[发明专利]一种具有长入瞳距的双波段像方远心扫描物镜

说明书

本发明公开了一种具有长入瞳距的双波段像方远心扫描物镜，沿着光轴从物侧至像侧依次为入瞳和光学透镜组，光学透镜组包括依次排列的：具有正光焦度的第一透镜，正光焦度的第二透镜，正光焦度第三透镜，负光焦度第四透镜，正光焦度第五透镜，正光焦度第六透镜，负光焦度第七透镜，正光焦度第八透镜，负光焦度第九透镜，正光焦度第十胶合透镜，正光焦度第十一透镜；所述入瞳位置设置在所述透镜组合的物方焦平面位置。本发明在传统像方远心光路上，利用二次成像，可将振镜扫描系统的入瞳距设计成远大于焦距的光学系统；并且加入双波段共焦设计，实现实时监控具有全视场高分辨率成像，小像差，低畸变的优点。

技术领域

本发明涉及光学技术领域，尤其涉及一种具有长入瞳距的双波段像方远心扫描物镜。

背景技术

振镜扫描系统的原理是光束经过准直后通过XY轴的反射后入射到聚焦透镜，光束被聚焦透镜聚焦在工作平面上。通过X和Y轴的转动，使得光束在聚焦平面内移动。传统监控式扫描振镜中，光源发出的光束经过准直后入射到XY扫描振镜上，经过振镜反射后入射到分光镜上，准直光束经过扫描物镜聚焦在样品上，其中XY扫描振镜放置在扫描物镜的入瞳位置，并且扫描物镜入瞳和扫描物镜物方焦平面位置重合，使得扫描物镜聚焦光线为像方远心光路；外置的环形光源照射在样品上，经过样品反射的光束通过扫描物镜、分光镜、2D监控镜头后聚焦在成像面上，从而达到实时监控的目的。

特别地，与之配套的前置物镜要求为像方远心镜头，像方远心光路是指将孔径光阑置于系统的物方焦平面处，此时进入物镜的光束的主光线都通过入瞳中心，也即孔径光阑中心的物方焦点，在像方，这些主光线都与光轴平行。采用像方远心镜头，利用像方远心光路对主光线走向的调制，使得系统像方射出的主光线平行于光轴，利用其平行光路的特点，在光线被样品表面反射后，可以近似延原光路返回。在可见光近红外波段，即400nm-1000nm，将XY扫描振镜放置在扫描物镜的光阑处，即入瞳位置，传统的远心光路入瞳距是小于或等于焦距。监控式振镜扫描系统现有的像方远心扫描物镜入瞳距比焦距要短，振镜放置于扫描物镜光阑处，由于振镜尺寸较大，当入瞳距不足以将振镜放置在光阑位置时，就需要将入瞳距加长，受制于结构限制，此时入瞳距将可能大于焦距，当入瞳距大于焦距时，如果采用单组透镜，整个系统的透镜口径较大，材料选取和加工较为困难，同时一次成像不能设计成像方远心光路，不能满足长入瞳距、实时2D监控的需求。

因此有必要设计一种具有长入瞳距的双波段像方远心扫描物镜，采用二次成像结构，在有足够的空间放置振镜的同时，整体光路系统为像方远心光路，满足在3D检测的同时进行2D监控的需求。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明一种具有长入瞳距的双波段像方远心扫描物镜，在双波段分光工作时，可以满足系统成像要求，实现2D监控。

本发明所采用的技术方案是：

一种具有长入瞳距的双波段像方远心扫描物镜，沿着光轴从物侧至像侧依次为入瞳和光学透镜组，所述光学透镜组包括依次排列的：具有正光焦度的第一透镜，正光焦度的第二透镜，正光焦度第三透镜，负光焦度第四透镜，正光焦度第五透镜，正光焦度第六透镜，负光焦度第七透镜，正光焦度第八透镜，负光焦度第九透镜，正光焦度第十胶合透镜，正光焦度第十一透镜；所述入瞳位置设置在所述透镜组合的物方焦平面位置。

优选地，所述双波段像方远心扫描物镜的入瞳距为L，其中70mm≤L≤90mm。

优选地，所述双波段像方远心扫描物镜的焦距为f，其中|f|＜L。