CN115452828A - 一种物料的光学检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种物料的光学检测系统，包括：沿光轴从物面到像面依次设置的反射模组和成像透镜模组；反射模组包括第一反射镜组和第二反射镜组；成像透镜模组包括物镜组和目镜组，物镜组包括正光焦度的第一透镜、正光焦度的第二透镜和负光焦度的第三透镜；目镜组包括负光焦度的第四透镜、正光焦度的第五透镜和正光焦度的第六透镜；物料至少包括面积不同且相交的第一侧壁和第二侧壁，经第一侧壁的第一检测光线依次经过第一反射镜组和成像透镜模组的光程与经第二侧壁的第二检测光线依次经过第二反射镜组和成像透镜模组的光程相同。对不同侧壁检测时，采用光程相同的独立成像方式，实现同时检测，保证检测效果。

Description

一种物料的光学检测系统

技术领域

本发明涉及机器视觉技术领域，尤其涉及一种物料的光学检测系统。

背景技术

在工业检测项目中，使用一台相机在静态条件下对物料侧壁进行完整拍摄的需求愈加旺盛。目前，针对具有旋转对称轴，如圆柱体、正方体等形状的物料侧壁的单台相机检测方案和光学系统已经屡见不鲜。但是对于长短边比例差异较大的方形物料，由于不再具有旋转对称性，无法满足长边和短边方向侧壁的同时清晰成像。

发明内容

本发明提供了一种物料的光学检测系统，以实现对物料不同方向侧壁的全面检测。

本发明实施例提供了一种物料的光学检测系统，包括：沿光轴从物面到像面依次设置的反射模组和成像透镜模组；

所述反射模组包括独立设置的第一反射镜组和第二反射镜组；

所述成像透镜模组包括沿光轴从所述物面到所述像面一侧依次设置的物镜组和目镜组，所述物镜组包括具有正光焦度的第一透镜、具有正光焦度的第二透镜和具有负光焦度的第三透镜；所述目镜组包括具有负光焦度的第四透镜、具有正光焦度的第五透镜和具有正光焦度的第六透镜；

所述物料至少包括面积不同且相交的第一侧壁和第二侧壁，经所述第一侧壁的第一检测光线依次经过所述第一反射镜组和所述成像透镜模组的光程与经所述第二侧壁的第二检测光线依次经过所述第二反射镜组和所述成像透镜模组的光程相同。

可选的，所述第一反射镜组包括与光轴平行设置的至少一个第一平面反射镜和与所述光轴相交的至少一个第二平面反射镜，所述第二平面反射镜接收所述第一平面反射镜反射的所述第一检测光线并调节出射至所述成像透镜模组；

所述第二反射镜组包括对应设置的与光轴平行设置的至少一个第三平面反射镜和与所述光轴相交的至少一个第四平面反射镜，所述第四平面反射镜接收所述第三平面反射镜反射的所述第二检测光线并调节出射至所述成像透镜模组；

所述第一平面反射镜与所述第一侧壁平行，所述第三平面反射镜与所述第二侧壁平行。

可选的，所述第一平面反射镜与所述第一侧壁之间的距离和所述第三平面反射镜与所述第二侧壁之间的距离相同，所述第二平面反射镜与所述第一侧壁之间的距离和所述第四平面反射镜与所述第二侧壁之间的距离相同。

可选的，所述第一侧壁的沿垂直于所述光轴方向的长度为L，所述第二侧壁的沿垂直于所述光轴方向的长度为W，所述第一平面反射镜的沿垂直于所述光轴方向的长度为L1，所述第二平面反射镜的沿垂直于所述光轴方向的长度为L2，所述第三平面反射镜的沿垂直于所述光轴方向的长度为L3，第四平面反射镜的沿垂直于所述光轴方向的长度为L4，其中，L1＝L2；L1＞L；L2＞L；L3＝L4；L3＞W；L4＞W。

可选的，经所述第一侧壁的所述第一检测光线与所述光轴之间的第一夹角为α1，经所述第二侧壁的所述第二检测光线与所述光轴之间的第二夹角为α2，所述第二平面反射镜与所述光轴之间的第三夹角为β1，所述第四平面反射镜与所述光轴之间的第四夹角为β2，其中，α1＝α2，β1＝β2，α1＝2×β1，α2＝2×β2。

