一种双远心投影镜头及投影系统技术方案

本发明专利技术实施例涉及投影技术领域，公开了一种双远心投影镜头及投影系统。其中，双远心投影镜头包括从物方到像方依次设置的第一透镜组、孔径光阑和第二透镜组，孔径光阑的中心位于第一透镜组的后焦点以及第二透镜组的前焦点，第一透镜组用于接收平行第一透镜组的中心光轴入射的投影光束，并对投影光束扩束；孔径光阑用于接收第一透镜组出射的投影光束，并使其输出至第二透镜组；第二透镜组用于接收孔径光阑出射的投影光束，会聚投影光束，并使其平行第二透镜组的中心光轴出射；其中，双远心投影镜头的光焦度大于0.03，物方数值孔径为1.7，像方数值孔径为5.95。通过以上方式，本实施例的双远心投影镜头结构简单，具有较好的照度均匀性。

A Double Telecentric Projection Lens and Projection System

【技术实现步骤摘要】
一种双远心投影镜头及投影系统
本专利技术实施例涉及投影
，特别是涉及一种双远心投影镜头及投影系统。
技术介绍
近十多年来，机器视觉的快速发展和不断完善，使其成为检测领域不可或缺的组成部分，而成像镜头作为机器视觉的眼睛显得尤为重要。采用传统的定焦或变焦镜头成本低，但是存在图像畸变较大的缺陷，会造成较大测量误差。远心镜头(TelecentricLens)，主要是为纠正传统工业镜头视差而设计，它可以在一定的物距范围内，使得到的图像放大倍率不会变化，依据其独特的光学特性: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。双远心投影镜头是指包含物方远心光路和像方远心光路的投影镜头，其原理就是将孔径光阑分别放置于像方焦平面和物方焦平面，使得物方和像方的主光线都平行于光轴，将这两种远心光路结合起来就构成了双远心成像光路。双远心投影镜头能够进一步消除物方畸变和像方畸变，从而进一步提高检测精度。本专利技术的专利技术人在实现本专利技术实施例的过程中发现：目前的双远心投影镜头结构较为复杂。
技术实现思路
本专利技术实施例主要解决的技术问题是提供一种双远心投影镜头及投影系统，结构简单。为解决上述技术问题，本专利技术实施例采用的一个技术方案是：提供一种双远心投影镜头，包括从物方到像方依次设置的第一透镜组、孔径光阑和第二透镜组，所述孔径光阑的中心位于所述第一透镜组的后焦点、以及所述第二透镜组的前焦点，所述第一透镜组用于接收平行所述第一透镜组的中心光轴入射的投影光束，并对所述投影光束进行扩束；所述孔径光阑用于接收所述第一透镜组出射的所述投影光束，并使所述投影光束输出至所述第二透镜组；所述第二透镜组用于接收从所述孔径光阑出射的所述投影光束，会聚所述投影光束，并使所述投影光束平行所述第二透镜组的中心光轴出射；其中，所述双远心投影镜头的光焦度大于0.03，所述双远心投影镜头的物方数值孔径为1.7，所述双远心投影镜头的像方数值孔径为5.95。可选地，所述第一透镜组满足：所述第二透镜组满足：其中，为所述双远心投影镜头的光焦度，为所述第一透镜组的光焦度，为所述第二透镜组的光焦度。可选地，所述第一透镜组包括沿所述第一透镜组的中心光轴依次设置的第一透镜、第二透镜和第三透镜；所述第一透镜具有正光焦度，所述第二透镜具有正光焦度，且所述第二透镜的光焦度小于所述第一透镜的光焦度，所述第三透镜具有正光焦度或者负光焦度。可选地，所述第一透镜满足：所述第二透镜满足：所述第三透镜满足：其中，为所述第一透镜组的光焦度，为所述第一透镜的光焦度，为所述第二透镜的光焦度，为所述第三透镜的光焦度。可选地，所述第三透镜为单透镜或双胶合透镜。可选地，所述第二透镜组包括沿所述第二透镜组的中心光轴依次设置的第四透镜、第五透镜和第六透镜；所述第四透镜具有负光焦度，所述第五透镜为具有正光焦度的弯月型透镜，所述第六透镜具有正光焦度，并且所述第六透镜的光焦度小于所述第五透镜的光焦度。可选地，所述第四透镜满足：所述第五透镜满足：所述第六透镜满足：其中，为所述第二透镜组的光焦度，为所述第四透镜的光焦度，为所述第五透镜的光焦度，为所述第六透镜的光焦度。可选地，所述双远心投影镜头还包括：转向镜，设于所述第一透镜组远离所述孔径光阑的一侧，用于将所述投影光束转向，以使其入射所述第一透镜组。可选地，所述转向镜为TIR棱镜。为解决上述技术问题，本专利技术实施例采用的另一个技术方案是：提供一种投影系统，包括上述的双远心投影镜头。本专利技术实施例的有益效果是：区别于现有技术的情况，本专利技术实施例提供一种双远心投影镜头通过设置第一透镜组接收平行第一透镜组的中心光轴入射的投影光束，并对投影光束进行扩束，孔径光阑接收第一透镜组出射的投影光束，并使该投影光束输出至第二透镜组，第二透镜组接收从孔径光阑出射的投影光束，会聚该投影光束，并使该投影光束平行第二透镜组的中心光轴出射。通过将孔径光阑分别放置于像方焦平面和物方焦平面，使得物方和像方的主光线都平行于光轴，构成双远心成像光路，并且结构简单，具有较好的照度均匀性。附图说明一个或多个实施通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。图1为本专利技术其中一实施例提供的一种双远心投影镜头的结构示意图；图2为本专利技术另一实施例提供的一种双远心投影镜头的结构示意图；图3a为图1的双远心投影镜头在空间频率100lp/mm时的调制传递函数；图3b为图1的双远心投影镜头引入公差后在空间频率100lp/mm时的调制传递函数；图4为图1的双远心投影镜头的畸变曲线示意图；图5为图1的双远心投影镜头的场曲曲线示意图；图6为图1的双远心投影镜头的相对照度曲线示意图；图7为本专利技术实施例提供的一种投影系统的结构示意图。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面结合附图和具体实施例，对本专利技术进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“上”、“下”、“内”、“外”、“底部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本专利技术。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。此外，下面所描述的本专利技术不同实施例中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。本专利技术实施例中的双远心投影镜头，结构简单，并且具有较好的照度均匀性。本专利技术实施例中的双远心投影镜头，能够应用于本实施例中的投影系统，以使系统的结构简单，并且具有更好的照度均匀性。具体地，下面将通过实施例对双远心投影镜头和投影系统进行阐述。实施例一请参阅图1，为本专利技术其中一实施例提供的一种双远心投影镜头的结构示意图。如图1所示，双远心投影镜头100包括从物方到像方依次设置的：转向镜110、第一透镜组120、孔径光阑130和第二透镜组140，孔径光阑130的中心位于第一透镜组120的后焦点、以及第二透镜组130的前焦点。其中，转向镜110用于将投影光束转向，以使其入射第一透镜组120，第一透镜组120用于接收平行第一透镜组120的中心光轴入射的投影光束，并对投影光束进行扩束，孔径光阑130用于接收第一透镜组120出射的投影光束，并使该投影光束输出至第二透镜组140，第二透镜组140用于接收从孔径光阑130出射的投影光束，会聚该投影光束，并使该投影光束平行第二透镜组140的中心光轴出射。其中，双远心投影镜头100的光焦度大于0.03，物方数值孔径为1.7，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双远心投影镜头，其特征在于，包括从物方到像方依次设置的第一透镜组、孔径光阑和第二透镜组，所述孔径光阑的中心位于所述第一透镜组的后焦点、以及所述第二透镜组的前焦点，所述第一透镜组用于接收平行所述第一透镜组的中心光轴入射的投影光束，并对所述投影光束进行扩束；所述孔径光阑用于接收所述第一透镜组出射的所述投影光束，并使所述投影光束输出至所述第二透镜组；所述第二透镜组用于接收从所述孔径光阑出射的所述投影光束，会聚所述投影光束，并使所述投影光束平行所述第二透镜组的中心光轴出射；其中，所述双远心投影镜头的光焦度大于0.03，所述双远心投影镜头的物方数值孔径为1.7，所述双远心投影镜头的像方数值孔径为5.95。

