一种双远心光学系统及光学设备技术方案

本发明专利技术提供了一种双远心光学系统及光学设备，包括共轴放置的第一透镜组、第二透镜组、第三透镜组以及第四透镜组，所述第一透镜组包括第一透镜、第二透镜，所述第二透镜组包括第三透镜、第四透镜、第五透镜，所述第三透镜组包括第六透镜、第七透镜、第八透镜，所述第四透镜组包括第九透镜，双远心光学系统的相对孔径为1/6，解决了在照明条件不佳的情况下，也可成像清晰的技术问题，还具有高分辨率、高远心度及低畸变的技术优点。

A double telecentric optical system and optical equipment

【技术实现步骤摘要】
一种双远心光学系统及光学设备
本专利技术涉及光学设备领域，特别涉及一种双远心光学系统及光学设备。
技术介绍
工业镜头是机器视觉系统中十分重要的成像元件，系统若想完全发挥其功能，工业镜头必须要能够满足要求才行。21世纪初，随着机器视觉系统在精密检测领域的广泛应用，普通工业镜头难以满足检测要求，为弥补普通镜头应用之不足，适应精密检测需求，远心镜头应运而生。远心镜头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。远心镜头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，这对被测物不在同一物面上的情况是非常重要的应用。远心镜头由于其特有的平行光路设计一直为对镜头畸变要求很高的机器视觉应用场合所青睐。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，那么光学系统就是物像双侧远心，简称双远心光学镜头，现在市面上的双远心工业镜头相对孔径较小(多为1/10或以下)，需要在良好的照明条件下才能成清晰的像，这大大限制了双远心镜头的使用场景。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种双远心光学系统及光学设备，解决了在照明条件不佳的情况下，也可成像清晰的技术问题。第一方面，本专利技术提供了一种双远心光学系统，包括共轴放置的第一透镜组、第二透镜组、第三透镜组以及第四透镜组，所述第一透镜组包括第一透镜、第二透镜，所述第二透镜组包括第三透镜、第四透镜、第五透镜，所述第三透镜组包括第六透镜、第七透镜、第八透镜，所述第四透镜组包括第九透镜，双远心光学系统的相对孔径为1/6。作为一种可选的方案，所述第一透镜组的物距为92mm。作为一种可选的方案，所述第一透镜的物侧面曲率半径为73.21，镜侧面曲率半径为-345.10；所述第二透镜的物侧面曲率半径为32.21，镜侧面的曲率半径为50.70；所述第三透镜的物侧面曲率半径为-223.6，镜侧面曲率半径为14.28；所述第四透镜的物侧面曲率半径为-28.47，镜侧面曲率半径为73.07；所述第五透镜的物侧面曲率半径为73.7，镜侧面曲率半径为-23.21；所述第六透镜的物侧面曲率半径为-21.83，镜侧面曲率半径为-4.48；所述第七透镜的物侧面曲率半径为-4.48，镜侧面曲率半径为66.20；所述第八透镜的物侧面曲率半径为-80.55，镜侧面曲率半径为12.71；所述第九透镜的物侧面曲率半径为40.82，镜侧面曲率半径为-70.99，其中曲率半径的正负号按几何光学中定义。作为一种可选的方案，所述第一透镜的厚度为13.9mm，所述第二透镜的厚度为11.9mm，所述第三透镜的厚度为3.7mm，所述第四透镜的厚度为3.3mm，所述第无透镜的厚度为8.0mm，所述第六透镜的厚度为4.6mm，所述第七透镜的厚度为2.4mm，所述第八透镜的厚度为5.1mm，所述第二透镜的厚度为4.9mm。作为一种可选的方案，所述第一透镜和所述第二透镜之间的空气间隔为0.18mm，所述第二透镜和所述第三透镜之间的空气间隔为14.65mm，所述第三透镜和第四透镜之间的空气间隔为5.12mm，所述第四透镜和第五透镜之间的空气间隔为0mm，所述第五透镜和所述第六透镜之间的空气间隔为19.28mm，所述第六透镜和所述第七透镜之间的空气间隔为0mm，所述第七透镜和所述第八透镜之间的空气间隔为1.71mm，所述第八透镜和所述第九透镜之间的空气间隔为12.45mm，所述第九透镜与CCD靶面的空气间隔为20.99mm。作为一种可选的方案，所述第四透镜和所述第五透镜为双胶合透镜组，所述第六透镜和所述第七透镜为双胶合透镜组。作为一种可选的方案，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜、所述第五透镜、所述第六透镜、所述第七透镜、所述第八透镜以及所述第九透镜均为球面型透镜。作为一种可选的方案，所述CCD靶面的尺寸为2/3英寸。第二方面，本专利技术提供了一种光学设备，其特征在于，具有上述的双远心光学系统。作为一种可选的方案，所述光学设备为照相机、录像机、望远镜或超长焦镜头。从以上技术方案可以看出，本专利技术实施例具有以下优点：本专利技术提供了一种双远心光学系统及光学设备，包括共轴放置的第一透镜组、第二透镜组、第三透镜组以及第四透镜组，所述第一透镜组包括第一透镜、第二透镜，所述第二透镜组包括第三透镜、第四透镜、第五透镜，所述第三透镜组包括第六透镜、第七透镜、第八透镜，所述第四透镜组包括第九透镜，双远心光学系统的相对孔径为1/6，解决了在照明条件不佳的情况下，也可成像清晰的技术问题，还具有高分辨率、高远心度及低畸变的技术优点。附图说明图1是本专利技术的双远心光学系统一种实施例的结构示意图；图2是本专利技术的双远心光学系统一种实施例的光路示意图；图3是本专利技术的双远心光学系统一种实施例的像面点列图；图4是本专利技术的双远心光学系统一种实施例的像面传函图；图5是本专利技术的双远心光学系统一种实施例的像面畸变图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，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，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。结合图1所示，本专利技术提供了一种双远心光学系统，包括共轴放置的第一透镜组、第二透镜组、第三透镜组以及第四透镜组，所述第一透镜组包括第一透镜1、第二透镜2，所述第二透镜组包括第三透镜3、第四透镜4、第五透镜5，所述第三透镜组包括第六透镜6、第七透镜7、第八透镜8，所述第四透镜组包括第九透镜9，双远心光学系统的相对孔径为1/6，解决了在照明条件不佳的情况下，也可成像清晰的技术问题，还具有高分辨率、高远心度及低畸变的技术优点。具体地，所述第一透镜1组的物距为92mm(毫米)，物距即第一透镜1组距离待测物体的距离。本实施例中，所述第一透镜1的物侧面曲率半径为73.21，镜侧面曲率半径为-345.1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双远心光学系统，其特征在于，包括共轴放置的第一透镜组、第二透镜组、第三透镜组以及第四透镜组，所述第一透镜组包括第一透镜、第二透镜，所述第二透镜组包括第三透镜、第四透镜、第五透镜，所述第三透镜组包括第六透镜、第七透镜、第八透镜，所述第四透镜组包括第九透镜，双远心光学系统的相对孔径为1/6。/n

