Led焊线机双光路光学成像系统的制作方法
【专利摘要】本发明提出了一种LED焊线机双光路光学成像系统，包括用于安装透镜组和电子感光器件的基座；所述基座设有空腔，空腔的中央设有可使空腔分隔成两个长槽的隔板，两个长槽内分别安装一套透镜组；空腔内还设有挡块；基座还设有可使挡块垂直于长槽延伸方向移动的滑动装置；两个长槽的前端各设有一个光路进口，空腔的后端为光路出口；光路出口的后方为基座的接收区，接收区安装有电子感光器件。本发明只需一次安装调试完成，即可满足不同的生产任务和需要，降低生产成本，提高生产效率；改善了成像质量，提升了成像的对比度，有利于图像处理；提升了焊线机生产效率，双光路对不在同一景深范围内目标对象成像，省去了单光路两次对焦时间。
【专利说明】LED焊线机双光路光学成像系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及光学成像系统。
【背景技术】
[0002]焊线机是LED的产业链上非常普遍和常见的自动化精密设备，也是不可缺少封装设备，LED市场的需求推动下，由最初的手动和半自动，到目前全自动。而全自动焊线机，机器视觉中光学成像系统扮演着“眼睛”角色，其重要性不言而喻，影响着设备稳定性、高效、适用性等。目前，行业上采用单光路成像系统，该单光路成像系统的主要参数为:物距(WD)为 30mm ;NA值为 0.09、放大倍率M为-4 ;中心视场MTF (Modulation Transfer Function)在CXD极限分辨率701p/mm理论要求大于30%，而现有光学成像镜头远低于标准。单光路成像系统存在如下明显不足:一、芯片和引脚的高度差远超过了景深的容差范围，即目前单光路光学系统景深σ小于芯片和引脚的高度差，需要两次对焦；二、芯片尺寸大小差异非常大；三、目标区域反光特性不同，加上机械振动等环境因素，极易导致或影响到识别效率和识别精度。四、在CCD极限分辨率时对应的MTF值相对较低，影响成像质量。
【发明内容】
[0003]针对上述现有技术不足，本发明要解决的技术问题是提供一种不同于现有技术的LED焊线机成像系统，只需一次安装调试完成，即可满足不同的生产任务和需要，对于维护、物料管理控制方面，降低生产成本，提高生产效率。
[0004]为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为，LED焊线机双光路光学成像系统，包括用于安装透镜组和电子感光器件的基座；所述基座设有空腔，空腔的中央设有可使空腔分隔成两个长槽的隔板，两个长槽内分别安装一套透镜组，两套透镜组的放大倍数不相等；空腔内还设有挡块，该挡块的宽度与长槽的宽度匹配；基座还设有可使挡块垂直于长槽延伸方向移动的滑动装置，所述隔板设有可使挡块通过的缺口 ；两个长槽的前端各设有一个光路进口，空腔的后端为光路出口 ；光路出口的后方为基座的接收区，接收区安装有电子感光器件。这样的结构使系统能安装两套成像透镜，并能通过挡块切换通光的光路，解决单光路系统的缺陷。
[0005]进一步的技术方案为，所述滑动装置为电驱动滑动装置，并设有用于与电控制设备连接的接电端子。这样的结构使成像系统更具自动化能力。
[0006]优选地，所述滑动装置包括分别设在基座两侧部的支架、分别设在两个支架上的电磁铁、连接在两个电磁铁之间的滑竿以及可在滑竿上滑动的磁性滑块；所述滑竿的延伸方向垂直与长槽的延伸方向且位于空腔的上方；所述挡块固定连接于磁性滑块的下端；所述接电端子为电磁铁的引线。
[0007]进一步的技术方案为，两个长槽内分别安装四倍放大透镜组和六倍放大透镜组。
[0008]优选地，所述四倍放大透镜组自前向后依次包括:
[0009]第一透镜，该第一透镜的等效焦距为41?42mm ；[0010]第一孔径光阑,该第一孔径光阑的光心与第一透镜的光心距离为I?2mm,通光直径为 12.8 ?13.8mm ；
[0011]第二透镜，该第二透镜的等效焦距为39.9?40.5mm，该第二透镜的光心与第一孔径光阑的光心距尚为24.5?25.5mm ；
[0012]第三透镜，该第三透镜的等效焦距为-56.0?-56.8mm，该第三透镜的光心与第二透镜的光心距离为0.02?0.04mm ；
[0013]第四透镜，该第四透镜的等效焦距为-170.0?-170.9mm，该第四透镜的光心与第三透镜的光心距离为121.5?120.9mm ;
[0014]第一平面镜滤波片，该第一平面镜滤波片为BK7玻璃滤波片，厚度为1.3?1.7mm,第一平面镜滤波片的前表面与第四透镜的光心距离为68.5?70.3mm ;第一平面镜滤波片的后表面与电子感光器件的感光面距离为4.1?4.3_。
[0015]再进一步的技术方案为，所述第一透镜为H-ZK14玻璃透镜，第一透镜的前表面曲率半径为60.89?61.09mm,通光直径为13.80?14.0lmm ;第一透镜的后表面曲率半径为-41.24?-41.44mm，通光直径为14.22?14.42mm，与第一透镜前表面的距离为5.0?
