CN112596218A - 一种大景深红外波长扫描镜头 - Google Patents

一种大景深红外波长扫描镜头 Download PDF

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Abstract

本发明提出了一种大景深红外波长扫描镜头,包括第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜,第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜沿着物方到像方的方向在光轴上依次设置,最终将光能量汇聚到像面上,第一透镜为带有偶次非球面的双凸正透镜,第二透镜、第三透镜和第四透镜均为凹凸球面正透镜。系统工作的典型波长为1550nm,系统总焦距F和入瞳孔径d满足:2<d/F<2.5。通过设置第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜,可以提高扫描镜头的光能量收集能力,从而提高在光学计量应用中的目标测距精度。

Description

一种大景深红外波长扫描镜头
技术领域
本发明设计光学镜头领域,具体地涉及一种适用于扫描仪、全站仪等光学测量仪器的大景深红外波长扫描镜头。
背景技术
随着建筑业及制造业技术的提升和规模扩大,以及当代人们对建筑文化遗产保护需求的增长,对于建筑及加工结构件的三维建模需求日渐提高。三维扫描技术分为接触式和非接触式,而对于建筑建模、元器件加工等领域来说,只能使用非接触式的三维扫描,其使用激光加载调制信号,发射后经过景物反射回接收系统被收集到光敏面上,通过与初始光波信号的对比解算出目标景物的距离信息。
传统激光雷达的工作距离可以近似认为对于光能量接收系统是无穷远入射,而一般便携式扫描仪的工作范围一般在几米的范围内,不适用于远处的结构建模。为保证测量精度,探测器的光敏面大小有限,一般在几百微米直径范围内,所以为保证接收能量一般扫描仪器的工作范围限定在相对镜头的近处或者远处,无法实现近处和远处的同时扫描,工作距离范围较窄。为保证人眼使用安全,在使用大功率激光对远处物体进行扫描时一般使用红外波长的激光,因此,需要一种能够工作于红外波长激光下的扫描镜头,提升工作距离范围。
发明内容
本发明针对扫描仪对于近处及远处(可以视为无穷远)物体同时扫描建模的要求提供一种工作于红外波长(1550nm)的扫描镜头,能在不变焦的情况下在不同距离接收目标反射回的光信号,具有小光圈,大景深的特点。
为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
本发明的实施方式提供了一种大景深红外波长扫描镜头,所述大景深红外波长扫描镜头,包含沿着光轴从物方到像方的方向依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜;其特征在于:所述第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜沿着物方到像方的方向在光轴上依次设置;第一透镜为带有偶次非球面的双凸正透镜,第二透镜、第三透镜和第四透镜均为凹凸球面正透镜;所述大景深红外波长扫描镜头系统总焦距F和入瞳孔径d满足:2<d/F<2.5。
所述第一透镜的物侧面曲率半径R1、所述第一透镜的像侧面曲率半径为R2、所述第一透镜的有效焦距f1、所述第一透镜的轴上厚度d1和所述大景深红外波长扫描镜头的光学
总长L满足:
-2.10≤(R1+R2)/(R1-R2)≤-0.25;
1.00≤f1/F≤3.70;
0.10≤d1/L≤0.30;
进一步地,所述大景深红外波长扫描镜头满足:
-1.00≤(R1+R2)/(R1-R2)≤-0.50;
1.80≤f1/F≤2.40;
0.20≤d1/L≤0.25;
所述第二透镜的物侧面曲率半径R3、所述第二透镜的像侧面曲率半径R4、所述第二透镜的有效焦距f2、所述第二透镜的轴上厚度d2和所述大景深红外波长扫描镜头的光学总长L满足:
-2.50≤(R3+R4)/(R3-R4)≤-1.50;
0.80≤f2/F≤3.00;
