一种改善同轴照明鬼像光斑的系统技术方案

技术编号：40982638 阅读：2 留言：0更新日期：2024-04-18 21:28

本发明专利技术涉及光学成像技术领域，公开了一种改善同轴照明鬼像光斑的系统，该系统包括立体分光棱镜、前组镜片及后组镜片；立体分光棱镜包括第一分光面和第二分光面，前组镜片位于第二分光面后侧，后组镜片位于第一分光面上侧；立体分光棱镜将光源的光线透射至前组镜片，以使前组镜准直反射至第二分光面获得反射光线；第二分光面将大角度的反射光线进行反射，并将小角度的反射光线透射至第一分光面；后组镜片将第一分光面反射的中心光线汇聚获得成像像面，成像像面包括鬼像光斑。由于本发明专利技术通过改进的立体分光棱镜的第一分光面和第二分光面进行光路调整，可有效减弱鬼像光斑的边缘光线，使得鬼像光斑得以缩小，显著提升了成像质量。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光学成像，尤其涉及一种改善同轴照明鬼像光斑的系统。

技术介绍

1、目前，机器视觉中同轴照明技术在显微镜、光学检测等领域广泛应用，然而现有同轴照明技术在鬼像形状方面存在一些显著的缺陷，传统同轴照明技术由于棱镜垂直表面过高的反射率导致鬼像光斑较大，从而影响成像质量。

2、鬼像形状的不理想特性可能由于传统同轴照明方案中的光学设计限制和光学元件之间的相互影响所致。因此，需要一种改进的方法，通过优化同轴照明系统，以显著改善鬼像形状，提高成像质量。

3、上述内容仅用于辅助理解本专利技术的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

技术实现思路

1、本专利技术的主要目的在于提供一种改善同轴照明鬼像光斑的系统，旨在解决传统的同轴照明技术由于棱镜垂直表面过高的反射率导致鬼像光斑较大，从而影响成像质量的技术问题。

2、为实现上述目的，本专利技术提出一种改善同轴照明鬼像光斑的系统，所述改善同轴照明鬼像光斑的系统包括：立体分光棱镜、前组镜片以及后组镜片；

3、其中，所述立体分光棱镜包括第一分光面和第二分光面，所述前组镜片位于所述立体分光棱镜的第二分光面的后侧，所述后组镜片位于所述立体分光棱镜的第一分光面的上侧；所述立体分光棱镜、所述前组镜片以及所述后组镜片处于同轴；