5.2mm ；
[0016]所述第一孔径光阑为平面，通光直径为13.45?13.65mm,与第一透镜后表面的距离为 1.44 ?1.64mm ；
[0017]所述第二透镜为H-LAFl玻璃透镜，第二透镜的前表面曲率半径为99.26?99.46mm,通光直径为14.70?14.90mm,与第一孔径光阑的距离为21.7?21.9mm ;第二透镜的后表面曲率半径为-38.19?-38.39mm,通光直径为14.54?14.74mm,与第二透镜的前表面的距离为4.4?4.6mm ;
[0018]所述第三透镜包括相互胶合的第三前透镜和第三后透镜，第三前透镜的后表面与第三后透镜的前表面为同一曲面；第三前透镜为ZFlO玻璃透镜，第三前透镜前表面的曲率半径为-26.75?-26.95mm，通光直径为14.45?14.65mm，与第二透镜后表面的距离为0.4?0.6mm ;第三后透镜为H-LAFl玻璃透镜，第三后透镜的前表面曲率半径为15.52?
15.72mm,通光直径为14.60?14.80mm,与第三前透镜前表面的距离为3.3?3.5mm ;第三后透镜的后表面的曲率半径为-102.66?-102.86mm，通光直径为14.67?14.87mm,与第三后透镜前表面的距离为5.50?5.70mm ；
[0019]第四透镜包括相互相互胶合的第四前透镜和第四后透镜，第四前透镜的后表面与第四后透镜的前表面为同一曲面；第四前透镜为H-LAF4玻璃透镜，第四前透镜前表面的曲率半径为18.14?18.24mm，通光直径为12.24?12.34mm，与第三后透镜后表面的距离为36.5?36.7mm ;第四后透镜为ZF13玻璃透镜，第四后透镜的前表面曲率半径为8.03?
8.23mm,通光直径为9.84?10.04mm,与第四前透镜前表面的距离为6.42?6.62mm ;第四后透镜的后表面曲率半径为10.74?10.94_，通光直径为7.99?8.19_，与第四后透镜前表面的距离为5.79?5.99mm ；
[0020]第一平面镜滤波片的前表面为平面，通光直径为6.33?6.53mm，与第四后透镜后表面的距离为68.8?69.0mm ;第一平面镜滤波片的后表面为平面,通光直径为6.31?
6.51mm,与第一平面镜滤波片前表面的距离为1.4?1.6mm。
[0021]进一步的技术方案为，所述六倍放大透镜组自前向后依次包括:[0022]第五透镜，该第五透镜的等效焦距为125.8?126.4mm ；
[0023]第六透镜，该第六透镜的等效焦距为38.8?39.4mm,该第六透镜的光心与第五透镜的光心距离为3.0?3.3mm ;
[0024]第二孔径光阑，该第二孔径光阑的光心与第六透镜的光心距离为0.4?0.6mm，通光直径为13.9?14.1mm ；
[0025]第七透镜，该第七透镜的等效焦距为36.4?37.0mm,该第七透镜的光心与第二孔径光阑的光心距离为21.7?22.3mm ;
[0026]第八透镜，该第八透镜的等效焦距为-35.6?-36.3mm,该第八透镜的光心与第七透镜的光心距离为1.4?1.7mm ;
[0027]第九透镜，该第九透镜的等效焦距为-218.7?-219.3mm,该第九透镜的光心与第八透镜的光心的距离为167.3?167.6mm ；
[0028]第二平面镜滤波片，该第二平面镜滤波片为BK7玻璃滤波片，厚度为3.3?3.7mm,第二平面镜滤波片的前表面与第九透镜的光心距离为59.8?60.4mm ;第二平面镜滤波片的后表面与电子感光器件的感光面距离为5.8?6.6mm。
[0029]再进一步的技术方案为，所述第五透镜为N-BAK2玻璃透镜，第五透镜的前表面曲率半径为104.73?104.93mm，通光直径为12.93?13.13mm ;第五透镜的后表面曲率半径为-191.91?-192.1lmm,通光直径为13.61?13.81mm,与第五透镜前表面的距离为3.7?