可选的，所述第一夹角α1、所述第二夹角α2、所述第三夹角β1和所述第四夹角β2之间的关系满足：0°<α1<90°，0°<α2<90°，0°<β1<45°，0°<β2<45°。

可选的，所述第一透镜的焦距为f1，所述第二透镜的焦距为f2，所述第三透镜的焦距为f3，所述第四透镜的焦距为f4，所述第五透镜的焦距为f5，所述第六透镜的焦距为f6，所述物镜组的焦距为fO，所述目镜组的焦距为fE，其中：

0.472≤f1/fO≤0.576；0.758≤f2/fO≤0.926；-0.256≤f3/fO≤-0.210；-0.771≤f4/fE≤-0.631；1.021≤f5/fE≤1.247；1.136≤f6/fE≤1.388。

可选的，所述第一透镜的折射率为Nd1，阿贝数为Vd1；所述第二透镜的折射率为Nd2，阿贝数为Vd2；所述第三透镜的折射率为Nd3，阿贝数为Vd3；所述第四透镜的折射率为Nd4，阿贝数为Vd4；所述第五透镜的折射率为Nd5，阿贝数为Vd5；所述第六透镜的折射率为Nd6，阿贝数为Vd6；其中：

1.712≤Nd1≤1.746，54.122≤Vd1≤55.216；1.592≤Nd2≤1.624，45.758≤Vd2≤46.682；1.672≤Nd3≤1.706，30.849≤Vd3≤31.473；1.723≤Nd4≤1.757，28.009≤Vd4≤28.575；1.712≤Nd5≤1.746，54.122≤Vd5≤55.216；1.696≤Nd6≤1.730，53.329≤Vd6≤54.407。

可选的，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜、所述第五透镜和所述第六透镜均为球面透镜。

可选的，所述物料的光学检测系统还包括光阑，所述光阑设置在所述第三透镜和所述第四透镜之间的光路中。

本发明实施例的技术方案，提供一种物料的光学检测系统，包括：沿光轴从物面到像面依次设置的反射模组和成像透镜模组；反射模组包括独立设置的第一反射镜组和第二反射镜组；成像透镜模组包括沿光轴从物面到像面一侧依次设置的物镜组和目镜组，物镜组包括具有正光焦度的第一透镜、具有正光焦度的第二透镜和具有负光焦度的第三透镜；目镜组包括具有负光焦度的第四透镜、具有正光焦度的第五透镜和具有正光焦度的第六透镜；物料至少包括面积不同且相交的第一侧壁和第二侧壁，第一侧壁与第一反射镜组对应设置，第二侧壁与第二反射镜组对应设置，经第一侧壁的第一检测光线依次经过第一反射镜组和成像透镜模组的光程与经第二侧壁的第二检测光线依次经过第二反射镜组和成像透镜模组的光程相同。对不同侧壁检测时，采用光程相同的独立成像方式，实现同时检测，保证检测效果。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种物料的光学检测系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种反射模组的俯视图；

图3为本发明实施例提供的一种物料的光学检测系统的第一检测光路示意图；

图4为本发明实施例提供的一种物料的光学检测系统的第二检测光路示意图；

图5为本发明实施例提供的一种物料的光学检测系统的场曲畸变图；

图6为本发明实施例提供的一种物料的光学检测系统的MTF图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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一部分的实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

图1为本发明实施例提供的一种物料的光学检测系统的结构示意图，图2为本发明实施例提供的一种反射模组的俯视图；图3为本发明实施例提供的一种物料的光学检测系统的第一检测光路示意图，图4为本发明实施例提供的一种物料的光学检测系统的第二检测光路示意图，如图1、图2、图3和图4所示，物料的光学检测系统包括：沿光轴从物面OBJ到像面IMA依次设置的反射模组M1和成像透镜模组M2；反射模组M1包括独立设置的第一反射镜组11和第二反射镜组12；成像透镜模组M2包括沿光轴从物面OBJ到像面IMA一侧依次设置的物镜组GO和目镜组GE，物镜组GO包括具有正光焦度的第一透镜G1、具有正光焦度的第二透镜G2和具有负光焦度的第三透镜G3；目镜组GE包括具有负光焦度的第四透镜G4、具有正光焦度的第五透镜G5和具有正光焦度的第六透镜G6；物料至少包括面积不同且相交的第一侧壁13和第二侧壁14，经第一侧壁13的第一检测光线依次经过第一反射镜组11和成像透镜模组M2的光程与经第二侧壁14的第二检测光线依次经过第二反射镜组12和成像透镜模组M2的光程相同。

