[发明专利]高数值孔径扫描透镜

说明书

本发明属于光学扫描成像技术领域，具体公开了一种高数值孔径扫描透镜，包括扫描器和若干镜片，透镜根据光波长计算的后焦平面位于透镜镜体之外；扫描器为单一的单轴扫描器或单一的双轴扫描器时，单一的单轴扫描器或单一的双轴扫描器位于透镜的后焦平面；扫描器为一组两个的单轴扫描器时，透镜的后焦平面位于一组两个的单轴扫描器的中间位置。本发明采用保持入射光束直径不变，增大视场角，外置透镜后焦平面的设计理念，提供一种低成本、小体积的高数值孔径大视场扫描透镜。

技术领域

本发明涉及光学扫描成像技术领域，具体涉及一种高数值孔径扫描透镜。

背景技术

普通的扫描透镜用于将扫描器的反射光束进行聚焦，具有较大的视场角和较小的孔径角，而为了获得尽可能小的聚焦光斑，需要进一步提高孔径角。然而目前市场上没有这样一种同时具有大视场角和大孔径角的扫描透镜，这类设计需求对透镜设计提出了挑战。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高数值孔径扫描透镜，以实现一种同时具有大视场角和大孔径角的扫描透镜，获得尽可能小的聚焦光斑。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种高数值孔径扫描透镜，包括扫描器和若干镜片，透镜根据激发光波长计算的后焦平面位于透镜镜体之外；扫描器为单一的单轴扫描器或单一的双轴扫描器时，单一的单轴扫描器或单一的双轴扫描器位于透镜的后焦平面；扫描器为一组两个的单轴扫描器时，透镜的后焦平面位于一组两个的单轴扫描器的中间位置。

本发明的工作原理在于：本发明与普通扫描透镜相比，本发明具有超短焦距，高数值孔径，较小视场角，因此本发明与普通扫描透镜很大区别，是独一无二的。在使用时，使用单一的单轴扫描器或单一的双轴扫描器时，单一的单轴扫描器或单一的双轴扫描器位于的一种高数值孔径扫描透镜的后焦平面；使用一组两个的单轴扫描器时，的一种高数值孔径扫描透镜的后焦平面位于一组两个的单轴扫描器的中间位置，由于本发明的透镜后焦平面远离透镜镜体（通常为数毫米远），因此有足够的空间安装扫描器。

进一步，透镜的视场直径大于或者等于1毫米。

进一步，透镜的视场角大于等于 20 度。

进一步，透镜的入射光束直径大于或等于 5 毫米。本方案保持现有的入射光束直径不变，解决了现有大视场透镜需要增大入射光束直径导致透镜体积较大的问题。

进一步，透镜的数值孔径大于或等于 0.7。此为较佳的大数值孔径大小。进一步，透镜的工作距离大于或等于 1 毫米。此为较佳的透镜工作距离。

进一步，镜片数量为五个。本方案采用五个镜片，为最佳镜片数量。

进一步，镜片的材质为光学玻璃或高分子聚合物或红外成像材料。以上三种材料均为镜片可采用的较佳材料。

附图说明

图 1 为本发明的实施方式一的光学结构示意图；

图 2 为本发明的实施方式一的激发光波长的点列图；

图 3 为本发明的实施方式一的激发光波长的傅里叶变换调制传递函数图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细的说明：