3.9mm ；
[0030]所述第六透镜为N-BKlO玻璃透镜；第六透镜的前表面曲率半径为27.51?27.71mm,通光直径为14.02?14.22mm,与第五透镜后表面的距离为0.4?0.6mm ;第六透镜的后表面曲率半径为-62.03?-62.23mm，通光直径为14.00?14.20mm，与第六透镜前表面的距离为5.0?5.2mm ；
[0031]所述第二孔径光阑为平面，通光直径为13.89?14.09mm，与第六透镜后表面的距离为 0.39 ?0.59mm ；
[0032]所述第七透镜为N-LAK14玻璃透镜；第七透镜的前表面曲率半径为49.05?49.25mm,通光直径为12.80?13.0Omm,与第二孔径光阑的距离为17.90?18.0Omm ;第七透镜的后表面曲率半径为-51.05?-51.25mm,通光直径为12.16?12.36mm,与第七透镜前表面的距离为5.16?5.36mm ；
[0033]所述第八透镜包括相互胶合的第八前透镜和第八后透镜，第八前透镜的后表面与第八后透镜的前表面为同一曲面；第八前透镜为N-LAK8玻璃透镜，第八前透镜的前表面曲率半径为-19.08?-19.28mm,通光直径为11.76?11.96mm,与第七透镜后表面的距离为1.43?1.63mm ;第八后透镜为SFlO玻璃透镜；第八后透镜的前表面曲率半径为-10.76?-10.96mm,通光直径为11.86?12.06mm,与第八前透镜前表面的距离为
3.5?3.7mm ;第八后透镜的后表面曲率半径为-76.88?-77.08mm，通光直径为12.07?12.27mm,与第八后透镜前表面的距离为3.08?3.28mm ；
[0034]所述第九透镜包括相互胶合的第九前透镜和第九后透镜，第九前透镜的后表面与第九后透镜的前表面为同一曲面，第九前透镜为N-BKlO玻璃透镜；第九前透镜的前表面曲率半径为14.75?14.95mm，通光直径为10.21?10.41mm，与第八后透镜后表面的距离为51.48?51.68mm ;第九后透镜为SF18玻璃透镜；第九后透镜的前表面曲率半径为8.47?8.67mm,通光直径为8.63?8.83mm,与第九前透镜的前表面间距为5.61?5.81mm ;第九后透镜的后表面曲率半径为8.03?8.23mm，通光直径为6.62?6.82mm，与第九后透镜前表面的距离为5.61?5.81mm ；
[0035]第二平面镜滤波片的前表面为平面，通光直径为6.05?6.25mm,与第九后透镜后表面的距离为59.94?60.14mm ;第二平面镜滤波片的后表面为平面，通光直径为6.03?6.23mm,与第二平面镜滤波片前表面的距离为3.4?3.6mm。
[0036]优选的技术方案为，所述光路出口两侧边缘的位置分别与两个长槽的光路位置对应；光路出口的两侧边缘均设有一个用于把对应长槽的光路方向向光路出口中部反射的平面反射镜；光路出口的中部设有用于把所述平面反射镜反射至光路出口中部的光路向正后方反射的转向镜片。
[0037]更优的技术方案为，所述平面反射镜的法线方向向内，且与对应长槽的光路方向成45° ;所述转向镜片为X形半透半反射镜，该X形半透半反射镜的中心点位于平面反射镜反射光路的光轴上，且X形半透半反射镜的镜片所在平面与平面反射镜反射光路的方向成 45。。
[0038]本发明的LED焊线机双光路光学成像系统只需一次安装调试完成，即可满足不同的生产任务和需要，对于维护、物料管理控制方面，降低生产成本，提高生产效率；改善了成像质量，提升了成像的对比度，有利于图像处理；提升了焊线机生产效率，双光路对不在同一景深范围内目标对象成像，省去了单光路两次对焦时间。
【专利附图】
【附图说明】
[0039]图1是本发明LED焊线机双光路光学成像系统的结构示意图。
[0040]图2是本发明LED焊线机双光路光学成像系统的俯视结构示意图。
[0041]图3是本发明LED焊线机双光路光学成像系统的光路切换部分结构示意图。
[0042]图4是本发明LED焊线机双光路光学成像系统的四倍光路的透镜组示意图。
[0043]图5是本发明LED焊线机双光路光学成像系统的六倍光路的透镜组示意图。
【具体实施方式】
[0044]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述。
[0045]如图1和图2所示，本发明的LED焊线机双光路光学成像系统，包括用于安装透镜组和电子感光器件的基座I ;所述基座I设有空腔11，空腔11的中央设有可使空腔11分隔成两个长槽12的隔板13，两个长槽12内分别安装一套透镜组，两套透镜组的放大倍数不相
坐寸ο
