高倍线扫成像系统及成像设备的制作方法

本技术涉及光学系统，尤其提供一种高倍线扫成像系统及成像设备。

背景技术：

1、近年来，随着电子及半导体产业的大力发展，机器视觉技术在相关设备中的应用也得以蓬勃发展。而随着工业制造技术和加工工艺的提高和改进，检测要求也随着不断提高，高精度检测发展势头强劲，高倍远心以及高倍线扫应运而生。

2、但是现有的高倍线扫成像系统却存在通病，由于高倍线扫成像系统的景深较小，在镜头测试以及设备调试过程中，操作十分繁琐，甚至没办法使用。为了解决上述问题，目前行业内通常采用自动对焦，但是，采用自动对焦的方式会导致成本增加，并且对算法精度和机台的要求过高。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种高倍线扫成像系统，旨在解决现有的高倍线扫成像系统景深小的问题。

2、本实用新型的另一目的在于提供一种高倍线扫成像设备，包括上述提供的高倍线扫成像系统。

3、为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一方面，提供一种高倍线扫成像系统，包括物面一和物面二以及沿光轴方向从物侧到像侧依次设置的：

4、第一透镜群组，所述第一透镜群组的光焦度为正；

5、光阑；

6、第二透镜群组，所述第二透镜群组的光焦度为负；以及

7、分光棱镜；

8、所述物面一依次经过第一透镜群组、光阑、第二透镜群组和分光棱镜并经过离焦处理后成像于像面一，所述物面二依次经过第一透镜群组、光阑、第二透镜群组和分光棱镜并经过离焦处理后成像于像面二。

9、可选地，所述像面一与所述像面二相互垂直。

10、可选地，所述物面二能够沿光轴方向做水平运动，所述像面二能够沿垂直于所述光轴方向竖直方向做垂直运动，所述物面二的水平运动和所述像面二的垂直运动同步。

11、可选地，所述第一透镜群组包括至少四组镜组，且所述四组镜组中包括至少两组光焦度为正的镜组以及一组光焦度为负的镜组。

12、可选地，所述第一透镜群组包括沿光轴方向从物侧到像侧依次排列的第一镜组、第二镜组、第三镜组和第四镜组，所述第一镜组为正透镜，所述第二镜组的光焦度为正，所述第三镜组为负透镜，所述第四镜组的光焦度为正；所述第二透镜群组包括沿光轴方向从物侧到像侧依次排列的第五镜组、第六镜组、第七镜组和第八镜组，所述第五镜组的光焦度为负，所述第六镜组的光焦度为负，所述第七镜组的光焦度为正，所述第八镜组的光焦度为正。

13、可选地，所述第一镜组为双胶合正透镜，所述第二镜组为光焦度为正的双胶合透镜或单透镜，所述第三镜组为双胶合负透镜，所述第四镜组为光焦度为正的单透镜；所述第五镜组为光焦度为负的单透镜，所述第六镜组为光焦度为负的双胶合透镜，所述第七镜组为光焦度为正的双胶合透镜或单透镜，所述第八镜组为光焦度为正的双胶合透镜或单透镜。

