一种低畸变高远心度的双远心镜头的制作方法

1.本实用新型属于光学设计技术领域，尤其是涉及一种低畸变高远心度的双远心镜头。


背景技术：

2.工业镜头在机器视觉系统中有十分重要的作用，随着技术的发展，在面对越来越多样化的被检物体和检测项目，普通的工业镜头难以满足要求；尤其是近些年，检测精度的要求越来越高，为了满足市场需求，设计了一款双远心镜头，该镜头具有低畸变高远心度的特点来提高工业测量的精度。


技术实现要素：

3.针对以上的技术缺陷，本实用新型提供了一种低畸变高远心度的双远心镜头，通过对镜片组合设计优化，得到低畸变高远心度的双远心镜头。
4.为实现上述技术目的，本实用新型通过以下技术方案实现：
5.一种低畸变高远心度的双远心镜头，包括光学放大组、孔径光阑和成像组；其中：
6.所述光学放大组由四片透镜组成，沿着光路四片透镜依次为：第一片透镜为双凸透镜，第二片透镜是双凸透镜，第三片透镜是双凹透镜，第四片透镜为凸凹透镜，其中：第二片透镜和第三片透镜组成第一胶合组；
7.所述成像组由五片透镜组成；沿着光路五片透镜依次为：第五片透镜为凹凸透镜，第六片透镜为凹凸透镜，第七片透镜是平凹透镜，第八片透镜是双凸透镜；第九片透镜为双凸透镜；其中：第七片透镜和第八片透镜组成第二胶合组。
8.优选地：所述光学放大组中四片透镜的焦点、孔径光阑的中心点、成像组中五片透镜的焦点位于同一直线上。
9.优选地：第二片透镜和第三片透镜通过光敏胶粘接；第七片透镜和第八片透镜通过光敏胶粘接。
10.优选地：第一片透镜入射面的曲率半径为130《r
11
《150，第一片透镜出射面的曲率半径为-130《r
12
《-150；第二片透镜入射面的曲率半径为40《r
21
《60，第二片透镜出射面的曲率半径为-50《r
22
《-70；第三片透镜入射面的曲率半径为-50《r
31
《-70，第三片透镜出射面的曲率半径为110《r
32
《140；第四片透镜入射面的曲率半径为0《r
41
《20，第四片透镜出射面的曲率半径为0《r
42
《20；第五片透镜入射面的曲率半径为-20《r
51
《0，第五片透镜出射面的曲率半径为-20《r
52
《0；第六片透镜入射面的曲率半径为-50《r
61
《-10，第六片透镜出射面的曲率半径为-20《r
62
《0；第七片透镜入射面为平面，第七片透镜出射面的曲率半径为0《r
72
《30；第八片透镜入射面的曲率半径为0《r
81
《30，第八片透镜出射面的曲率半径为-50《r
82
《-20；第九片透镜入射面的曲率半径为50《r
91
《70，第九片透镜出射面的曲率半径为-70《r
92
《-50。
11.优选地：第一片透镜的折射率为1.55-1.60，第二片透镜的折射率为1.45-1.50，第三片透镜的折射率为1.60-1.65，第四片透镜的折射率为1.50-1.55，第五片透镜的折射率
为1.55-1.60，第六片透镜的折射率为1.65-1.70，第七片透镜的折射率为1.70-1.75，第八片透镜的折射率为1.60-1.65，第九片透镜的折射率为1.60-1.65。
12.优选地：第一片透镜的阿贝系数为60-65，第二片透镜的阿贝系数为80-85，第三片透镜的阿贝系数为30-35，第四片透镜的阿贝系数为55-60，第五片透镜的阿贝系数为40-45，第六片透镜的阿贝系数为25-30，第七片透镜的阿贝系数为25-30，第八片透镜的阿贝系数为55-60，第九片透镜的阿贝系数为55-60。
13.优选地：第一片透镜和第二片透镜的厚度均为7.0-7.0mm，第三片透镜、第四片透镜、第五片透镜、第六片透镜、第七片透镜、第八片透镜、第九片透镜的厚度均为2.0-5.0mm。
14.优选地：第一片透镜和第二片透镜之间的距离为20-25mm，第三片透镜和第四片透镜之间的距离为50-55mm，第四片透镜和孔径光阑之间的距离为5-10mm；孔径光阑与第五片透镜之间的距离为5-10mm，第五片透镜和第六片透镜之间的距离为0-5mm，第六片透镜和第七片透镜之间的距离为0-5mm，第八片透镜和第九片透镜之间的距离为0-5mm。
15.本实用新型具有的优点和技术效果是：
16.该双远心镜头是由九片透镜组合而成，但每一片透镜或每几片都有自己特有的功能侧重点，这让镜头的每个像差均有对应负责的镜片或镜片组，这让性能优化更具有针对性，也更有效尤其是两组双胶合透镜对镜头的消色差起到了关键性作用。同时，第一胶合组与第二胶合组两组双胶合透镜形状相近，类似对称结构能有效的抵消镜片带来的畸变问题，使得成像畸变无线趋近于零。
附图说明
17.图1为本实用新型的结构图。
具体实施方式
18.为了使本实用新型的上述目的、设计的控制系及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
19.请参阅图1，一种低畸变高远心度的双远心镜头，由三个部分组成：光学放大组，孔径光阑和成像组；其中：
