大视场成像物镜制造技术

本发明专利技术中提供一种大视场成像物镜，沿光束入射方向依次包括具有正光焦度的第一透镜组、光阑、具有正光焦度的第二透镜组、具有负光焦度的第三透镜组及具有正光焦度的第四透镜组，其中，物镜总长≤850mm，适用于450‑650nm的宽光谱，放大倍率为‑10x，物方的数值孔径NA≤0.3，物方视场的直径为8.4mm。相比于现有成像镜头，本发明专利技术提供的成像物镜，在相同的接近衍射极限的像质要求下，具有更长工作距，更大视场范围，能够满足系统的空间需求，可有效实现大孔径、大倍率、双远心系统的像差校正。

【技术实现步骤摘要】
大视场成像物镜
本专利技术涉及成像
，尤其涉及一种大视场成像物镜。
技术介绍
随着工业技术的发展，在生物、遗传、医疗、工业等检测领域，对检测精度、检测速度、检测尺寸的要求不断提高，所以对自动光学检测(AIO)设备及成像物镜的要求也越来越高，尤其是能够满足大工件、大视场、无畸变精密检测需求的成像物镜，从设计和制造上来说，都是非常困难的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种大视场成像物镜，以实现大孔径、大倍率、双远心系统的像差校正。本专利技术提供一种大视场成像物镜，包括：沿光束入射方向依次设置有具有正光焦度的第一透镜组、光阑、具有正光焦度的第二透镜组、具有负光焦度的第三透镜组及具有正光焦度的第四透镜组；其中，所述第一透镜组、第二透镜组、第三透镜组及第四透镜组满足以下关系式：0.2<|f1/f2|<13<|f2/f3|<90.1<|f3/f4|<0.50.1<|f1/f4|<1其中，f1为第一透镜组的焦距，f2为第二透镜组的焦距，f3为第三透镜组的焦距，f4为第四透镜组的焦距。可选的，所述第一透镜组至少由3片透镜构成，其中包括3片正透镜；所述第二透镜组至少由5片透镜构成，其中包括两个双胶合透镜组及1片正透镜；所述第三透镜组至少由2片透镜构成，其中包括2片负透镜；所述第四透镜组至少由2片透镜构成，其中包括2片正透镜；其中，除两个双胶合透镜组以外，其余8片透镜均为球面单透镜。可选的，所述第一透镜组、第二透镜组、第三透镜组及第四透镜组满足以下关系式：0.5<|f1/f2|<13<|f2/f3|<4.50.1<|f3/f4|<0.50.1<|f1/f4|<1其中，f1为第一透镜组的焦距，f2为第二透镜组的焦距，f3为第三透镜组的焦距，f4为第四透镜组的焦距。可选的，所述第一透镜组由3片透镜构成，沿光束入射方向依次为弯月正透镜、双凸正透镜及弯月正透镜；所述第二透镜组由5片透镜构成，沿光束入射方向依次为弯月负透镜与双凸正透镜组成的双胶合透镜组、双凸正透镜与弯月负透镜组成的双胶合透镜组及双凸正透镜；所述第三透镜组由2片透镜构成，沿光束入射方向依次为弯月负透镜和弯月负透镜；所述第四透镜组由2片透镜构成，沿光束入射方向依次为弯月正透镜和双凸透镜。可选的，所述大视场成像物镜的物方场曲小于0.35um，畸变小于0.03％。可选的，所述第一透镜组、第二透镜组、第三透镜组及第四透镜组满足以下关系式：0.2<|f1/f2|<14<|f2/f3|<90.1<|f3/f4|<0.50.1<|f1/f4|<0.5其中，f1为第一透镜组的焦距，f2为第二透镜组的焦距，f3为第三透镜组的焦距，f4为第四透镜组的焦距。可选的，所述第一透镜组由3片透镜构成，沿光束入射方向依次为弯月正透镜、弯月正透镜及弯月正透镜；所述第二透镜组由6片透镜构成，沿光束入射方向依次为双凹负透镜与双凸正透镜组成的双胶合透镜组、弯月负透镜、双凸正透镜及双凸正透镜与双凹负透镜组成的双胶合透镜组；所述第三透镜组由2片透镜构成，沿光束入射方向依次为双凹负透镜和弯月负透镜；所述第四透镜组由2片透镜构成，沿光束入射方向依次为弯月正透镜和双凸正透镜。可选的，所述大视场成像物镜的物方场曲小于0.75um，畸变小于0.2％。可选的，所述大视场成像物镜的总长小于或等于850mm，物方数值孔径小于或等于0.3，放大倍率为-10x。可选的，所述大视场成像物镜的物方工作距大于40mm，物方视场的直径为8.4mm。可选的，所述第一透镜组中至少两个正透镜采用火石玻璃材料制成；所述第二透镜组中两个双胶合透镜组中的负透镜均采用火石玻璃材料制成，所述第二透镜组中两个双胶合透镜组中的正透镜均采用冕牌玻璃材料制成；所述第三透镜组中至少一个负透镜采用火石玻璃材料制成；所述第四透镜组中至少一个正透镜采用火石玻璃材料制成。可选的，所述第一透镜组与所述光阑之间设置有照明分光棱镜，所述第四透镜组与像面之间设置有探测器分光棱镜。可选的，所述第一透镜组、第二透镜组、第三透镜组及第四透镜组以所述光阑为中心呈对称排列，构成一个物方、像方双远心光路。可选的，所述大视场成像物镜适用于450-650nm的光谱。相比于现有成像镜头，在相同的接近衍射极限的像质要求下，本专利技术提供的大视场成像物镜，具有更长工作距，更大视场范围，能够满足系统的空间需求，可有效实现大孔径、大倍率、双远心系统的像差校正，附图说明图1为本专利技术实施例一提供的大视场成像物镜的光学结构图；图2为本专利技术实施例一提供的大视场成像物镜的传递函数的曲线图；图3为本专利技术实施例一提供的大视场成像物镜的场曲和畸变示意图；图4为本专利技术实施例二提供的大视场成像物镜的光学结构图；图5为本专利技术实施例二提供的大视场成像物镜的传递函数的曲线图；图6为本专利技术实施例二提供的大视场成像物镜的场曲和畸变示意图。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本专利技术的大视场成像物镜作进一步详细说明。根据下面的说明和附图，本专利技术的优点和特征将更清楚，然而，需说明的是，本专利技术技术方案的构思可按照多种不同的形式实施，并不局限于在此阐述的特定实施例。附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。在说明书和权利要求书中的术语“第一”“第二”等用于在类似要素之间进行区分，且未必是用于描述特定次序或时间顺序。要理解，在适当情况下，如此使用的这些术语可替换，例如可使得本文所述的本专利技术实施例能够以不同于本文所述的或所示的其他顺序来操作。类似的，如果本文所述的方法包括一系列步骤，且本文所呈现的这些步骤的顺序并非必须是可执行这些步骤的唯一顺序，且一些所述的步骤可被省略和/或一些本文未描述的其他步骤可被添加到该方法。若某附图中的构件与其他附图中的构件相同，虽然在所有附图中都可轻易辨认出这些构件，但为了使附图的说明更为清楚，本说明书不会将所有相同构件的标号标于每一图中。本专利技术提供一种大视场成像物镜，包括：沿光束入射方向依次置有具有正光焦度的第一透镜组、照明分光棱镜、光阑、具有正光焦度的第二透镜组、具有负光焦度的第三透镜组、具有正光焦度的第四透镜组及探测器分光棱镜，其中，所述第一透镜组、第二透镜组、第三透镜组及第四透镜组满足以下关系式：0.2<|f1/f2|<13<|f2/f3|<90.1<|f3/f4|<0.50.1<|f1/f4|<1其中，f1为第一透镜本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大视场成像物镜，其特征在于，包括：沿光束入射方向依次设置有具有正光焦度的第一透镜组、光阑、具有正光焦度的第二透镜组、具有负光焦度的第三透镜组及具有正光焦度的第四透镜组，其中，所述第一透镜组、第二透镜组、第三透镜组及第四透镜组满足以下关系式：/n0.2<|f1/f2|<1/n3<|f2/f3|<9/n0.1<|f3/f4|<0.5/n0.1<|f1/f4|<1/n其中，f1为第一透镜组的焦距，f2为第二透镜组的焦距，f3为第三透镜组的焦距，f4为第四透镜组的焦距。/n

