[實(shí)用新型]一種雙遠(yuǎn)心定焦光學(xué)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201920519427.0
• 申請(qǐng)日: 2019-04-16
• 公開（公告）號(hào): CN209765149U
• 公開（公告）日: 2019-12-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 伍雁雄;譚海曙
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院
• 主分類號(hào): G02B13/22
• 分類號(hào): G02B13/22;G02B13/00
• 代理公司: 44205 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司
• 代理人: 王國(guó)標(biāo)

本實(shí)用新型公開了一種雙遠(yuǎn)心定焦光學(xué)系統(tǒng)，包括沿光線入射方向自前向后依次設(shè)置的前透鏡組、光闌和后透鏡組；所述前透鏡組包括第一透鏡和第二透鏡，所述后透鏡組包括第三透鏡、第四透鏡、第五透鏡和第六透鏡；所述第一透鏡、第三透鏡和第五透鏡均為光焦度為正的雙凸透鏡，所述第二透鏡為光焦度為負(fù)的平凹透鏡，所述第四透鏡為光焦度為負(fù)的雙凹透鏡，所述第六透鏡為光焦度為正的彎月形透鏡；所述第三透鏡和第四透鏡組成雙分離透鏡。本實(shí)用新型采用6片球面透鏡實(shí)現(xiàn)物像雙側(cè)遠(yuǎn)心成像，并實(shí)現(xiàn)高分辨率與極低畸變成像，獲得近衍射極限像質(zhì)的光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)在光闌所在平面集成布置照明光源組件。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及光學(xué)系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)涉及一種雙遠(yuǎn)心定焦光學(xué)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

基于遠(yuǎn)心光學(xué)系統(tǒng)的工業(yè)檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用于高端自動(dòng)化、機(jī)器視覺等領(lǐng)域，推動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)、半導(dǎo)體集成電路制造、先進(jìn)材料加工、航空航天高精密組裝以及家電制造等行業(yè)的技術(shù)迭代與產(chǎn)業(yè)升級(jí)，在實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品性能、效能、精度以及成本控制上展現(xiàn)了優(yōu)越性。物像雙側(cè)遠(yuǎn)心光學(xué)系統(tǒng)既可以消除物方空間被測(cè)物體的視覺誤差，又可以消除像方探測(cè)器處于不同像面位置引起的倍率誤差，獲得恒定的檢測(cè)倍率，實(shí)現(xiàn)無(wú)失真的形狀及尺寸等特征檢測(cè)，在工業(yè)檢測(cè)領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。

當(dāng)前市面上物像雙側(cè)遠(yuǎn)心光學(xué)系統(tǒng)存在透鏡數(shù)量較多、成本較高等問(wèn)題，成像質(zhì)量方面存在邊緣畸變及遠(yuǎn)心度較大等不足，無(wú)法解決解決了實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)工作距離與高分辨率探測(cè)成像之間的技術(shù)難題。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型提供一種雙遠(yuǎn)心定焦光學(xué)系統(tǒng)，通過(guò)較少透鏡數(shù)量，實(shí)現(xiàn)高分辨率與極低畸變成像，有利于降低制造成本。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題的解決方案是：一種雙遠(yuǎn)心定焦光學(xué)系統(tǒng)，包括沿光線入射方向自前向后依次設(shè)置的前透鏡組、光闌和后透鏡組；

所述前透鏡組包括自前向后依次設(shè)置的第一透鏡和第二透鏡，所述后透鏡組包括自前向后依次設(shè)置的第三透鏡、第四透鏡、第五透鏡和第六透鏡；所述光學(xué)系統(tǒng)的像面位于所述第六透鏡的后端；

所述第一透鏡、第三透鏡和第五透鏡均為光焦度為正的雙凸透鏡，所述第二透鏡為光焦度為負(fù)的平凹透鏡，所述第四透鏡為光焦度為負(fù)的雙凹透鏡，所述第六透鏡為光焦度為正的彎月形透鏡；

所述第一透鏡和第二透鏡組成雙分離透鏡，所述第三透鏡和第四透鏡組成雙分離透鏡。

進(jìn)一步，所述第三透鏡為厚透鏡。

進(jìn)一步，所述光學(xué)系統(tǒng)的像高與物高的比值為放大倍率X，所述放大倍率X滿足：

0.12≤|X|≤0.36。

進(jìn)一步，所述前透鏡組的光焦度為正，所述后透鏡組的光焦度為正，所述前透鏡組的光焦度為所述后透鏡組的光焦度為其中與的比值滿足：

進(jìn)一步，所述光學(xué)系統(tǒng)的不同物點(diǎn)光束的主光線與光軸的夾角為θ₁，到達(dá)像面光束的主光線與光軸的夾角為θ₂，所述θ₁和θ₂滿足：

0°≤|θ₁|≤0.15°；

0°≤|θ₂|≤0.25°。

進(jìn)一步，所述第三透鏡的光焦度為所述第四透鏡的光焦度為所述和的比值滿足：

進(jìn)一步，所述光學(xué)系統(tǒng)的總光焦度為第一透鏡和第二透鏡的組合光焦度為所述第三透鏡和第四透鏡組成的雙分離透鏡的光焦度為所述第五透鏡的光焦度為所述第六透鏡的光焦度為則滿足：