[0046]空腔I内还设有挡块21，该挡块21的宽度与长槽12的宽度匹配，挡块21的作用是遮挡长槽12内光线通过，挡块21的宽度匹配是指不必一定需要与长槽12宽度相等，只需满足遮挡一个长槽12内光线的时候，不影响另一个长槽12的通光即可。如图3所示，基座I还设有可使挡块21垂直于长槽12延伸方向移动的滑动装置，所述滑动装置包括分别设在基座I两侧部的支架22、分别设在两个支架22上的电磁铁23、连接在两个电磁铁23之间的滑竿24以及可在滑竿24上滑动的磁性滑块25 ;所述滑竿24的延伸方向垂直与长槽12的延伸方向且位于空腔11的上方；所述挡块21固定连接于磁性滑块25的下端；电磁铁23的引线用于与电控制设备连接，使电磁铁23通电、断电或改变电流方向从而实现电磁铁23的有磁力、无磁力或改变磁极方向等效果。磁性滑块25可以是由铁、钴、镍等物质制成的，能被磁力吸引而自身不发出磁力的滑块，这样只需使其中一个电磁铁通电而发出磁力，另一个电磁铁断电而不发出磁力，磁性滑块25就会被通电的电磁铁23吸引，控制方式简单；磁性滑块25也可以是由具有磁力的矿石物质制成的滑块，电磁铁23—直通电且形成相反的极性，通过改变两个电磁铁23的电流方向，使得电磁铁23的极性改变，利用同性相斥、异性相吸的性质，使磁性滑块25与两个电磁铁23分别形成相吸或相斥，从而实现移动磁性滑块25的效果，这样的方式能保证任意状态下磁性滑块25都一定紧贴其中一个电磁铁，从而使挡块21必然遮挡其中一个光路，避免出现挡块位于空腔中央把两个长槽各遮挡一半的情况出现。也可以采用其他电控制方式，例如用电机控制挡块以摆动方式实现遮挡，但遮挡效果可能不如本实施例中的效果好。所述隔板13设有可使挡块21通过的缺口14。其中，图2为了表达本发明的内部结构，省略了基座I上端面盖，为使挡块21可由磁性滑块25带动，该上端面盖必然具有可使挡块21活动的缺口，此处不再赘述。两个长槽12的前端各设有一个光路进口(图未示出)，空腔11的后端为光路出口 3，所述光路出口 3两侧边缘的位置分别与两个长槽12的光路位置对应；光路出口 3的两侧边缘均设有一个平面发射镜31，平面反射镜31的法线方向向内，且与对应长槽12的光路方向成45°，用于把对应的长槽12的光路方向向光路出口 3的中部反射，形成90°的光路折弯。光路出口 3的中部设有X形半透半反射镜32，该X形半透半反射镜32的中心点位于平面反射镜反射31光路的光轴上，且X形半透半反射镜32的镜片所在平面与平面反射镜31反射光路的方向成45°，使得两套光路的方向都可以由X形半透半发射镜32再转向向后方传播；其中X形半透半反射镜32是指两块具有半透半反射功能的镜片正交而成的“X”形状镜。此外，可以使用其他形式令光路转向并最终使两个光路的光轴重合。光路出口 3的后方为基座I的接收区6，接收区6安装有电子感光器件(图未示出)，重合后的两个光路都照射到电子感光器件的同一位置，只需控制挡块遮挡其中一个光路，即实现成像。
[0047]两个长槽内分别安装四倍放大透镜组和六倍放大透镜组。
[0048]如图4所示，经过误差分析、振动模态分析、MTF修正、色差补偿等分析调整步骤后，得出四倍放大透镜组的最优化设计参数，四倍放大透镜组自前向后依次包括:
[0049]第一透镜41，材质为H-ZK14玻璃，该玻璃具有折射率为1.603109、阿贝系数为60.598945的性质；第一透镜41的前表面曲率半径为60.89?61.09mm (本实施例中为60.9917mm);通光直径为13.80?14.0lmm (本实施例中为13.90283mm);第一透镜41的后表面曲率半径为-41.24?-41.44mm (本实施例为-41.34811mm);通光直径为14.22?14.42mm (本实施例中为14.32618mm);与第一透镜41前表面的距离为5.0?5.2mm (本实施例中为5.100001mm);本实施例中第一透镜41的等效焦距为41.64mm。
[0050]第一孔径光阑42，该第一孔径光阑42平面，通光直径为13.45?13.65mm (本实施例中为13.55684mm);与第一透镜41后表面的距离为1.44?1.64mm (本实施例中为
1.549892);与第一透镜41的等效透镜光心距离为1.54mm。
[0051]第二透镜43，材质为H-LAFl玻璃，该玻璃具有折射率为1.693633、阿贝系数为49.236795的性质；第二透镜43的前表面曲率半径为99.26?99.46mm (本实施例为99.36917mm);通光直径为14.70?14.90mm (本实施例为14.80545mm);与第一孔径光阑42的距离为21.7?21.9mm (本实施例为21.8mm);第二透镜43的后表面曲率半径为-38.19?-38.39mm(本实施例为-38.29863mm)，通光直径为14.54?14.74mm(本实施例为14.64078mm),与第二透镜43的前表面的距离为4.4?4.6mm (本实施例中为4.5mm);第二透镜43的等效焦距为40.40mm，其等效透镜光心与第一孔径光阑42的距离为25.06mm。
[0052]第三透镜44,包括相互胶合的第三前透镜441和第三后透镜442,第三前透镜441的后表面与第三后透镜442的前表面为同一曲面；第三前透镜441的材质为ZFlO玻璃，该玻璃具有折射率为1.688934、阿贝系数为31.199005的性质；第三前透镜441前表面的曲率半径为-26.75?-26.95mm(本实施例中为-26.85706mm)，通光直径为14.45?14.65mm(本实施例为14.55917mm),与第二透镜43后表面的距离为0.4?0.6mm (本实施例为
