[发明专利]小景深高分辨率双远心光学镜头

说明书

本发明属于光学镜头技术领域，具体涉及一种小景深高分辨率双远心光学镜头。本发明提供的小景深高分辨率双远心光学镜头，沿光轴方向由物侧至像侧依次为双凸正透镜L₁、弯月正透镜L₂、弯月正透镜L₃、弯月负透镜L₄、孔径光阑、弯月负透镜L₅、双凸正透镜L₆、双凸正透镜L₇及弯月负透镜L₈，其结构简单，成本较低，具有良好的加工性能；具有极小的景深，可保证机器视觉测量系统能够稳定高效地获取连接器Pin针位置度；成像性能好，可支持2000万像素级别1in高分辨率工业相机；其远心度小，最大畸变小于0.1％，图像失真度大大降低，检测精度进一步提升，可应用于未来的机器视觉领域当中。

技术领域

本发明属于光学镜头技术领域，具体涉及一种小景深高分辨率双远心光学镜头。

背景技术

机器视觉是用机器代替人眼进行测量和判断。相较于人眼，机器视觉具有更强的适应性、更高的稳定性，在分辨能力、感光范围、响应速度等方面都能很好地弥补人眼的不足。机器视觉的关键技术主要涉及光源照明、光学镜头、图像信号处理以及执行机构等，其中光学镜头作为机器视觉系统的核心部件，扮演着眼睛的角色，其成像质量至关重要。

随着机器视觉系统在精密检测领域中的广泛应用，普通光学镜头难以满足检测要求。为弥补普通光学镜头的不足，远心镜头应运而生，其具有独特的光学特性：高分辨率、超宽景深、超低畸变以及独有的平行光设计等，给机器视觉精密检测带来质的飞跃。远心是对镜头光学成像特性的一种描述，一个镜头是由一个光学系统组成，光学系统的前后两侧分别对应着拍摄物体和成像芯片，由于光路可逆，这两侧在一定条件下可互换，在光学定义上把光线进入光学系统的一侧叫做光学系统的物方，把光线通过光学系统折射出的一侧叫做光学系统的像方。当入瞳位于距离光学系统接近无限远处时，光学系统就是物方远心；当出瞳位于距离光学系统接近无限远处时，光学系统就是像方远心；当入瞳和出瞳分别位于光学系统无限远处时，那么光绪系统就是物像双侧远心，简称双远心。目前已有多种双远心镜头应用于机器视觉检测领域。

现今社会中，人们对电子元器件的生产质量和生产效率提出了更高的要求，特别是对Pin针位置度检测的管控日趋严格。由于目前多数双远心镜头景深较大，当采用双远心镜头对Pin针位置度检测时，Pin针的四壁轮廓与器件背景的灰度差异较小，难以稳定高效地获取Pin针的位置度。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有的双远心镜头因景深较大而难以稳定高效地获取Pin针的位置度的缺陷，从而提出一种测量精度、成像质量好的小景深高分辨率双远心镜头。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

本发明提供一种小景深高分辨率双远心光学镜头，沿光轴方向由物侧至像侧依次为双凸正透镜L₁、弯月正透镜L₂、弯月正透镜L₃、弯月负透镜L₄、孔径光阑、弯月负透镜L₅、双凸正透镜L₆、双凸正透镜L₇及弯月负透镜L₈，所述光学镜头景深为0.5mm。

优选地，该结构的小景深高分辨率双远心光学镜头，所述双凸正透镜L₁的物侧面曲率半径为204.022，像侧面曲率半径为-266.000；

所述弯月正透镜L₂的物侧面曲率半径为71.097，像侧面曲率半径为185.927；

所述弯月正透镜L₃的物侧面曲率半径为34.058，像侧面曲率半径为239.745；

所述弯月负透镜L₄的物侧面曲率半径为443.561，像侧面曲率半径为16.366；