線性成像物鏡是激光掃描系統(tǒng)中一種常用的具有特殊要求的透鏡系統(tǒng)。激光掃描系統(tǒng)用某種信息經(jīng)電光效應(yīng)比伏、聲光效應(yīng)調(diào)制的激光束胜卤，經(jīng)擴(kuò)束鏡擴(kuò)束后再經(jīng)旋轉(zhuǎn)反射鏡或旋轉(zhuǎn)多面體的掃描元件而改變方向，最后經(jīng)聚焦用的線性成像物鏡在接收器上成一維或二維的掃描像赁项。從而葛躏，激光掃描系統(tǒng)將時(shí)間信息變成了可記錄的空間信息澈段。
線性成像物鏡介紹
線性成像物鏡是激光掃描系統(tǒng)中一種常用的具有特殊要求的透鏡系統(tǒng)。激光掃描系統(tǒng)如下圖1所示舰攒。用某種信息經(jīng)電光效應(yīng)败富、聲光效應(yīng)調(diào)制的激光束，經(jīng)擴(kuò)束鏡擴(kuò)束后再經(jīng)旋轉(zhuǎn)反射鏡或旋轉(zhuǎn)多面體的掃描元件而改變方向芒率，最后經(jīng)聚焦用的線性成像物鏡在接收器上成一維或二維的掃描像囤耳。因此，激光掃描系統(tǒng)將時(shí)間信息變成了可記錄的空間信息偶芍。
圖1
根據(jù)掃描器和聚焦透鏡的位置不同充择，可分為透鏡前掃描（圖a）和透鏡后掃描（圖b）兩種。
透鏡前掃描就是掃描器位于透鏡前面匪蟀，掃描后的光來(lái)以不同方向射入聚焦透鏡椎麦，在其焦面上形成掃描像。為此材彪，要求聚焦透鏡是一個(gè)大視場(chǎng)观挎、小相對(duì)孔徑的物鏡，并且應(yīng)是線性成像物鏡段化。透鏡后掃描就是掃描器位于透鏡后面嘁捷，由激光器發(fā)出的光束首先被聚焦透鏡聚焦，然后經(jīng)置于焦點(diǎn)前的掃描器使焦點(diǎn)像呈圓弧運(yùn)動(dòng)显熏。這類(lèi)聚焦透鏡通常是小視場(chǎng)雄嚣、小相對(duì)孔徑的望遠(yuǎn)物鏡，前者物鏡設(shè)計(jì)困難喘蟆，但其他問(wèn)題的處理則很簡(jiǎn)單缓升。后者物鏡的設(shè)計(jì)是簡(jiǎn)單的，但由于像面是圓弧形的蕴轨，處理就很困難港谊。因此，要求高的掃描裝置通常采用透鏡前掃描橙弱。
線性成像物鏡介紹
什么是線性掃描成像物鏡歧寺？首先,由于掃描元件的運(yùn)動(dòng)被以時(shí)間為順序的電信號(hào)控制、為了使記錄的信息與原信息一致膘螟，像面上的光點(diǎn)應(yīng)與時(shí)間成一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系成福，即理想像高
與掃描角
成線性關(guān)系，有
但是荆残，一般的光學(xué)系統(tǒng)奴艾，其理想像高為
使以等角速度偏轉(zhuǎn)的入射光束在焦平面上的掃描速度不是常數(shù)。為了實(shí)現(xiàn)等速掃描，應(yīng)使聚焦透鏡產(chǎn)生一定的負(fù)畸變耕餐，從而實(shí)現(xiàn)線性掃描兼丰。隨掃描角的增大尖阔，實(shí)際像高應(yīng)比理想像高小，對(duì)應(yīng)的畸變量為
具有上述畸變量的透鏡系統(tǒng)稱(chēng)為線性成像物鏡庶诡，其像高
簡(jiǎn)稱(chēng)
透鏡芬沉。同時(shí)雌团，該物鏡對(duì)單色光成像此疹，像質(zhì)要求達(dá)到衍射極限僧诚，而且整個(gè)像面上像質(zhì)要求一致，像面為平面蝗碎，且無(wú)漸暈存在湖笨。線性成像物鏡還應(yīng)具有像方遠(yuǎn)心光路．在透鏡前掃描系統(tǒng)中，入射光束的偏轉(zhuǎn)位置（掃描器位置）一般置于物鏡前焦點(diǎn)處蹦骑，構(gòu)成像方遠(yuǎn)心光路慈省，像方主光線與光軸平行。如果系統(tǒng)校正了場(chǎng)曲眠菇，就可在很大程度上實(shí)現(xiàn)軸上边败、軸外像質(zhì)一致，使像點(diǎn)精確定位捎废，而且提高了邊緣視場(chǎng)的分辨率與照度的均勻性笑窜。
相關(guān)文獻(xiàn)：
《幾何光學(xué) 像差 光學(xué)設(shè)計(jì)》（第三版）——李曉彤 岑兆豐
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