一種f-theta光學透鏡系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種f-theta光學透鏡系統(tǒng)，從物面到像面方向，包括由六片鏡片組成的透鏡組，所述的透鏡組的光學共焦波長為532nm和632.84nm，鏡片一為光焦度為負的彎月形透鏡，鏡片二為光焦度為正的彎月形透鏡，鏡片三為光焦度為負的彎月形透鏡，鏡片四為光焦度為正的雙凸透鏡，鏡片五為光焦度為正的雙凸透鏡，鏡片六為光焦度為負的雙凹透鏡，光闌位于透鏡系統(tǒng)最前方，光闌與透鏡組之間具有間隔。本發(fā)明充分保證各個鏡片的工藝性，同時，在鏡片上采用普通材質，耐溫好、易加工等特點，可充分保證該光學系統(tǒng)的成本，前三片使用彎月型鏡片讓大尺寸的光線能進入系統(tǒng)從而保證大像面。
【專利說明】—種f-theta光學透鏡系統(tǒng)

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種光學鏡頭，尤其涉及一種f-theta光學透鏡系統(tǒng)，具有雙波長消色差、雙波長共焦、方形光闌、大像面。配合現(xiàn)代激光，量子技術的發(fā)展，可廣泛運用于激光掃描、激光打標、生物自聚焦檢測等領域。

【背景技術】
[0002]f-theta透鏡作為激光掃描系統(tǒng)中的重要組成部件，除在單波長激光掃描中的應用外，對激光彩印、生物樣本掃描等雙波長以及多波長掃描系統(tǒng)同樣具有廣泛應用。但目前市面上f-theta透鏡均只有一個波長,無法滿足需求。
[0003]激光掃描方面由于受到設備尺寸的限制，難以在成像面上有所突破，許多廠商使用多個鏡頭拼接成像，勢必引起圖片線性度的失真。
[0004]目前市面上主流振鏡均為方形振鏡，在掃描領域，振鏡均充當光闌的角色。但目前市面上的f-theta鏡頭設計時都為圓形光闌，很難與方形光闌形成一致性。


【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術問題是:克服現(xiàn)有技術中透鏡系統(tǒng)只有一個光學共焦波長的技術問題，提供一種f-theta光學透鏡系統(tǒng)，具有雙波長共焦的優(yōu)點。
[0006]本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是:一種f-theta光學透鏡系統(tǒng)，從物面到像面方向，包括由六片鏡片組成的透鏡組，所述的透鏡組的光學共焦波長為532nm和632.84nm，鏡片一為光焦度為負的彎月形透鏡，鏡片二為光焦度為正的彎月形透鏡，鏡片三為光焦度為負的彎月形透鏡，鏡片四為光焦度為正的雙凸透鏡，鏡片五為光焦度為正的雙凸透鏡，鏡片六為光焦度為負的雙凹透鏡，光闌位于透鏡系統(tǒng)最前方，光闌與透鏡組之間具有間隔。
[0007]作為優(yōu)選，所述的鏡片五和鏡片六為膠合件，可保證消色差。
[0008]六個鏡片的曲率R1、R2、中心厚度D、光學折射率Nd、阿貝系數(shù)Vd分別滿足以下條件:
[0009]鏡片一:-20〈Rl〈-10、-50〈R2〈-60、l〈D〈l.5、1.65〈Nd〈l.75、30〈Vd〈40 ；
[0010]鏡片二:-60〈Rl〈-50、-20〈R2〈-30、5〈D〈7、l.6〈Nd〈l.7、50〈Vd〈60 ；
[0011]鏡片三:-150〈Rl〈-120、-50〈R2〈40、7〈D〈8、l.7〈Nd〈l.8、50〈Vd〈60 ；
[0012]鏡片四:70〈R1〈80、-220〈R2〈-210、10〈D〈11、1.8〈Nd〈l.9、40〈Vd〈50 ；
