反射锥面镜的主、从锥形表面。然而，本发明的该初始实施例与先前描述的 成对的反射锥面镜系统的区别不仅在于，其在此描述的应用，而且还在于:它基于在固体介 质（形成入射部分10和输出部分20的光学玻璃）内产生的反射和光路，以及因此它可主要依 赖于限界出空腔30的反射表面(表面10B、10C、20B和20C)处的全内反射(TIR)的光学原理、 而胜于依赖于这些表面处的镜面。
[0067] 全内反射（"TIR"）是一种光学现象，该光学现象发生于介质边界例如表面10B、 10C、20B和20C处，在此处，光线在边界处被足够地折射，以防止其传输通过边界，从而有效 地将它回送回来，即，反射所有光线。当光线跨过具有不同的折射系数的材料之间的边界 时，光束可部分在边界处折射和部分被反射。全内反射（"TIR"）仅可发生于光线从具有较高 的折射系数的介质(通常为密度较大的材料，例如形成入射部分10和输出部分20的材料)行 进到具有较低的折射系数的介质（通常为密度较小的介质，例如空腔30的空气）的位置处。 因此，例如，当光线初始进入入射部分10时，它可发生于从构成部分10、20的材料传递到空 腔30中的空气时，但不会发生于从空气传递到玻璃时。
[0068] "临界角"是入射角，这种全内反射发生于大于该入射角时，且入射角相对于折射 边界(表面10B、10C、20B和20C)处的"法线"测量。因此，如果入射角大于（即，较接近边界，而 远离法线）临界角，入射光线会完全地被阻止跨过表面，而是完全内反射回来(如图2和3所 示）。对于从玻璃行进到空气(或真空）中的可见光来说，临界角为近似41.5度。因此，在示出 的实施例中，在