一种高像素高照度长焦低畸变成像系统技术方案

技术编号:39464468 阅读:8 留言:0更新日期:2023-11-23 14:56
本实用新型专利技术涉及一种高像素高照度长焦低畸变成像系统,所述成像系统中沿光线入射方向从左至右依次设置有移动单元组MOV、固定单元组FIX1、成像单元组FIX2。所述成像系统由八片球面镜片搭配组合成六组,并采用半组调焦方式,即移动单元组MOV相对固定单元组FIX1和成像单元组FIX2做轴向移动,从而保证该成像系统在无穷远到近距离拍摄均具有高质量成像。该成像系统可广泛应用于半导体外观检测、机械零部件测量、科研图像处理、电子及汽车、医疗、包装、军工制造等领域。军工制造等领域。军工制造等领域。

【技术实现步骤摘要】
一种高像素高照度长焦低畸变成像系统


[0001]本技术涉及一种高像素高照度长焦低畸变成像系统,涉及光学镜头领域。

技术介绍

[0002]随着中国制造业的快速发展,以及工业规模、科技水平的大幅提升,正推动着中国机器视觉工业自动化的快速进步和广泛应用。其中机器视觉的重要组成部分之一的工业镜头被称为“机械之眼”,主要应用于各行业生产线上高速运动的产品外观质量和肉眼难以察觉的纤细部分的瑕疵。如:可以查看半导体是否缺陷、机械尺寸是否合格、螺孔是否对位、瓶盖是否盖好、零件是否欠缺等,工业镜头能够实现瞬间查看大量产品,能高效排查不良品,所以这便要求工业镜头的成像系统在边边角角都要坚持高分辨率,在任何拍照间隔和视野范围内拍照图画都要坚持清晰。因此设计一款高像素、高照度、低畸变并满足不同的拍摄距离的成像系统变得很有意义。

技术实现思路

[0003]鉴于现有技术的不足,本技术所要解决的技术问题是提供一种高像素高照度长焦低畸变成像系统。
[0004]为了解决上述技术问题,本技术的技术方案是:一种高像素高照度长焦低畸变成像系统,所述成像系统中沿光线入射方向从左至右依次设置有移动单元组MOV、固定单元组FIX1、成像单元组FIX2;所述移动单元组MOV沿光线入射方向从左至右依次由月牙透镜G1、月牙透镜G2、月牙透镜G3、光阑G4、双凹透镜G5、双凸透镜G6、双凸透镜G7组成;所述固定单元组FIX1沿光线入射方向从左至右依次由双凹透镜G8、双凸透镜G9组成;所述成像单元组FIX2沿光线入射方向从左至右依次由平面透镜G10、成像面G11组成。
[0005]优选的,所述月牙透镜G2和月牙透镜G3黏合成第一胶合组H1、双凹透镜G5和双凸透镜G6黏合成第二胶合组H2。
[0006]优选的,所述月牙透镜G1与第一胶合组H1之间的空气间隔为0.1mm;第二胶合组H2与双凸透镜G7之间的空气间隔为0.62mm;第一胶合组H1与第二胶合组H2之间的空气间隔为8.03mm;第一胶合组H1与光阑G4之间的空气间隔为3.182mm;光阑G4与第二胶合组H2之间的空气间隔为4.848mm。
[0007]优选的,所述双凹透镜G8与双凸透镜G9之间的空气间隔为5.313mm。
[0008]优选的,所述平面透镜G10与成像面G11之间的空气间隔为0.1mm。
[0009]优选的,所述移动单元组MOV与固定单元组FIX1之间的空气间隔变化量为2.201

12.073mm;固定单元组FIX1与成像单元组FIX2之间的空气间隔为17.694mm。
[0010]优选的,所述月牙透镜G1光焦度为正,其物侧面为凸面,像侧面为凹面;所述月牙透镜G2光焦度为正,其物侧面为凸面,像侧面为凹面;所述月牙透镜G3光焦度为负,其物侧面为凸面,像侧面为凹面;所述双凹透镜G5光焦度为负,其物侧面为凹面,像侧面为凹面;所述双凸透镜G6光焦度为正,其物侧面为凸面,像侧面为凸面;所述双凸透镜G7光焦度为正,
其物侧面为凸面,像侧面为凸面;所述双凹透镜G8光焦度为负,其物侧面为凹面,像侧面为凹面;所述双凸透镜G9光焦度为正,其物侧面为凸面,像侧面为凸面。
[0011]优选的,所述移动单元组MOV总焦距为正、固定单元组FIX1总焦距为正。
[0012]优选的,设定成像系统的总焦距为f、移动单元组MOV的焦距为f
MOV
、固定单元组FIX1的焦距f
FIX1
、第一胶合组H1的焦距为f
H1
、第二胶合组H2的焦距为f
H2
;f
MOV
和f的比值满足关系式:0.3<|f
MOV
/f|<1.5、f
FIX1
和f的比值满足关系式:1.7<|f
FIX1
/f|<3.0、f
H1
和f的比值满足关系式:

