[实用新型]一种双远心光路系统

说明书

技术领域

本实用新型属于光路系统领域，具体涉及一种双远心光路系统。

背景技术

机器视觉测量技术通过光学成像的方法获取待测目标的图像，然后将图像进行相应的运算处理，进而对目标的尺寸、形状等参数的判别与测量。光学成像系统的性能直接决定了最终测量精度。传统的定焦或变焦镜头的设计及制造技术成熟、成本低，但通常畸变较大。此外，对于特定的放大倍率只有一对共轭位置，测量时待测物及探测器需准确的放置在共轭位置处，待测物的偏离或探测器离焦都会改变放大倍率，造成测量不准确。为解决这一问题，出现了物方远心镜头、像方远心镜头以及双远心镜头。

双远心光路的基本原理是，通过将孔径光阑设置在特殊的位置，使光学系统的入瞳和出瞳都在无限远处，入射和出射光学系统的主光线都是与光轴平行的，这样就消除了待测物的偏离或探测器的离焦对测量精度的影响。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种双远心光路系统，克服现有普通镜头的缺陷，提供一种分辨率高、工作距离长、总长小的双远心光路结构，用于机器视觉测量领域。

本实用新型的技术方案如下：一种双远心光路系统，包括前透镜组、孔径光阑、后透镜组和校正镜，孔径光阑位于前透镜组的像方焦平面处，同时位于后透镜组的物方焦平面处，形成双远心成像光路；校正镜位于像面左侧；前透镜组与后透镜组关于孔径光阑成对称结构；整个系统从左至右依次为：前透镜 组，包括一个由正透镜A、负透镜A组成的具有正光焦度的双胶合透镜，一个由正透镜B、负透镜B组成的具有正光焦度的双胶合透镜，以及一个具有负光焦度的负透镜C；孔径光阑，位于负透镜C之后；后透镜组，包括一个具有负光焦度的负透镜D，一个由负透镜E、正透镜C组成的具有正光焦度的双胶合透镜，一个由负透镜F、正透镜D组成的具有正光焦度的双胶合透镜；校正镜，位于正透镜D之后，靠近像面。

所述正透镜A为双凸球面正透镜，左侧球面曲率半径为124.8910mm，右侧球面曲率半径为68.5410mm，中心厚度12mm，口径42mm；负透镜A左侧为凹球面，曲率半径为68.54mm，右侧为凸球面，曲率半径为192.006mm，中心厚度为3mm，口径42mm；所述正透镜A使用H-QK3L光学玻璃制造，所述负透镜A使用H-F4光学玻璃制造。

所述正透镜B为双凸球面正透镜，左侧球面曲率半径为62.5441mm，右侧球面曲率半径为84.2542mm，中心厚度7mm，口径22mm；负透镜B左侧为凹球面，曲率半径为84.2542mm，右侧为凸球面，曲率半径为112.0516mm，中心厚度3mm，口径22mm；正透镜B左侧球面顶点与负透镜A右侧球面顶点之间的轴向间隔为118.48mm；所述正透镜B使用H-LAK12光学玻璃制造，所述负透镜B9使用H-ZF1光学玻璃制造。

所述负透镜C为双凹球面负透镜，左侧球面曲率半径为78.9296mm，右侧球面曲率半径为66.1897mm，中心厚度2.5mm，口径16mm，使用H-ZBAF50光学玻璃制造，左侧凹球面顶点与负透镜B右侧球面顶点之间的轴向间隔为5.9mm。

所述孔径光阑有效口径为5mm，与负透镜C右侧球面顶点之间的轴向间隔为32.37mm。

所述负透镜D为双凹球面透镜，左侧凹球面曲率半径23.889mm，右侧凹球 面曲率半径为13.99mm，中心厚度为1.3mm，口径8mm，使用H-KF6光学玻璃制造，左侧凹球面顶点与孔径光阑之间的轴向间隔为7.24mm。

所述负透镜E左侧为凸球面，曲率半径为42.6238mm，右侧为凸球面，曲率半径为15.2417mm，中心厚度为1.5mm，口径11mm，使用H-QF14光学玻璃制造；正透镜C为双凸球面透镜，左侧球面曲率半径为15.2417mm，右侧球面曲率半径为26.3701mm，中心厚度为6.3mm，口径11mm使用H-LAF53光学玻璃制造；负透镜E左侧球面顶点与负透镜D右侧球面顶点之间轴线间隔为4.1mm。

所述负透镜F左侧为凸球面，曲率半径为61.021mm，右侧为凸球面，曲率半径为14.0187mm，中心厚度为2.4mm，口径13mm，使用H-ZF2光学玻璃制造；正透镜D为双凸球面透镜，左侧球面曲率半径为14.0187mm，右侧球面曲率半径为28.7850mm，中心厚度为8.6mm，口径13mm，使用H-K9L光学玻璃制造；负透镜F左侧球面顶点与正透镜C右侧球面顶点之间轴线间隔为13mm。