CN107561089B - 内孔检测光学系统及内孔检测设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种内孔检测光学系统和内孔检测设备，其中，内孔检测光学系统用于检测工件，包括成像棱镜、分光镜、感光成像元件和光源，其中，成像棱镜、分光镜、感光成像元件依次间隔设置，成像棱镜临近工件设置，光源发出的出射光经分光镜反射至成像棱镜，经由成像棱镜照射至工件，工件反射图像信息经由成像棱镜、穿过分光镜后在感光成像元件中成像，本发明技术方案使检测人员根据感光元件形成的图像即可直观地观察到内孔的内部结构特征，简化了内孔检测的过程，方便检测人员操作，有效的提高检测效率。

Description

内孔检测光学系统及内孔检测设备

技术领域

本发明涉及光学检测设备技术领域，特别涉及一种内孔检测光学系统及内孔检测设备。

背景技术

随着现代工业的高速发展，工艺保证和普通定性判断已无法满足产品质量要求，因此对零部件内孔的检测在交通运输、航空航天、机械制造、矿山机械、理化生物及国防等领域中的应用越来越广泛。

现有技术中，运用光学检测设备判断工件的内孔中螺纹等是否存在缺陷时，使用者需多角度、多方位的对内孔的不同位置进行图像获取才能完全的确认，如此的操作十分的繁琐不便而且效率低下。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种内孔检测光学系统，旨在简化工件内孔检测的过程，方便检测人员操作，提高检测效率。

为实现上述目的，本发明提出一种内孔检测光学系统，用于检测工件，所述内孔检测光学系统包括成像棱镜(100)、分光镜(200)、感光成像元件(400)和光源(500)；

所述成像棱镜(100)、分光镜(200)、感光成像元件(400)依次间隔设置，所述成像棱镜(100)临近所述工件设置；

所述光源(500)发出的出射光经所述分光镜(200)反射至所述成像棱镜(100)，经由所述成像棱镜(100)照射至工件，所述工件反射图像信息经由所述成像棱镜(100)、穿过所述分光镜(200)后在所述感光成像元件(400)中成像。

优选地，所述成像棱镜(100)和所述分光镜(200)之间还设置有聚焦镜(600)，所述聚焦镜(600)正对所述工件的待检测部位设置。

优选地，所述分光镜(200)和所述感光成像元件(400)之间还设置有缩放透镜组(300)，所述缩放透镜组(300)正对所述感光成像元件(400)。

优选地，所述缩放透镜组(300)包括第二凸透镜(310)和第三凸透镜(320)，所述第二凸透镜(310)临近所述分光镜(200)，所述第三凸透镜(320)位于所述第二凸透镜(310)与所述感光成像元件(400)之间，所述第二凸透镜(310)和所述第三凸透镜(320)共焦设置，所述第二凸透镜(310)和所述第三凸透镜(320)的焦距不相等。

优选地，所述成像棱镜(100)包括入射面(110)和出射面(120)，所述入射面(110)朝向所述分光镜(200)设置，所述出射面(120)朝向所述工件设置，所述入射面(110)和所述出射面(120)垂直于所述光源(500)发出并经所述分光镜(200)反射的光线设置。

优选地，所述棱镜(100)还包括第一侧面130和第二侧面(140)，所述第一侧面(130)与所述入射面(110)连接，所述第二侧面(140)连接所述第一侧面(130)和所述出射面(120)，所述入射面(110)的面积大于所述出射面(120)的面积，所述第二侧面(140)倾斜设置。

优选地，所述成像棱镜(100)贯穿设有光通道(170)，所述光通道(170)靠近所述分光镜(200)的一端设有入射口(150)、靠近所述工件的一端设有出射口(160)，所述光源(500)发出并经所述分光镜(200)反射的光线顺次经过所述入射口(150)、所述光通道(170)和所述出射口(160)照射到所述工件的待测位置。

优选地，所述成像棱镜(100)包括第一内表面(171)和第二内表面(172)，所述光通道(170)由所述第一内表面(171)和所述第二内表面(172)围合而成，所述第一内表面(171)连接所述入射口(150)和所述第二内表面(172)，所述第二内表面(172)连接所述第一内表面(171)和所述出射口(160)，所述第二内表面(172)倾斜设置。

