全文摘要
本实用新型涉及一种物方远心低畸变检测镜头光学系统，其中，光学系统是由具有正光焦度的第一透镜、正光焦度的第二透镜、负光焦度的第三透镜和正光焦度的第四透镜组成，沿光轴从被摄物体向像平面侧的顺序排列，不同距离被摄物体可通过镜头整体移动实现在像面处清晰成像。本光学系统全部采用玻璃球面透镜，光学畸变小，物方远心度高，分辨率高，可匹配2\/3”CCD或CMOS大靶面芯片使用，可广泛应用于自动检测设备中。
主设计要求
1.一种物方远心低畸变检测镜头光学系统，其特征在于：光学系统是由具有正光焦度的第一透镜、正光焦度的第二透镜、负光焦度的第三透镜和正光焦度的第四透镜组成，沿光轴从被摄物体向像平面侧的顺序排列。
设计方案
1.一种物方远心低畸变检测镜头光学系统，其特征在于：光学系统是由具有正光焦度的第一透镜、正光焦度的第二透镜、负光焦度的第三透镜和正光焦度的第四透镜组成，沿光轴从被摄物体向像平面侧的顺序排列。
2.如权利要求1所述的物方远心低畸变检测镜头光学系统，其特征在于：所述第一透镜是凸向物方的双凸球面透镜，光焦度为正，采用重镧火石玻璃；所述第二透镜是双凸球面透镜，光焦度为正，采用氟冕玻璃；所述第三透镜是双凹球面透镜，光焦度为负，采用重火石玻璃；所述第四透镜是平凸球面透镜，光焦度为正，采用重火石玻璃。
3.如权利要求1所述的物方远心低畸变检测镜头光学系统，其特征在于：所述第二透镜与第三透镜粘接成胶合透镜，光焦度为负。
4.如权利要求1所述的物方远心低畸变检测镜头光学系统，其特征在于：镜头焦距f、第一透镜焦距f1，第二透镜焦距f2，第三透镜焦距f3，第四透镜焦距f4满足：
0.4<|f1\/f|<0.7；0.2<|f2\/f|<0.5；0.1<|f3\/f|<0.3；0.5<|f4\/f|<1.0。
5.如权利要求1所述的物方远心低畸变检测镜头光学系统，其特征在于：镜头系统光阑位于第三透镜和第四透镜之间。
6.如权利要求1所述的物方远心低畸变检测镜头光学系统，其特征在于：镜头光学系统总长TOTR满足：1<TOTR\/f<1.5。
设计说明书
技术领域
本发明属于机器视觉技术领域，具体涉及一种物方远心低畸变检测镜头光学系统。
背景技术
近年来，智能制造概念的已经深入到制造业的各个环节，各种机器代人的自动化设备如雨后春笋般出现。检测镜头作为自动化设备的“眼睛”，其品质的优劣直接决定了设备的精度等级。特别是在高阶检测领域，检测相机一把比较大，既需要高分辨率，又要求消除畸变，减少测量误差。能够完全满足上述要求，镜头一般镜片数量多，体积较大，成本较高。
发明内容
本发明的目的是提供一种物方远心低畸变检测镜头光学系统，可以匹配2\/3”大靶面感光芯片使用。
为达到这样的目的，本发明所提供的技术方案是：光学系统是由具有正光焦度的第一透镜、正光焦度的第二透镜、负光焦度的第三透镜和正光焦度的第四透镜组成，沿光轴从被摄物体向像平面侧的顺序排列。
所述第一透镜是凸向物方的双凸球面透镜，光焦度为正，采用重镧火石玻璃；
所述第二透镜是双凸球面透镜，光焦度为正，采用氟冕玻璃；
所述第三透镜是双凹球面透镜，光焦度为负，采用重火石玻璃；
所述第四透镜是平凸球面透镜，光焦度为正，采用重火石玻璃。
所述第二透镜与第三透镜粘接成胶合透镜，光焦度为负。镜头焦距f、第一透镜焦距f1，第二透镜焦距f2，第三透镜焦距f3，第四透镜焦距f4满足：
0.4<|f1\/f|<0.7；0.2<|f2\/f|<0.5；0.1<|f3\/f|<0.3；0.5<|f4\/f|<1.0。