【技术特征摘要】
1.一种双远心投影镜头，其特征在于，包括从物方到像方依次设置的第一透镜组、孔径光阑和第二透镜组，所述孔径光阑的中心位于所述第一透镜组的后焦点、以及所述第二透镜组的前焦点，所述第一透镜组用于接收平行所述第一透镜组的中心光轴入射的投影光束，并对所述投影光束进行扩束；所述孔径光阑用于接收所述第一透镜组出射的所述投影光束，并使所述投影光束输出至所述第二透镜组；所述第二透镜组用于接收从所述孔径光阑出射的所述投影光束，会聚所述投影光束，并使所述投影光束平行所述第二透镜组的中心光轴出射；其中，所述双远心投影镜头的光焦度大于0.03，所述双远心投影镜头的物方数值孔径为1.7，所述双远心投影镜头的像方数值孔径为5.95。2.根据权利要求1所述的双远心投影镜头，其特征在于，所述第一透镜组满足：所述第二透镜组满足：其中，为所述双远心投影镜头的光焦度，为所述第一透镜组的光焦度，为所述第二透镜组的光焦度。3.根据权利要求2所述的双远心投影镜头，其特征在于，所述第一透镜组包括沿所述第一透镜组的中心光轴依次设置的第一透镜、第二透镜和第三透镜；所述第一透镜具有正光焦度，所述第二透镜具有正光焦度，且所述第二透镜的光焦度小于所述第一透镜的光焦度，所述第三透镜具有正光焦度或者负光焦度。4.根据权利要求3所述的双远心...

【专利技术属性】
技术研发人员：高志强，杨伟樑，赵远，谭迪，
申请(专利权)人：广景视睿科技深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44