其中，示例性的，物料为长方体形物料，至少包括相互垂直连接的第一侧壁13和第二侧壁14，由于物料的长宽比大于1，此时第一侧壁13与第二侧壁14的面积不同，示例性的第一侧壁13的面积大于第二侧壁14的面积，第一侧壁13与第二侧壁14相连的边(即长方体形物料的高度)H的长度相同，第一侧壁13的另一边L大于第二侧壁14的另一边W，为保证利用光学检测系统对物料的侧壁进行全面检测，此时对应物料的不同侧壁对应设置反射镜组，反射模组M1包括对应第一侧壁13的第一反射镜组11，对应第二侧壁14的第二反射镜组12，由于物料为长方体形，对应的设置有两个第一侧壁13和两个第二侧壁14，即对应设置有两个第一反射镜组11和两个第二反射镜组12，为保证对不同侧壁的同时清晰成像，合理设置第一反射镜组11与第一侧壁13的相对位置以及第二反射镜组12与第二侧壁14的相对位置，同时使得经第一反射镜组11和第二反射镜组12后出射的检测光线能够经成像透镜模组M2成像，且控制经第一侧壁13的第一检测光线依次经过第一反射镜组11和成像透镜模组M2的光程与经第二侧壁14的第二检测光线依次经过第二反射镜组12和成像透镜模组M2的光程相同，实现一次拍摄能够对物料的侧壁进行全面检测，提高检测效率。对于成像透镜模组M2中的透镜，光焦度等于像方光束汇聚度与物方光束汇聚度之差，它表征光学系统偏折光线的能力。光焦度的绝对值越大，对光线的弯折能力越强，光焦度的绝对值越小，对光线的弯折能力越弱。光焦度为正数时，光线的屈折是汇聚性的；光焦度为负数时，光线的屈折是发散性的。光焦度可以适用于表征一个透镜的某一个折射面(即透镜的一个表面)，可以适用于表征某一个透镜，也可以适用于表征多个透镜共同形成的系统(即透镜组)。本发明实施例中的成像透镜模组M2依次设置有物镜组GO和目镜组GE，即包括具有正光焦度的第一透镜G1、具有正光焦度的第二透镜G2和具有负光焦度的第三透镜G3、具有负光焦度的第四透镜G4、具有正光焦度的第五透镜G5和具有正光焦度的第六透镜G6，整个成像透镜模组M2的光焦度按照一定比例分配，使得成像光路在透镜折转后仍具有远心特性，极大程度降低视差，极小的畸变，保证成像效果。

本发明实施例通过物料的光学检测系统沿光轴从物面到像面依次设置的反射模组和和成像透镜模组；反射模组包括独立设置的第一反射镜组和第二反射镜组；成像透镜模组包括沿光轴从物面到像面一侧依次设置的物镜组和目镜组，物镜组包括具有正光焦度的第一透镜、具有正光焦度的第二透镜和具有负光焦度的第三透镜；目镜组包括具有负光焦度的第四透镜、具有正光焦度的第五透镜和具有正光焦度的第六透镜；物料至少包括面积不同且相交的第一侧壁和第二侧壁，经第一侧壁的第一检测光线依次经过第一反射镜组和成像透镜模组的光程与经第二侧壁的第二检测光线依次经过第二反射镜组和成像透镜模组的光程相同。对不同侧壁检测时，采用光程相同的独立成像方式，实现同时检测，保证检测效果。

