[发明专利]一种小型化物方远心光学系统

说明书

本发明介绍了一种小型化物方远心光学系统，包括在光线沿物平面到像平面传播方向上依次排列的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、孔径光阑、第六透镜，其中所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜构成正光焦度的前组，第六透镜构成正光焦度的后组。所述第一透镜采用双凸正光焦度透镜、第二透镜采用双凸正光焦度透镜、第三透镜采用弯月负光焦度透镜、第四透镜采用弯月正光焦度透镜、第五透镜采用弯月负光焦度透镜、第六透镜采用弯月正光焦度透镜。本发明进行了创新设计，减小了远心度并在增强检测成像效果的同时减轻了光学系统的重量和尺寸。

技术领域

本发明涉及光学领域，尤其涉及一种小型化物方远心光学系统。

背景技术

物方远心光学系统用于工业检测，能够获得对成像距离不敏感、宽景深的成像效果，可以纠正传统镜头的成像视差。目前已有多种物方远心光学系统应用于PCB电路板、手机产品、陶瓷滤芯、高精度弹簧、透光类产品以及精密机械零件等各类工业检测中。但现有的许多物方远心光学系统的检测成像效果不够理想，存在边缘畸变较大、远心度较大尤其是重量和尺寸较大的问题。

发明内容

针对现有的物方远心光学系统存在的不足，本发明提供了一种小型化物方远心系统。

为达到以上目的，本发明采用如下技术方案：

一种小型化物方远心光学系统，包括在光线沿物平面到像平面传播方向上依次排列的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、孔径光阑、第六透镜；

所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜构成正光焦度的前组，所述第六透镜构成正光焦度的后组；

设所述光学系统的总光焦度为φ，所述第一透镜至所述第六透镜的光焦度依次为φ1至φ6，则φ1/φ＝0.727，φ2/φ＝0.774，φ3/φ＝-0.845，φ4/φ＝0.909，φ5/φ＝-0.314，φ6/φ＝1.409。

进一步，所述第二透镜和所述第三透镜组成双胶合透镜组。

进一步，所述第一透镜采用双凸正光焦度透镜、第二透镜采用双凸正光焦度透镜、第三透镜采用弯月负光焦度透镜、第四透镜采用弯月正光焦度透镜、第五透镜采用弯月负光焦度透镜、第六透镜采用弯月正光焦度透镜。

进一步，所述第一透镜前表面曲率半径为11.657mm，后表面曲率半径为-107.392mm，中心厚度为4.69mm，透镜通光口径为φ38.0mm；所述第二透镜前表面曲率半径为53.269mm，后表面曲率半径为-92.503mm，中心厚度为6.05mm，透镜通光口径为φ36.0mm；所述第三透镜前表面曲率半径为-92.503mm，后表面曲率半径为382.56mm，中心厚度为1.5mm，透镜通光口径为φ35.2mm；所述第四透镜前表面曲率半径为30.106mm，后表面曲率半径为70.089mm，中心厚度为4.75mm，透镜通光口径为φ31.2mm；所述第五透镜前表面曲率半径为61.1mm，后表面曲率半径为14.822mm，中心厚度为9.99mm，透镜通光口径为φ18.8mm；第六透镜前表面曲率半径为-63.298mm，后表面曲率半径为-41.297mm，中心厚度为3.98mm，透镜通光口径为φ34.4mm。

进一步，所述第一透镜采用重火石玻璃材料制成、所述第二透镜采用氟冕玻璃材料制成、所述第三透镜采用重火石玻璃材料制成、所述第四透镜采用重冕玻璃材料制成、所述第五透镜采用重火石玻璃材料制成、所述第六透镜采用重火石玻璃材料制成。

本发明有益效果如下：

本发明结构紧凑，在相同的成像视场、成像倍率、数值孔径以及物方工作距离指标下现有光学系统的总长一般需要200mm以上，本系统仅165mm，有利于实现光学系统的轻小型化及低成本；

本发明光学系统的透镜数量少，光焦度分配合理，透镜的加工及装配公差较低，可制造性程度高，有利于节省制造成本；