0.10≤d2/L≤0.45;
进一步地,所述大景深红外波长扫描镜头满足:
-2.20≤(R3+R4)/(R3-R4)≤-1.90;
1.10≤f2/F≤1.90;
0.20≤d2/L≤0.30;
所述第三透镜的物侧面曲率半径R5、所述第三透镜的像侧面曲率半径R6、所述第三透镜的有效焦距f3、所述第三透镜的轴上厚度d3和所述大景深红外波长扫描镜头的光学总长L满足:
15.00≤(R5+R6)/(R5-R6)≤22.00;
8.50≤f3/F≤11.50;
0.05≤d3/L≤0.25;
进一步地,所述大景深红外波长扫描镜头满足:
18.00≤(R5+R6)/(R5-R6)≤20.00;
9.50≤f3/F≤10.50;
0.10≤d3/L≤0.20;
所述第四透镜的物侧面曲率半径R7、所述第四透镜的像侧面曲率半径R8、所述第四透镜的有效焦距f4、所述第四透镜的轴上厚度d4和所述大景深红外波长扫描镜头的光学总长L满足:
-5.10≤(R7+R8)/(R7-R8)≤-0.60;
1.20≤f4/F≤7.80;
0.02≤d4/L≤0.70;
所述大景深红外波长扫描镜头满足:
-3.40≤(R7+R8)/(R7-R8)≤-1.60;
2.80≤f4/F≤4.60;
0.04≤d4/L≤0.50;
所述第三透镜的物侧面边缘在光轴上的投影位于第二透镜的像侧面边缘在光轴上的投影之内。
所述第一透镜与第二透镜在光轴上的距离为0.25-0.35mm,所述第二透镜与第三透镜在光轴上的距离为5.85-5.95mm,所述第三透镜与第四镜在光轴上的距离为0.02-0.12mm。
所述大景深红外波长扫描镜头的总光学长度L小于或等于75毫米。
进一步地,所述大景深红外波长扫描镜头的总光学长度L小于或等于60毫米。
与现有技术相比,本发明具备的有益效果在于:
本发明的扫描镜头利用四片正光焦度的透镜最大程度缩小光圈值,同时利用正透镜叠加所产生的球差可以在物距由远到近变化时减小像面光斑的弥散程度,有利于将光能量收集在较小的光敏面上。由于整个扫描镜头为定焦系统,所以在物距缩小时像面光斑会有增大,但本发明的镜头经过验证,其在1.5-50m的范围内均有较好的能量收集效果,可工作范围较大,满足小光圈、大景深;其长度不超过75毫米,满足超薄化设计要求。
附图说明
下面给出对发明实施方案附图的简要介绍,参照阅读会对本发明的优点和总体结构有更清晰的认识,本领域相关人士也能根据附图得到其他和本发明有关的特征参数。
图1是本发明大景深红外波长扫描镜头的结构示意图;
图2是图1所示大景深红外波长扫描镜头物距50m时的光路图;
图3是图1所示大景深红外波长扫描镜头物距10m时的光路图;
图4是图1所示大景深红外波长扫描镜头物距5m时的光路图;
图5是图1所示大景深红外波长扫描镜头物距1.5m时的光路图;
图6-1是图1所示大景深红外波长扫描镜头在给定光源下物距50m的像面照度分布图;
图6-2是图6-1展示的像面照度的剖面曲线图;
图7-1是图1所示大景深红外波长扫描镜头在给定光源下物距10m的像面照度分布图;
图7-2是图7-1展示的像面照度的剖面曲线图;
图8-1是图1所示大景深红外波长扫描镜头在给定光源下物距5m的像面照度分布图;
图8-2是图8-1展示的像面照度的剖面曲线图;
图9-1是图1所示大景深红外波长扫描镜头在给定光源下物距1.5m的像面照度分布图。
图9-2是图9-1展示的像面照度的剖面曲线图;
图10是图1所示大景深红外波长扫描镜头在在给定光源下像面照度-物距的归一化曲线与理想曲线的对比图;
图中:1第一透镜、2第二透镜、3第三透镜、4第四透镜。
具体实施方式
为了更好的说明本发明的优点及特性,下面结合附图对本发明进行具体阐述。所描述的实施例仅仅是本发明的一个实施例,而本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例都属于本发明保护的范围。
参考附图,本发明提供了一种大景深红外波长扫描镜头。图1所示为本发明第一实施方式的大景深红外波长扫描镜头,该扫描镜头包括四个透镜。具体的,所述大景深红外波长扫描镜头,由物侧到像侧沿光轴依次布置:第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3和第四透镜4。
