提出了分段环形曲面的面型描述及设计方法。提出了一种从非球面到分段环形曲面的高精度转换方法来建立初始曲面，并讨论了分段环形曲面的优化策略、实现方法和约束条件。将所设计的分段环形曲面应用于一款超短焦投影物镜的设计和优化中，优化后的系统总长仅为155 mm，最大畸变仅为1.36%。研究结果表明，该新型曲面可以提高光学系统设计的自由度和灵活性。