一种平场远心管镜

1.本发明涉及光学仪器设备技术领域，更具体的说是涉及一种平场远心管镜。


背景技术：

2.管镜常与无限远成像显微物镜配合使用，放置在无限远显微物镜之后起到汇聚光束的作用，常用的管镜结构简单，往往除了汇聚光束仅补偿一下显微物镜的像差。管镜通常都是非远心的，这会导致后续扫描透镜口径过大，或者出现不能充分利用管镜视场。
3.因此，如何提供一种平场远心管镜是本领域技术人员亟需解决的问题。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明提供了一种平场远心管镜，结构简单，设计合理，易于制造，可以实现大视场、无渐晕、平场、远心，且像差相对较小。
5.为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
6.一种平场远心管镜，包括从物侧到像侧沿光轴依次设置的光阑、第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜；所述第一透镜为具有负光焦度的正弯月透镜；所述第二透镜为具有负光焦度的负弯月透镜；所述第三透镜为具有正光焦度的正弯月透镜；所述第四透镜为具有正光焦度的弯月透镜；所述第五透镜为具有正光焦度的双凸透镜；所述第六透镜为具有正光焦度的弯月透镜。
7.优选的，所述第一透镜的双面凸向物方，所述第一透镜的焦距为f1，管镜焦距为efl，所述第一透镜的焦距满足-2.9《f1/efl《-3.1。
8.优选的，所述第二透镜的双面凹向物方，所述第二透镜的焦距为f2，管镜焦距为efl，所述第二透镜的焦距满足-0.8《f2/efl《-0.85。
9.优选的，所述第三透镜的双面凹向物方，所述第三透镜的焦距为f3，管镜焦距为efl，所述第三透镜的焦距满足1.8《f3/efl《1.9。
10.优选的，所述第六透镜的双面凹向物方，所述第六透镜的焦距为f6，管镜焦距为efl，所述第六透镜的焦距满足121《f6/efl《122。
11.优选的，管镜镜头全视场内物面主光线与物面的夹角小于0.1
°
。
12.优选的，管镜像方视场直径不小于140mm。
13.优选的，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜、所述第五透镜和所述第六透镜的最大口径直径均不大于150mm。
14.经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种平场远心管镜，是一种新型的大视场辅助镜头，全视场远心度在0.1度以下，场曲在20微米以下，全视场弥散斑在艾里斑之内。而且本发明全部采用球面镜片，在现有的加工与检测工艺下完全能够实现，且结构简单，设计合理，易于制造，满足大批量生产的要求。
附图说明
15.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
16.图1为本发明提供的平场远心管镜结构示意图。
17.其中，1、光阑，2、第一透镜，3、第二透镜，4、第三透镜，5、第四透镜，6、第五透镜，7、第六透镜。
18.图2是本发明提供的一种平场远心管镜的传递函数曲线图，图中纵坐标为光学传递函数(mtf)的值，横坐标为空间频率，由图可知，光学传递函数曲线接近衍射极限，表明该扫描镜头具有优良的扫描质量。
19.图3为以上实施本发明的一种平场远心管镜的点列图，可以看出各个视场的绝大部分光线均在艾里斑范围内。
20.图4是以上实施本发明的一种平场远心管镜的光扇图，图中纵坐标为光线在像面上偏离中心的距离，横坐标代表着这条光线距离孔径光阑中心的距离，可以看到该光学系统拥有不错的特性曲线。
21.图5是以上实施本发明的一种平场远心管镜的场曲曲线图。其纵坐标为视场，横坐标为子午光和弧矢光偏差量，场曲不大于20微米。
22.图6是以上实施本发明的一种平场远心管镜的畸变曲线图，畸变不大于1％。
具体实施方式
23.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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。
