[实用新型]一种高分辨率低畸变线扫镜头

说明书

本实用新型公开一种高分辨率低畸变线扫镜头，包括光学系统，光学系统由物方到像方依次设置具有正光焦度的前组S1、光阑、具有正光焦度的中组S2和具有负光焦度的后组S3；所述光学系统的焦距f，所述前组的焦距为f_S1，中组的焦距为f_S2，后组的焦距为f_S3，分别满足关系式：4.40|f_S1/f|5.00；0.75|f_S2/f|1.10；1.50|f_S3/f|1.95。本实用新型通过上述结构实现了焦距为60mm的线扫镜头的光学系统，像方F数为5.1，最大成像面为其分辨率可达150lp/mm，即对应的最大成像芯片时，其像素可达到18K像素，全视场最大光学畸变低于0.18％；采用整组对焦方式，其通光孔径也可灵活调节。

技术领域

本实用新型属于机器视觉镜头技术领域，具体涉及一种高分辨率低畸变线扫镜头。

背景技术

在工业自动化的浪潮中，机器视觉系统广泛地应用于各行各业。在电子制造、液晶屏缺陷检测、印刷检测、无纺布检测、手机触摸屏光滑表面划伤、裂痕检测等应用中，对机器视觉系统检测精度要求越来越高，这意味着其核心部件线扫镜头的分辨率要尽可能提高；同时，在一些尺寸测量、针脚定位、料盘定位、电路基板定位等应用中，要求线扫镜头的畸变尽量小。然而，国内现有的线扫镜头在分辨率和畸变方面的性能总存在不同程度的不足。

因此对于高分辨率低畸变线扫镜头的研发就更为迫切。

实用新型内容

鉴于相关技术中存在的问题，本申请的目的在于提供一种具有较高的解析度，最高可达150lp/mm，低畸变、大靶面的线扫镜头。

为了实现上述目的，本申请提供一种高分辨率低畸变线扫镜头，包括光学系统，光学系统由物方到像方依次设置具有正光焦度的前组S1、光阑、具有正光焦度的中组S2和具有负光焦度的后组S3；

所述前组S1包括具有正光焦度、弯月结构的第一透镜G1；具有负光焦度、弯月结构的第二透镜G2；具有负光焦度、平凹结构的第三透镜G3；具有正光焦度、双凸结构的第四透镜G4；具有负光焦度、平凹结构的第五透镜G5；其中，第一透镜G1和第二透镜G2胶合成具有负光焦度的第一胶合透镜组U1；第三透镜G3、第四透镜G4和第五透镜G5胶合成具有正光焦度的第二胶合透镜组U2；

所述中组S2包括具有正光焦度、弯月结构的第六透镜G6；具有负光焦度、弯月结构的第七透镜G7；具有正光焦度、弯月结构的第八透镜G8；其中，第六透镜G6和第七透镜G7胶合成具有正光焦度的第三胶合透镜组U3；

所述后组S3包括具有负光焦度、弯月结构的第九透镜G9；第九透镜G9起到矫正场曲的作用，能够保障镜头的整体具有较好的成像质量；

所述光学系统的焦距f，所述前组的焦距为f_S1，中组的焦距为f_S2，后组的焦距为f_S3，分别满足关系式：4.40|f_S1/f|5.00；0.75|f_S2/f|1.10；1.50|f_S3/f|1.95。

进一步地，所述光学系统的第一透镜G1的前表面顶点到第九透镜后表面顶点的距离L与光学系统的焦距f，满足关系式：|L/f|1.50。

进一步地，所述光学系统的光学后截距BFL与光学系统的焦距f，满足关系式：|BFL/f|＜0.50；所述光学系统的半像高y`与光学系统的焦距f，满足关系式：|y`/f|＜0.65。

进一步地，所述第一胶合透镜组的焦距为f_U1，其焦距f_U1和光学系统的焦距f的比值，满足关系式：2.30＜|f_U1/f|＜2.60；