0.5mm);第三后透镜442的材质为H-LAFl玻璃，该玻璃具有折射率为1.693633、阿贝系数为49.236795的性质；第三后透镜442的前表面曲率半径为15.52?15.72mm (本实施例中为15.62011mm)，通光直径为14.60?14.80mm(本实施例为14.70243mm)，与第三前透镜441前表面的距离为3.3?3.5mm (本实施例中为3.4mm);第三后透镜442的后表面的曲率半径为-102.66?-102.86mm(本实施例为-102.7638mm)，通光直径为14.67?14.87mm(14.77488mm),与第三后透镜442前表面的距离为5.50?5.70mm (本实施例为5.60mm)；第三透镜44的等效焦距为-56.59mm，其等效透镜光心与第二透镜43的等效透镜光心的距离 0.03mm。
[0053]第四透镜45，包括相互相互胶合的第四前透镜451和第四后透镜452，第四前透镜451的后表面与第四后透镜452的前表面为同一曲面；第四前透镜451的材质为H-LAF4玻璃，该玻璃具有折射率为1.749500、阿贝系数为34.989402的性质；第四前透镜451前表面的曲率半径为18.14?18.24mm (本实施例为18.24484mm)，通光直径为12.24?12.34mm(本实施例为12.34533mm),与第三后透镜442后表面的距离为36.5?36.7mm(本实施例中为36.6mm);第四后透镜452的材质为ZF13玻璃，该玻璃具有折射率为1.784718、阿贝系数为25.754649的性质；第四后透镜452的前表面曲率半径为8.03?8.23mm (本实施例中为8.130195mm)，通光直径为9.84?10.04mm (本实施例中为9.946419mm)，与第四前透镜451前表面的距离为6.42?6.62mm (本实施例为6.524054mm);第四后透镜452的后表面曲率半径为10.74?10.94mm (本实施例中为10.8428mm)，通光直径为7.99?8.19mm (本实施例中为8.099626mm)，与第四后透镜452前表面的距离为5.79?5.99mm (本实施例中为5.886893mm);第四透镜45的等效焦距为-170.79mm，其等效透镜光心与第三透镜44的等效透镜光心的距离为121.71mm。
[0054]第一平面镜滤波片46，其前表面为平面，通光直径为6.33?6.53mm (本实施例中为6.434866mm),与第四后透镜452后表面的距离为68.8?69.0mm (本实施例中为68.9mm);第一平面镜滤波片46的后表面为平面，通光直径为6.31?6.51mm (本实施例中为6.410813mm)，与第一平面镜滤波片46前表面的距离为1.4?1.6mm (本实施例中为
1.5mm)ο第一平面镜滤波片46的后表面与电子感光器件的感光面距离为4.1?4.3mm(本实施例中为4.248752mm)。
[0055]其中，上述的曲面与曲面之间的距离均指曲面与光轴的交点到另一个曲面与光轴的交点的距离；曲面的曲率半径为负数表示该曲面的球心位于曲面的前方；本文中前、后方向仅为表示部件间的相对位置关系，其中前方为靠近物方的方向，后方为靠近像方的方向。本实施例中物面与第一透镜41的前表面的距离为39.99941mm，与第一透镜41光心的距离为40.00mm。
[0056]也可以设置其他曲面形式的透镜组，只需满足第一透镜41的等效焦距为41?42mm ;第一孔径光阑42的光心与第一透镜41的光心距离为I?2mm,通光直径为12.8?
13.8mm ;第二透镜43的等效焦距为39.9?40.5mm,该第二透镜43的光心与第一孔径光阑42的光心距离为24.5?25.5mm ;第三透镜44的等效焦距为-56.0?-56.8mm,该第三透镜44的光心与第二透镜43的光心距离为0.02?0.04mm ;第四透镜45的等效焦距为-170.0?-170.9mm,该第四透镜45的光心与第三透镜44的光心距离为121.5?120.9mm ;第一平面镜滤波片46的材质为BK7玻璃，厚度为1.3?1.7mm,第一平面镜滤波片46的前表面与第四透镜45的光心距离为68.5?70.3mm ;第一平面镜滤波片46的后表面与电子感光器件的感光面距离为4.1?4.3mm,即可，但成像效果有可能不如本实施例。
[0057]如图5所示，六倍放大透镜组自前向后依次包括:
[0058]第五透镜51，材质为N-BAK2玻璃，具有折射率1.589129、阿贝系数61.252619的性质，第五透镜51的前表面曲率半径为104.73?104.93mm (本实施例中为104.8292mm),通光直径为12.93?13.13mm (本实施例中为13.03013mm);第五透镜51的后表面曲率半径为-191.91?-192.1lmm (本实施例中为-192.0071mm)，通光直径为13.61?13.81mm(本实施例中为13.71289mm)，与第五透镜51前表面的距离为3.7?3.9mm (本实施例中为3.8mm);第五透镜51的等效焦距为126.15mm,光心与物面的距离为31.45mm。
[0059]第六透镜52，材质为N-BKlO玻璃，具有折射率1.434849、阿贝系数94.995854的性质；第六透镜52的前表面曲率半径为27.51?27.71mm (本实施例中为27.61129mm)，通光直径为14.02?14.22mm (本实施例中为14.12198mm),与第五透镜51后表面的距离为