优选地，所述光源(500)包括第一凸透镜(510)和点光源(520)，所述第一凸透镜(510)设于所述点光源(520)和所述分光镜(200)之间，所述点光源(520)发出的光经由所述第一凸透镜(510)汇聚至所述分光镜(200)后，经由所述成像棱镜(100)反射至所述工件。

本发明还提出一种内孔检测设备，包括内孔检测光学系统，所述内孔检测光学系统，用于检测工件，所述内孔检测光学系统包括成像棱镜(100)、分光镜(200)、感光成像元件(400)和光源(500)；

所述成像棱镜(100)、分光镜(200)、感光成像元件(400)依次间隔设置，所述成像棱镜(100)临近所述工件设置；

所述光源(500)发出的出射光经所述分光镜(200)反射至所述成像棱镜(100)，经由所述成像棱镜(100)照射至工件，所述工件反射图像信息经由所述成像棱镜(100)、穿过所述分光镜(200)后在所述感光成像元件(400)中成像。

本发明技术方案通过在用于检测工件的内孔检测光学系统中设有成像棱镜、分光镜、感光成像元件和光源，其中，成像棱镜、分光镜、感光成像元件依次间隔设置，成像棱镜临近工件设置，光源发出的出射光经分光镜反射至成像棱镜，经由成像棱镜照射至工件，工件反射图像信息经由成像棱镜、穿过分光镜后在感光成像元件中成像，如此即可得到工件的图形，进而可得知该工件的结构特征，判断该工件是否为合格产品。例如，检测工件的内孔是否为合格产品时，将上述检测光学系统的成像棱镜靠近工件的内孔，根据感光元件形成的图像即可直观地观察到内孔的内部结构特征，判断其是否存在缺陷等等，通过上述方式简化了内孔检测的过程，方便检测人员操作，有效的提高检测效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明实施例内孔检测光学系统结构及反射方案光路示意图；

图2为本发明实施例内孔检测光学系统结构及折射方案光路示意图；

图3为本发明实施例内孔检测光学系统结构及成像棱镜内表面反射光路示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				1	内孔检测光学系统	610	聚焦部
100	成像棱镜	620	平板透射部
				200	分光镜	621	平面
300	缩放透镜组	110	入射面
				400	感光成像元件	120	出射面
500	光源	130	第一侧面
				600	聚焦镜	140	第二侧面
510	第一凸透镜	310	第二凸透镜
				520	点光源	320	第三凸透镜
150	入射口	170	光通道
				160	出射口	171	第一内表面
172	第二内表面

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种内孔检测光学系统1。

在本发明实施例中，该内孔检测光学系统1可用于检测工件，特别是包含有键槽、异形内孔、螺纹孔、阶梯孔等内孔的工件。

如图1和图2所示，内孔检测光学系统1主要包括成像棱镜100、分光镜200、感光成像元件400和光源500。其中，成像棱镜100、分光镜200、感光成像元件400依次间隔设置，成像棱镜100临近被测工件设置。光源500与成像棱镜100位于分光镜200的同一侧，感光成像元件400设置于与成像棱镜100相异的一侧，光源500发出的出射光经分光镜200反射至成像棱镜100，经由成像棱镜100照射至工件，工件反射图像信息经由成像棱镜100、穿过分光镜200后在感光成像元件400中成像。检测人员可根据检测需要从上述图像获取到待检测部位(如内孔等)的形状、结构等特征信息，以实现对工件的检测。

本发明技术方案通过在用于检测工件的内孔检测光学系统1中设有成像棱镜100、分光镜200、感光成像元件400和光源500，其中，成像棱镜100、分光镜200、感光成像元件400依次间隔设置，成像棱镜100临近工件设置，光源500发出的出射光经分光镜200反射至成像棱镜100，经由成像棱镜100照射至工件，工件反射图像信息经由成像棱镜100、穿过分光镜200后在感光成像元件400中成像，检测人员将上述内孔检测光学系统1的成像棱镜100靠近工件的内孔，根据感光成像元件400形成的图像即可直观地观察到内孔的内部结构特征，判断其是否存在缺陷等等，通过上述方式简化了内孔检测的过程，方便检测人员操作，有效的提高检测效率。