可选的，第一反射镜组11包括与光轴平行设置的至少一个第一平面反射镜R11和与光轴相交的至少一个第二平面反射镜R12，第二平面反射镜R12接收第一平面反射镜R11反射的第一检测光线并调节出射至成像透镜模组M2；第二反射镜组12包括对应设置的与光轴平行设置的至少一个第三平面反射镜R21和与光轴相交的至少一个第四平面反射镜R22，第四平面反射镜R22接收第三平面反射镜R21反射的第二检测光线并调节出射至成像透镜模组M2；第一平面反射镜R11与第一侧壁13平行，第三平面反射镜R21与第二侧壁14平行。

其中，第一平面反射镜R11和第三平面反射镜R21围绕光轴设置且与光轴延伸方向平行，第一平面反射镜R11与第一侧壁13平行，第二平面反射镜R12与第一侧壁13相交，第三平面反射镜R21与第二侧壁14平行，第四平面反射镜R22与第二侧壁14相交，经第一侧壁13的第一检测光线经第一平面反射镜R11反射后进入第二平面反射镜R12，由于第二平面反射镜R12与光轴相交，存在一定的夹角，经第二平面反射镜R12反射后进入成像透镜模组M2进而在像面IMA一侧形成第一侧壁13的成像；同理，经第二侧壁14的第二检测光线经第三平面反射镜R21反射后进入第四平面反射镜R22，由于第四平面反射镜R22与光轴相交，存在一定的夹角，经第四平面反射镜R22反射后进入成像透镜模组M2进而在像面IMA一侧形成第二侧壁14的成像。

可选的，第一平面反射镜R11与第一侧壁13之间的距离和第三平面反射镜R21与第二侧壁14之间的距离相同，第二平面反射镜R12与第一侧壁13之间的距离和第四平面反射镜R22与第二侧壁14之间的距离相同。

其中，控制在同一方向上，使得第一平面反射镜R11和第三平面反射镜R21设置在同一高度，第二平面反射镜R12和第四平面反射镜R22设置在同一高度，保证经第一侧壁13的第一检测光线依次经过第一平面反射镜R11、第二平面反射镜R12的光程与经第二侧壁14的第二检测光线依次经过第三平面反射镜R21、第四平面反射镜R22的光程相等，且相对独立，保证对物料的不同侧壁的全面检测。

可选的，第一侧壁13的沿垂直于光轴方向的长度为L，第二侧壁14的沿垂直于光轴方向的长度为W，第一平面反射镜R11的沿垂直于光轴方向的长度为L1，第二平面反射镜R12的沿垂直于光轴方向的长度为L2，第三平面反射镜R21的沿垂直于光轴方向的长度为L3，第四平面反射镜R22的沿垂直于光轴方向的长度为L4，其中，L1＝L2；L1＞L；L2＞L；L3＝L4；L4＞W；L4＞W。

其中，待测物料为长宽不同的长方体，长方体的第一侧壁13的沿垂直于光轴方向的长度为L，第二侧壁14的沿垂直于光轴方向的长度为W，由于第一侧壁13的面积大于第二侧壁14的面积，此时第一侧壁13的沿垂直于光轴方向的长度即为长方体的长边长度，第二侧壁14的沿垂直于光轴方向的长度即为长方体的宽边长度。合理设置与第一侧壁13对应的第一平面反射镜R11的长度以及第二平面反射镜R12的长度，保证经过第一侧壁13的第一检测光线能够完全被第一平面反射镜R11和第二平面反射镜R12接收，进而保证第一检测光线能够经成像透镜模组M2对物料的侧壁进行成像；同理合理设置与第二侧壁14对应的第三平面反射镜R21的长度以及第四平面反射镜R22的长度，保证经过第二侧壁14的第二检测光线能够完全被第三平面反射镜R21和第四平面反射镜R22接收，进而保证第二检测光线能够经成像透镜模组M2对物料的侧壁进行成像，确保单次拍摄就可以对物料的侧壁进行全面检测。

可选的，经第一侧壁13的第一检测光线与光轴之间的第一夹角为α1，经第二侧壁14的第二检测光线与光轴之间的第二夹角为α2，第二平面反射镜R12与光轴之间的第三夹角为β1，第四平面反射镜R22与光轴之间的第四夹角为β2，其中，α1＝α2，β1＝β2，α1＝2×β1，α2＝2×β2。

