一種透鏡及其構成的透鏡組和應用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種透鏡，包括透明本體，透明本體的入射面為平面，出射面為滿足特定微分公式的曲面，所述曲面的三維輪廓僅在兩個方向發(fā)生變化。多個上述的透鏡均勻鑲嵌在一底座上形成透鏡組，而透鏡組又可以應用于高速共軸線性激光掃描儀。本發(fā)明所述的透鏡曲面的三維輪廓僅在兩個方向發(fā)生變化，因此在生產(chǎn)該透鏡時可同時打磨多個相同的透鏡，適合批量生產(chǎn)，而其構成的透鏡組在以通過透鏡組的底座中心點且垂直于底座的直線為旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時，可實現(xiàn)激光的共軸線性掃描，且透鏡組應用于掃描儀時，可實現(xiàn)激光的高速共軸線性掃描。
【專利說明】一種透鏡及其構成的透鏡組和應用

【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種透鏡及其構成的透鏡組及其應用，尤其是涉及一種適合批量生產(chǎn)的可實現(xiàn)激光的高速旋轉(zhuǎn)式共軸線性掃描的透鏡及其構成的透鏡組和應用，屬于光學【技術領域】。

【背景技術】
[0002]隨著科學技術的發(fā)展及生產(chǎn)中的需要，激光掃描技術得到了廣泛的應用和發(fā)展，尤其在激光掃描顯微成像、激光打印、激光切割等領域起著至關重要的作用。
[0003]掃描鏡是激光掃描技術的一個關鍵部分，目前通用的技術以反射式掃描為主，其中又以旋轉(zhuǎn)多面鏡反射式掃描，振鏡反射式掃描應用最為廣泛，但是反射式掃描又存在無法共軸、增大系統(tǒng)誤差、以及增大系統(tǒng)體積的缺點；而反射式高速掃描中，較為常用的高速旋轉(zhuǎn)式多面鏡由于其反射平面與旋轉(zhuǎn)軸平行的特點，導致多面鏡鏡面在高速旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生形變，從而降低了掃描的速度和精度。
[0004]現(xiàn)有的共軸掃描技術普遍存在無法進行線性掃描或造價過高的缺點，故需設計一種透鏡，其具有能實現(xiàn)高速共軸線性掃描且適合批量生產(chǎn)以降低生產(chǎn)成本。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服現(xiàn)有技術問題，本發(fā)明的目的在于提供一種適合批量生產(chǎn)、成本低、體積小、可實現(xiàn)實現(xiàn)激光的高速旋轉(zhuǎn)式共軸線性掃描的透鏡及其構成的透鏡組和應用。
[0006]為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案為:
[0007]一種透鏡，包括透明本體，其特征在于，所述的透明本體的入射面為平面，而透明本體的出射面則為一曲面，所述的曲面為滿足如式(I)所示的微分公式的曲面，

【權利要求】
1.一種透鏡，包括透明本體，其特征在于，所述的透明本體的入射面為平面，而透明本體的出射面則為一曲面，所述的曲面為滿足如式(I)所示的微分公式的曲面，
式⑴中，Z為透鏡在ζ方向的高度；r為光束到旋轉(zhuǎn)軸的徑向距離；cs為一常數(shù)^為透鏡所處介質(zhì)的折射率&為透鏡材料的折射率。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種透鏡，其特征在于，所述的透鏡本體的材料為玻璃、陶瓷、塑料中的任一種。
3.—種權利要求1所述的透鏡構成的透鏡組，其特征在于，包括底座和多個透鏡，底座所在的平面與單坐標系中的xy平面平行，所述的多個透鏡均勻鑲嵌在底座上，且多個透鏡的入射面均與底座所在的平面平行，此外，所述的多個透鏡的旋轉(zhuǎn)軸與底座的中心軸以及xyζ坐標系中ζ軸重合。
4.根據(jù)權利要求3所述的一種透鏡組，其特征在于，所述的底座為金屬或玻璃。
5.一種權利要求3所 述的透鏡組用于高速共軸線性激光掃描儀。
【文檔編號】G02B3/02GK104166174SQ201410365967
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年7月29日 優(yōu)先權日:2014年7月29日
【發(fā)明者】賴振華, 熊大曦, 楊西斌 申請人:中國科學院蘇州生物醫(yī)學工程技術研究所