激光转镜扫描系统中自由曲面 f-θ物镜的设计

摘要：

为了满足扫描系统高分辨率、大工作面、小型化的需要，设计了一款具有衍射受限聚焦能力的超广角f-θ物镜。在此基础上，针对五面转镜引起f-θ物镜入瞳偏移从而导致系统分辨率降低、线性畸变增大的问题进行了分析，计算得到光瞳偏移量与扫描转角存在非对称分布的非线性关系。采用在系统中引入含有奇次高阶项自由曲面校正光瞳漂移的方法，在ZEMAX软件中利用多重结构对f-θ转镜扫描系统建模优化设计，并给出了设计实例。该物镜采用远摄型结构，有效减小了扫描系统总体长度及透镜尺寸。结果表明，经优化校正后，f-θ物镜性能得到显著改善，在其扫描角度115°范围内，线性畸变小于0．5％，60％以上能量集中在半径30μm圆内。该f-θ扫描系统具有结构紧凑、分辨率高、线性畸变小等优点，有良好的适用性。

关键词：光学设计、f-θ物镜、自由曲面、光瞳漂移、激光扫描、畸变

分类号：TN202(光电子技术、激光技术)

在线出版日期：2014-11-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：742-746