[實用新型]一種超低畸變大靶面線掃描鏡頭

有效

• 申請號: 202020072723.3
• 申請日: 2020-01-14
• 公開（公告）號: CN211402903U
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發明（設計）人: 曾振煌;林佳敏;盧盛林
• 申請（專利權）人: 廣東奧普特科技股份有限公司
• 主分類號: G02B13/00
• 分類號: G02B13/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 潘俊達;王滔

本實用新型屬于鏡頭技術領域，具體涉及一種超低畸變大靶面線掃描鏡頭，包括機械系統及安裝于機械系統內部的光學系統，光學系統由物方到像方依次設置第一透鏡G1、具有負光焦度的第一膠合透鏡組T1，光闌、具有正光焦度的第二膠合透鏡組T2和第八透鏡G8，當工作距離改變時，第一透鏡G1、第一膠合透鏡組T1、光闌、第二膠合透鏡組T2和第八透鏡G8通過前后移動的方式來對焦。本實用新型實現了焦距為116mm的線掃描工業鏡頭，像方F數為4.8，最大成像面為其分辨率可達100lp/mm，對應的最大成像芯片時，其像素可達到16K像素，全視場最大光學畸變低于0.003％；采用整組對焦方式，其通光孔徑也可靈活調節。

技術領域

本實用新型屬于工業鏡頭技術領域，具體涉及一種超低畸變大靶面線掃描鏡頭。

背景技術

工業自動化已是當代工業不可逆的發展趨勢。工業鏡頭作為自動化系統的眼睛，已廣泛地應用于各行各業，如：電子制造、液晶屏缺陷檢測、電路板短路斷路檢測、手機零部件尺寸測量、裂痕檢測等應用。尤其是在細小尺寸測量上，人工檢測已無法勝任的檢測崗位，需要借助鏡頭成像完成檢測要求。這類型應用往往采用線掃描鏡頭，且要求鏡頭光學畸變盡可能低，分辨率盡可能高，支持的相機靶面大。

然而國內現有的線掃描鏡頭的光學性能總存在不足之處：光學畸變大、分辨率低等不足，因此對于更高光學性能的線掃描工業鏡頭的研發就更為迫切。

目前，市面上的線掃描鏡頭如專利號為“201810593634.0”的專利，該鏡頭全視場光學畸變低于0.08％，失真程度較高，不能滿足市場需求；專利號為“201621096764.6”的專利，該鏡頭光學系統的最近物距為100mm，不能識別更為精細的結構，工作距離較窄；又如專利號為“201721204685.7”的鏡頭，其全視場光學畸變低于0.1％，失真程度較高，同樣無法滿足市場需求。

實用新型內容

本實用新型的目的在于：針對現有技術的不足，研發具有100lp/mm的解析度、超低畸變、大靶面，有良好的色差矯正能力的線掃描工業鏡頭。

為了實現上述目的，本實用新型采用以下技術方案：

一種超低畸變大靶面線掃描鏡頭，包括機械系統及安裝于所述機械系統內部的光學系統，所述光學系統由物方到像方依次設置第一透鏡G1、具有負光焦度的第一膠合透鏡組T1，光闌、具有正光焦度的第二膠合透鏡組T2和第八透鏡G8，當工作距離改變時，所述第一透鏡G1、所述第一膠合透鏡組T1、所述光闌、所述第二膠合透鏡組T2和所述第八透鏡G8通過前后移動的方式來對焦；

所述第一透鏡G1具有正光焦度及彎月結構，所述第八透鏡G8具有正光角度及彎月結構；

所述第一膠合透鏡組T1包括具有負光焦度及彎月結構的第二透鏡G2、具有正光焦度及雙凸結構的第三透鏡G3、具有負光焦度及雙凹結構的第四透鏡G4；

所述第二膠合透鏡組T2包括具有負光焦度及雙凹結構的第五透鏡G5、具有正光焦度及雙凸結構的第六透鏡G6、具有負光焦度及彎月結構的第七透鏡G7；

所述光學系統的焦距f，所述第一膠合透鏡組T1的焦距為f_T1，所述第二膠合透鏡組T2的焦距f_T2，f_T1和f的比值滿足關系式：2.0＜|f_T1/f|＜3.50；f_T2和f的比值滿足關系式：0.60＜|f_T2/f|＜1.80。

本實用新型采用光闌對稱結構，可以有效減小光學畸變；另外，第一膠合透鏡T1和第二膠合透鏡T2均采用負-正-負膠合的形式，有利于減小光線的偏折角度，減小高級像差，同時具有矯正色差的作用。