【技术特征摘要】
1.一种双远心光学系统，其特征在于，包括共轴放置的第一透镜组、第二透镜组、第三透镜组以及第四透镜组，所述第一透镜组包括第一透镜、第二透镜，所述第二透镜组包括第三透镜、第四透镜、第五透镜，所述第三透镜组包括第六透镜、第七透镜、第八透镜，所述第四透镜组包括第九透镜，双远心光学系统的相对孔径为1/6。


2.根据权利要求1所述的双远心光学系统，其特征在于，所述第一透镜组的物距为92mm。


3.根据权利要求1或2所述的双远心光学系统，其特征在于，所述第一透镜的物侧面曲率半径为73.21，镜侧面曲率半径为-345.10；
所述第二透镜的物侧面曲率半径为32.21，镜侧面的曲率半径为50.70；
所述第三透镜的物侧面曲率半径为-223.6，镜侧面曲率半径为14.28；
所述第四透镜的物侧面曲率半径为-28.47，镜侧面曲率半径为73.07；
所述第五透镜的物侧面曲率半径为73.7，镜侧面曲率半径为-23.21；
所述第六透镜的物侧面曲率半径为-21.83，镜侧面曲率半径为-4.48；
所述第七透镜的物侧面曲率半径为-4.48，镜侧面曲率半径为66.20；
所述第八透镜的物侧面曲率半径为-80.55，镜侧面曲率半径为12.71；
所述第九透镜的物侧面曲率半径为40.82，镜侧面曲率半径为-70.99，其中曲率半径的正负号按几何光学中定义。


4.根据权利要求3所述的双远心光学系统，其特征在于，所述第一透镜的厚度为13.9mm，所述第二透镜的厚度为11.9mm，所述第三透镜的厚度为3.7mm，所述第四透镜的厚度为3.3mm...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘焕宝，马艺函，杨峥，
申请(专利权)人：长春奥普光电技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：吉林;22