高精度可變倍鏡頭的製作方法

2023-04-23 22:33:36

專利名稱：高精度可變倍鏡頭的製作方法
技術領域：
高精度可變倍鏡頭技術領域[0001]本實用新型涉及一種鏡頭技術領域，尤其是一種高精度可變倍鏡頭。
技術背景[0002]目前自動光學檢測設備已廣泛應用於鈔票印鈔檢測，印刷線路板檢測，液晶面板檢測，鋼鐵流水線檢測，布匹檢測等。在光學自動檢測設備中的核心內容是成像，只有鏡頭本身變形失真小，成像清晰才能保證後端成像處理的進行，很多鏡頭達不到自動檢測精度的要求，主要表現在變形失真大，色差大，精度低等缺陷。實用新型內容[0003]本實用新型的目的是提供一種高精度可變倍鏡頭，與傳統的鏡頭相比主要表現在成本更低，精度更高，變形失真更小，色差更小等特點。[0004]為了達到上述設計目的，本實用新型採用的技術方案如下[0005]一種高精度可變倍鏡頭，從物方到像方，依次設有固定第一雙凸透鏡，固定第二雙凹透鏡，可變第一透鏡組，可變光闌，可變第二透鏡組，固定第三雙凹透鏡，固定第四雙凸透鏡，所述可變第一透鏡組主要由一凸透鏡(1)、一凹透鏡O)、一凸透鏡(3)、一平透鏡(4) 依次排列組成，所述凸透鏡(1)為朝向物方的面的凸度大於另一面凸度的負光焦度透鏡， 凹透鏡(2)為朝向像方的面的凹度大於另一面凹度的正光焦度透鏡，凸透鏡(3)為凸面朝向物方的彎月形負光焦度的負光焦度透鏡；所述可變第二透鏡組主要由一平透鏡(5)、一凸透鏡(6)、一凹透鏡(7)、一凸透鏡(8)依次排列組成，所述凸透鏡(6)為凸面朝向像方的彎月形負光焦度的透鏡，凹透鏡(7)為朝向像方的面的凹度小於另一面凹度的正光焦度透鏡，凸透鏡(8)為朝向像方的面的凸度大於另一面凸度的負光焦度透鏡。[0006]所述固定第一雙凸透鏡焦距為正，固定第二雙凹透鏡焦距為負，可變第一透鏡群組焦距為正，可變第二透鏡組焦距為正，固定第三雙凹透鏡焦距為負，固定第四雙凸透鏡焦距為正。[0007]所述的高精度可變倍鏡頭，滿足以下條件式[0008]0. 3 < I f/fl I < 1[0009]或1 < I f/f2 I < 2[0010]在上式參數中f是整個鏡頭的焦距；fl是凸透鏡(1)、與凹透鏡⑵的焦距；f2是凸透鏡⑶與平透鏡⑷的焦距。[0011]所述凸透鏡(1)與凸透鏡(8)的d線的折射率nd及Abbe數vd均滿足以下的條件式Nd彡1. 61且Vd彡68。[0012]本實用新型所述的高精度可變倍鏡頭的有益效果是成像精度高，變形失真小， 色差小，在整個視場內照度均勻，可匹配高精度大尺寸CCD相機，是一種可通過調整可變第一二透鏡組空氣間隔與調整物像距來改變放大倍率的鏡頭。[0013]本實用新型有較大的放大倍率範圍，通過改變物距，像據與可變光闌，對物成清晰精確的像，能滿足自動光學檢測設備不同環境的需求，提供檢測的精度。[0014]本實用新型變形失真更小，在0.4X時畸變小於0.2 %，在IX時畸變小於 0. 0004%，在4X時畸變小於0. 02%。