【技术特征摘要】
1.一种大视场成像物镜，其特征在于，包括：沿光束入射方向依次设置有具有正光焦度的第一透镜组、光阑、具有正光焦度的第二透镜组、具有负光焦度的第三透镜组及具有正光焦度的第四透镜组，其中，所述第一透镜组、第二透镜组、第三透镜组及第四透镜组满足以下关系式：
0.2<|f1/f2|<1
3<|f2/f3|<9
0.1<|f3/f4|<0.5
0.1<|f1/f4|<1
其中，f1为第一透镜组的焦距，f2为第二透镜组的焦距，f3为第三透镜组的焦距，f4为第四透镜组的焦距。


2.根据权利要求1所述的大视场成像物镜，其特征在于，
所述第一透镜组至少由3片透镜构成，其中包括3片正透镜；
所述第二透镜组至少由5片透镜构成，其中包括两个双胶合透镜组及1片正透镜；
所述第三透镜组至少由2片透镜构成，其中包括2片负透镜；
所述第四透镜组至少由2片透镜构成，其中包括2片正透镜；
其中，除两个双胶合透镜组以外，其余8片透镜均为球面单透镜。


3.根据权利要求2所述的大视场成像物镜，其特征在于，所述第一透镜组、第二透镜组、第三透镜组及第四透镜组满足以下关系式：
0.5<|f1/f2|<1
3<|f2/f3|<4.5
0.1<|f3/f4|<0.5
0.1<|f1/f4|<1
其中，f1为第一透镜组的焦距，f2为第二透镜组的焦距，f3为第三透镜组的焦距，f4为第四透镜组的焦距。


4.根据权利要求3所述的大视场成像物镜，其特征在于，
所述第一透镜组由3片透镜构成，沿光束入射方向依次为弯月正透镜、双凸正透镜及弯月正透镜；
所述第二透镜组由5片透镜构成，沿光束入射方向依次为弯月负透镜与双凸正透镜组成的双胶合透镜组、双凸正透镜与弯月负透镜组成的双胶合透镜组及双凸正透镜；
所述第三透镜组由2片透镜构成，沿光束入射方向依次为弯月负透镜和弯月负透镜；
所述第四透镜组由2片透镜构成，沿光束入射方向依次为弯月正透镜和双凸正透镜。


5.根据权利要求4所述的大视场成像物镜，其特征在于，所述大视场成像物镜的物方场曲小于0.35um，畸变小于0.03％。


6.根据权利要求2所述的大视场成像物镜，其特征在于，所述第一透镜组、第二透镜组、第三透镜组及第四透镜组满足以下关...

【专利技术属性】
技术研发人员：李润芝，于大维，侯宝路，李运锋，
申请(专利权)人：上海微电子装备集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31