镜头系统光阑位于第三透镜和第四透镜之间。
镜头光学系统总长TOTR满足：1<TOTR\/f<1.5。
较现有技术，本发明有如下有点：
1.本发明采用四片玻璃球面透镜，通过优化设计，合理分配光焦度，既保证系统的分辨率，又保证了整个光学系统的低畸变，可以匹配2\/3”大靶面高分辨率感光芯片使用。
2.本发明实现了小于0.02度的物方远心度，有效保证物方景深信息被有效获取，提高机器视觉精度。
3.本发明结构简单，体积小巧，可满足电子设备小型化需求。
4.本发明全部采用球面透镜，结构简单，加工灵活，无需像塑料非球面一样投入高昂模具费用，性价比高。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施例作进一步详细的说明：
图1是本发明光学系统图；
图2是本发明场曲和畸变图；
图3是本发明MTF曲线图。
具体实施方式
结合图1，该物方远心低畸变检测镜头光学系统。沿光轴方向从物方到像方依次是：具有正光焦度的第一透镜L1、正光焦度的第二透镜L2、负光焦度的第三透镜L3和正光焦度的第四透镜L4。
所述第一透镜L1是凸向物方的双凸球面透镜，光焦度为正，采用重镧火石玻璃，其高折射率特性可加快物方光线收敛，减少系统光学总长。
所述第二透镜L2是双凸球面透镜，光焦度为正，采用氟冕玻璃；所述第三透镜L3是双凹球面透镜，光焦度为负，采用重火石玻璃；两者粘接成胶合透镜，光焦度为负。一方面有效降低系统色差，另一方面通过胶合透镜与第一透镜光焦度搭配，有效矫正系统畸变，光线经过他们后快速收敛到其组合焦平面，在较短的尺寸空间里实现了高物方远心度。
所述第四透镜L4是平凸球面透镜，光焦度为正，采用重火石玻璃。其在系统中起匀场透镜作用，一方面可有效补正前方透镜组遗留的光学畸变，另一方面有效降低轴上视场与轴外视场的场曲、慧差及球差等像差。
镜头焦距f、第一透镜焦距f1，第二透镜焦距f2，第三透镜焦距f3，第四透镜
焦距f4满足：
0.4<|f1\/f|<0.7；0.2<|f2\/f|<0.5；0.1<|f3\/f|<0.3；0.5<|f4\/f|<1.0。
镜头系统光阑位于第三透镜L3和第四透镜L4之间。
镜头光学系统总长TOTR满足：1<TOTR\/f<1.5。
具体地，在本实施例中，本检测镜头光学系统的焦距f为92mm，光圈为F\/10.8，像面直径11mm，光学总长TOTR=119mm，详细参数如下表：
申请码:申请号:CN201920284249.8 申请日:2019-03-07 公开号:公开日:国家:CN 国家/省市:41(河南) 授权编号:CN209400780U 授权时间:20190917 主分类号:G02B 13/00 专利分类号:G02B13/00;G02B13/22;G02B1/00 范畴分类:30A; 申请人:南阳市海科光电有限责任公司 第一申请人:南阳市海科光电有限责任公司 申请人地址:473000 河南省南阳市高新区技术创业孵化园 发明人:阮川璞;赵武 第一发明人:阮川璞 当前权利人:南阳市海科光电有限责任公司 代理人:王建平 代理机构:41171 代理机构编号:郑州锐科知识产权代理事务所(普通合伙) 41171 优先权:关键词:当前状态:审核中 类型名称:外观设计
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