进一步的，为了实现对内孔尺寸的检测，成像棱镜100和分光镜200之间还设置有聚焦镜600，聚焦镜600正对工件的待检测部位设置。聚焦镜600设于光源500的出射光在分光镜上形成的反射光路上，通过分光镜200反射的光线经过聚焦镜600集聚后，通过成像棱镜100从正面照射到内孔上，从内孔正面反射的光线再分别经由成像棱镜100、聚焦镜600在分光镜200上发生折射，折射后在感光成像元件400成像，形成的图像中包含内孔正面形状信息，通过对图像中内孔正面形状尺寸的测量，再通过一定的倍数关系进行计算即可得到内孔实际的尺寸。其中，上述的倍数关系与内孔检测光学系统1中各个光学元件的光学特性和相对位置关系等有关，具体的倍数关系需通过测定或计算等方式获得。需要说明的是，为了同时实现工件内孔内部形状、结构等特征检测和内孔尺寸的测量，聚焦镜600的投影面积应小于光线入射到成像棱镜100上的覆盖面积。

为了内孔尺寸测量更为的准确，在实际检测时，可调节聚焦镜600相对工件的距离以调节会聚光线焦点的位置，以得到更为清晰的图像来测量内孔尺寸。

具体地，聚焦镜600包括聚焦部610和设于所述聚焦部610外周的平板透射部620，所述聚焦部610正对所述工件的待检测部位设置。聚焦部610可集聚光线用以内孔尺寸的测量。平板透射部620在实际产品应用中可用于聚焦镜600的安装，具体的平板透射部620可优选的包括两间隔设置的平面621，两平面621垂直于光线设置，光线通过平板透射部620后光路的方向不会发生改变，一方面有利于简化成像棱镜100的形状、结构，另一方面有利于减少光线的损失。其中，为了同时满足聚焦部610占据的面积不超过聚焦镜600总面积的1/3。

进一步的，为了适应不同工件内孔的实际尺寸、检测工作距离或检测需求，以获得更清晰的图像，分光镜200和感光成像元件400之间还设置有缩放透镜组300，缩放透镜组300正对感光成像元件400。

包含工件内孔的图像信息的光线从分光镜200照射到缩放透镜组300，缩放透镜组300一方面对包含工件内孔的图像信息的光线范围进行放大或缩小，相当于放大或缩小了工件内孔的图像信息，图像信息放大或缩小后再进行成像可使检测人员根据检测不同的需要或不同尺寸的工件内孔获取到准确的内孔特征信息。另一方面可过滤包含图像信息的光线中不必要的光线，保证光线以平行光的形式照射到感光成像元件400中以获得更清晰的图像。缩放透镜组300可为多个透镜组合，也可以由透镜和其他光学器件的组合，只需可实现对图像信息的缩放和过滤即可。

具体地，缩放透镜组300包括第二凸透镜310和第三凸透镜320，第二凸透镜310临近分光镜200，第三凸透镜320位于第二凸透镜310与感光成像元件400之间，第二凸透镜310和第三凸透镜320共焦设置，第三凸透镜320的焦距和第二凸透镜310的焦距不相等。在第三凸透镜320的焦距大于第二凸透镜310的焦距时，缩放透镜组300可放大图像信息，在第三凸透镜320的焦距小于第二凸透镜310的焦距时，缩放透镜组300可缩小图像信息。通过第二凸透镜310和第三凸透镜320组合构成的透镜组，可通过简单的结构实现对图像信息的放大或缩小，以获取在感光成像元件400中获取更清晰的图像。照射至工件的光线的强弱和覆盖范围通过成像棱镜100进行调节，因而为了图像信息能更全面的反应工件待测部位的形状、结构等特征信息，成像棱镜100的具体形状结构可根据待测部位的形状、结构等不同而进行适应性设置。