[0013]鏡片五:30〈R1〈40、-110〈R2〈-100、8〈D〈10、1.6〈Nd〈l.7、50〈Vd〈70 ；
[0014]鏡片六:-110〈Rl〈-100、20〈R2〈30、2〈D〈3、l.7〈Nd〈l.8、20〈Vd〈30。
[0015]所述的鏡片一與鏡片二光學間隙為0.9mm,鏡片二與鏡片三的光學間隙為0.2mm,鏡片三與鏡片四的光學間隙為0.7mm,鏡片四與鏡片五和鏡片六的光學間隙為1.2mm。
[0016]進一步的為保證實際應用中振鏡為方形的一致性，所述的光闌形狀為方形。
[0017]本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明充分保證各個鏡片的工藝性，同時，在鏡片上采用普通材質，耐溫好、易加工等特點，可充分保證該光學系統(tǒng)的成本，前三片使用彎月型鏡片讓大尺寸的光線能進入系統(tǒng)從而保證大像面。
[0018]本發(fā)明的f-theta光學透鏡系統(tǒng)的參數(shù)為:有效焦距:f = 40mm ;非線性度〈0.05% ;波長使用532nm與632.8nm，二者在0.707帶消色差同時共焦；成像靶面:像高25mm ;光圈大小:F# = 1.4.0。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
[0020]圖1是本發(fā)明的f-theta光學透鏡系統(tǒng)優(yōu)選實施例的結構示意圖；
[0021]圖2為本發(fā)明的光學傳遞函數(shù)示意圖；
[0022]圖3為本發(fā)明畸變示意圖；
[0023]圖4為本發(fā)明f-theta畸變示意圖；
[0024]圖5為本發(fā)明消色差示意圖。
[0025]圖中:1、鏡片一，2、鏡片二,3、鏡片三,4、鏡片四，5、鏡片五,6、鏡片六,7、光闌

【具體實施方式】
[0026]現(xiàn)在結合附圖對本發(fā)明作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發(fā)明的基本結構，因此其僅顯示與本發(fā)明有關的構成。
[0027]如圖1所示，本發(fā)明的一種f-theta光學透鏡系統(tǒng)，從物面到像面方向，包括由六片鏡片組成的透鏡組，所述的透鏡組的光學共焦波長為532nm和632.84nm,鏡片一 I為光焦度為負的彎月形透鏡，鏡片二 2為光焦度為正的彎月形透鏡，鏡片三3為光焦度為負的彎月形透鏡，鏡片四4為光焦度為正的雙凸透鏡，鏡片五5為光焦度為正的雙凸透鏡，鏡片六6為光焦度為負的雙凹透鏡，光闌7位于透鏡系統(tǒng)最前方，光闌7與透鏡組之間具有間隔。
[0028]作為優(yōu)選，所述的鏡片五5和鏡片六6為膠合件，可保證消色差。
[0029]六個鏡片的曲率R1、R2、中心厚度D、光學折射率Nd、阿貝系數(shù)Vd分別滿足以下條件:
[0030]鏡片一1:-20〈Rl〈-10、-50〈R2〈-60、l〈D〈l.5、1.65〈Nd〈l.75、30〈Vd〈40 ；
[0031]鏡片二2:-60〈Rl〈-50、-20〈R2〈-30、5〈D〈7、l.6〈Nd〈l.7、50〈Vd〈60 ；
[0032]鏡片三3:-150〈Rl〈-120、-50〈R2〈40、7〈D〈8、l.7〈Nd〈l.8、50〈Vd〈60 ；
[0033]鏡片四4:70〈R1〈80、-220〈R2〈-210、10〈D〈11、1.8〈Nd〈l.9、40〈Vd〈50 ；
[0034]鏡片五5:30〈R1〈40、-110〈R2〈-100、8〈D〈10、1.6〈Nd〈l.7、50〈Vd〈70 ；