0.4?0.6mm(本实施例中为0.5mm);第六透镜52的后表面曲率半径为-62.03?-62.23mm(本实施例中为-62.13016mm)，通光直径为14.00?14.20mm (本实施例中为14.10322mm),与第六透镜52前表面的距离为5.0?5.2mm (本实施例中为5.100001mm);第六透镜52的等效焦距为39.14mm，其光心与第五透镜51光心的距离为3.17mm。
[0060]第二孔径光阑53,第二孔径光阑53为平面，通光直径为13.89?14.09mm (本实施例中为13.99247mm),与第六透镜52后表面的距离为0.39?0.59mm (本实施例中为
0.4989858mm),与第六透镜52光心的距离为0.50mm。
[0061]第七透镜54，材质为N-LAK14玻璃，具有折射率1.748123、阿贝系数52.322848的性质；第七透镜54的前表面曲率半径为49.05?49.25mm (本实施例中为49.15002mm),通光直径为12.80?13.00mm (本实施例中为12.90415mm)，与第二孔径光阑53的距离为17.90?18.0Omm (本实施例中为17.9997mm);第七透镜54的后表面曲率半径为-51.05?-51.25mm (本实施例中为-51.15288mm),通光直径为12.16?12.36mm (本实施例中为12.26566mm),与第七透镜54前表面的距离为5.16?5.36mm (本实施例中为5.258178mm);第七透镜54的等效焦距为36.76mm，其光心与第二孔径光阑53的距离为22.00mm。
[0062]第八透镜55,包括相互胶合的第八前透镜551和第八后透镜552,第八前透镜551的后表面与第八后透镜552的前表面为同一曲面；第八前透镜551的材质为N-LAK8玻璃，折射率1.751744、阿贝系数35.124193的性质，第八前透镜551的前表面曲率半径为-19.08?-19.28mm (本实施例中为-19.18181mm),通光直径为11.76?11.96mm(本实施例中为11.86058mm)，与第七透镜54后表面的距离为1.43?1.63mm (本实施例中为1.53025mm);第八后透镜552的材质为SFlO玻璃，折射率1.762364、阿贝系数24.033873的性质；第八后透镜552的前表面曲率半径为-10.76?-10.96mm (本实施例中为-10.85517mm)，通光直径为11.86?12.06mm (本实施例中为11.95971mm)，与第八前透镜551前表面的距离为3.5?3.7mm (本实施例中为3.6mm);第八后透镜552的后表面曲率半径为-76.88?-77.08mm(本实施例中为-76.97912mm)，通光直径为12.07?12.27mm(本实施例中为12.17212mm),与第八后透镜552前表面的距离为3.08?3.28mm(本实施例中为3.179294mm);第八透镜55的等效焦距为_35.9551mm，其光心与第七透镜54光心的距离为1.6mm。
[0063]第九透镜56，包括相互胶合的第九前透镜和第九后透镜，第九前透镜的后表面与第九后透镜的前表面为同一曲面，第九前透镜材质为N-BKlO玻璃，折射率1.470466、阿贝系数66.899195 ;第九前透镜的前表面曲率半径为14.75?14.95mm (本实施例中为14.58045mm),通光直径为10.21?10.41mm (本实施例中为10.3182mm),与第八后透镜552后表面的距离为51.48?51.68mm (本实施例中为51.58703mm);第九后透镜的材质为SF18玻璃，折射率1.701810、阿贝系数41.010234 ;第九后透镜的前表面曲率半径为8.47?8.67mm (本实施例中为8.577599mm)，通光直径为8.63?8.83mm (本实施例中为
8.731112mm)，与第九前透镜的前表面间距为5.61?5.81mm (本实施例中为5.716416mm)；第九后透镜的后表面曲率半径为8.03?8.23mm (本实施例中为8.128805mm)，通光直径为6.62?6.82mm(本实施例中为6.724882mm),与第九后透镜前表面的距离为5.61?5.81mm(本实施例中为5.713334mm);第九透镜56的等效焦距为-219.023mm，其光心与第八透镜55光心的距离为167.45mm。
[0064]第二平面镜滤波片，其前表面为平面，通光直径为6.05?6.25mm (本实施例中为6.154286mm),与第九后透镜后表面的距离为59.94?60.14mm (本实施例中为60.04276mm);第二平面镜滤波片的后表面为平面，通光直径为6.03?6.23mm (本实施例中为6.13217mm)，与第二平面镜滤波片前表面的距离为3.4?3.6mm(本实施例中为3.5mm)。第二平面镜滤波片的后表面与电子感光器件的感光面距离为5.8?6.6mm (本实施例中为
6.520625mm)。
[0065]也可以设置其他曲面形式的透镜组，只需满足第五透镜51的等效焦距为125.8?126.4mm ;第六透镜52的等效焦距为38.8?39.4mm,该第六透镜52的光心与第五透镜51的光心距离为3.0?3.3mm ;第二孔径光阑53的光心与第六透镜52的光心距离为0.4?