24.本发明实施例公开了一种平场远心管镜，如图1所示，包括：从物侧到像侧沿光轴依次设置的光阑1、第一透镜2、第二透镜3、第三透镜4、第四透镜5、第五透镜6和第六透镜7；第一透镜2为具有负光焦度的正弯月透镜；第二透镜3为具有负光焦度的负弯月透镜；第三透镜4为具有正光焦度的正弯月透镜；第四透镜5为具有正光焦度的正弯月透镜；第五透镜6为具有正光焦度的双凸透镜；第六透镜7为具有正光焦度的正弯月透镜。
25.作为一种具体的实施方式，光阑1距离第一透镜2入射面即s1面103mm
±
1mm。
26.作为一种具体的实施方式，第一透镜2的双面凸向物方，第一透镜的入射面即s1面曲率半径为827.9mm
±
3.2mm，出射面即s2面曲率半径为366.4mm
±
1.2mm，第一透镜厚度为22.7mm
±
1mm，即s1面中心和s2面中心之间的距离，材料的折射率/阿贝数为1.78/25.7，第一透镜出射面s2中心与第二透镜入射面s3中心间隔为12.4mm
±
0.2mm，第一透镜的焦距为f1，管镜焦距为efl，第一透镜的焦距满足-2.9《f1/efl《-3.1，优选焦距-845.4mm。
27.作为一种具体的实施方式，第二透镜3的入射面即s3面曲率半径为-100mm
±
2mm，出射面即s4面曲率半径为-232.8mm
±
0.6mm，第二透镜厚度为20.7mm
±
0.2mm，即s3面中心和s4面中心之间的距离，材料的折射率/阿贝数为1.81/25.5，第二透镜出射面中心与第三
透镜入射面中心间距为34.5mm
±
2.1mm，第二透镜的焦距为f2，管镜焦距为efl，第二透镜的焦距满足-0.8《f2/efl《-0.85，优选焦距-231.1mm。
28.作为一种具体的实施方式，第三透镜4的入射面即s5面曲率半径为-240mm
±
1.7mm，出射面即s6面曲率半径为-158mm
±
0.35mm，第三透镜厚度为24mm
±
0.3mm，即s5面中心和s6面中心之间的距离，材料的折射率/阿贝数为1.78/25.7，第三透镜出射面中心与第四透镜入射面中心间隔为1.9mm
±
0.05mm，第三透镜的焦距为f3，管镜焦距为efl，第三透镜的焦距满足1.8《f3/efl《1.9，优选焦距515.1mm。
29.作为一种具体的实施方式，第四透镜5的入射面即s7面曲率半径为-4115.2mm
±
10.2mm，出射面即s8面曲率半径为-350.1mm
±
0.68mm，厚度为12.9mm
±
0.2mm，即s7面中心和s8面中心之间的距离，材料的折射率/阿贝数为1.78/25.7，第四透镜出射面中心与第五透镜入射面中心间隔为25.2mm
±
1mm，优选焦距480.8mm。
30.作为一种具体的实施方式，第五透镜6的入射面即s9面曲率半径为520.7mm
±
0.2mm，出射面即s10面曲率半径为-1604.5mm
±
1.1mm，厚度为24mm
±
0.1mm，即s9面中心和s10面中心之间的距离，材料的折射率/阿贝数为1.85/23.8，第五透镜出射面中心与第六透镜入射面中心间隔为105mm
±
3.9mm，优选焦距460mm。
31.作为一种具体的实施方式，第六透镜7的入射面即s11面曲率半径为-375.2mm
±
0.8mm，出射面即s12面曲率半径为-381mm
±
0.89mm，厚度为24.1mm
±
0.1mm，即s11面中心和s12面中心之间的距离，材料的折射率/阿贝数为1.81/25.5，第六透镜的焦距为f6，管镜焦距为efl，第六透镜的焦距满足121《f6/efl《122，优选焦距34700mm。
32.上述实例其它参数如下：
33.管镜焦距286mm，入射光波长532nm
±
0.1nm，入瞳直径最大为26mm。
34.图2、图3、图4、图5、图6证明了本发明管镜的优越性，可以实现大视场、无渐晕、平场、远心，且像差相对较小。
35.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
36.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。