一种可变倍的双远心光学检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种可变倍的双远心光学检测装置，其包括物镜组、光阑、目镜组及成像元件，物镜组及目镜组设置于光阑的两侧，成像元件设置于目镜组的一侧，并与光阑相对，目镜组包括第一光学镜片组、变倍光学镜片组、补偿光学镜片组及第二光学镜片组，第一光学镜片组、变倍光学镜片组、补偿光学镜片组及第二光学镜片组依序从光阑排列至成像元件，变倍光学镜片组及补偿光学镜片组相对于第一光学镜片组及第二光学镜片组移动，改变目镜组的光焦度。本发明专利技术的双远心光学检测装置根据不同尺寸的待测试物体通过调整目镜组的变倍光学镜片组及补偿光学镜片组，实现连续变焦的目的，以快速实时地对不同尺寸的待测试物体进行检测，达到跨尺度测量。

【技术实现步骤摘要】
一种可变倍的双远心光学检测装置
本专利技术涉及光学检测的
，尤其涉及一种可变倍的双远心光学检测装置。
技术介绍
在机器视觉领域，光学检测设备如果使用非物方远心的结构，物距一旦发生变化，放大倍率就会随之改变，在工业的检测中会在使用环境下受到影响，很难保证检测的精度，需要严格的控制物距，微小的离焦就会影响到系统正常工作。一般的非像方远心的结构，在变倍的系统中，电荷耦合元件(CCD)的位置是固定的，像方调焦不准会带来测量误差，在变倍倍率高的时候结构复杂。在双远心的结构下，物镜和目镜的焦点重合，光阑设置在焦点位置，控制光阑的大小就可以实现大的景深和较好的远心度，这样我们就可以保证在相对较大的景深范围内，离焦不会对测量精度造成影响，现有的非远心系统不能满足要求。目前的现有技术中，在测量大尺寸样品和小尺寸样品时候，不能满足在保持双远心的条件下，利用变倍来实现跨尺度的测量，现有的双远心系统不能解决上述的技术问题。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种可变倍的双远心光学检测装置，以解决目前双远心光学检测系统无法同时用于检测不同尺寸的样品的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术是这样实现的：提供了一种可变倍的双远心光学检测装置，其包括物镜组、光阑、目镜组及成像元件，物镜组及目镜组设置于光阑的两侧，成像元件设置于目镜组的一侧，并与光阑相对，目镜组包括第一光学镜片组、变倍光学镜片组、补偿光学镜片组及第二光学镜片组，第一光学镜片组、变倍光学镜片组、补偿光学镜片组及第二光学镜片组依序从光阑排列至成像元件，变倍光学镜片组及补偿光学镜片组相对于第一光学镜片组及第二光学镜片组移动，改变目镜组的光焦度。在本专利技术实施例中，根据不同尺寸的待测试物体通过调整目镜组的变倍光学镜片组及补偿光学镜片组，实现连续变焦的目的，以快速实时地对不同尺寸的待测试物体进行检测，达到跨尺度测量。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是本专利技术第一实施例的双远心光学检测装置的示意图。图2A是本专利技术第一实施例的双远心光学检测装置的使用状态图。图2B是本专利技术第一实施例的双远心光学检测装置的光路示意图。图3A是本专利技术第二实施例的双远心光学检测装置的使用状态图。图3B是本专利技术第二实施例的双远心光学检测装置的光路示意图。图4A是本专利技术第三实施例的双远心光学检测装置的使用状态图。图4B是本专利技术第三实施例的双远心光学检测装置的光路示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1，其是本专利技术第一实施例的双远心光学检测装置的示意图；如图所示，本实施例的可变倍的双远心光学检测装置1包括物镜组10、光阑11、目镜组12及成像元件13，物镜组10、光阑11及目镜组12均设置于镜筒14内，物镜组10及目镜组12设置于光阑11的两侧，物镜组10的焦点与目镜组12的焦点重合，光阑11位于重合的物镜组10及目镜组12的焦点上，如此能保证本实施例的可变倍的双远心光学检测装置1的入曈及出曈都位于无穷远处，实现物方远心及像方远心。成像元件13设置在目镜组12的一侧，并与光阑11相对，物镜组10、光阑11、目镜组12及成像元件13的光轴位于同一光轴上。上述成像元件13可为电荷耦合元件(CCD)或互补性氧化金属半导体(CMOS)。本实施例的物镜组10、光阑11及成像元件13均通过固定结构15固定于镜筒14上，也表示物镜组10、光阑11及成像元件13不会产生移动，其中固定结构15为螺纹压圈和铜隔圈。物镜组10、光阑11及成像元件13设置在镜筒14及通过固定结构15设置于镜筒14内为本
的技术人员熟知的技术，于此不再详细说明。本实施例的物镜组10包括多个光学镜片，并具有正光焦度。另通过光阑11的设置，把整个双远心光学检测装置1对称地分成了两部分，关于光阑11的光瞳有对称形式的像差可得到有效的控制，更容易对双远心光学检测装置1进行优化；控制光阑11的光瞳大小可以让整个双远心光学检测装置1满足远心度的要求，同时也可以控制双远心光学检测装置1的景深大小。光阑11具有较小的光瞳，可以有更好的远心度和比较大的景深。本实施例的目镜组12包括第一光学镜片组121、变倍光学镜片组122、补偿光学镜片组123及第二光学镜片组124。第一光学镜片组121、变倍光学镜片组122、补偿光学镜片组123及第二光学镜片组124依序排列于光阑11及成像元件13之间。第一光学镜片组121邻近光阑11，第二光学镜片组124邻近成像元件13。第一光学镜片组121、变倍光学镜片组122、补偿光学镜片组123及第二光学镜片组124的光轴与物镜组10、光阑11及成像元件13的光轴位于同一光轴A上。第一光学镜片组121及第二光学镜片组124具有正光焦度，变倍光学镜片组122及补偿光学镜片组123具有负光焦度。第一光学镜片组121及第二光学镜片组124通过固定结构15固定于镜筒14内，表示光学镜片组121及第二光学镜片组124固定不动。变倍光学镜片组122及补偿光学镜片组123通过凸轮结构(图中未示)设置于镜筒14内，并通过凸轮结构带动变倍光学镜片组122及补偿光学镜片组123按着变倍轨迹移动，实现变倍光学镜片组122及补偿光学镜片组123沿著光轴A移动，改变目镜组12的光焦度。其中变倍光学镜片组122及补偿光学镜片组123通过凸轮结构带动的技术为本
的技术人员熟知的技术，于此不再详细说明。本实施例的双远心光学检测装置1的光学总长与物镜组10的通光口径的比值小于2.5，使物镜组10、光阑11、目镜组12及成像元件13排列紧凑，压缩双远心光学检测装置1的体积，也能维持良好的成像质量。图中的物镜组10、目镜组12的第一光学镜片组121、目镜组12的变倍光学镜片组122、目镜组12的补偿光学镜片组123及目镜组12的第二光学镜片组124的镜片组合仅为本专利技术的一实施例，不应以上述为限。本实施例的双远心光学检测装置1于使用时，先将待检测物体2放置在物镜组10前，因本实施例的双远心光学检测装置1具有物方远心的特性，并不会特别要求待检测物体2的表面至物镜组10之间的物距，即物距产生变化也不会影响成像的放大倍率和视场，其中在不同放大倍率条件下工作时，物镜组10的有效焦距值小于物镜组10的通光口径，待检测物体2至物镜组10之间的物距可超过物镜组10的通光口径的1.2倍；同时本实施例的双远心光学检测装置1的景深大于物镜组10的通光口径的0.3倍，如此不需要反覆重新标定放大倍率，增加双远心光学检测装置1的使用便利性。待检测物体2设置完成后，调整变倍光学镜片组122及补偿光学镜片组123的位置，变倍光学镜片组122及补偿光学镜片组123可沿著光轴相对于第一光学镜片组121及第二光学镜片组124移动，实现连续改变目镜组12的光焦度，达到连续变焦的目的。本实施例的双远心光学检测装置1的总光焦度(Ф)的计算公式如本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可变倍的双远心光学检测装置，其包括物镜组、光阑、目镜组及成像元件，所述物镜组及所述目镜组设置于所述光阑的两侧，所述成像元件设置于所述目镜组的一侧，并与所述光阑相对，其特征在于，所述目镜组包括第一光学镜片组、变倍光学镜片组、补偿光学镜片组及第二光学镜片组，所述第一光学镜片组、所述变倍光学镜片组、所述补偿光学镜片组及所述第二光学镜片组依序从所述光阑排列至所述成像元件，所述变倍光学镜片组及所述补偿光学镜片组相对于所述第一光学镜片组及所述第二光学镜片组移动，改变所述目镜组的光焦度。

