[發明專利]一種復合透鏡和光譜儀

有效

• 申請號: 201810555783.8
• 申請日: 2018-06-01
• 公開（公告）號: CN108732726B
• 公開（公告）日: 2021-08-17
• 發明（設計）人: 王桐;韋大偉
• 申請（專利權）人: 戴雅貝森（蘇州）科技有限公司
• 主分類號: G02B13/18
• 分類號: G02B13/18;G01J3/02
• 代理公司: 濟南信達專利事務所有限公司 37100
• 代理人: 李世喆

本發明提供了一種復合透鏡和光譜儀，該復合透鏡包括：依次排布的第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡和第四透鏡，其中，所述第一透鏡、所述第二透鏡和所述第四透鏡為非球面透鏡，所述第三透鏡為球面透鏡；按照從所述第一透鏡指向所述第四透鏡的方向，所述第一透鏡兩側的面型均為凸型，所述第二透鏡兩側的面型分別為凸型和凹型，所述第三透鏡兩側的面型分別為凸型和凹型，所述第四透鏡兩側的面型分別為凹型和凸型。該光譜儀包括：光柵和兩個上述復合透鏡。該方案能夠增加光譜儀的視場。

技術領域

本發明涉及光學技術領域，特別涉及一種復合透鏡和光譜儀。

背景技術

光譜儀又稱分光儀，是一種對復色光進行分解的科學儀器。通過光譜儀可以測量光線的光譜，進而根據所測量的結果可以確定物體中所包括的成分，因此光譜儀被廣泛應用于顏色測量、化學成分濃度測量、輻射度學分析、膜厚測量、氣體成分分析等領域。光譜儀的主要元件包括光柵和兩個復合透鏡，其中，一個復合透鏡將復合光線準直后投射到光柵上，另一個復合透鏡將光柵色散后的光匯聚在探測平面上。復合透鏡作為光譜儀的重要元件，其性能直接決定了光譜儀的性能。

目前，應用于光譜儀的復合透鏡通常由多個球面透鏡組合而成，而由球面透鏡組合而成的復合透鏡對像差進行消除的效果較弱，因此在較大視場的情況下像差較大，從而導致光譜儀的視場較小。

發明內容

本發明實施例提供了一種復合透鏡和光譜儀，能夠增大光譜儀的視場。

第一方面，本發明實施例提供了一種復合透鏡，包括：依次排布的第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡和第四透鏡，其中，

所述第一透鏡、所述第二透鏡和所述第四透鏡為非球面透鏡，所述第三透鏡為球面透鏡；

按照從所述第一透鏡指向所述第四透鏡的方向，所述第一透鏡兩側的面型均為凸型，所述第二透鏡兩側的面型分別為凸型和凹型，所述第三透鏡兩側的面型分別為凸型和凹型，所述第四透鏡兩側的面型分別為凹型和凸型。

可選地，

所述第一透鏡、所述第二透鏡、所述第三透鏡和所述第四透鏡的材質均為玻璃。

可選地，

所述第一透鏡、所述第二透鏡、所述第三透鏡和所述第四透鏡所對應玻璃材質的類型不完全相同。

可選地，

所述第一透鏡、所述第二透鏡和所述第四透鏡的材質為類型互不相同的模壓玻璃，所述第三透鏡的材質為類型與第一透鏡、所述第二透鏡和所述第四透鏡均不相同的普通玻璃。

可選地，

針對所述第一透鏡、所述第二透鏡和所述第四透鏡中的每一個透鏡，在通過所述透鏡的軸線的切面上，所述透鏡兩側面所對應曲線均滿足如下方程：

其中，所述i表征變量，所述軸線方向為沿所述透鏡的軸線由所述第一透鏡指向所述第四透鏡的方向；

當所述i等于1時，所述z_i表征所述第一透鏡上與所述第二透鏡背對一側所對應第一曲線上的點與所述第一曲線中點在所述軸線方向上的距離，所述r_i表征所述第一曲線上的點與所述第一曲線的中點在垂直于所述軸線方向上的距離；

當所述i等于2時，所述z_i表征所述第一透鏡上與所述第二透鏡相對一側所對應第二曲線上的點與所述第二曲線中點在所述軸線方向上的距離，所述r_i表征所述第二曲線上的點與所述第二曲線的中點在垂直于所述軸線方向上的距離；