[实用新型]一种超大视场的物像双侧远心光学系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于视觉检测的光学系统，具体涉及一种超大视场的物像双侧远心光学系统。

背景技术

随着自动化技术的普及和深入，工业在线测量的应用也越来越广泛，视觉测量以高效、稳定、非接触等优势配合自动化产线的应用也越来越发挥其更大的优势。目前主流的高精度视觉测量都依赖于物像双侧远心光学系统来实现，受制于这种光学系统目前只能做到的拍摄视野为200mm，很多大尺寸的产品在线检测就变得很困难，甚至无法检测。国内也有公司在技术和工艺上在做拍摄视野为200mm以上的双侧远心光学系统，但是这种光学系统难以控制畸变，所以目前还没有很好的解决方案。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种超大视场的物像双侧远心光学系统，它使拍摄视野达到350mm，并且整个系统的畸变小于0.1％。

本实用新型的目的是这样实现的：一种超大视场的物像双侧远心光学系统，包括自前至后依次设置于主光轴上的第一透镜、第二透镜、第三透镜、胶合片、第四透镜和第五透镜；其中，

所述第一透镜的物面为凸球面，像面为平面；

所述第二透镜的物面为凸球面，像面为凹球面；

所述第三透镜的物面为凹球面，像面为凹球面；

所述胶合片由一物面为凸球面、像面为凹球面的前镜片和一物面为凸球面、像面为凸球面的后镜片胶合而成；

所述第四透镜的物面为凸球面，像面为凸球面；

所述第五透镜的物面为凸球面，像面为凹球面；

所述胶合片与第四透镜之间设有光阑；

所述第一透镜到第二透镜的光学间隔为159.744mm；所述第二透镜到第三透镜的光学间隔为398.952mm；第三透镜到所述胶合片的光学间隔为190mm；所述胶合片到光阑的光学间隔为5.25mm；所述光阑到第四透镜的光学间隔为13.81mm；所述第四透镜到第五透镜的光学间隔为3.2mm；所述第五透镜到成像面的光学间隔为21.26mm；

所述主光轴与物方入射光线和像方出射光线的平行偏差角均为±0.6度。

上述的超大视场的物像双侧远心光学系统，其中，所述第一透镜的物面的曲率半径为126.8mm，该第一透镜的像面的曲率半径为正无穷；所述第二透镜的物面的曲率半径为107.6mm，该第二透镜的像面的曲率半径为65.9mm；所述第三透镜的物面的曲率半径为169.52mm，该第三透镜的像面的曲率半径为98.5mm；所述胶合片的前镜片的物面的曲率半径为88.94mm,该前镜片的像面的曲率半径为349.8mm,所述胶合片的后镜片的物面与前镜片41的像面胶合，该后镜片的物面的曲率和前镜片的像面的曲率一致，该后镜片的像面的曲率半径为46.79mm；所述第四透镜的物面的曲率半径为219.8mm,该第四透镜的像面的曲率半径为231mm；所述第五透镜的物面的曲率半径为52.89mm,该第五透镜的像面的曲率半径为187.5mm。

上述的超大视场的物像双侧远心光学系统，其中，所述第一透镜至第三透镜均采用冕玻璃制作；所述胶合片的前镜片采用镧冕玻璃制作；所述胶合片的后镜片采用重火石玻璃制作；所述第四透镜采用重磷冕玻璃制作；所述第五透镜采用重火石玻璃制作。

本实用新型的超大视场的物像双侧远心光学系统由五个透镜和一个胶合片并按照一定的光学间隔组成，它解决了以下两个问题：

1)使拍摄视野达到350mm；

2)在拍摄视野达到350mm的状态下，使视场内的最大畸变小于0.1％。

本实用新型的技术方案突破了现有行业内这种远心光学镜头的产品局限，解决了在视野大于200mm的范围内仍能实现微米量级光学测量的问题，为自动化大视野的视觉测量拓展了更广阔的应用空间。

附图说明

图1为本实用新型的超大视场的物像双侧远心光学系统的结构示意图；

图2为本实用新型的超大视场的物像双侧远心光学系统的畸变和场曲图；

图3是本实用新型的超大视场的物像双侧远心光学系统的调制光学传递函数曲线图；

图4是本实用新型的超大视场的物像双侧远心光学系统的像面照度曲线图；

图5是本实用新型的超大视场的物像双侧远心光学系统的弥散圆示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。