[發明專利]一種高分辨率低畸變線掃鏡頭

在審

• 申請號: 202110098517.9
• 申請日: 2021-01-25
• 公開（公告）號: CN112782834A
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 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

本發明公開一種高分辨率低畸變線掃鏡頭，包括光學系統，光學系統由物方到像方依次設置具有正光焦度的前組S1、光闌、具有正光焦度的中組S2和具有負光焦度的后組S3；所述光學系統的焦距f，所述前組的焦距為f_S1，中組的焦距為f_S2，后組的焦距為f_S3，分別滿足關系式：4.40|f_S1/f|5.00；0.75|f_S2/f|1.10；1.50|f_S3/f|1.95。本發明通過上述結構實現了焦距為60mm的線掃鏡頭的光學系統，像方F數為5.1，最大成像面為其分辨率可達150lp/mm，即對應的最大成像芯片時，其像素可達到18K像素，全視場最大光學畸變低于0.18％；采用整組對焦方式，其通光孔徑也可靈活調節。

技術領域

本發明屬于機器視覺鏡頭技術領域，具體涉及一種高分辨率低畸變線掃鏡頭。

背景技術

在工業自動化的浪潮中，機器視覺系統廣泛地應用于各行各業。在電子制造、液晶屏缺陷檢測、印刷檢測、無紡布檢測、手機觸摸屏光滑表面劃傷、裂痕檢測等應用中，對機器視覺系統檢測精度要求越來越高，這意味著其核心部件線掃鏡頭的分辨率要盡可能提高；同時，在一些尺寸測量、針腳定位、料盤定位、電路基板定位等應用中，要求線掃鏡頭的畸變盡量小。然而，國內現有的線掃鏡頭在分辨率和畸變方面的性能總存在不同程度的不足。

因此對于高分辨率低畸變線掃鏡頭的研發就更為迫切。

發明內容

鑒于相關技術中存在的問題，本申請的目的在于提供一種具有較高的解析度，最高可達150lp/mm，低畸變、大靶面的線掃鏡頭。

為了實現上述目的，本申請提供一種高分辨率低畸變線掃鏡頭，包括光學系統，光學系統由物方到像方依次設置具有正光焦度的前組S1、光闌、具有正光焦度的中組S2和具有負光焦度的后組S3；

所述前組S1包括具有正光焦度、彎月結構的第一透鏡G1；具有負光焦度、彎月結構的第二透鏡G2；具有負光焦度、平凹結構的第三透鏡G3；具有正光焦度、雙凸結構的第四透鏡G4；具有負光焦度、平凹結構的第五透鏡G5；其中，第一透鏡G1和第二透鏡G2膠合成具有負光焦度的第一膠合透鏡組U1；第三透鏡G3、第四透鏡G4和第五透鏡G5膠合成具有正光焦度的第二膠合透鏡組U2；

所述中組S2包括具有正光焦度、彎月結構的第六透鏡G6；具有負光焦度、彎月結構的第七透鏡G7；具有正光焦度、彎月結構的第八透鏡G8；其中，第六透鏡G6和第七透鏡G7膠合成具有正光焦度的第三膠合透鏡組U3；

所述后組S3包括具有負光焦度、彎月結構的第九透鏡G9；第九透鏡G9起到矯正場曲的作用，能夠保障鏡頭的整體具有較好的成像質量；

所述光學系統的焦距f，所述前組的焦距為f_S1，中組的焦距為f_S2，后組的焦距為f_S3，分別滿足關系式：4.40|f_S1/f|5.00；0.75|f_S2/f|1.10；1.50|f_S3/f|1.95。

進一步地，所述光學系統的第一透鏡G1的前表面頂點到第九透鏡后表面頂點的距離L與光學系統的焦距f，滿足關系式：|L/f|1.50。

進一步地，所述光學系統的光學后截距BFL與光學系統的焦距f，滿足關系式：|BFL/f|＜0.50；所述光學系統的半像高y`與光學系統的焦距f，滿足關系式：|y`/f|＜0.65。

進一步地，所述第一膠合透鏡組的焦距為f_U1，其焦距f_U1和光學系統的焦距f的比值，滿足關系式：2.30＜|f_U1/f|＜2.60；