[0015]圖1為本實用新型實施例所述的高精度可變倍鏡頭的的示意圖；[0016]圖2是本實用新型在0.4X時的場曲與畸變圖；[0017]圖3是本實用新型在IX時的場曲與畸變圖；[0018]圖4是本實用新型在2X時的場曲與畸變圖；[0019]圖5是本實用新型在4X時的場曲與畸變圖；[0020]圖6是本實用新型在0.4X時像差曲線圖；[0021]圖7是本實用新型在IX時的像差曲線圖；[0022]圖8是本實用新型在2X時的像差曲線圖；[0023]圖9是本實用新型在4X時的像差曲線圖。
具體實施方式
[0024]
以下結合附圖對本實用新型的最佳實施方案作進一步的詳細的描述。[0025]如圖1所示，本實用新型實施例所述的高精度可變倍鏡頭，從物方到像方，依次設有固定第一雙凸透鏡，固定第二雙凹透鏡，可變第一透鏡組，可變光闌，可變第二透鏡組，固定第三雙凹透鏡，固定第四雙凸透鏡，所述可變第一透鏡組主要由一凸透鏡1、一凹透鏡2、 一凸透鏡3、一平透鏡4依次排列組成，所述凸透鏡1為朝向物方的面的凸度大於另一面凸度的負光焦度透鏡，凹透鏡2為朝向像方的面的凹度大於另一面凹度的正光焦度透鏡，凸透鏡3為凸面朝向物方的彎月形負光焦度的負光焦度透鏡；所述可變第二透鏡組主要由一平透鏡5、一凸透鏡6、一凹透鏡7、一凸透鏡8依次排列組成，所述凸透鏡6為凸面朝向像方的彎月形負光焦度的透鏡，凹透鏡7為朝向像方的面的凹度小於另一面凹度的正光焦度透鏡，凸透鏡8為朝向像方的面的凸度大於另一面凸度的負光焦度透鏡。[0026]所述固定第一雙凸透鏡焦距為正，固定第二雙凹透鏡焦距為負，可變第一透鏡群組焦距為正，可變第二透鏡組焦距為正，固定第三雙凹透鏡焦距為負，固定第四雙凸透鏡焦距為正；在變倍過程中通過移動物像距，並調整可變第一透鏡群組與可變第二透鏡群組空氣間隔，來達到變倍的目的。變倍過程中可變第一透鏡組由物方向像方移動，可變第二透鏡組也是由物方向像方移動。可連續變倍，變倍比為10倍。[0027]所述的高精度可變倍鏡頭，滿足以下條件式[0028]0. 3 < I f/fl I < 1[0029]或1 < I f/f2 I < 2[0030]在上式參數中f是整個鏡頭的焦距；fl是凸透鏡1、與凹透鏡2的焦距；f2是凸透鏡3與平透鏡4的焦距。[0031]所述凸透鏡(1)與凸透鏡⑶的d線的折射率nd及Abbe數vd均滿足以下的條件式Nd彡1. 61且Vd彡68。[0032]本實用新型主要應用於可見光範圍內成像，須嚴格校正色差，本實用新型在光譜範圍436nm-707nm內嚴格校正色差；凸透鏡1與凸透鏡8採用異常分散玻璃來控制色差。[0033]本實用新型線掃描可變倍鏡頭的焦距是固定的，像高是固定的，物距與像距是變化的，放大倍率也跟隨發生變化，物方視場也跟隨著倍率發生變化同時光闌也相應的調整。[0034]本實用新型在0. 4X-4X是可連續變倍的，通過調整變倍環來改變可變群組的空氣間隔，並調整物像距與可變光闌來達到清晰的像。[0035]如圖2-5所示，0. 4X-4X時的場曲畸變圖，在圖中左邊表示場曲曲線，右邊表示畸變曲線，場曲曲線橫坐標表示場曲大小，縱坐標表示視場，畸變曲線橫坐標表示畸變百分比，縱坐標表示視場。[0036]如圖6-9所示，0. 4X-4X時的像差曲線圖，在每個圖中分別表示0視場，0. 3視場， 0. 5視場，0. 7視場，0. 85視場，1. 0視場，六個視場的像差曲線，在每個視場中左邊表示正切方向的像差曲線右邊表示弧失方向的像差曲線，圖中橫坐標表示人瞳大小，縱坐標表示像差大小，從而可看出每個倍率與每個視場的像差分布情況。[0037]下表為本實用新型的相關規格參數[0038]
權利要求1.一種高精度可變倍鏡頭，從物方到像方，依次設有固定第一雙凸透鏡，固定第二雙凹透鏡，可變第一透鏡組，可變光闌，可變第二透鏡組，固定第三雙凹透鏡，固定第四雙凸透鏡，其特徵在於所述可變第一透鏡組主要由一凸透鏡(1)、一凹透鏡O)、一凸透鏡(3)、一平透鏡(4)依次排列組成，所述凸透鏡(1)為朝向物方的面的凸度大於另一面凸度的負光焦度透鏡，凹透鏡( 為朝向像方的面的凹度大於另一面凹度的正光焦度透鏡，凸透鏡(3) 為凸面朝向物方的彎月形負光焦度的負光焦度透鏡；所述可變第二透鏡組主要由一平透鏡 (5)、一凸透鏡(6)、一凹透鏡(7)、一凸透鏡(8)依次排列組成，所述凸透鏡(6)為凸面朝向像方的彎月形負光焦度的透鏡，凹透鏡(7)為朝向像方的面的凹度小於另一面凹度的正光焦度透鏡，凸透鏡(8)為朝向像方的面的凸度大於另一面凸度的負光焦度透鏡。
2.根據權利要求1所述的高精度可變倍鏡頭，其特徵在於所述固定第一雙凸透鏡焦距為正，固定第二雙凹透鏡焦距為負，可變第一透鏡群組焦距為正，可變第二透鏡組焦距為正，固定第三雙凹透鏡焦距為負，固定第四雙凸透鏡焦距為正。
3.根據權利要求1或2所述的高精度可變倍鏡頭，其特徵在於滿足以下條件式0. 3 < f/fl I < 1或 1 < I f/f2 I < 2在上式參數中f是整個鏡頭的焦距；Π是凸透鏡(1)、與凹透鏡O)的焦距；f2是凸透鏡⑶與平透鏡⑷的焦距。
4.根據權利要求1或2所述的高精度可變倍鏡頭，其特徵在於所述凸透鏡(1)與凸透鏡⑶的d線的折射率nd及Abbe數vd均滿足以下的條件式Nd彡1. 61且Vd彡68。
專利摘要本實用新型公開了一種高精度可變倍鏡頭，從物方到像方，依次設有固定第一雙凸透鏡，固定第二雙凹透鏡，可變第一透鏡組，可變光闌，可變第二透鏡組，固定第三雙凹透鏡，固定第四雙凸透鏡，所述可變第一透鏡組主要由一凸透鏡(1)、一凹透鏡(2)、一凸透鏡(3)、一平透鏡(4)依次排列組成；所述可變第二透鏡組主要由一平透鏡(5)、一凸透鏡(6)、一凹透鏡(7)、一凸透鏡(8)依次排列組成。
文檔編號G02B15/173GK202275211SQ20112033415
公開日2012年6月13日 申請日期2011年9月7日 優先權日2011年9月7日
發明者倪功望, 吳沛林, 李武林, 白振 申請人:廣州長步道光電科技有限公司