零视差光学检像系统及成像方法技术方案

本发明专利技术涉及一种零视差光学检像系统及成像方法，该光学检像系统沿光线自左向右方向依次设有光焦度为正的前组A、光阑C、光焦度为负的后组B，所述前组A包括依次设置弯月透镜A1与为双凸透镜A2密接的第一胶合组、弯月形透镜A3与弯月形透镜A4密接的第二胶合组，所述后组B包括依次设置弯月形透镜B1与双凹透镜B2密接的第三胶合组、双凸透镜B3，该光学检像系统采用两片双胶合前置的结构形式，能充分矫正大倍率大视野下所引入的色差，通过间隙控制及光阑位置移动、光焦度平衡等方式有效的降低了系统的总畸变，同时收敛了入射主光线及出射主光线，使其充分平行于光轴，使零视差特性得以实现。

【技术实现步骤摘要】
零视差光学检像系统及成像方法
本专利技术涉及一种零视差光学检像系统及成像方法。
技术介绍
传统工业检测采用的是普通的定焦及变焦镜头，在一些缺陷检测、尺寸测量的运用上，这些镜头存在的畸变往往会带来图形的失真，尤其是在大视野成像时，这类镜头所成的像，边缘像质扭曲严重，同时较大的边缘主光线出射角会造成画面亮度不均匀、放大倍率不一致等视差问题。在一些不稳定的机台上，一些常规的检测镜头因其景深较小，极易造成检测图形模糊，这对检测精度要求很高的工业领域里是很不利的；普通的检测镜头无法满足消视差、消畸变等功能。
技术实现思路
鉴于现有技术的不足，本专利技术所要解决的技术问题是提供一种零视差光学检像系统及成像方法。为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：一种零视差光学检像系统，该光学检像系统沿光线自左向右方向依次设有光焦度为正的前组A、光阑C、光焦度为负的后组B，所述前组A包括依次设置的光焦度为负的弯月透镜A1、光焦度为正的双凸透镜A2、光焦度为负的弯月形透镜A3、光焦度为正的弯月形透镜A4，所述后组B包括依次设置光焦度为正的弯月形透镜B1、光焦度为负的双凹透镜B2、光焦度为正的双凸透镜B3,弯月负透镜A1与双凸正透镜A2密接构成第一胶合组,弯月形透镜A3与弯月形透镜A4密接构成第二胶合组,弯月形透镜B1与双凹透镜B2密接构成第三胶合组。进一步的，所述前组A与后组B之间的空气间隔为73.2mm，所述双凸正透镜A2与弯月负透镜A3之间的空气间隔为1.5mm,弯月正透镜A4与光阑C之间的空气间隔为41.9mm，光阑C与弯月正透镜B1之间的空气间隔为31.3mm，双凹负透镜B2与双凸正透镜B3之间的空气间隔为26.1mm，双凸正透镜B3与成像面之间的空气间隔为29.2mm。进一步的，该光学检像系统的焦距为f，弯月负透镜A1、双凸正透镜A2、弯月负透镜A3、弯月正透镜A4、弯月正透镜B1、双凹负透镜B2、双凸正透镜B3分别为f1、f2、f3、f4、f5、f6、f7；其中与焦距f满足以下比例：-0.31<f1/f<-0.27；0.08<f2/f<0.12；-0.16<f3/f<-0.14；0.11<f4/f<0.14；0.02<f5/f<0.05；0.01<f6/f<0.03；0.06<f7/f<0.09。进一步的，f4和f5必须满足2.5<f4/f5<2.9。进一步的，弯月负透镜A1与双凸正透镜A2的胶合面弯向光阑一侧，弯月负透镜A3和弯月正透镜A4的胶合面弯向光阑一侧，弯月正透镜B1和双凹负透镜B2的胶合面弯向光阑一侧。进一步的，该光学检像系统中各个透镜均为玻璃球面镜片。进一步的，弯月负透镜A1和双凸正透镜A2所构成的第一胶合组采用冕牌材料和火石材料组合，弯月负透镜A3和弯月正透镜A4所构成的第二胶合组采用冕牌材料和火石材料组合，弯月正透镜B1和双凹负透镜B2所构成的第三胶合组采用双冕牌材料组合。一种零视差光学检像系统的成像方法：光路顺序进入前组A、光阑C、后组B后进行成像。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：采用两片双胶合前置的结构形式，能充分矫正大倍率大视野下所引入的色差，通过间隙控制及光阑位置移动、光焦度平衡等方式有效的降低了系统的总畸变，同时收敛了入射主光线及出射主光线，使其充分平行于光轴，使零视差特性得以实现。下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步详细的说明。附图说明图1为光学系统示意图；图2为本系统光学传函值示意图。图中：A-前组A；B-后组B；C-光阑C；D-IMA；A1-弯月负透镜A1；A2-双凸正透镜A2；A3-弯月负透镜A3；A4-弯月正透镜A4；B1-弯月正透镜B1；B2-双凹负透镜B2；B3-双凸正透镜B3。具体实施方式为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下。如图1所示，一种零视差光学检像系统，该光学检像系统沿光线自左向右方向依次设有光焦度为正的前组A、光阑C、光焦度为负的后组B，所述前组A包括依次设置的光焦度为负的弯月透镜A1、光焦度为正的双凸透镜A2、光焦度为负的弯月形透镜A3、光焦度为正的弯月形透镜A4，所述后组B包括依次设置光焦度为正的弯月形透镜B1、光焦度为负的双凹透镜B2、光焦度为正的双凸透镜B3,弯月负透镜A1与双凸正透镜A2密接构成第一胶合组,弯月形透镜A3与弯月形透镜A4密接构成第二胶合组,弯月形透镜B1与双凹透镜B2密接构成第三胶合组。在本实施例中，所述前组A与后组B之间的空气间隔为73.2mm，所述双凸正透镜A2与弯月负透镜A3之间的空气间隔为1.5mm,弯月正透镜A4与光阑C之间的空气间隔为41.9mm，光阑C与弯月正透镜B1之间的空气间隔为31.3mm，双凹负透镜B2与双凸正透镜B3之间的空气间隔为26.1mm，双凸正透镜B3与成像面之间的空气间隔为29.2mm。在本实施例中，该光学检像系统的焦距为f，弯月负透镜A1、双凸正透镜A2、弯月负透镜A3、弯月正透镜A4、弯月正透镜B1、双凹负透镜B2、双凸正透镜B3分别为f1、f2、f3、f4、f5、f6、f7；其中与焦距f满足以下比例：-0.31<f1/f<-0.27；0.08<f2/f<0.12；-0.16<f3/f<-0.14；0.11<f4/f<0.14；0.02<f5/f<0.05；0.01<f6/f<0.03；0.06<f7/f<0.09。在本实施例中，f4和f5必须满足2.5<f4/f5<2.9。在本实施例中，弯月负透镜A1与双凸正透镜A2的胶合面弯向光阑一侧，弯月负透镜A3和弯月正透镜A4的胶合面弯向光阑一侧，弯月正透镜B1和双凹负透镜B2的胶合面弯向光阑一侧。在本实施例中，该光学检像系统中各个透镜均为玻璃球面镜片。在本实施例中，弯月负透镜A1和双凸正透镜A2所构成的第一胶合组采用冕牌材料和火石材料组合，弯月负透镜A3和弯月正透镜A4所构成的第二胶合组采用冕牌材料和火石材料组合，弯月正透镜B1和双凹负透镜B2所构成的第三胶合组采用双冕牌材料组合，第一胶合组、第二胶合组均采用火石材料和冕牌材料的结合，适当提高其阿贝数之差，能够起平衡色差的作用，并控制其胶合面弯向光阑一侧，可以使其产生较少的大角度光束像差，同时能够将球差平衡。在本实施例中，该零视差光学检像系统可适用于2/3"芯片，其TV畸变≤0.01%，物方远心度≤0.01°，像方远心度≤0.05°，光学后焦≥29.2mm。可适用于110mm物距左右的检测工作。本光学系统物方远心度及像方远心度接近零度，拥有双远心零视差测量能力，在一定景深范围下能成等倍率像；该光学检像系统通过控制各个镜片的面型弯曲程度、提高折射率等方法降低镜片敏感度，使镜片的加工成本降低，降低机械件管控难本文档来自技高网...

