【专利解密】福光股份带来更高检测精度的新型光学镜头

【嘉勤点评】福光股份的光学镜头专利，通过镜头物像方主光线充分平行于光轴，使其在近距离下同样具备优异的成像性能，极小的畸变使得图像失真度大大降低，检测精度进一步提升，可充分应用于未来的工业检测领域当中。

福光股份的光学摄像头广泛应用于神舟系列、嫦娥探月、火星探测等国家重大航天任务及高端装备，同时国家“十四五”也积极推进相关企业在领域内提高创新能力。

现有市场已有多种双侧远心镜头应用于工业检测领域，但许多双侧远心镜头的检测效果仍然不够理想，仍然存在较大的边缘畸变，且远心度较大、体积笨重等问题。因此，提出一款体积较小且具备高分辨率、高检测精度、宽景深的双侧远心镜头是有意义的。

为此，福光股份于2017年12月11日申请了一项名为“一种定焦双侧远心光学镜头”的发明专利（申请号: 201711302499.1），申请人为福建福光股份有限公司。

图1 定焦双侧远心光学镜头光学系统图

图1为本发明提出的定焦双侧远心光学镜头的光学系统图。双侧远心镜头由八片球面透镜构成，前组采用四片正光焦度镜组，后组则采用四片负光焦度组合实现光焦度的平衡，相近的光焦度使的像方、物方主光线平行于光轴，实现其对应的远心功能。镜头前组A的双凸正透镜A1使用的镧系材料可以在减小该片球差的基础上兼顾色差的校正。而弯月正透镜A2采用的冕牌材料能有效降低该片色差，其凹面及双凹负透镜A3和弯月正透镜A4构成的胶合片的胶合面均弯向光阑一侧，能有效减少球差的引入。

镜头后组B的双凹负透镜B1采用火石材料，能够使该片球差减小。同样地，镜头后组B的胶合片B3、B4的胶合面弯向光阑，使后组B的倾斜于光轴的光束像差减小，B3、B4可根据不同的折射率匹配达到校正球差的效果。小视场下亦可确保像散场曲得到良好校正，通过材料优化及敏感片焦距改良使镜头在高低温环境下可以正常使用，合理的光焦度分配降低了镜头整体敏感度。

该双侧远心镜头的光学畸变远小于目前市面上同物距和同倍率下的畸变数值，有效降低了图像边缘失真度，使检测精度得到了进一步提高。该镜头物方主光线充分平行于光轴，并汇聚于物方无穷远处。因此，在景深范围内，无论物距如何变化，其像空间与物空间的比例恒为定值，为镜头提供了良好的消除视觉差异的能力。同样，镜头的像方主光线也充分平行于光轴，其汇聚中心位于像方无穷远。因此，该镜头将不会存在偏色等问题，同时可以使像面照度更加均匀。

简而言之，福光股份的光学镜头专利，通过镜头物像方主光线充分平行于光轴，使其在近距离下同样具备优异的成像性能，极小的畸变使得图像失真度大大降低，检测精度进一步提升，可充分应用于未来的工业检测领域当中。

福光股份紧跟世界光学技术发展的步伐，积极探索光学行业前沿技术及应用，高度重视技术革新和技术应用，致力于成为中国光学镜头领军企业。未来福光股份将以“一带一路”为契机，继续倾力科技创新，全力打造中国光学镜头第一品牌。