一种适配6500万像素相机的5倍高分辨率双侧远心镜头的制作方法

本发明涉及一种远心镜头，特别涉及一种适配6500万像素相机的5倍高分辨率双侧远心镜头。

背景技术：

1、双侧远心镜头：相比于传统工业镜头，在测量过程中，被测量物体相对于镜头物距发生变化，光学系统的放大倍率会发生变化，在精密测量中，测试平台的机械振动对于测量结果影响巨大；相机相对于镜头的安装法兰距发生变化，光学系统的放大倍率会发生变化，在精密测量中，对于大批量设备来讲，设备之间的相关性保证极其困难。双侧远心镜头实现了物方和像方主光线与光轴的平行，物体的物距发生变化，相机的安装法兰距发生变化，均不会引起光学系统放大倍率变化，从而保证了整个系统在自动化测量中的高精度。

2、随着中国工业化进程的不断深入，高端智能制造已经与国家整体工业实力息息相关，高精密光学检测在智能制造中必不可少，在半导体检测领域，需要实现亚微米级的光学检测，要求镜头光学分辨率达到2um以下，因此大靶面高分辨率的双侧远心镜头需求巨大。用于超高精密的自动化检测的双侧远心镜头长期被国外品牌所垄断，因此打破国外垄断实现国产替代刻不容缓，是当代每一个光学人的使命。

3、现有的普通镜头很难达到这么高的光学分辨率，本发明提供了一种光学分辨率可以达到1.6um(mtf＞30％)、垂轴放大倍率5倍、物方rgb共焦设计、光学畸变控制在0.03％以内，物像远心度控制在0.03度以内、适配6500万像素相机的大靶面双侧远心镜头。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种适配6500万像素相机的5倍高分辨率双侧远心镜头，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：一种适配6500万像素相机的5倍高分辨率双侧远心镜头，包括物面obj、前镜片组g1、光阑sto、后镜片组g2和像面ima，其中前镜片组g1由双凸镜片l1、双凸镜片l2、凹凸镜片l3、双胶合镜片l4、圆柱透镜l5组成，后组镜片g2由凸凹镜片l6、双凸镜片l7、双凹镜片l8、双凹镜片l9、双凸镜片l10、凸凹镜片l11、双凸镜片l12组成，在成像过程中，物面光线以na0.176的角度进入前镜片组g1，由g1对光路进行准直，光阑sto对光束数值孔径进行控制，后镜片组g2对光路会聚，到达像面ima。

3、优选的，所述双胶合镜片l4由双凸镜片l41和双凹镜片l42组成。

4、综上，本发明的技术效果和优点：

5、本发明通过前镜片组g1、光阑sto和后镜片组g2之间的有机组合，具有如下优点：第一，像方靶面尺寸44mm，放大倍率5倍，物方视场范围8.8mm，实现物像双远心设计，光学畸变控制在0.03％以内，物像远心度控制在0.03度以内，降低了测量过程中由平台振动和相机法兰距带来的测量精度影响；第二，镜头光谱范围可以实现400nm到700nm全可见光光谱覆盖，在实际测量过程中对照明系统光照颜色不敏感；第三，可以实现物方8.8mm视场范围内物方光学分辨率1.6um(此时mtf＞30％)，配合计算成像图像算法可以实现百纳米级光学测量绝对精度；第四，实现物方rgb共焦设计(物方复消色差设计)，将物方色差控制在7um以内，在实际测量中切换光源颜色，无需上下移动镜头对焦；第五，整个画幅面成像一致性好，解决了传统镜头中心成像质量好，边缘成像质量差的技术问题，保证了自动光学检测设备整个画面内测量精度的一致性。

技术特征：

1.一种适配6500万像素相机的5倍高分辨率双侧远心镜头，其特征在于：包括物面obj、前镜片组g1、光阑sto、后镜片组g2和像面ima，其中前镜片组g1由双凸镜片l1、双凸镜片l2、凹凸镜片l3、双胶合镜片l4、圆柱透镜l5组成，后组镜片g2由凸凹镜片l6、双凸镜片l7、双凹镜片l8、双凹镜片l9、双凸镜片l10、凸凹镜片l11、双凸镜片l12组成，在成像过程中，物面光线以na0.176的角度进入前镜片组g1，由g1对光路进行准直，光阑sto对光束数值孔径进行控制，后镜片组g2对光路会聚，到达像面ima。

2.根据权利要求1所述的一种适配6500万像素相机的5倍高分辨率双侧远心镜头，其特征在于：所述双胶合镜片l4由双凸镜片l41和双凹镜片l42组成。

3.根据权利要求1所述的一种适配6500万像素相机的5倍高分辨率双侧远心镜头，其特征在于：前透镜组g1焦距fg1和后透镜组g2焦距fg2，满足以下关系，|fg1|＞50mm，|fg2/fg1|＝5。

技术总结
本发明公开了一种适配6500万像素相机的5倍高分辨率双侧远心镜头，包括物面OBJ、前镜片组G1、光阑STO、后镜片组G2和像面IMA，其中前镜片组G1由双凸镜片L1、双凸镜片L2、凹凸镜片L3、双胶合镜片L4、圆柱透镜L5组成，后组镜片G2由凸凹镜片L6、双凸镜片L7、双凹镜片L8、双凹镜片L9、双凸镜片L10、凸凹镜片L11、双凸镜片L12组成，在成像过程中，物面光线以NA0.176的角度进入前镜片组G1，由G1对光路进行准直，光阑STO对光束数值孔径进行控制，后镜片组G2对光路会聚，到达像面IMA。本发明提供了一种靶面44mm，光谱范围实现400nm‑700nm全可见光光谱覆盖，物方RGB共焦设计，物方光学分辨率可达到1.6um，中心边缘成像一致性好，光学畸变控制在0.03％以内，物像远心度控制在0.03度以内的双侧远心镜头。

技术研发人员：何贵明,赵娟宁,胡霞,何贵霞
受保护的技术使用者：深圳富明瑞光学科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15