[发明专利]一种长工作距离高分辨率物像双侧远心光学系统

说明书

本发明介绍了一种长工作距离高分辨率物像双侧远心光学系统，包括在光线沿像平面到物平面传播方向上依次排列的分光棱镜、第一透镜、第二透镜、光阑、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜。其中所述第一透镜采用弯月正光焦度透镜、所述第二透镜采用双凹负光焦度透镜、所述第三透镜采用双凹负光焦度透镜、所述第四透镜采用弯月正光焦度透镜、所述第五透镜采用弯月正光焦度透镜、所述第六透镜采用弯月负光焦度透镜、所述第七透镜采用双凸正光焦度透镜、所述第八透镜采用弯月正光焦度透镜。本发明可实现物方数值孔径达到0.3、分辨率达到1μm、物方工作距离达到150mm、检测成像精度高。

技术领域

本发明涉及光学领域，尤其涉及一种长工作距离高分辨率物像双侧远心光学系统。

背景技术

当前机器视觉系统采用物像双侧远心光学系统具有无影像变形、无视角误差、超宽景深、超低畸变以及成像倍率恒定等优点，相比普通工业镜头具有明显的技术优势，在精密工业检测领域获得了广泛的应用。现有市场的物像双侧远心光学镜头在小数值孔径下实现长工作距离的检测成像，分辨率不够高；或者采用大数值孔径光学系统实现了高分辨率成像，但工作距离短，容易受到被测物体所处环境的影响，使用受限。以上技术不能满足需要在长工作距离下进行高分辨率成像检测的应用场景。

发明内容

针对现有的物方远心光学系统存在的不足，本发明提供了一种长工作距离高分辨率物像双侧远心光学系统。

为达到以上目的，本发明采用如下技术方案：

一种长工作距离高分辨率物像双侧远心光学系统，包括在光线沿像平面到物平面传播方向上依次排列的分光棱镜、第一透镜、第二透镜、光阑、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜；

所述第一透镜、第二透镜构成光焦度为正的前透镜组，所述第三透镜、第四透镜构成光焦度为负的中透镜组，第五透镜、第六透镜、第七透镜以及第八透镜构成光焦度为正的后透镜组；

设所述光学系统的前透镜组光焦度为φA，所述光学系统的中透镜组光焦度为φB，所述光学系统的后透镜组光焦度为φC，

则所述中透镜组的光焦度φB与所述前透镜组的光焦度φA的比值满足：

1.15≤|φB/φA|≤1.45；

所述后透镜组的光焦度φC与所述前透镜组的光焦度φA的比值满足：

2.85≤φC/φA≤3.15。

进一步，所述第一透镜采用弯月正光焦度透镜、所述第二透镜采用双凹负光焦度透镜、所述第三透镜采用双凹负光焦度透镜、所述第四透镜采用弯月正光焦度透镜、所述第五透镜采用弯月正光焦度透镜、所述第六透镜采用弯月负光焦度透镜、所述第七透镜采用双凸正光焦度透镜、所述第八透镜采用弯月正光焦度透镜