0.6mm,通光直径为13.9?14.1mm ;第七透镜54的等效焦距为36.4?37.0mm,该第七透镜54的光心与第二孔径光阑53的光心距离为21.7?22.3mm ;第八透镜55的等效焦距为-35.6?-36.3mm,该第八透镜55的光心与第七透镜54的光心距离为1.4?1.7mm ;第九透镜56的等效焦距为-218.7?-219.3mm，该第九透镜56的光心与第八透镜55的光心的距离为167.3?167.6mm ;第二平面镜滤波片为BK7玻璃滤波片，厚度为3.3?3.7mm，第二平面镜滤波片的前表面与第九透镜56的光心距离为59.8?60.4mm ;第二平面镜滤波片的后表面与电子感光器件的感光面距离为5.8?6.6_。尽管同一种玻璃材料在国内外可能具有不同的编号，但本领域技术人员可根据上文的编号而唯一确定所需的玻璃材料。而上文所述各种玻璃材料的折射率、阿贝系数等性质仅为理论值，实际实施中同一材料性质可能与理论值有所偏差，需要对透镜的球面曲率半径或位置间距作一定的微调，但这样的操作本领域技术人员可以无需付出创造性劳动而实现。
[0066] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.LED焊线机双光路光学成像系统，包括用于安装透镜组和电子感光器件的基座；其特征在于:所述基座设有空腔，空腔的中央设有可使空腔分隔成两个长槽的隔板，两个长槽内分别安装一套透镜组，两套透镜组的放大倍数不相等；空腔内还设有挡块，该挡块的宽度与长槽的宽度匹配；基座还设有可使挡块垂直于长槽延伸方向移动的滑动装置，所述隔板设有可使挡块通过的缺口 ；两个长槽的前端各设有一个光路进口，空腔的后端为光路出口 ；光路出口的后方为基座的接收区，接收区安装有电子感光器件。
2.根据权利要求1所述的LED焊线机双光路成像系统，其特征在于:所述滑动装置为电驱动滑动装置，并设有用于与电控制设备连接的接电端子。
3.根据权利要求2所述的LED焊线机双光路成像系统，其特征在于:所述滑动装置包括分别设在基座两侧部的支架、分别设在两个支架上的电磁铁、连接在两个电磁铁之间的滑竿以及可在滑竿上滑动的磁性滑块；所述滑竿的延伸方向垂直与长槽的延伸方向且位于空腔的上方；所述挡块固定连接于磁性滑块的下端；所述接电端子为电磁铁的引线。
4.根据权利要求1所述的LED焊线机双光路成像系统，其特征在于:两个长槽内分别安装四倍放大透镜组和六倍放大透镜组。
5.根据权利要求4所述的LED焊线机双光路成像系统，其特征在于:所述四倍放大透镜组自前向后依次包括: 第一透镜，该第一透镜的等效焦距为41~42mm ； 第一孔径光阑，该第一孔径光阑的光心与第一透镜的光心距离为I~2mm,通光直径为.12.8 ~13.8mm ； 第二透镜，该第二透镜的等效焦距为39.9~40.5mm，该第二透镜的光心与第一孔径光阑的光心距离为24.5~25.5mm ； 第三透镜，该第三透镜的等效焦距为-56.0~-56.8mm，该第三透镜的光心与第二透镜的光心距离为0.02~0.04mm ； 第四透镜，该第四透镜的等效焦距为-170.0~-170.9mm，该第四透镜的光心与第三透镜的光心距离为121.5~120.9mm ; 第一平面镜滤波片，该第一平面镜滤波片为BK7玻璃滤波片，厚度为1.3~1.7mm,第一平面镜滤波片的前表面与第四透镜的光心距离为68.5~70.3mm ;第一平面镜滤波片的后表面与电子感光器件的感光面距离为4.1~4.3mm。
6.根据权利要求5所述的LED焊线机双光路成像系统，其特征在于:所述第一透镜为H-ZK14玻璃透镜，第一透镜的前表面曲率半径为60.89~61.09mm,通光直径为13.80~.14.0lmm ;第一透镜的后表面曲率半径为-41.24~-41.44mm,通光直径为14.22~.14.42mm,与第一透镜前表面的距离为5.0~5.2mm ； 所述第一孔径光阑为平面，通光直径为13.45~13.65mm，与第一透镜后表面的距离为.1.44 ~1.64mm ； 所述第二透镜为H-LAFl玻璃透镜，第二透镜的前表面曲率半径为99.26~99.46mm,通光直径为14.70~14.90mm,与第一孔径光阑的距离为21.7~21.9mm ;第二透镜的后表面曲率半径为-38.19~-38.39mm，通光直径为14.54~14.74mm,与第二透镜的前表面的距离为4.4~4.6mm ; 所述第三透镜包括相互胶合的第三前透镜和第三后透镜，第三前透镜的后表面与第三后透镜的前表面为同一曲面；第三前透镜为ZFlO玻璃透镜，第三前透镜前表面的曲率半径为-26.75~-26.95mm,通光直径为14.45~14.65mm,与第二透镜后表面的距离为0.4~0.6mm ;第三后透镜为H-LAFl玻璃透镜，第三后透镜的前表面曲率半径为15.52~15.72mm,通光直径为14.60~14.80mm,与第三前透镜前表面的距离为3.3~3.5mm ;第三后透镜的后表面的曲率半径为-102.66~-102.86mm，通光直径为14.67~14.87mm，与第三后透镜前表面的距离为5.50~5.70mm ； 第四透镜包括相互相互胶合的第四前透镜和第四后透镜，第四前透镜的后表面与第四后透镜的前表面为同一曲面；第四前透镜为H-LAF4玻璃透镜，第四前透镜前表面的曲率半径为18.14~18.24mm，通光直径为12.24~12.34mm，与第三后透镜后表面的距离为36.5~36.7mm ;第四后透镜为ZF13玻璃透镜，第四后透镜的前表面曲率半径为8.03~8.23mm,通光直径为9.84~10.04mm,与第四前透镜前表面的距离为6.42~6.62mm ;第四后透镜的后表面曲率半径为10.74~10.94_，通光直径为7.99~8.19_，与第四后透镜前表面的距离为5.79~5.99mm ； 第一平面镜滤波片的前表面为平面，通光直径为6.33~6.53mm,与第四后透镜后表面的距离为68.8~69.0mm ;第一平面镜滤波片的后表面为平面,通光直径为6.31~6.51mm,与第一平面镜滤波片前表面的距离为1.4~1.6mm。
