專利名稱：高精度可變倍鏡頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
高精度可變倍鏡頭技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種鏡頭技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種高精度可變倍鏡頭。
技術(shù)背景[0002]目前自動(dòng)光學(xué)檢測設(shè)備已廣泛應(yīng)用于鈔票印鈔檢測，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(xué)自動(dòng)檢測設(shè)備中的核心內(nèi)容是成像，只有鏡頭本身變形失真小，成像清晰才能保證后端成像處理的進(jìn)行，很多鏡頭達(dá)不到自動(dòng)檢測精度的要求，主要表現(xiàn)在變形失真大，色差大，精度低等缺陷。實(shí)用新型內(nèi)容[0003]本實(shí)用新型的目的是提供一種高精度可變倍鏡頭，與傳統(tǒng)的鏡頭相比主要表現(xiàn)在成本更低，精度更高，變形失真更小，色差更小等特點(diǎn)。[0004]為了達(dá)到上述設(shè)計(jì)目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下[0005]一種高精度可變倍鏡頭，從物方到像方，依次設(shè)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于另一面凸度的負(fù)光焦度透鏡， 凹透鏡(2)為朝向像方的面的凹度大于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(fù)光焦度的負(fù)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(fù)光焦度的透鏡，凹透鏡(7)為朝向像方的面的凹度小于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于另一面凸度的負(fù)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(fù)，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(fù)，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(shù)中f是整個(gè)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(shù)vd均滿足以下的條件式Nd彡1. 61且Vd彡68。[0012]本實(shí)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(gè)視場內(nèi)照度均勻，可匹配高精度大尺寸CCD相機(jī)，是一種可通過調(diào)整可變第一二透鏡組空氣間隔與調(diào)整物像距來改變放大倍率的鏡頭。[0013]本實(shí)用新型有較大的放大倍率范圍，通過改變物距，像據(jù)與可變光闌，對物成清晰精確的像，能滿足自動(dòng)光學(xué)檢測設(shè)備不同環(huán)境的需求，提供檢測的精度。[0014]本實(shí)用新型變形失真更小，在0.4X時(shí)畸變小于0.2 %，在IX時(shí)畸變小于 0. 0004%，在4X時(shí)畸變小于0. 02%。


[0015]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例所述的高精度可變倍鏡頭的的示意圖；[0016]圖2是本實(shí)用新型在0.4X時(shí)的場曲與畸變圖；[0017]圖3是本實(shí)用新型在IX時(shí)的場曲與畸變圖；[0018]圖4是本實(shí)用新型在2X時(shí)的場曲與畸變圖；[0019]圖5是本實(shí)用新型在4X時(shí)的場曲與畸變圖；[0020]圖6是本實(shí)用新型在0.4X時(shí)像差曲線圖；[0021]圖7是本實(shí)用新型在IX時(shí)的像差曲線圖；[0022]圖8是本實(shí)用新型在2X時(shí)的像差曲線圖；[0023]圖9是本實(shí)用新型在4X時(shí)的像差曲線圖。
具體實(shí)施方式
[0024]
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的最佳實(shí)施方案作進(jìn)一步的詳細(xì)的描述。[0025]如圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)施例所述的高精度可變倍鏡頭，從物方到像方，依次設(shè)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于另一面凸度的負(fù)光焦度透鏡，凹透鏡2為朝向像方的面的凹度大于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(fù)光焦度的負(fù)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(fù)光焦度的透鏡，凹透鏡7為朝向像方的面的凹度小于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于另一面凸度的負(fù)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(fù)，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(fù)，固定第四雙凸透鏡焦距為正；在變倍過程中通過移動(dòng)物像距，并調(diào)整可變第一透鏡群組與可變第二透鏡群組空氣間隔，來達(dá)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(dòng)，可變第二透鏡組也是由物方向像方移動(dòng)?？蛇B續(xù)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(shù)中f是整個(gè)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(shù)vd均滿足以下的條件式Nd彡1. 61且Vd彡68。[0032]本實(shí)用新型主要應(yīng)用于可見光范圍內(nèi)成像，須嚴(yán)格校正色差，本實(shí)用新型在光譜范圍436nm-707nm內(nèi)嚴(yán)格校正色差；凸透鏡1與凸透鏡8采用異常分散玻璃來控制色差。[0033]本實(shí)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(fā)生變化，物方視場也跟隨著倍率發(fā)生變化同時(shí)光闌也相應(yīng)的調(diào)整。[0034]本實(shí)用新型在0. 4X-4X是可連續(xù)變倍的，通過調(diào)整變倍環(huán)來改變可變?nèi)航M的空氣間隔，并調(diào)整物像距與可變光闌來達(dá)到清晰的像。[0035]如圖2-5所示，0. 4X-4X時(shí)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(biāo)表示場曲大小，縱坐標(biāo)表示視場，畸變曲線橫坐標(biāo)表示畸變百分比，縱坐標(biāo)表示視場。[0036]如圖6-9所示，0. 4X-4X時(shí)的像差曲線圖，在每個(gè)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(gè)視場的像差曲線，在每個(gè)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(biāo)表示人瞳大小，縱坐標(biāo)表示像差大小，從而可看出每個(gè)倍率與每個(gè)視場的像差分布情況。[0037]下表為本實(shí)用新型的相關(guān)規(guī)格參數(shù)[0038]
權(quán)利要求1.一種高精度可變倍鏡頭，從物方到像方，依次設(shè)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，其特征在于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于另一面凸度的負(fù)光焦度透鏡，凹透鏡( 為朝向像方的面的凹度大于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(fù)光焦度的負(fù)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(fù)光焦度的透鏡，凹透鏡(7)為朝向像方的面的凹度小于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于另一面凸度的負(fù)光焦度透鏡。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度可變倍鏡頭，其特征在于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(fù)，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(fù)，固定第四雙凸透鏡焦距為正。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高精度可變倍鏡頭，其特征在于滿足以下條件式0. 3 < f/fl I < 1或 1 < I f/f2 I < 2在上式參數(shù)中f是整個(gè)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(jù)權(quán)利要求1或2所述的高精度可變倍鏡頭，其特征在于所述凸透鏡(1)與凸透鏡⑶的d線的折射率nd及Abbe數(shù)vd均滿足以下的條件式Nd彡1. 61且Vd彡68。
專利摘要本實(shí)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(shè)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(yōu)先權(quán)日2011年9月7日
發(fā)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