在本实施方式中,第一透镜1为带有偶次非球面的双凸正透镜,第二透镜、第三透镜和第四透镜均为凹凸球面正透镜。
在本实施方式中,四块透镜采用不同的玻璃材质。定义透镜1的d线折射率为nd1,阿贝数为v1,满足13<v1/nd1<16;优选地,满足14<v1/nd1<15;定义透镜2的d线折射率为nd2,阿贝数为v2,满足24<v2/nd2<27;优选地,满足25<v2/nd2<26;定义透镜3的d线折射率为nd3,阿贝数为v3,满足13<v3/nd3<16;优选地,满足14<v3/nd3<15;定义透镜4的d线折射率为nd4,阿贝数为v4,满足24<v4/nd4<27;优选地,满足25<v4/nd4<26;在关系式范围内有利于实现对红外光能量的聚焦。
本实施方式中大景深红外波长扫描镜头系统总焦距F和入瞳孔径d满足:2<d/F<2.5。在关系式范围内透镜具有足够小的光圈数,有利于在一个大的物距范围内缩短光线汇聚点变化范围,在光学系统不变的情况下可以保证探测器在不同测量范围内对光能量的收集。
本实施方式中大景深红外波长扫描镜头第一透镜1的物侧面曲率半径R1、第一透镜1的像侧面曲率半径R2满足:-2.10≤(R1+R2)/(R1-R2)≤-0.25;进一步地,满足-1.00≤(R1+R2)/(R1-R2)≤-0.50;在关系式的范围内可以在保证透镜光焦度的同时,采用双凸透镜可以减小物镜的球差,有利于后续镜片对光线的收集聚焦效果,能够有效地收集光能量。
本实施方式中第一透镜1的有效焦距f1、第一透镜1的轴上厚度d1和大景深红外波长扫描镜头的光学总长L满足:
1.00≤f1/F≤3.70 (1)
0.10≤d1/L≤0.30 (2)
其中,关系式(1)规定了第一透镜1焦距和扫描镜头总焦距的比值,通过将第一透镜1的焦距控制在上述范围有利于在保证透镜光焦度的同时过分偏折光线有利于后续镜头的收集;满足关系式(2)有利于缩短系统长度,减少机械装配难度。优选地,满足:
1.80≤f1/F≤2.40 (3)
0.20≤d1/L≤0.25 (4)
本实施方式中大景深红外波长扫描镜头的第二透镜2的物侧面曲率半径R3、第二
透镜2的像侧面曲率半径R4满足:-2.50≤(R3+R4)/(R3-R4)≤-1.50;进一步地,满足-2.20≤(R3+R4)/(R3-R4)≤-1.90;在关系式的范围内保证透镜光焦度,同时利用弯月透镜的特性能够在最小化球差的情况下有效减小系统焦距,从而提高系统的相对孔径。
本实施方式中第二透镜2的有效焦距f2、第二透镜2的轴上厚度d2和大景深红外波长扫描镜头的光学总长L满足:
0.80≤f2/F≤3.00 (5)
0.10≤d2/L≤0.45 (6)
其中,关系式(5)规定了第二透镜2焦距和扫描镜头总焦距的比值,通过将第二透镜2的焦距控制在上述范围有利于减小系统总焦距,从而增大系统相对孔径;满足关系式(6)有利于缩短系统长度,实现轻薄化。优选地,满足:
1.10≤f2/F≤1.90 (7)
0.20≤d2/L≤0.30 (8)
本实施方式中大景深红外波长扫描镜头第三透镜3的物侧面曲率半径R5、第三透镜3的像侧面曲率半径R6满足:15.00≤(R5+R6)/(R5-R6)≤22.00;进一步地,满足18.00≤(R5+R6)/(R5-R6)≤20.00;在关系式的范围内保证透镜光焦度,可以有效减小系统焦距从而增大系统的相对孔径,同时凹面的设置能够减小第一透镜1和第二透镜2产生的正球差,有利于系统有效地收集光能量。
本实施方式中第三透镜3的有效焦距f3、第三透镜3的轴上厚度d3和大景深红外波长扫描镜头的光学总长L满足:
8.50≤f3/F≤11.50 (9)
0.05≤d3/L≤0.25 (10)
其中,关系式(9)规定了第三透镜3焦距和扫描镜头总焦距的比值,通过将第三透镜3的焦距控制在上述范围有利于减小系统光圈值以增大景深;满足关系式(10)有利于缩短系统长度,减少机械装配难度。优选地,满足:
9.50≤f3/F≤10.50 (11)
0.12≤d3/L≤0.20 (12)