具体地，如图1和图2所示，上述成像棱镜100可包括入射面110和出射面120，入射面110朝向分光镜200设置，出射面120朝向工件设置，入射面110和出射面120垂直于光线设置。其中，入射面110的面积应大于聚焦镜600的面积，经过分光镜200反射的光线或者聚焦镜600的集聚的光线从入射面110入射到成像棱镜100内部，光线在成像棱镜100的侧面上光路发生改变，并从出射面120射出成像棱镜100并照射到工件的内孔上，其中成像棱镜100的侧面可以为一个也可以为多个，具体根据被测工件内孔的尺寸、形貌、光路设置要求等具体设置。入射面110和出射面120均垂直于光源500的出射光在分光镜200反射的光线设置，通过此方式可方便光路的简化。尤其在设有聚焦镜600的时候，入射面110和出射面120的垂直设置，可使经过聚焦镜600后的光线直接从正面照射至工件的内孔上，实现对内孔尺寸的检测。

具体地，为了简化成像棱镜100的结构和内部光路，成像棱镜100可包括第一侧面130和第二侧面140，第一侧面130与入射面110连接，第二侧面140连接第一侧面130和出射面120，入射面110的面积大于出射面120的面积，第二侧面140倾斜设置。

其中，第一侧面130连接入射面110和第二侧面140，第一侧面130可以任意角度设置，第一侧面130可改变或不改变光路，只需保证第一侧面130造成光路改变时，光路不经过第二侧面140直接从出射面120射出或经过第二侧面140后从出射面120照射到工件的内孔上，优选地，为了便于成像棱镜100的加工和简化光路，第一侧面130可与成像棱镜100的入射光平行设置，此时第一侧面130不会对光路的方向造成任何的改变。第二侧面140连接第一侧面130和出射面120，第二侧面140的倾斜设置可使从入射面110照射到第二侧面140上的光线经过第二侧面140的反射或折射作用照射到工件的内孔上。

其中，当光线在第二侧面140发生反射时，如图1所示，从第二侧面140反射的光线会聚到出射面120上，再从出射面120照射到工件的内孔内部的各个位置上；当光线在第二侧面140发生折射时，如图2所示，从第二侧面140折射的光线不经过出射面120直接照射到工件的内孔内部的各个位置上。第二侧面140的倾斜角度具体根据不同检测需要而定的第二侧面140的反射或折射作用而设置。

其中，由于光线需会聚并照射至工件上，入射面110的面积可大于出射面120的面积，优选地，在光线经过反射作用从出射面120照射到工件的内孔内部时或者在设有聚焦镜600需对工件内孔的尺寸进行测量时，出射面120的面积应大于工件内孔正面的面积。尤其是设有聚焦镜600时，使聚焦的光线能覆盖内孔的正面以实现内孔尺寸的测量，此时聚焦部610的正面投影面积应小于或等于出射面120的面积，以保证内孔尺寸测量的实现。

此外，如图3所示，成像棱镜100可贯穿设有光通道170，所述光通道170靠近所述分光镜200的一端设有入射口150、靠近所述工件的一端设有出射口160，所述光源500发出并经所述分光镜200反射的光线顺次经过所述入射口150、所述光通道170和所述出射口160照射到所述工件的待测位置。入射口150正对光源500发出并经分光镜200反射的光线设置，出射口160正对工件的待测位置设置，光线从入射口150进入到光通道170，并在光通道170的侧壁中发生光路改变后从出射口160射出汇聚照射到工件的待测位置，其中光通道170的侧壁可以为一个，也可以有多个，具体根据被测工件内孔的尺寸、形貌、光路设置要求等进行设置。优选地，入射口150和出射口160同轴设置，部分光线可从入射口150进入后不发生光路改变直接从出射口160射出照在内孔表面，以简化光路实现对内孔尺寸的检测。

具体地，为了简化成像棱镜100的结构和内部光路，所述成像棱镜100包括第一内表面171和第二内表面172，所述光通道170由所述第一内表面171和所述第二内表面172围合而成，所述第一内表面171连接所述入射口150和所述第二内表面172，所述第二内表面172连接所述第一内表面171和所述出射口160，所述第二内表面172倾斜设置。