20.所述光学放大组由四片透镜组成，前三片的作用主要是放大，第一片透镜为双凸透镜，第二透镜和第三片透镜分别是双凸透镜与双凹透镜，第二透镜和第三片透镜双胶合作为第一胶合组，第四片透镜为凸凹透镜，中间放置为孔径光阑；成像组由五片透镜组合而成；第五片透镜为凹凸透镜，第六片透镜为凹凸透镜，第七片透镜是平凹透镜，第八片透镜是双凸透镜，第七片透镜和第八片透镜双胶合作为第二胶合组，第九片透镜为双凸透镜。
21.第一胶合组与第二胶合组的透镜均由两片透镜组合而成，且两片透镜的焦点在同一条直线上。
22.所述光学放大组中四片透镜的焦点、孔径光阑的中心点、成像组中五片透镜的焦点位于同一直线上。第一胶合组与第二胶合组中的凸透镜与凹透镜是同轴的。
23.第一胶合组与第二胶合组中的凸透镜与凹透镜中点涂有光敏胶。
24.在上述优选实施例中：
25.所述光学放大组的光轴、孔径光阑的中心轴和成像组的光轴均位于同一直线上。光学放大组由四片透镜组成，第一片透镜为双凸透镜，使平行光由大透镜成功进入光学系统，使后面的透镜可以顺利接收光线，第一胶合组用于改变光线的路线，使其可以进入下一个光组，第四片透镜为双凹透镜，光线通光它进入光阑位；中间设置孔径光阑；其后为成像组，成像组由五片透镜组合而成，第五片透镜为凹凸透镜，第六片透镜为凹凸透镜，第七八片透镜是平凹透镜与双凸透镜双胶合作为第二胶合组，第九片透镜为双凸透镜，因为出射的光线范围与入射时不同，所以透镜的大小及透镜之间的距离也不相同。
26.光路经过第一片透镜进入光学系统，经由第二三片透镜进行偏折，由此开始调节光学系统的放大倍率，同时前三片透镜相配合对物方远心度进行控制；第二片透镜开始到第八片透镜主要为控制像差，第九片透镜决定了光学系统成像面的大小，与第二三片透镜相配合共同决定了最终的光学放大倍率。
27.整个光路系统在光阑的左右两端大致呈对称状态，这在最大程度上消减了由透镜引起的畸变，使得感光器接受的光可以最大程度上还原工业元件。整个光学系统的相互配合才能保证有一个好的远心度。对整体情况来说，放大组的镜片直径尺寸要大于成像组的镜片直径尺寸，使镜头整个处于缩放倍率状态。此时能得到一个保持低畸变高远心度的双远心镜头。
28.各个透镜的具体参数为：
29.曲率半径(r1，r2的单位均为
㎜
)：
30.第一片透镜l1，入射面：130《r
11
《150,出射面：-130《r
12
《-150；
31.第二片透镜l2，入射面：40《r
21
《60,出射面-50《r
22
《-70；
32.第三片透镜l3，入射面：-50《r
31
《-70，出射面110《r
32
《140；
33.第四片透镜l4，入射面：0《r
41
《20,出射面0《r
42
《20；
34.第五片透镜l5，入射面：-20《r
51
《0,出射面-20《r
52
《0；
35.第六片透镜l6，入射面：-50《r
61
《-10，出射面-20《r
62
《0；
36.第七片透镜l7，入射面：r
71
＝∞,出射面0《r
72
《30；
37.第八片透镜l8，入射面：0《r
81
《30，出射面-50《r
82
《-20；
38.第九片透镜l9，入射面：50《r
91
《70，出射面-70《r
92
《-50；
39.折射率：
40.第一片透镜l1的折射率为1.55-1.60，第二片透镜l2的折射率为1.45-1.50，第三片透镜l3的折射率为1.60-1.65，第四片透镜l4的折射率为1.50-1.55，第五片透镜l5的折射率为1.55-1.60，第六片透镜l6的折射率为1.65-1.70，第七片透镜l7的折射率为1.70-1.75，第八片透镜l8的折射率为1.60-1.65，第九片透镜l9的折射率为1.60-1.65。
41.阿贝系数：
42.第一片透镜l1的阿贝系数为60-65，第二片透镜l2的阿贝系数为80-85，第三片透镜l3的阿贝系数为30-35，第四片透镜l4的阿贝系数为55-60，第五片透镜l5的阿贝系数为40-45，第六片透镜l6的阿贝系数为25-30，第七片透镜l7的阿贝系数为25-30，第八片透镜l8的阿贝系数为55-60，第九片透镜l9的阿贝系数为55-60。
43.厚度：
44.第一片透镜l1、第二片透镜l2的厚度均为7.0-7.0mm，第三片透镜l3、第四片透镜
l4、第五片透镜l5、第六片透镜l6、第七片透镜l7、第八片透镜l8、第九片透镜l9的厚度为2.0-5.0mm，
45.距离：
46.第一片透镜l1与第二片透镜l2之间距离s1为20-25mm，第三片透镜l3和第四片透镜l4之间的距离s2为50-55mm，第四片透镜l4与孔径光阑之间的距离s3为5-10mm，孔径光阑与第五片透镜l5之间的距离s4为5-10mm，第五片透镜l5和第六片透镜l6间距离s5为0-5mm，第六片透镜l6和第七片透镜l7间距离s6为0-5mm，第八片透镜l8和第九片透镜l9间距离s8为0-5mm。
47.以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。