【技术保护点】
1. 一种零视差光学检像系统，其特征在于：该光学检像系统沿光线自左向右方向依次设有光焦度为正的前组A、光阑C、光焦度为负的后组B，所述前组A包括依次设置的光焦度为负的弯月透镜A1、光焦度为正的双凸透镜A2、光焦度为负的弯月形透镜A3、光焦度为正的弯月形透镜A4，所述后组B包括依次设置光焦度为正的弯月形透镜B1、光焦度为负的双凹透镜B2、光焦度为正的双凸透镜B3, 弯月负透镜A1与双凸正透镜A2密接构成第一胶合组, 弯月形透镜A3与弯月形透镜A4密接构成第二胶合组, 弯月形透镜B1与双凹透镜B2密接构成第三胶合组。

【技术特征摘要】
1.一种零视差光学检像系统，其特征在于：该光学检像系统沿光线自左向右方向依次设有光焦度为正的前组A、光阑C、光焦度为负的后组B，所述前组A包括依次设置的光焦度为负的弯月透镜A1、光焦度为正的双凸透镜A2、光焦度为负的弯月形透镜A3、光焦度为正的弯月形透镜A4，所述后组B包括依次设置光焦度为正的弯月形透镜B1、光焦度为负的双凹透镜B2、光焦度为正的双凸透镜B3,弯月负透镜A1与双凸正透镜A2密接构成第一胶合组,弯月形透镜A3与弯月形透镜A4密接构成第二胶合组,弯月形透镜B1与双凹透镜B2密接构成第三胶合组。2.根据权利要求1所述的零视差光学检像系统，其特征在于：所述前组A与后组B之间的空气间隔为73.2mm，所述双凸正透镜A2与弯月负透镜A3之间的空气间隔为1.5mm,弯月正透镜A4与光阑C之间的空气间隔为41.9mm，光阑C与弯月正透镜B1之间的空气间隔为31.3mm，双凹负透镜B2与双凸正透镜B3之间的空气间隔为26.1mm，双凸正透镜B3与成像面之间的空气间隔为29.2mm。3.根据权利要求1所述的零视差光学检像系统，其特征在于：该光学检像系统的焦距为f，弯月负透镜A1、双凸正透镜A2、弯月负透镜A3、弯月正透镜A4、弯月正透镜B1、双凹负透镜B2、双凸正透镜B3分别为f1、f2、f3、f4、f5、f6、f7；其中与焦距f满足以下比例：-0.31<f1/f<-0.27...

【专利技术属性】
技术研发人员：李俊攀，魏雄斌，吴庆锋，
申请(专利权)人：福建福光股份有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35