本实施方式中大景深红外波长扫描镜头所述第四透镜4的物侧面曲率半径R7、第四透镜4的像侧面曲率半径R8满足:-5.10≤(R7+R8)/(R7-R8)≤-0.60;进一步地,满足-3.40≤(R7+R8)/(R7-R8)≤-1.60;在关系式的范围内保证透镜光焦度,可以在一个小的系统总焦距下保证充分的后截距方便安装探测器。同时弯月形透镜一定球差的引入也可以在远处(典型值为50m)不令离焦的像面弥散得过大影响收集。
本实施方式中第四透镜4的有效焦距f3、第四透镜4的轴上厚度d4和大景深红外波长扫描镜头的光学总长L满足:
1.20≤f4/F≤7.80 (13)
0.02≤d4/L≤0.70 (14)
其中,关系式(13)规定了第四透镜4焦距和扫描镜头总焦距的比值,通过将第四透镜4的焦距控制在上述范围有利于在保证足够小的系统焦距从而增大系统相对孔径;满足关系式(14)有利于缩短系统长度,实现轻薄化。优选地,满足:
2.80≤f4/F≤4.60 (15)
0.04≤d4/L≤0.50 (16)
本实施方式中第三透镜3的一部分边缘位于第二透镜2的像侧凹球面之内,如此设置透镜可以使第三透镜3最大化减少第二透镜2的弯月形特性引入的球差,平缓光线以方便后续镜头对光线的收集处理。
本实施方式中第一透镜1与第二透镜2在光轴上的距离为0.25-0.35mm,第二透镜2与第三透镜3在光轴上的距离为5.85-5.95mm,第三透镜3与第四透镜4在光轴上的距离为0.02-0.12mm。满足上述关系使大景深红外波长扫描镜头在结构上更紧凑,利于保证小的镜头总焦距,同时紧凑的镜头结构也有利于大景深红外波长扫描镜头在物距大范围变化时能保持较为相似的光学性能。
本实施方式中大景深红外波长扫描镜头的总光学长度L小于或等于75毫米,有利于实现小光圈大景深的光学特性以及实现轻薄化;更优选地,扫描镜头的总光学长度L小于或等于60毫米。
当满足上述各关系式时,大景深红外波长扫描镜头在具有良好光学性能的同时具有小光圈即大的景深,以及短的光学长度;由于本扫描镜头为非成像系统,对像差无要求,所以本实例不同于传统成像精通采用正负透镜组合消像差,而使用四片正光焦度的透镜最大程度缩小光圈值,同时正确利用正透镜叠加所产生的球差可以在物距由远到近变化时减小像面光斑的弥散程度,有利于将光能量收集在较小的光敏面上。根据大景深红外波长扫描镜头的特性,该大景深红外波长扫描镜头适合用在全站仪、激光雷达等扫描范围大,无像质要求的光学计量仪器中用于光能量收集。
本发明的扫描镜头中四个透镜优选为圆形轮廓,方便安装。
下面将用实例进行说明本发明的大景深红外波长扫描镜头。焦距、轴上距离、曲率半径、轴上厚度的单位为mm。TTL:光学总长即第一透镜1的第一面中心到探测器面即像面的空间长度,单位为mm;光圈值指大景深红外波长扫描镜头的有效焦距和入瞳直径ENPD的比值。
以下示出了图1所示的大景深红外波长扫描镜头的设计数据。
表1列出了大景深红外波长扫描镜头的第一透镜1至第四透镜4的物侧面曲率半径和像侧面曲率半径R、各透镜的轴上厚度以及相邻两透镜间的距离d、折射率nd及阿贝数vd。需要说明的是,本实施方式中,R与d的单位均为毫米(mm)。
表1大景深红外波长扫描镜头的设计参数
Figure BDA0002810945460000071
其中,各符号的含义如下。
R:光学面中心处的曲率半径;
S1:孔径光阑;
R1:第一透镜1的物侧面的曲率半径;
R2:第一透镜1的像侧面的曲率半径;
R3:第二透镜2的物侧面的曲率半径;
R4:第二透镜2的像侧面的曲率半径;
R5:第三透镜3的物侧面的曲率半径;
R6:第三透镜3的像侧面的曲率半径;
R7:第四透镜4的物侧面的曲率半径;
R8:第四透镜4的像侧面的曲率半径;
d:透镜的沿光轴厚度、透镜之间的沿光轴空气间隔;
d0:光阑到第一透镜1物侧面中心的沿光轴方向距离;
d1:第一透镜1的沿光轴厚度;
d2:第一透镜1的像侧面到第二透镜L2的物侧面的沿光轴空气间隔;
d3:第二透镜2的沿光轴厚度;
d4:第二透镜2的像侧面到第三透镜3的物侧面的沿光轴空气间隔;
d5:第三透镜3的沿光轴厚度;
d6:第三透镜3的像侧面到第四透镜4的物侧面的沿光轴空气间隔;
