[發明專利]一種消雜散光雙遠心光學鏡頭

在審

• 申請號: 201710298889.X
• 申請日: 2017-04-30
• 公開（公告）號: CN107238915A
• 公開（公告）日: 2017-10-10
• 發明（設計）人: 劉哲;姜杰;王利平
• 申請（專利權）人: 西京學院
• 主分類號: G02B13/22
• 分類號: G02B13/22
• 代理公司: 西安西達專利代理有限責任公司61202
• 代理人: 高亦哲

技術領域

本發明屬于一種光學鏡頭，具體涉及一種消雜散光雙遠心光學鏡頭。

背景技術

雙遠心鏡頭因為其固定的倍率，高遠心度、景深大等優勢，它被廣泛應用在機器視覺測量領域，一般的測量模式為：高分辨率的工業相機、雙遠心鏡頭、平行光源的組合，鏡頭通過平行光的透射光，捕捉圖像的邊緣輪廓特征。拍攝的輪廓特征越精準穩定，整個系統的測量精度就越高。在這種成像模式下，遠心鏡頭的成像銳度成為了決定精度好壞的一個關鍵因素，大部分遠心鏡頭因為無法控制好系統雜散光的干擾而不同程度的出現圖像虛影、拖影、亮斑、圖像黑白過渡灰階多等問題。有時嚴重的還會產生圖像的倒影或泛白。出現這種問題單純的通過鏡片的膜層、減小光圈等都無法得到解決。很多雙遠心鏡頭因為銳度達不到測試要求而未被最終的使用。因此如何徹底有效地解決鏡頭的銳度問題，從根源上最大程度的抑制雜散光對成像的干擾就變得非常重要。

本專利就是通過光學設計、光學結構、光學工藝三個方面的有效的控制，雜散光對鏡頭的影響，提升雙遠心光學鏡頭的成像銳度。

發明內容

為了克服現有技術的上述問題，本發明公開了一種消雜散光雙遠心光學鏡頭。本發明通過光學設計、光學結構、光學工藝三個方面的控制，有效的控制雜散光對鏡頭的影響，提升雙遠心光學鏡頭的成像銳度。

為了實現上述目的，本發明所采用的技術方案是：一種消雜散光雙遠心光學鏡頭，包括前組鏡筒一、前組鏡筒二、前組鏡筒三、后組鏡筒一及后組鏡筒二，前組鏡筒一、前組鏡筒二、前組鏡筒三、后組鏡筒一及后組鏡筒二依次連接；前組鏡片一通過前組壓圈一安裝在前組鏡筒一的物側；前組鏡片二通過前組壓圈二安裝在前組鏡筒一的像側；前組鏡筒二的像側外部設有凸緣，凸緣上設有若干通孔；前組鏡筒三的物側外部安裝裝飾圈，裝飾環的一側與前組鏡筒二的凸緣相貼合；后組膠合片三通過后組壓圈一安裝在后組鏡筒一上；后組鏡片四通過后組隔圈一安裝在后組鏡筒二的物側；后組鏡片五通過后組隔圈二安裝在后組鏡筒二的像側。

所述的前組鏡片一、前組鏡片二、后組膠合片三、后組鏡片四及后組鏡片五兩側的曲率通光口徑的大小公差在0~+0.08mm范圍，鏡片與鏡片曲率中心軸的同軸度偏差不超過±0.03mm，鏡片與鏡片中心間隔偏差不超過±0.04mm。

所述的前組鏡片一、前組鏡片二、后組膠合片三、后組鏡片四及后組鏡片五兩側的95%有效通光孔徑被嚴格限制。

所述前組鏡筒一、前組鏡筒二、前組鏡筒三、后組鏡筒一及后組鏡筒二的內壁做消光螺紋處理。

在兩組機構結合的位置內孔平面貼貼吸收雜散光的吸光膜。

所述前組鏡筒二、前組鏡筒三、后組鏡筒一等沒有鏡片配合的鏡筒內壁緊貼邊緣光線，降低了鏡筒內壁對粗糙度的要求。

所述的前組鏡筒一、前組鏡筒二、前組鏡筒三、后組鏡筒一及后組鏡筒二的有效孔徑以外的區域全部涂黑消光墨，并通過酸洗進行無光氧化處理。

所述前組鏡片一、前組鏡片二、后組鏡片四及后組鏡片五的鏡片鍍膜為多層增透膜，膜層的透過率大于97%，曲率表面鍍膜中心波長為520nm，450-650nm之間的波段內光線的反射率小于1%。

所述后組膠合片三與后組鏡片四之間設置系統光闌，第一片透鏡的中心厚度6.75-6.85mm，第二片透鏡的中心厚度5.6-5.8mm，第三片膠合片的中心厚度9.45-9.55mm，第四片透鏡的中心厚度12.52-12.62mm，第五片透鏡的中心厚度6.15-6.25mm。

所述后組壓圈一處設有光闌通光孔，通光口徑為1.66mm，進入鏡頭的光線經過前面兩組鏡片后會聚轉折在光闌通光孔處，會聚轉折的位置垂直于主光軸，所有通過光學鏡頭的邊緣光線最小的通光孔處設置光闌，雙遠心光路的物方遠心和像方遠心部分的遠心度控制在0~0.06%范圍內。

本發明的有益效果為：

本發明利用消雜散光技術結合雙遠心光路，解決了雙遠心鏡頭機構內部出現的雜散光對成像的圖像銳度、圖像虛影、拖影等技術問題，在輪廓測量領域大大提升了測量的重復精度和穩定性。

附圖說明

圖1為本發明的光學系統的光路示意圖；

圖2為本發明的機構示意圖圖；

圖3為本發明2mm黑白棋盤格透光拍攝的棋盤格銳度圖；

圖4為圖3放大至2000%后中心視場的銳度對比度情況；

圖5為圖3放大至2000%后邊緣視場的銳度對比度情況；

圖6為本發明的像面照度圖片；

圖7為本發明的彌散圓分布圖；