7.根据权利要求4所述的LED焊线机双光路光学成像系统，其特征在于:所述六倍放大透镜组自前向后依次包括: 第五透镜，该第五透镜的等效焦距为125.8~126.4mm ； 第六透镜，该第六透镜的等效焦距为38.8~39.4mm，该第六透镜的光心与第五透镜的光心距离为3.0~3.3mm ； 第二孔径光阑，该第二孔径光阑的光心与第六透镜的光心距离为0.4~0.6_，通光直径为 13.9 ~14.1mm ； 第七透镜，该第七透镜的等效焦距为36.4~37.0_，该第七透镜的光心与第二孔径光阑的光心距离为21.7~22.3mm ; 第八透镜，该第八透镜的等效焦距为-35.6~-36.3_，该第八透镜的光心与第七透镜的光心距离为1.4~1.7mm ; 第九透镜，该第九透镜的等效焦距为-218.7~-219.3_，该第九透镜的光心与第八透镜的光心的距离为167.3~167.6mm ； 第二平面镜滤波片，该第二平面镜滤波片为BK7玻璃滤波片，厚度为3.3~3.7mm，第二平面镜滤波片的前表面与第九透镜的光心距离为59.8~60.4mm ;第二平面镜滤波片的后表面与电子感光器件的感光面距离为5.8~6.6_。
8.根据权利要求7所述的LED焊线机双光路光学成像系统，其特征在于:所述第五透镜为N-BAK2玻璃透镜，第五透镜的前表面曲率半径为104.73~104.93mm,通光直径为12.93~13.13mm;第五透镜的后表面曲率半径为-191.91~-192.11mm，通光直径为13.61~13.81mm,与第五透镜前表面的距离为3.7~3.9mm ； 所述第六透镜为N-BKlO玻璃透镜；第六透镜的前表面曲率半径为27.51~27.71mm,通光直径为14.02~14.22mm,与第五透镜后表面的距离为0.4~0.6mm ;第六透镜的后表面曲率半径为-62.03~-62.23mm，通光直径为14.00~14.20mm，与第六透镜前表面的距离为5.0~5.2mm ; 所述第二孔径光阑为平面，通光直径为13.89~14.09mm，与第六透镜后表面的距离为0.39 ~0.59mm ； 所述第七透镜为N-LAK14玻璃透镜；第七透镜的前表面曲率半径为49.05~49.25mm,通光直径为12.80~13.0Omm,与第二孔径光阑的距离为17.90~18.0Omm ;第七透镜的后表面曲率半径为-51.05~-51.25mm,通光直径为12.16~12.36mm,与第七透镜前表面的距离为5.16~5.36mm ; 所述第八透镜包括相互胶合的第八前透镜和第八后透镜，第八前透镜的后表面与第八后透镜的前表面为同一曲面；第八前透镜为N-LAK8玻璃透镜，第八前透镜的前表面曲率半径为-19.08~-19.28mm,通光直径为11.76~11.96mm,与第七透镜后表面的距离为1.43~1.63mm;第八后透镜为SFlO玻璃透镜；第八后透镜的前表面曲率半径为-10.76~-10.96mm,通光直径为11.86~12.06mm,与第八前透镜前表面的距离为3.5~3.7mm ;第八后透镜的后表面曲率半径为-76.88~-77.08mm,通光直径为12.07~12.27mm,与第八后透镜前表面的距离为3.08~3.28mm ； 所述第九透镜包括相互胶合的第九前透镜和第九后透镜，第九前透镜的后表面与第九后透镜的前表面为同一曲面，第九前透镜为N-BKlO玻璃透镜；第九前透镜的前表面曲率半径为14.75~14.95mm，通光直径为10.21~10.41mm，与第八后透镜后表面的距离为51.48~51.68mm ;第九后透镜为SF18玻璃透镜；第九后透镜的前表面曲率半径为8.47~8.67mm,通光直径为8.63~8.83mm,与第九前透镜的前表面间距为5.61~5.81mm ;第九后透镜的后表面曲率半径为8.03~8.23mm，通光直径为6.62~6.82mm，与第九后透镜前表面的距离为5.61~5.81mm ； 第二平面镜滤波片的前表面为平面，通光直径为6.05~6.25mm,与第九后透镜后表面的距离为59.94~60.14mm;第二平面镜滤波片的后表面为平面，通光直径为6.03~6.23mm,与第二平面镜滤波片前表面的距离为3.4~3.6mm。
9.根据权利要求1-8任意一项所述的LED焊线机双光路成像系统，其特征在于:所述光路出口两侧边缘的位置分别与两个长槽的光路位置对应；光路出口的两侧边缘均设有一个用于把对应长槽的光路方向向光路出口中部反射的平面反射镜；光路出口的中部设有用于把所述平面反射镜反射至光路出口中部的光路向正后方反射的转向镜片。
10.根据权利要求9所述的LED焊线机双光路成像系统，其特征在于:所述平面反射镜的法线方向向内，且与对应长槽的光路方向成45° ;所述转向镜片为X形半透半反射镜，该X形半透半反射镜的中心点位于平面反射镜反射光路的光轴上，且X形半透半反射镜的镜片所在平面与平面反射镜反射光路的方向成45°。
【文档编号】H01L33/00GK103513391SQ201310461185
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年9月29日 优先权日:2013年9月29日
【发明者】王煜, 徐贤勇, 李泽湘 申请人:东莞华中科技大学制造工程研究院