[0035]鏡片六6:-110〈Rl〈-100、20〈R2〈30、2〈D〈3、l.7〈Nd〈l.8、20〈Vd〈30。
[0036]所述的鏡片一 I與鏡片二 2光學間隙為0.9mm,鏡片二 2與鏡片三3的光學間隙為0.2mm,鏡片三3與鏡片四5的光學間隙為0.7mm,鏡片四4與鏡片五5和鏡片六6的光學間隙為1.2mm。
[0037]進一步的為保證實際應用中振鏡為方形的一致性，所述的光闌形狀為方形。
[0038]圖2為本發(fā)明的光學傳遞函數(shù)示意圖；
[0039]圖3為本發(fā)明畸變示意圖；
[0040]圖4為本發(fā)明f-theta畸變示意圖；
[0041]圖5為本發(fā)明消色差示意圖。
[0042]以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內容，相關工作人員完全可以在不偏離本項發(fā)明技術思想的范圍內，進行多樣的變更以及修改。本項發(fā)明的技術性范圍并不局限于說明書上的內容，必須要根據(jù)權利要求范圍來確定其技術性范圍。
【權利要求】
1.一種f-theta光學透鏡系統(tǒng)，其特征在于:從物面到像面方向，包括由六片鏡片組成的透鏡組，鏡片一為光焦度為負的彎月形透鏡，鏡片二為光焦度為正的彎月形透鏡，鏡片三為光焦度為負的彎月形透鏡，鏡片四為光焦度為正的雙凸透鏡，鏡片五為光焦度為正的雙凸透鏡，鏡片六為光焦度為負的雙凹透鏡，光闌位于透鏡系統(tǒng)最前方，光闌與透鏡組之間具有間隔。
2.根據(jù)權利要求1所述的f-theta光學透鏡系統(tǒng)，其特征在于:所述的鏡片五和鏡片TK為I父合件。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的f-theta光學透鏡系統(tǒng)，其特征在于:六個鏡片的曲率Rl、R2、中心厚度D、光學折射率Nd、阿貝系數(shù)Vd分別滿足以下條件:
鏡片一:-20〈Rl〈-10、-50〈 R2〈-60、l〈D〈l.5、1.65〈Nd〈l.75、30〈Vd〈40 ；
鏡片二:-60〈Rl〈-50、-20〈R2〈-30、5〈D〈7、l.6〈Nd〈l.7、50〈Vd〈60 ；
鏡片三:-150〈Rl〈-120、-50〈R2〈40、7〈D〈8、l.7〈Nd〈l.8、50〈Vd〈60 ；
鏡片四:70〈R1〈80、-220〈R2〈-210、10〈D〈11、1.8〈Nd〈l.9、40〈Vd〈50 ；
鏡片五:30〈R1〈40、-110〈R2〈-100、8〈D〈10、1.6〈Nd〈l.7、50〈Vd〈70 ；
鏡片六:-110〈Rl〈-100、20〈R2〈30、2〈D〈3、l.7〈Nd〈l.8、20〈Vd〈30。
4.根據(jù)權利要求2所述的f-theta光學透鏡系統(tǒng)，其特征在于:所述的鏡片一與鏡片二光學間隙為0.9mm,鏡片二與鏡片三的光學間隙為0.2mm,鏡片三與鏡片四的光學間隙為0.7mm,鏡片四與鏡片五和鏡片六的光學間隙為1.2mm。
5.根據(jù)權利要求1所述的f-theta光學透鏡系統(tǒng)，其特征在于:所述的光闌形狀為方形。
6.根據(jù)權利要求1所述的f-theta光學透鏡系統(tǒng)，其特征在于:所述的透鏡組的光學共焦波長為532nm和632.84nm。
【文檔編號】G02B13/00GK104076485SQ201410307715
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年6月30日 優(yōu)先權日:2014年6月30日
【發(fā)明者】吳連平, 江東明, 陳藝敏, 江虹 申請人:蘇州萊能士光電科技有限公司