d7:第四透镜4的沿光轴厚度;
d8:第四透镜4的像侧面到像面的沿光轴空气间隔;
nd1:透镜1玻璃材料d线的折射率;
vd1:透镜1玻璃材料阿贝数;
nd2:透镜2玻璃材料d线的折射率;
vd2:透镜2玻璃材料阿贝数;
nd3:透镜3玻璃材料d线的折射率;
vd3:透镜3玻璃材料阿贝数;
nd4:透镜4玻璃材料d线的折射率;
vd4:透镜4玻璃材料阿贝数;
表2列出了大景深红外波长扫描镜头中透镜1表面R1和R2的非球面数据。
表2大景深红外波长扫描镜头中透镜1表面R1和R2的非球面数据
Figure BDA0002810945460000091
其中,k是圆锥系数,A2、A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16是非球面系数。
图2、图3、图4和图5分别示出了波长为1550nm的光在物距50m、10m、5m、1.5m时经过大景深红外波长扫描镜头后的光路图;由于整个扫描镜头为定焦系统,所以在物距缩小时像面光斑会有增大,但在1.5-50m的范围内均有较好的能量收集效果。
图6、图7、图8和图9则分别示出了波长为1550nm的光在物距50m、10m、5m、1.5m时经过大景深红外波长扫描镜头后的像面辐射照度分布图。设定的光源为半径5mm圆形朗伯辐射体,设定的光源辐射照度为1000瓦/平方米,设定的像面大小为直径0.2mm圆形探测器,图6-1、7-1、8-1、9-1为像面照度灰度分布图,图6-2、7-2、8-2、9-2为像面照度的剖面曲线图。图6-2、7-2、8-2、9-2中横坐标为探测器光敏面位置,区间为-0.1mm-0.1mm代表直径200um的圆形探测器;图中纵坐标为探测器上的辐射照度分布。图中两条曲线较深的代表过像面中心的水平截面照度分布,较浅的曲线代表过像面中心的垂直截面照度分布,两条曲线的重合度越高代表像面照度分布越均匀。可以看到系统在1.5-50m的范围内具有良好的光能量收集性能。
归一化后的像面辐射照度分布如图10所示,其中实线是大景深红外波长扫描镜头在不同距离下的像面照度分布,虚线是按照距离-平方关系给出的照度理想曲线。可以看到在50m-7m附近,大景深红外波长扫描镜头都可以在200um的光敏面范围内较理想地收集反射光能量;在7m以内的近处也不会有强烈衰减,保持了较好的收集光能力。
在本实施方式中,扫描镜头的入瞳直径ENPD为65mm。扫描镜头满足小光圈、大景深、超薄化的设计要求且具有优秀的光学特征。
以上列举的仅是本发明的具体实施例。显然,本发明不限于以上实施例,还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形,均应认为是本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种大景深红外波长扫描镜头,包括第一透镜(1)、第二透镜(2)、第三透镜(3)和第四透镜(4),其特征在于:所述第一透镜(1)、第二透镜(2)、第三透镜(3)和第四透镜(4)沿着物方到像方的方向在光轴上依次设置,所述的第一透镜(1)为带有偶次非球面的双凸正透镜,第二透镜、第三透镜和第四透镜均为凹凸球面正透镜;
所述第一透镜(1)与第二透镜(2)在光轴上的距离为0.25-0.35mm,所述第一透镜(2)与第三透镜(3)在光轴上的距离为5.85-5.95mm,所述第一透镜(3)与第四镜(4)在光轴上的距离为0.02-0.12mm;所述大景深红外波长扫描镜头总焦距F和入瞳孔径d满足:2<d/F<2.5;所述大景深红外波长扫描镜头的总光学长度L小于或等于75毫米。
2.根据权利要求1所述的一种大景深红外波长扫描镜头,其特征在于:所述第一透镜(1)的物侧面曲率半径R1、像侧面曲率半径R2、有效焦距f1、轴上厚度d1和所述大景深红外波长扫描镜头的光学总长L满足:
-2.10≤(R1+R2)/(R1-R2)≤-0.25;
1.00≤f1/F≤3.70;
0.10≤d1/L≤0.30。
3.根据权利要求2所述的一种大景深红外波长扫描镜头,其特征在于,所述第一透镜(1)的物侧面曲率半径R1、像侧面曲率半径R2、有效焦距f1、轴上厚度d1和所述大景深红外波长扫描镜头的光学总长L满足:
-1.00≤(R1+R2)/(R1-R2)≤-0.50;
1.80≤f1/F≤2.40;
0.20≤d1/L≤0.25。
4.根据权利要求1所述的一种大景深红外波长扫描镜头,其特征在于:所述第二透镜(2)的物侧面曲率半径R3、像侧面曲率半径R4、有效焦距f2、轴上厚度d2和所述大景深红外波长扫描镜头的光学总长L满足:
-2.50≤(R3+R4)/(R3-R4)≤-1.50;
0.80≤f2/F≤3.00;
0.10≤d2/L≤0.45。
5.根据权利要求4所述的一种大景深红外波长扫描镜头,其特征在于,所述第二透镜(2)的物侧面曲率半径R3、像侧面曲率半径R4、有效焦距f2、轴上厚度d2和所述大景深红外波长扫描镜头的光学总长L满足:
-2.20≤(R3+R4)/(R3-R4)≤-1.90;
1.10≤f2/F≤1.90;
0.20≤d2/L≤0.30。
6.根据权利要求1所述的一种大景深红外波长扫描镜头,其特征在于:所述第三透镜(3)的物侧面曲率半径R5、像侧面曲率半径R6、有效焦距f3、轴上厚度d3和所述大景深红外波长扫描镜头的光学总长L满足:
15.00≤(R5+R6)/(R5-R6)≤22.00;
8.50≤f3/F≤11.50;
0.05≤d3/L≤0.25。
7.根据权利要求6所述的一种大景深红外波长扫描镜头,其特征在于,所述第三透镜(3)的物侧面曲率半径R5、像侧面曲率半径R6、有效焦距f3、轴上厚度d3和所述大景深红外波长扫描镜头的光学总长L满足:
18.00≤(R5+R6)/(R5-R6)≤20.00;
9.50≤f3/F≤10.50;
0.10≤d3/L≤0.20。
8.根据权利要求1所述的一种大景深红外波长扫描镜头,其特征在于:所述第四透镜(4)的物侧面曲率半径R7、像侧面曲率半径R8、有效焦距f4、轴上厚度d4和所述大景深红外波长扫描镜头的光学总长L满足:
-5.10≤(R7+R8)/(R7-R8)≤-0.60;
1.20≤f4/F≤7.80;
0.02≤d4/L≤0.70。
9.根据权利要求8所述的一种大景深红外波长扫描镜头,其特征在于,所述第四透镜(4)的物侧面曲率半径R7、像侧面曲率半径R8、有效焦距f4、轴上厚度d4和所述大景深红外波长扫描镜头的光学总长L满足:
-3.40≤(R7+R8)/(R7-R8)≤-1.60;
2.80≤f4/F≤4.60;
0.04≤d4/L≤0.50。
10.根据权利要求1所述的一种大景深红外波长扫描镜头,其特征在于,所述第三透镜(3)的一部分边缘位于第二透镜(2)的像侧凹球面之内,所述大景深红外波长扫描镜头的总光学长度L小于或等于60毫米。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115145005A (zh) * 2022-06-24 2022-10-04 浙江大学 一种适应中心遮挡的激光扫描镜头及其应用
CN116688370A (zh) * 2023-07-27 2023-09-05 苏州康捷医疗股份有限公司 一种基于光波能量控制的激光近视治疗光学系统

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1497288A (zh) * 2002-07-30 2004-05-19 里程碑株式会社 摄像镜头
JP2008096552A (ja) * 2006-10-10 2008-04-24 Ricoh Co Ltd 観察光学系、鏡胴ユニットおよびカメラ
CN102621669A (zh) * 2012-04-09 2012-08-01 中国电子科技集团公司第十一研究所 用于红外中波探测器的小型光学系统
US20130021506A1 (en) * 2007-12-04 2013-01-24 Dblur Technologies Ltd. Compact camera optics
CN103076669A (zh) * 2012-07-20 2013-05-01 玉晶光电(厦门)有限公司 便携式电子装置及其光学成像镜头