可选的，第一夹角α1、第二夹角α2、第三夹角β1和第四夹角β2之间的关系满足：0°<α1<90°，0°<α2<90°，0°<β1<45°，0°<β2<45°。

其中，合理控制第一平面反射镜R11、第二平面反射镜R12、第三平面反射镜R21、第四平面反射镜R22的摆放位置，保证经第一侧壁13后出射的第一检测光线与光轴之间的第一夹角α1和第二平面反射镜R12与光轴之间的第三夹角β1之间的关系以及经第二侧壁14后出射的第二检测光线与光轴之间的第二夹角α2和第四平面反射镜R22与光轴之间的第四夹角β2之间的关系，进而保证第一检测光线经第二平面反射镜R12后和第二检测光线经第四平面反射镜R22后能够平行出射至成像透镜模组M2的第一透镜G1中，进而最终经成像透镜模组M2中的各个透镜后成像至像面IMA，进而保证对物料侧壁的全面检测。

可选的，第一透镜G1的焦距为f1，第二透镜G2的焦距为f2，第三透镜G3的焦距为f3，第四透镜G4的焦距为f4，第五透镜G5的焦距为f5，第六透镜G6的焦距为f6，物镜组GO的焦距为fO，目镜组GE的焦距为fE，其中：0.472≤f1/fO≤0.576；0.758≤f2/fO≤0.926；-0.256≤f3/fO≤-0.210；-0.771≤f4/fE≤-0.631；1.021≤f5/fE≤1.247；1.136≤f6/fE≤1.388。通过合理分配各透镜的焦距，有利于像差的矫正，保证该光学检测系统具有较高的解像力。

可选的，第一透镜G1的折射率为Nd1，阿贝数为Vd1；第二透镜G2的折射率为Nd2，阿贝数为Vd2；第三透镜G3的折射率为Nd3，阿贝数为Vd3；第四透镜G4的折射率为Nd4，阿贝数为Vd4；第五透镜G5的折射率为Nd5，阿贝数为Vd5；第六透镜G6的折射率为Nd6，阿贝数为Vd6；其中：1.712≤Nd1≤1.746，54.122≤Vd1≤55.216；1.592≤Nd2≤1.624，45.758≤Vd2≤46.682；1.672≤Nd3≤1.706，30.849≤Vd3≤31.473；1.723≤Nd4≤1.757，28.009≤Vd4≤28.575；1.712≤Nd5≤1.746，54.122≤Vd5≤55.216；1.696≤Nd6≤1.730，53.329≤Vd6≤54.407。

其中，折射率是光在真空中的传播速度与光在该介质中的传播速度之比，主要用来描述材料对光的折射能力，不同的材料的折射率不同。阿贝数是用以表示透明介质色散能力的指数，介质色散越严重，阿贝数越小；反之，介质的色散越轻微，阿贝数越大。如此，通过搭配设置成像透镜模组M2中各透镜的折射率和阿贝数，保证前后组镜片的入射角大小的均衡性，以降低光学检测系统的敏感性，提高生产的可能性。

可选的，第一透镜G1、第二透镜G2、第三透镜G3、第四透镜G4、第五透镜G5和第六透镜G6均为球面透镜。

其中，第一透镜G1、第二透镜G2、第三透镜G3、第四透镜G4、第五透镜G5和第六透镜G6均为球面透镜，材质可以为本领域技术人员可知的各种类型的玻璃，同时有效提高成像质量。

