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本发明涉及一种自由曲面光谱仪，该自由曲面光谱仪包括：一主镜，以所述主镜的顶点为第一原点，定义一第一三维直角坐标系(X,Y,Z)，且该第一三维直角坐标系(X,Y,Z)为所述全局三维直角坐标系（X0,Y0,Z0）沿Z轴正方向平移得到；一次镜，以所述次镜的顶点为第二原点，定义一第二三维直角坐标系(X’,Y’,Z’)，且该第二三维直角坐标系(X’,Y’,Z’)为所述全局三维直角坐标系（X0,Y0,Z0）沿Z轴正方向、Y轴负方向平移得到；一线阵探测器，光线依次经过主镜、次镜的反射后，被该线阵探测器接收到。本发明结构简单且具有良好的成像效果，能够在保持系统紧凑的同时实现波数线性的关系。

一种多倍率优化线扫描镜头，包括主镜筒，所述主镜筒中靠近物侧面的一端螺纹连接有前镜筒，所述前镜筒中设置有前透镜组，所述主镜筒中靠近像侧面的一端设有后透镜组，所述前透镜组与所述后透镜组相互靠近的两端之间存在空气间隙，所述主镜筒与所述前镜筒的连接处外套设有装饰环，所述主镜筒靠近像侧面的一端螺纹连接有转接环，所述转接环中设置有用于接收镜头光线的感光芯片。本申请具有改善现有的镜头由于在一定的范围内变化工作距离无法对焦而造成镜头边缘成像清晰度衰减的现象的效果。