1.5<|f
H1
/f|<

0.4、f
H2
和f的比值满足关系式:

4.0<|f
H2
/f|<

3.0。
[0013]优选的,所述正光焦度的月牙透镜G2和负光焦度的月牙透镜G3黏合成光焦度为负的第一胶合组H1;所述负光焦度的双凹透镜G5和正光焦度的双凸透镜G6黏合成光焦度为负的第二胶合组H2。
[0014]与现有技术相比,本技术具有以下有益效果:该成像系统具有高像素、高照度、低畸变并在不同拍摄距离均能实现高质量成像,从而保证该成像系统在无穷远到近距离拍摄均具有高质量成像。该成像系统可广泛应用于半导体外观检测、机械零部件测量、科研图像处理、电子及汽车、医疗、包装、军工制造等领域。
[0015]下面结合附图和具体实施方式对本技术做进一步详细的说明。
附图说明
[0016]图1为本技术实施例300mm物距传函曲线图。
[0017]图2为本技术实施例800mm物距传函曲线图。
[0018]图3为本技术实施例1500mm物距传函曲线图。
[0019]图4为本技术实施例无穷远物距传函曲线图。
[0020]图5为本技术实施例300mm物距相对照度曲线图。
[0021]图6为本技术实施例800mm物距相对照度曲线图。
[0022]图7为本技术实施例1500mm物距相对照度曲线图。
[0023]图8为本技术实施例无穷远物距相对照度曲线图。
[0024]图9为本技术实施例300mm物距场曲和畸变曲线图。
[0025]图10为本技术实施例800mm物距场曲和畸变曲线图。
[0026]图11为本技术实施例1500mm物距场曲和畸变曲线图。
[0027]图12为本技术实施例无穷远物距场曲和畸变曲线图。
[0028]图13为本技术实施例光路结构图。
[0029]图中:移动单元组MOV、固定单元组FIX1、成像单元组FIX2、月牙透镜G1、月牙透镜G2、月牙透镜G3、光阑G4、双凹透镜G5、双凸透镜G6、双凸透镜G7、双凹透镜G8、双凸透镜G9、平面透镜G10、成像面G11、第一胶合组H1、第二胶合组H2。
具体实施方式
[0030]下面结合附图及实施例对本技术做进一步说明。
[0031]应该指出,以下详细说明都是示例性的,旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明,本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0032]需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高像素高照度长焦低畸变成像系统,其特征在于:所述成像系统中沿光线入射方向从左至右依次设置有移动单元组MOV、固定单元组FIX1、成像单元组FIX2;所述移动单元组MOV沿光线入射方向从左至右依次由月牙透镜G1、月牙透镜G2、月牙透镜G3、光阑G4、双凹透镜G5、双凸透镜G6、双凸透镜G7组成;所述固定单元组FIX1沿光线入射方向从左至右依次由双凹透镜G8、双凸透镜G9组成;所述成像单元组FIX2沿光线入射方向从左至右依次由平面透镜G10、成像面G11组成。2.根据权利要求1所述的高像素高照度长焦低畸变成像系统,其特征在于:所述月牙透镜G2和月牙透镜G3黏合成第一胶合组H1、双凹透镜G5和双凸透镜G6黏合成第二胶合组H2。3.根据权利要求2所述的高像素高照度长焦低畸变成像系统,其特征在于:所述月牙透镜G1与第一胶合组H1之间的空气间隔为0.1mm;第二胶合组H2与双凸透镜G7之间的空气间隔为0.62mm;第一胶合组H1与第二胶合组H2之间的空气间隔为8.03mm;第一胶合组H1与光阑G4之间的空气间隔为3.182mm;光阑G4与第二胶合组H2之间的空气间隔为4.848mm。4.根据权利要求1所述的高像素高照度长焦低畸变成像系统,其特征在于:所述双凹透镜G8与双凸透镜G9之间的空气间隔为5.313mm。5.根据权利要求1所述的高像素高照度长焦低畸变成像系统,其特征在于:所述平面透镜G10与成像面G11之间的空气间隔为0.1mm。6.根据权利要求1所述的高像素高照度长焦低畸变成像系统,其特征在于:所述移动单元组MOV与固定单元组FIX1之间的空气间隔变化量为2.201

12.073mm;固定单元组FIX1与成像单元组FIX2之间的空气间隔为17.694mm。7.根据权利要求1所述的高像素高照度长焦低畸变成像系统,其特征在于:所述月牙透镜G1光焦度为正,其物侧面为凸面,像侧面为凹面;所述月牙透镜G2光焦度为正,其物侧面为凸...

【专利技术属性】
技术研发人员:魏雄斌
申请(专利权)人:福建奥陶纪光电有限公司
类型:新型
国别省市:

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