[发明专利]光学系统、以及包括该光学系统的成像装置和成像系统

权利要求书

1.一种光学系统，包括：在从物侧朝向像侧的方向上依次布置的前组；遮光构件；以及后组，其中

所述遮光构件设置有在第一方向上伸长的开口，

所述前组具有非球面，所述前组在与第一方向平行的第一截面中在所述开口处不对物体成像，并且在与第一方向垂直的第二截面中在所述开口处形成所述物体的中间图像，

所述后组具有衍射面，所述衍射面在第二截面中将穿过所述开口的光束分离成不同波长的光束，并且在第二截面中将所述光束聚焦在不同位置上，并且

第二截面中的所述非球面的倾斜角度在第一方向上改变。

2.根据权利要求1所述的光学系统，其中，第二截面中的所述非球面的倾斜角度改变，使得轴上主光线和最外侧离轴主光线进入所述遮光构件的位置在与第一方向垂直的第二方向上变得彼此较靠近。

3.根据权利要求1所述的光学系统，其中，第二截面中的所述非球面的倾斜角度在第一方向上单调地变化。

4.根据权利要求1所述的光学系统，其中，所述前组具有第一非球面和第二非球面，所述第一非球面和第二非球面具有第二截面中的倾斜角度，所述倾斜角度在第一方向上改变。

5.根据权利要求4所述的光学系统，其中，以下条件被满足：

1.00≤|dT₁/dy|/|dT₂/dy|≤1.50，

其中，|dT₁/dy|和|dT₂/dy|指示第一非球面和第二非球面的来自单个物点的光束穿过的区域中的倾斜的变化，T₁指示第一非球面的倾斜角度，T₂指示第二非球面的倾斜角度，以及y指示相对于第一非球面和第二非球面中的每个的顶点的第一方向上的位置。

6.根据权利要求1所述的光学系统，其中，所述衍射面的基底表面是非球面。

7.根据权利要求1所述的光学系统，其中，在第一截面中，所述前组具有负焦度，并且所述后组具有正焦度。

8.根据权利要求1所述的光学系统，其中，所述遮光构件限制来自所述物体的光束在第一方向上的宽度。

9.根据权利要求1所述的光学系统，其中，所述开口在第二截面中的宽度为0.2mm或更小。

10.根据权利要求1所述的光学系统，其中，所述前组和所述后组的所有光学表面是反射面。

11.一种成像装置，包括：根据权利要求1至10中任一项所述的光学系统；以及接收由所述光学系统形成的图像的成像元件。

12.一种成像系统，包括：根据权利要求11所述的成像装置；以及传送单元，所述传送单元改变成像装置和物体的相对位置。

13.一种检查方法，包括：通过使用光学系统对物体成像以获得关于所述物体的图像信息的第一步骤；以及

基于所述图像信息来检查所述物体的第二步骤，

其中，所述光学系统包括在从物侧朝向像侧的方向上依次布置的前组、遮光构件和后组，

所述遮光构件设置有在第一方向上伸长的开口，

所述前组具有非球面，所述前组在与第一方向平行的第一截面中在所述开口处不对物体成像，并且在与第一方向垂直的第二截面中在所述开口处形成所述物体的中间图像，

所述后组具有衍射面，所述衍射面在第二截面中将穿过所述开口的光束分离成不同波长的光束，并且在第二截面中将所述光束聚焦在不同位置上，并且

第二截面中的所述非球面的倾斜角度在第一方向上改变。

14.根据权利要求13所述的检查方法，其中，第一步骤包括在与第一方向垂直的方向上移动所述物体的同时对所述物体成像的步骤。