[发明专利]全画幅成像双远心光学系统、全画幅成像装置、光学镜头

说明书

本申请公开了一种全画幅成像双远心光学系统、全画幅成像装置、光学镜头，该系统包括：沿光线入射方向，从物侧到像侧依次排列的第一双凸正透镜、第二双凸正透镜、第一双凹负透镜、第一弯月正透镜、第二弯月正透镜、弯月负透镜、可变光栏、第二双凹负透镜、第三双凸正透镜和第四双凸正透镜。本申请所提供的全画幅成像双远心光学系统，具有全画幅像面的成像能力，能够对大物面清晰成像，同时具备双远心、低畸变和大景深的成像特点，满足精密机械检测对大尺寸物体的检测要求。本申请的另一方面还提供了包含该光学系统的全画幅成像装置和光学镜头。

技术领域

本申请涉及用于工业精密检测的光学系统，特别是一种全画幅成像双远心光学系统、全画幅成像装置、光学镜头，属于光学领域。

背景技术

随着中国制造2025的推进，各种精密制造技术都取得了巨大发展，精密机械检测作为精密制造技术的重要一环也取得巨大进步。双远心光学系统依据其独特的光学特性：高分辨率、超宽景深、超低畸变、定倍率成像以及独有的平行光设计等特性，给机器视觉精密检测带来质的飞跃。局限于成本、设计和制造技术，目前市面上的大部分双远心系统都比较小，难以满足对大尺寸物体的精密检测。

全画幅(或称全片幅，135全画幅，英语：Full Frame，德语：Kleinbild Film)是一个摄影方面的术语，指的是感光面积为36×24mm尺寸大小的规格。这一规格被用于描述镜头的成像圈指标和感光元件的尺寸。

随着摄影技术的发展，高分辨率的全画幅彩色相机已经非常普及。但目前市场上与之搭配的远心光学系统寥寥无几，双远心光学系统更难以寻觅。

发明内容

根据本申请的一个方面，提供了一种全画幅成像双远心光学系统，该系统具有大物面、低畸变、高分辨率、超宽景深等特点。

所述全画幅成像双远心光学系统，其特征在于，包括：沿光线入射方向，从物侧到像侧依次排列的第一双凸正透镜、第二双凸正透镜、第一双凹负透镜、第一弯月正透镜、第二弯月正透镜、弯月负透镜、可变光栏、第二双凹负透镜、第三双凸正透镜和第四双凸正透镜。

本申请提供的光学系统，在实现全画幅成像、双远心的同时还能保证成像的清晰度和低畸变、高分辨率、超宽景深。成像效果较优。各镜片之间的距离可根据成像清晰度进行优化。

可选地，所述第二双凸正透镜与所述第一双凹负透镜的胶合面胶合，所述第一双凹负透镜的胶合面朝向物侧。对上述镜片进行胶合，能降低加工难度，减小加工公差，提高成像质量，提高优化效率。

可选地，所述第二弯月正透镜与所述弯月负透镜的胶合面胶合，所述弯月负透镜的胶合面朝向物侧。对上述镜片进行胶合，能降低加工难度，减小加工公差，提高成像质量，提高优化效率。

可选地，所述第二双凹负透镜与所述第三双凸正透镜的胶合面胶合，所述第三双凸正透镜的胶合面朝向物侧。对上述镜片进行胶合，能降低加工难度，减小加工公差，提高成像质量，提高优化效率。

为了汇聚光束和降低成本，可选地，所述第一双凸正透镜采用冕牌玻璃，且满足以下条件：

D1≤260.0mm

2≤f1/D1≤3

其中，D1表示第一双凸正透镜的直径，f1表示第一双凸正透镜的焦距；

为了校正二级光谱，优选地，所述第一弯月正透镜采用氟冕玻璃。

可选地，为了校正倍率色差，同时优化象散和慧差，所述第二双凸正透镜与所述第一双凹负透镜胶合后满足以下条件：

1.1≤(|f2|/|f3|)≤1.2

V2/V3≤0.94