可选的，物料的光学检测系统还包括光阑S，光阑S设置在第三透镜G3和第四透镜G4之间的光路中。

其中，通过将光阑S设置在第三透镜G3和第四透镜G4之间的光路中，可以调节光束的传播方向，调整光线入射角，有利于进一步提高成像质量。

作为一种可行的实施方式，下面对成像透镜模组M2中各个透镜表面的曲率半径、厚度和材料进行说明。

表1成像透镜模组的曲率半径、厚度和材料的设计值

继续参考图1，本发明实施例提供的成像透镜模组M2包括沿光轴从物面OBJ到像面IMA依次排列的第一透镜G1、第二透镜G2、第三透镜G3、第四透镜G4、第五透镜G5和第六透镜G6。表1示出了实施例提供的成像透镜模组M2中各透镜的曲率半径、厚度及材料等光学物理参数。其中，面序号根据各个透镜的表面顺序来进行编号，例如，“1”代表第一透镜G1的物面表面，“2”代表第一透镜G1的像面表面，“10”代表第五透镜G5的物面表面，“11”代表第五透镜G5的像面表面，依次类推；曲率半径代表镜片表面的弯曲程度，正值代表该表面弯向像面一侧，负值代表该表面弯向物面一侧；厚度代表当前表面到下一表面的中心轴向距离，曲率半径和厚度的单位均为毫米(mm)。

本发明实施例中光学检测系统中的反射模组M1的一个实施例满足，第二平面反射镜R12与光轴之间的第三夹角β1＝22.5°和第四平面反射镜R22与光轴之间的第四夹角β2＝22.5°，此时所测物料的经第一侧壁13的第一检测光线与光轴之间的第一夹角α1＝45°和经第二侧壁14的第二检测光线与光轴之间的第二夹角α2＝45°。

本发明实施例中光学检测系统中的成像透镜模组M2的一个实施例满足，F数为3.6，放大倍率为0.08倍，工作距离为228mm，最大可支持相机靶面为2/3英寸。

在上述实施的基础上，可选的，第一透镜G1、第二透镜G2、第三透镜G3、第四透镜G4、第五透镜G5和第六透镜G6均为球面透镜。本发明实施例提供的成像透镜模组M2还包括光阑(STO)，通过增设光阑可以调节光束的传播方向，有利于提高成像质量。光阑S位于第三透镜G3和第四透镜G4之间的光路中，但本发明实施例对光阑的具体设置位置不进行限定，通过将光阑设置在合适的位置处，有助于提高相对照度，并减小CRA(主光线倾斜角)。整个光学检测系统的成像光路折转后仍具有远心特性，可极大地降低视差影响。以上设计参数保证了该光学检测系统可用于高精度缺陷测量。

进一步的，图5为本发明实施例提供的一种物料的光学检测系统的场曲畸变图，如图5所示，左侧坐标系中，水平坐标表示场曲的大小，单位为mm；垂直坐标表示像高，单位为mm；其中T表示子午，S表示弧失；由图5可以看出，本实施例提供的光学检测系统中场曲低于0.1mm，被有效地控制，即在成像时，中心的像质和周边的像质差距较小；右侧坐标系中，水平坐标表示畸变的大小，单位为％；垂直坐标表示像高，单位为mm；由图5可以看出，本实施例提供的光学检测系统的畸变值低于0.1％，畸变得到了较好地矫正，成像畸变较小，满足低畸变的要求。

图6为本发明实施例提供的一种物料的光学检测系统的MTF图，如图6所示，MTF曲线中的170线对/mm时传递函数基本都在0.3以上，能够满足较高的物方分辨率。

上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

Claims (10)

1.一种物料的光学检测系统，其特征在于，包括：沿光轴从物面到像面依次设置的反射模组和成像透镜模组；

所述反射模组包括独立设置的第一反射镜组和第二反射镜组；

所述成像透镜模组包括沿光轴从所述物面到所述像面一侧依次设置的物镜组和目镜组，所述物镜组包括具有正光焦度的第一透镜、具有正光焦度的第二透镜和具有负光焦度的第三透镜；所述目镜组包括具有负光焦度的第四透镜、具有正光焦度的第五透镜和具有正光焦度的第六透镜；

所述物料至少包括面积不同且相交的第一侧壁和第二侧壁，经所述第一侧壁的第一检测光线依次经过所述第一反射镜组和所述成像透镜模组的光程与经所述第二侧壁的第二检测光线依次经过所述第二反射镜组和所述成像透镜模组的光程相同。

2.根据权利要求1所述的物料的光学检测系统，其特征在于，

所述第一反射镜组包括与光轴平行设置的至少一个第一平面反射镜和与所述光轴相交的至少一个第二平面反射镜，所述第二平面反射镜接收所述第一平面反射镜反射的所述第一检测光线并调节出射至所述成像透镜模组；