【技术特征摘要】
1.一种可变倍的双远心光学检测装置，其包括物镜组、光阑、目镜组及成像元件，所述物镜组及所述目镜组设置于所述光阑的两侧，所述成像元件设置于所述目镜组的一侧，并与所述光阑相对，其特征在于，所述目镜组包括第一光学镜片组、变倍光学镜片组、补偿光学镜片组及第二光学镜片组，所述第一光学镜片组、所述变倍光学镜片组、所述补偿光学镜片组及所述第二光学镜片组依序从所述光阑排列至所述成像元件，所述变倍光学镜片组及所述补偿光学镜片组相对于所述第一光学镜片组及所述第二光学镜片组移动，改变所述目镜组的光焦度。2.如权利要求1所述的可变倍的双远心光学检测装置，其特征在于，所述物镜组的焦点与所述目镜组的焦点重合，所述光阑位于重合的所述物镜组及所述目镜组的焦点上。3.如权利要求1所述的可变倍的双远心光学检测装置，其特征在于，所述物镜组具有正光焦度。4.如权利要求3所述的可变倍的双远心光学检测装置，其特征在于，所述第一光学镜片组及所述第二光学镜片组具有正光焦度，所述变倍光学镜片组及所述补偿光学镜片组...

【专利技术属性】
技术研发人员：王和云，孙顺平，
申请(专利权)人：宾努克斯科技佛山有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44