[发明专利]消色差散光性变形物镜

权利要求书

1.光学设备，包括：

照明源，其布置成传送多个准直的激光束，其每个激光束具有不同的波长和不同的束宽；

变形物镜，具有彼此正交的第一横向方向和第二横向方向，该物镜布置成接收来自照明源的激光束并且沿传播方向以与物镜的工作距离向工作平面投射激光束；并且

其中，所述物镜被配置和布置成使得在所述物镜的第一横向方向上，所述激光束分别聚焦到位于所述工作平面内并且具有大致相同的第一束宽的束腰，并且在物镜的第二横向方向上，将激光束沿传播方向聚焦到不同位置处的束腰上，所述不同位置与工作平面彼此位移，选择位移以使激光束在工作平面上具有大约相同的第二束宽，所述第二束宽大于所述第一束宽。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，在所述第二横向方向上，所述激光束比所述工作平面更远离所述照明源聚焦。

3.根据权利要求1所述的设备，其中，在所述第二横向方向上，所述激光束比所述工作平面更靠近所述照明源聚焦。

4.根据权利要求1所述的设备，其中，在第二横向方向上，所述束腰在第一横向方向上从工作平面移位聚焦激光束的一个以上瑞利范围。

5.根据权利要求4所述的设备，其中，在所述第二横向方向上的不同的束腰在所述第一横向方向上从所述工作平面移位聚焦激光束的瑞利范围的至少四倍。

6.根据权利要求1所述的设备，其中，在所述工作平面中，所述激光束在所述第一横向方向上的束宽为大约15μm，并且所述激光束在所述第二横向方向上的束宽为大约90μm。

7.根据权利要求1所述的设备，其中，在所述工作平面中，所述激光束在所述第一横向方向上的束宽为大约10μm，并且所述激光束在所述第二横向方向上的束宽为大约70μm。

8.根据权利要求1所述的设备，其中，来自所述照明源的准直的激光束具有圆形的横截面。

9.根据权利要求1所述的设备，其中，所述变形物镜由沿着公共光轴彼此间隔开的第一、第二和第三透镜元件组成，所述第一透镜元件在第一横向方向上具有零光焦度，在第二横向方向上具有正光焦度，第二透镜元件在第一横向方向上具有零光焦度，在第二横向方向上具有负光焦度，第三透镜在第一和第二横向方向上均具有正光焦度。

10.根据权利要求9所述的设备，其中，所述第二透镜元件的绝对有效焦距为所述第一透镜元件的绝对有效焦距的1.5倍。

11.根据权利要求9所述的设备，其中，所述第一、第二和第三透镜元件是单体透镜元件。

12.根据权利要求11所述的设备，其中，所述第一、第二和第三透镜元件由相同的光学材料制成。

13.根据权利要求12所述的设备，其中，所述光学材料是熔融石英。

14.根据权利要求1所述的设备，其中，所述激光束在所述工作平面中形成细长的焦斑，所述第一横向方向上的大约相同的第一束宽限定了所述焦斑的高度，并且在第二横向方向上大致相同的第二束宽限定了焦斑的宽度。

15.根据权利要求1所述的设备，其中，所述激光束在所述第一横向方向上在所述工作平面中形成细长焦斑的堆叠布置，每个焦斑具有不同的波长。

16.根据权利要求1所述的设备，其中，多个准直的激光束是同轴的。