[实用新型]一种超低畸变大靶面线扫描镜头

说明书

本实用新型属于镜头技术领域，具体涉及一种超低畸变大靶面线扫描镜头，包括机械系统及安装于机械系统内部的光学系统，光学系统由物方到像方依次设置第一透镜G1、具有负光焦度的第一胶合透镜组T1，光阑、具有正光焦度的第二胶合透镜组T2和第八透镜G8，当工作距离改变时，第一透镜G1、第一胶合透镜组T1、光阑、第二胶合透镜组T2和第八透镜G8通过前后移动的方式来对焦。本实用新型实现了焦距为116mm的线扫描工业镜头，像方F数为4.8，最大成像面为其分辨率可达100lp/mm，对应的最大成像芯片时，其像素可达到16K像素，全视场最大光学畸变低于0.003％；采用整组对焦方式，其通光孔径也可灵活调节。

技术领域

本实用新型属于工业镜头技术领域，具体涉及一种超低畸变大靶面线扫描镜头。

背景技术

工业自动化已是当代工业不可逆的发展趋势。工业镜头作为自动化系统的眼睛，已广泛地应用于各行各业，如：电子制造、液晶屏缺陷检测、电路板短路断路检测、手机零部件尺寸测量、裂痕检测等应用。尤其是在细小尺寸测量上，人工检测已无法胜任的检测岗位，需要借助镜头成像完成检测要求。这类型应用往往采用线扫描镜头，且要求镜头光学畸变尽可能低，分辨率尽可能高，支持的相机靶面大。

然而国内现有的线扫描镜头的光学性能总存在不足之处：光学畸变大、分辨率低等不足，因此对于更高光学性能的线扫描工业镜头的研发就更为迫切。

目前，市面上的线扫描镜头如专利号为“201810593634.0”的专利，该镜头全视场光学畸变低于0.08％，失真程度较高，不能满足市场需求；专利号为“201621096764.6”的专利，该镜头光学系统的最近物距为100mm，不能识别更为精细的结构，工作距离较窄；又如专利号为“201721204685.7”的镜头，其全视场光学畸变低于0.1％，失真程度较高，同样无法满足市场需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：针对现有技术的不足，研发具有100lp/mm的解析度、超低畸变、大靶面，有良好的色差矫正能力的线扫描工业镜头。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种超低畸变大靶面线扫描镜头，包括机械系统及安装于所述机械系统内部的光学系统，所述光学系统由物方到像方依次设置第一透镜G1、具有负光焦度的第一胶合透镜组T1，光阑、具有正光焦度的第二胶合透镜组T2和第八透镜G8，当工作距离改变时，所述第一透镜G1、所述第一胶合透镜组T1、所述光阑、所述第二胶合透镜组T2和所述第八透镜G8通过前后移动的方式来对焦；

所述第一透镜G1具有正光焦度及弯月结构，所述第八透镜G8具有正光角度及弯月结构；

所述第一胶合透镜组T1包括具有负光焦度及弯月结构的第二透镜G2、具有正光焦度及双凸结构的第三透镜G3、具有负光焦度及双凹结构的第四透镜G4；

所述第二胶合透镜组T2包括具有负光焦度及双凹结构的第五透镜G5、具有正光焦度及双凸结构的第六透镜G6、具有负光焦度及弯月结构的第七透镜G7；

所述光学系统的焦距f，所述第一胶合透镜组T1的焦距为f_T1，所述第二胶合透镜组T2的焦距f_T2，f_T1和f的比值满足关系式：2.0＜|f_T1/f|＜3.50；f_T2和f的比值满足关系式：0.60＜|f_T2/f|＜1.80。

本实用新型采用光阑对称结构，可以有效减小光学畸变；另外，第一胶合透镜T1和第二胶合透镜T2均采用负-正-负胶合的形式，有利于减小光线的偏折角度，减小高级像差，同时具有矫正色差的作用。