US20140036133A1 (en) * 2012-07-31 2014-02-06 Kantatsu Co., Ltd Imaging lens
CN205581382U (zh) * 2016-02-02 2016-09-14 广东旭业光电科技股份有限公司 一种光学镜头及摄像装置
CN107831630A (zh) * 2017-12-15 2018-03-23 浙江舜宇光学有限公司 投影镜头
CN108169877A (zh) * 2017-12-25 2018-06-15 瑞声声学科技(苏州)有限公司 摄像光学镜头
CN109116514A (zh) * 2018-09-04 2019-01-01 辽宁中蓝电子科技有限公司 大视场角度的虹膜识别镜头
CN111045194A (zh) * 2019-12-31 2020-04-21 惠州市星聚宇光学有限公司 一种红外镜头
CN111624743A (zh) * 2020-07-22 2020-09-04 常州市瑞泰光电有限公司 摄像光学镜头
CN111936907A (zh) * 2019-09-04 2020-11-13 深圳市海谱纳米光学科技有限公司 一种光学镜头和光学设备

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1497288A (zh) * 2002-07-30 2004-05-19 里程碑株式会社 摄像镜头
JP2008096552A (ja) * 2006-10-10 2008-04-24 Ricoh Co Ltd 観察光学系、鏡胴ユニットおよびカメラ
US20130021506A1 (en) * 2007-12-04 2013-01-24 Dblur Technologies Ltd. Compact camera optics
CN102621669A (zh) * 2012-04-09 2012-08-01 中国电子科技集团公司第十一研究所 用于红外中波探测器的小型光学系统
CN103076669A (zh) * 2012-07-20 2013-05-01 玉晶光电(厦门)有限公司 便携式电子装置及其光学成像镜头
US20140036133A1 (en) * 2012-07-31 2014-02-06 Kantatsu Co., Ltd Imaging lens
CN205581382U (zh) * 2016-02-02 2016-09-14 广东旭业光电科技股份有限公司 一种光学镜头及摄像装置
CN107831630A (zh) * 2017-12-15 2018-03-23 浙江舜宇光学有限公司 投影镜头
CN108169877A (zh) * 2017-12-25 2018-06-15 瑞声声学科技(苏州)有限公司 摄像光学镜头
CN109116514A (zh) * 2018-09-04 2019-01-01 辽宁中蓝电子科技有限公司 大视场角度的虹膜识别镜头
CN111936907A (zh) * 2019-09-04 2020-11-13 深圳市海谱纳米光学科技有限公司 一种光学镜头和光学设备
CN111045194A (zh) * 2019-12-31 2020-04-21 惠州市星聚宇光学有限公司 一种红外镜头
CN111624743A (zh) * 2020-07-22 2020-09-04 常州市瑞泰光电有限公司 摄像光学镜头

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115145005A (zh) * 2022-06-24 2022-10-04 浙江大学 一种适应中心遮挡的激光扫描镜头及其应用
CN116688370A (zh) * 2023-07-27 2023-09-05 苏州康捷医疗股份有限公司 一种基于光波能量控制的激光近视治疗光学系统
CN116688370B (zh) * 2023-07-27 2023-10-20 苏州康捷医疗股份有限公司 一种基于光波能量控制的激光近视治疗光学系统

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