第一内表面171和第二内表面172作为光通道170的侧壁。第一内表面171连接入射口150和第二内表面172，第一内表面171可以任意角度设置，光路可在第一内表面171中发生改变或不改变，只需保证第一内表面171造成光路改变时，光路直接从出射口160射出或经过第二内表面172的反射作用后从出射口160射出照射到工件的内孔上。优选地，为了便于成像棱镜100的加工和简化光路，第一内表面171可与成像棱镜100的入射光平行设置，此时第一内表面171不会对光路的方向造成任何的改变。

第二内表面172连接第一内表面171和出射口160，第二内表面172的倾斜设置可使照射到第二内表面172上的光线经过第二内表面172的反射后从出射口160射出并照射到工件的内孔上。第二内表面172的倾斜角度根据实际情况设定，只需保证光线在第二内表面172发生反射并从出射口160射出即可。

其中，由于光线需会聚并照射至工件上，入射口150的面积可大于出射口160的面积，优选地，出射口160的面积应大于工件内孔正面的面积。尤其是设有聚焦镜600时，使聚焦的光线能覆盖内孔的正面以实现内孔尺寸的测量，此时聚焦部610的正面投影面积应小于或等于出射口160的面积，以保证内孔尺寸测量的实现。

分光镜200为可以对入射到镜面的光线进行部分反射、部分折射的光学器件。光源500的出射光经过分光镜200的反射作用形成反射光路，成像棱镜100设置在该反射光路上。从工件反射回来包含工件内孔的图像信息的光线经过分光镜200的折射作用形成折射光路，感光成像元件400设置在该折射光路上。优选的，分光镜200朝向光源500的表面与光源500发出的光线之间的夹角为45度，有利于成像棱镜100、分光镜200、缩放透镜组300、感光成像元件400、聚焦镜600能沿光路大致分布在同一光轴上，光源500垂直该光轴发出出射光，在将该内孔检测光学系统1制造成实际产品时，节约零部件的占据空间，简化产品结构，方便生产。

包含图像信息的光线穿过分光镜200后在感光成像元件400中成像，感光成像元件400可具体为CCD(电荷耦合)元件、CMOS(互补金属氧化物导体)器件或者是传统的胶卷等。优选地，为了可快速获得工件内孔的图像，提高检测效率，感光成像元件400可选用CCD(电荷耦合)元件、CMOS(互补金属氧化物导体)器件等电子感光成像元件。在选用电子感光成像元件时，内孔检测光学系统1还包括控制器和与该控制器电性连接的显示器，控制器与感光成像元件400通信连接，控制器获取电子感光成像元件中的数据并进行处理，处理后的图像数据通过显示器显示，检测人员可通过显示器实时、直观的获得工件内孔的检测图像。此外，控制器还可以对图像中的内孔尺寸进行测量，并将测量结果通过显示器显示，使检测人员可直接得到内孔尺寸的测量数据。

其中，在内孔检测光学系统1中光源500可以为点光源、也可以为平行光源。优选的，光源500可选用平行光源，避免不必要的光线衰减，保证成像质量。在使用点光源时，可直接使用LED灯等点光源，也可以使用点光源和其他光学部件组合，使光源500的出射光能汇聚在分光镜200上。在使用平行光源时，可以直接使用激光等平行光源，也可使用点光源和其他光学部件组合获得平行光源。具体的，光源500可包括第一凸透镜510和点光源520，第一凸透镜510设于点光源520和分光镜200之间，点光源520发出的光经由第一凸透镜510汇聚至分光镜200后，经由成像棱镜100反射至工件，优选地，点光源520设置在第一凸透镜510的焦点处，使出射光经过第一凸透镜510后可形成平行光。

本发明还提出一种内孔检测设备，该内孔检测设备包括上述的内孔检测光学系统，该内孔检测光学系统的具体结构参照上述实施例，由于内孔检测设备采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种内孔检测光学系统，用于检测工件，其特征在于，所述内孔检测光学系统包括成像棱镜（100）、分光镜（200）、感光成像元件（400）和光源（500）；