4、所述立体分光棱镜，用于将光源入射的光线透射至所述前组镜片；

5、所述前组镜片，用于将所述立体分光棱镜透射的光线准直反射至所述第二分光面，获得反射光线；</p>

6、所述第二分光面，用于将大角度的反射光线进行反射，获得边缘鬼像光线，并将小角度的反射光线透射至所述第一分光面；

7、所述第一分光面，用于将所述第二分光面透射的小角度的反射光线反射至所述后组镜片，获得中心光线；

8、所述后组镜片，用于将所述中心光线汇聚，获得成像像面，所述成像像面包括鬼像光斑。

9、可选地，所述立体分光棱镜，还用于改变所述光源到所述成像像面的共轭距，以减小鬼像光斑尺寸。

10、可选地，所述第一分光面，还用于将所述光源的一部分光线保持平行透射，剩余光线保持垂直反射，以实现基础分光。

11、可选地，所述立体分光棱镜的构成材料包括k9玻璃或融石英玻璃。

12、可选地，所述第一分光面在所述立体分光棱镜中的角度为45°，所述第一分光面的透射和反射能量比分别为50:50。

13、可选地，所述第二分光面在所述立体分光棱镜中的角度为20°～45°，所述第二分光面的透射和反射能量比分别为0.5:99.5。

14、可选地，所述第一分光面与所述第二分光面的距离为15mm～25mm。

15、可选地，所述立体分光棱镜的体积为15mmx15mmx30mm～25mmx25mmx50mm。

16、可选地，所述光源为led发光光源；

17、所述led发光光源位于所述立体分光棱镜的第一分光面的前侧；

18、所述led发光光源、所述立体分光棱镜、所述前组镜片以及所述后组镜片处于同轴。

19、可选地，所述led发光光源的发光面积为1mm^2～2mm^2，所述led发光光源的发散角为30°～120°。

20、本专利技术提出一种改善同轴照明鬼像光斑的系统，所述改善同轴照明鬼像光斑的系统包括：立体分光棱镜、前组镜片以及后组镜片；其中，所述立体分光棱镜包括第一分光面和第二分光面，所述前组镜片位于所述立体分光棱镜的第二分光面的后侧，所述后组镜片位于所述立体分光棱镜的第一分光面的上侧；所述立体分光棱镜、所述前组镜片以及所述后组镜片处于同轴；所述立体分光棱镜，用于将光源入射的光线透射至所述前组镜片；所述前组镜片，用于将所述立体分光棱镜透射的光线准直反射至所述第二分光面，获得反射光线；所述第二分光面，用于将大角度的反射光线进行反射，获得边缘鬼像光线，并将小角度的反射光线透射至所述第一分光面；所述第一分光面，用于将所述第二分光面透射的小角度的反射光线反射至所述后组镜片，获得中心光线；所述后组镜片，用于将所述中心光线汇聚，获得成像像面，所述成像像面包括鬼像光斑。由于本专利技术通过改进的立体分光棱镜的第一分光面和第二分光面进行光路调整，可有效减弱鬼像光斑的边缘光线，使得鬼像光斑得以缩小，显著提升了成像质量。

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【技术保护点】

1.一种改善同轴照明鬼像光斑的系统，其特征在于，所述改善同轴照明鬼像光斑的系统包括：立体分光棱镜、前组镜片以及后组镜片；

2.如权利要求1所述的改善同轴照明鬼像光斑的系统，其特征在于，所述立体分光棱镜，还用于改变所述光源到所述成像像面的共轭距，以减小鬼像光斑尺寸。

3.如权利要求2所述的改善同轴照明鬼像光斑的系统，其特征在于，所述第一分光面，还用于将所述光源的一部分光线保持平行透射，剩余光线保持垂直反射，以实现基础分光。

4.如权利要求3所述的改善同轴照明鬼像光斑的系统，其特征在于，所述立体分光棱镜的构成材料包括K9玻璃或融石英玻璃。

5.如权利要求4所述的改善同轴照明鬼像光斑的系统，其特征在于，所述第一分光面在所述立体分光棱镜中的角度为45°，所述第一分光面的透射和反射能量比分别为50:50。

6.如权利要求5所述的改善同轴照明鬼像光斑的系统，其特征在于，所述第二分光面在所述立体分光棱镜中的角度为20°～45°，所述第二分光面的透射和反射能量比分别为0.5:99.5。

7.如权利要求6所述的改善同轴照明鬼像

8.如权利要求7所述的改善同轴照明鬼像光斑的系统，其特征在于，所述立体分光棱镜的体积为15mmx15mmx30mm～25mmx25mmx50mm。

9.如权利要求1-8任一项所述的改善同轴照明鬼像光斑的系统，其特征在于，所述光源为LED发光光源；

10.如权利要求9所述的改善同轴照明鬼像光斑的系统，其特征在于，所述LED发光光源的发光面积为1mm^2～2mm^2，所述LED发光光源的发散角为30°～120°。

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【技术特征摘要】

1.一种改善同轴照明鬼像光斑的系统，其特征在于，所述改善同轴照明鬼像光斑的系统包括：立体分光棱镜、前组镜片以及后组镜片；

4.如权利要求3所述的改善同轴照明鬼像光斑的系统，其特征在于，所述立体分光棱镜的构成材料包括k9玻璃或融石英玻璃。

【专利技术属性】
技术研发人员：樊凯，朱红伟，邱盛平，
申请(专利权)人：成都联江科技有限公司，
类型：发明
国别省市：

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