所述第二反射镜组包括对应设置的与光轴平行设置的至少一个第三平面反射镜和与所述光轴相交的至少一个第四平面反射镜，所述第四平面反射镜接收所述第三平面反射镜反射的所述第二检测光线并调节出射至所述成像透镜模组；

所述第一平面反射镜与所述第一侧壁平行，所述第三平面反射镜与所述第二侧壁平行。

3.根据权利要求2所述的物料的光学检测系统，其特征在于，所述第一平面反射镜与所述第一侧壁之间的距离和所述第三平面反射镜与所述光第二侧壁之间的距离相同，所述第二平面反射镜与所述第一侧壁之间的距离和所述第四平面反射镜与所述第二侧壁之间的距离相同。

4.根据权利要求2所述的物料的光学检测系统，其特征在于，所述第一侧壁的沿垂直于所述光轴方向的长度为L，所述第二侧壁沿垂直于所述光轴方向的长度为W，所述第一平面反射镜的沿垂直于所述光轴方向的长度为L1，所述第二平面反射镜的沿垂直于所述光轴方向的长度为L2，所述第三平面反射镜的沿垂直于所述光轴方向的长度为L3，第四平面反射镜的沿垂直于所述光轴方向的长度为L4，其中，L1＝L2；L1＞L；L2＞L；L3＝L4；L3＞W；L4＞W。

5.根据权利要求2所述的物料的光学检测系统，其特征在于，经所述第一侧壁的所述第一检测光线与所述光轴之间的第一夹角为α1，经所述第二侧壁的所述第二检测光线与所述光轴之间的第二夹角为α2，所述第二平面反射镜与所述光轴之间的第三夹角为β1，所述第四平面反射镜与所述光轴之间的第四夹角为β2，其中，α1＝α2，β1＝β2，α1＝2×β1，α2＝2×β2。

6.根据权利要求5所述的物料的光学检测系统，其特征在于，所述第一夹角α1、所述第二夹角α2、所述第三夹角β1和所述第四夹角β2之间的关系满足：0°<α1<90°，0°<α2<90°，0°<β1<45°，0°<β2<45°。

7.根据权利要求1所述的物料的光学检测系统，其特征在于，所述第一透镜的焦距为f1，所述第二透镜的焦距为f2，所述第三透镜的焦距为f3，所述第四透镜的焦距为f4，所述第五透镜的焦距为f5，所述第六透镜的焦距为f6，所述物镜组的焦距为fO，所述目镜组的焦距为fE，其中：

0.472≤f1/fO≤0.576；0.758≤f2/fO≤0.926；-0.256≤f3/fO≤-0.210；-0.771≤f4/fE≤-0.631；1.021≤f5/fE≤1.247；1.136≤f6/fE≤1.388。

8.根据权利要求1所述的物料的光学检测系统，其特征在于，所述第一透镜的折射率为Nd1，阿贝数为Vd1；所述第二透镜的折射率为Nd2，阿贝数为Vd2；所述第三透镜的折射率为Nd3，阿贝数为Vd3；所述第四透镜的折射率为Nd4，阿贝数为Vd4；所述第五透镜的折射率为Nd5，阿贝数为Vd5；所述第六透镜的折射率为Nd6，阿贝数为Vd6；其中：

1.712≤Nd1≤1.746，54.122≤Vd1≤55.216；1.592≤Nd2≤1.624，45.758≤Vd2≤46.682；1.672≤Nd3≤1.706，30.849≤Vd3≤31.473；1.723≤Nd4≤1.757，28.009≤Vd4≤28.575；1.712≤Nd5≤1.746，54.122≤Vd5≤55.216；1.696≤Nd6≤1.730，53.329≤Vd6≤54.407。

9.根据权利要求1所述的物料的光学检测系统，其特征在于，包括：所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜、所述第五透镜和所述第六透镜均为球面透镜。

10.根据权利要求1所述的物料的光学检测系统，其特征在于，所述物料的光学检测系统还包括光阑，所述光阑设置在所述第三透镜和所述第四透镜之间的光路中。

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