所述成像棱镜（100）、分光镜（200）、感光成像元件（400）依次间隔设置，所述成像棱镜（100）临近所述工件设置，所述成像棱镜（100）和所述分光镜（200）之间还设置有聚焦镜（600），所述聚焦镜（600）正对所述工件的待检测部位设置，聚焦镜（600）包括聚焦部（610）和设于所述聚焦部（610）外周的平板透射部（620），所述聚焦部（610）正对所述工件的待检测部位设置；

所述光源（500）发出的出射光经所述分光镜（200）反射至所述成像棱镜（100），经由所述成像棱镜（100）照射至工件，所述工件反射图像信息经由所述成像棱镜（100）、穿过所述分光镜（200）后在所述感光成像元件（400）中成像；

所述成像棱镜（100）包括入射面（110）和出射面（120），所述入射面（110）朝向所述分光镜（200）设置，所述出射面（120）朝向所述工件设置，所述入射面（110）和所述出射面（120）垂直于所述光源（500）发出并经所述分光镜（200）反射的光线设置，所述成像棱镜（100）还包括第一侧面（130）和第二侧面（140），所述第一侧面（130）与所述入射面（110）连接，所述第二侧面（140）连接所述第一侧面（130）和所述出射面（120），所述入射面（110）的面积大于所述出射面（120）的面积，所述第二侧面（140）倾斜设置，所述第一侧面（130）与所述成像棱镜（100）的入射光平行设置，第二侧面（140）倾斜设置以使从所述入射面（110）照射到所述第二侧面（140）上的光线经过所述第二侧面（140）的反射或折射作用照射到所述工件的内孔上，所述聚焦部（610）的正面投影面积小于或等于所述出射面（120）的面积；

或，所述成像棱镜（100）贯穿设有光通道（170），所述光通道（170）靠近所述分光镜（200）的一端设有入射口（150）、靠近所述工件的一端设有出射口（160），所述光源（500）发出并经所述分光镜（200）反射的光线顺次经过所述入射口（150）、所述光通道（170）和所述出射口（160）照射到所述工件的待测位置，所述成像棱镜（100）包括第一内表面（171）和第二内表面（172），所述光通道（170）由所述第一内表面（171）和所述第二内表面（172）围合而成，所述第一内表面（171）连接所述入射口（150）和所述第二内表面（172），所述第二内表面（172）连接所述第一内表面（171）和所述出射口（160），所述第二内表面（172）倾斜设置以使照射到所述第二内表面（172）上的光线经过所述第二内表面（172）的反射后从出射口（160）射出并照射到所述工件的内孔上，所述第一内表面（171）与所述成像棱镜（100）的入射光平行设置，所述聚焦部（610）的正面投影面积小于或等于所述出射口（160）的面积。

2.如权利要求1所述的内孔检测光学系统，其特征在于，所述分光镜（200）和所述感光成像元件（400）之间还设置有缩放透镜组（300），所述缩放透镜组（300）正对所述感光成像元件（400）。

3.如权利要求2所述的内孔检测光学系统，其特征在于，所述缩放透镜组（300）包括第二凸透镜（310）和第三凸透镜（320），所述第二凸透镜（310）临近所述分光镜（200），所述第三凸透镜（320）位于所述第二凸透镜（310）与所述感光成像元件（400）之间，所述第二凸透镜（310）和所述第三凸透镜（320）共焦设置，所述第二凸透镜（310）和所述第三凸透镜（320）的焦距不相等。

4.如权利要求1至3任一项所述的内孔检测光学系统，其特征在于，所述光源（500）包括第一凸透镜（510）和点光源（520），所述第一凸透镜（510）设于所述点光源（520）和所述分光镜（200）之间，所述点光源（520）发出的光经由所述第一凸透镜（510）汇聚至所述分光镜（200）后，经由所述成像棱镜（100）反射至所述工件。

5.一种内孔检测设备，其特征在于，包括如权利要求1至4任一项所述的内孔检测光学系统。