14、可选地，所述第一透镜群组和所述第二透镜群组的焦距值满足以下条件式：

15、3.2≤|f2/f1|≤4.6；

16、其中，f1为第一透镜群组的焦距值，f2为第二透镜群组的焦距值。

17、可选地，所述成像系统至少具有四个正透镜，所述正透镜的折射率与阿贝数满足以下条件式：

18、1.43≤nd≤1.59；

19、68.0≤vd≤95；

20、其中，nd为正透镜的折射率，所述vd为正透镜的阿贝数。

21、可选地，满足以下条件式：

22、0.6≤h/f≤0.71；

23、0.14≤na≤0.21；

24、其中h为光学系统的全像高，f为光学系统的焦距，na为系统数值孔径。

25、另一方面，本申请还提供一种高倍线扫成像设备，所述高倍线扫成像设备包括第一方面提供的高倍线扫成像系统。

26、本实用新型的有益效果：本实用新型的提供的高倍线扫成像系统包括物面一和物面二以及沿光轴方向从物侧到像侧依次设置的：正光焦度的第一透镜群组、光阑、负光焦度的第二透镜群组和分光棱镜；通过双物面及分光棱镜形成双焦点和对像面一及像面二进行离焦优化处理，无需额外组装其他设备即可扩大景深，通过正光焦度的第一透镜群组、光阑、负光焦度的第二透镜群组的配合，合理分配光焦度，从而更好地平衡像差，实现了高倍率及高分辨率，能够保证在很大范围内进行清晰成像。本实用新型提供的高倍线扫成像设备采用了第一方面提供的高倍线扫成像系统，无需额外组装其他设备即可扩大景深，保证在很大范围内清晰成像，从而与机器视觉等领域技术相匹配。

技术特征：

1.一种高倍线扫成像系统，其特征在于：包括物面一和物面二以及沿光轴方向从物侧到像侧依次设置的：

2.根据权利要求1所述的高倍线扫成像系统，其特征在于，所述像面一与所述像面二相互垂直。

3.根据权利要求2所述的高倍线扫成像系统，其特征在于：所述物面二能够沿光轴方向做水平运动，所述像面二能够沿垂直于所述光轴方向竖直方向做垂直运动，所述物面二的水平运动和所述像面二的垂直运动同步。

4.根据权利要求1所述的高倍线扫成像系统，其特征在于：所述第一透镜群组包括至少四组镜组，且所述四组镜组中包括至少两组光焦度为正的镜组以及一组光焦度为负的镜组。

5.根据权利要求4所述的高倍线扫成像系统，其特征在于：所述第一透镜群组包括沿光轴方向从物侧到像侧依次排列的第一镜组、第二镜组、第三镜组和第四镜组，所述第一镜组为正透镜，所述第二镜组的光焦度为正，所述第三镜组为负透镜，所述第四镜组的光焦度为正；所述第二透镜群组包括沿光轴方向从物侧到像侧依次排列的第五镜组、第六镜组、第七镜组和第八镜组，所述第五镜组的光焦度为负，所述第六镜组的光焦度为负，所述第七镜组的光焦度为正，所述第八镜组的光焦度为正。

6.根据权利要求5所述的高倍线扫成像系统，其特征在于：所述第一镜组为双胶合正透镜，所述第二镜组为光焦度为正的双胶合透镜或单透镜，所述第三镜组为双胶合负透镜，所述第四镜组为光焦度为正的单透镜；所述第五镜组为光焦度为负的单透镜，所述第六镜组为光焦度为负的双胶合透镜，所述第七镜组为光焦度为正的双胶合透镜或单透镜，所述第八镜组为光焦度为正的双胶合透镜或单透镜。

7.根据权利要求1所述的高倍线扫成像系统，其特征在于：所述第一透镜群组和所述第二透镜群组的焦距值满足以下条件式：

8.根据权利要求1所述的高倍线扫成像系统，其特征在于：所述成像系统至少具有四个正透镜，所述正透镜的折射率与阿贝数满足以下条件式：

9.根据权利要求1-8任一所述的高倍线扫成像系统，其特征在于：

10.一种高倍线扫成像设备，其特征在于：包括权利要求1-9任一项所述的高倍线扫成像系统。

技术总结
本技术涉及光学系统技术领域，提供一种高倍线扫成像系统及成像设备，解决现有的高倍线扫成像系统景深小的问题，包括物面一和物面二以及沿光轴方向从物侧到像侧依次设置的第一透镜群组，第一透镜群组的光焦度为正；光阑；第二透镜群组，第二透镜群组的光焦度为负以及分光棱镜；物面一依次经过第一透镜群组、光阑、第二透镜群组和分光棱镜并经过离焦处理后成像于像面一，物面二依次经过第一透镜群组、光阑、第二透镜群组和分光棱镜并经过离焦处理后成像于像面二。本技术无需额外组装其他设备即可扩大景深，合理分配光焦度，更好地平衡像差，实现了高倍率及高分辨率，能够保证在很大范围内进行清晰成像。

技术研发人员：欧阳霞,叶波,李增辉,邝健
受保护的技术使用者：深圳市东正光学技术股份有限公司
技术研发日：20230606
技术公布日：2024/1/15