CN220357309U - 线光准直镜头、线光发射器以及检测设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种线光准直镜头、线光发射器以及检测设备，其能够实现较小线宽照明，有利于提升三角测量的精度，便于减小能够测量到的最小凸块高度和最小凸块间距。该线光准直镜头，包括从物侧到像侧沿光轴方向依次排布的：反向弯月透镜、凸凹胶合透镜、光阑、凹凸胶合透镜以及正向弯月透镜，该线光准直镜头还包括位于该凹凸胶合透镜的像侧的像差矫正透镜组，并且该线光准直镜头的像方远心度小于1°。

Description

线光准直镜头、线光发射器以及检测设备

技术领域

本实用新型涉及光学检测技术领域，特别是涉及一种线光准直镜头、线光发射器以及检测设备。

背景技术

近年来，随着集成电路IC制造的蓬勃发展，半导体产品也在由二维向三维发展，其从技术发展方向来看，半导体行业出现了系统级封装(SiP)等新的封装方式；而从技术实现方法来看，半导体行业也出现了倒装(FlipChip)、凸块封装(Bumping)、晶圆级封装(Waferlevelpackage)、2.5D封装(如interposer，RDL等)以及3D封装(TSV)等先进封装技术。尤其是凸块封装作为一种新型的芯片与基板间电气互联的方式，可以通过小的球形导电材料实现，而这种导电球体被称为凸块(Bump)，制作导电球体的工序被称为凸块封装(Bumping)，这样当粘有凸块的晶粒被倒置并与基板对齐时，晶粒便很容易与基板触垫(PAD)进行连接。相比于传统的引线连接，凸块封装有着诸多优势，比如更小的封装尺寸和更快的器件速度。

鉴于凸块封装方式在广泛使用时，需要进行大量的检测，例如凸块高度的检测、凸块共面度的检测、凸块大小的检测以及凸块间距(Bump-pitch)的检测等；目前，现有的凸块检测方案主要是采用基于激光光源的三角测量技术，光谱共焦技术以及白光干涉技术。

然而，一方面现有的光谱共焦方案和白光干涉方案主要使用显微系统来实现，其视场受限于显微镜的小视场，导致测量时间较长，造成这种检测设备的整体产能(WPH)不足；另一方面现有的三角测量方案通常是基于激光光源开发的，不仅因激光具有比较宽的线宽(大于11um)而导致能够测量的最小凸块高度较大(大于20um)，而且还因激光波长单一而导致其对于不同材质的晶圆，反射率差异较大，进而造成三角测量的信号强弱差异很大，严重影响测量精度。

实用新型内容

基于此，有必要针对现有的激光光源线宽较大、用于光学检测的精度较低的问题，提供一种线光准直镜头、线光发射器以及检测设备。

本实用新型的一个优势在于提供一种线光准直镜头、线光发射器以及检测设备，其能够实现较小线宽照明，有利于提升三角测量的精度，便于减小能够测量到的最小凸块高度和最小凸块间距。

本实用新型的另一个优势在于提供一种线光准直镜头、线光发射器以及检测设备，其能够兼容多种波长的照明，可以应用于白光或各种单色光，以便拓展其应用范围。

本实用新型的另一个优势在于提供一种线光准直镜头、线光发射器以及检测设备，其能够依托LED光源和镜头在批量生产使用时的低成本优势，大幅降低设备成本，便于普及和推广。

本实用新型的另一优势在于提供一种线光准直镜头、线光发射器以及检测设备，其中为了达到上述目的，在本实用新型中不需要采用昂贵的材料或复杂的结构。因此，本实用新型成功和有效地提供一解决方案，不只提供一种简单的线光准直镜头、线光发射器以及检测设备，同时还增加了所述线光准直镜头、线光发射器以及检测设备的实用性和可靠性。

为了实现本实用新型的上述至少一优势或其他优点和目的，本实用新型提供了一种线光准直镜头，包括从物侧到像侧沿光轴方向依次排布的：反向弯月透镜、凸凹胶合透镜、光阑、凹凸胶合透镜以及正向弯月透镜，所述线光准直镜头还包括位于所述凹凸胶合透镜的像侧的像差矫正透镜组，并且所述线光准直镜头的像方远心度小于1°。

采用上述技术方案，能够实现线长大于11mm且线宽小于10um的远心线光照明，有利于提升三角测量的精度，减小能够测量到的最小凸块高度和最小凸块间距。

根据本申请的一个实施例，所述线光准直镜头的物距在150mm至250mm之间，并且所述线光准直镜头的像距在40mm至80mm之间。

根据本申请的一个实施例，所述反向弯月透镜的物侧面为曲率半径在20mm至100mm之间的凸面；且所述反向弯月透镜的像侧面为曲率半径在60mm至无穷大之间的凹面；所述反向弯月透镜具有正光焦度。

根据本申请的一个实施例，所述凸凹胶合透镜是由第一双凸透镜和第一双凹透镜胶合而成；所述第一双凸透镜位于所述第一双凹透镜的物侧。

根据本申请的一个实施例，所述凸凹胶合透镜的物侧面为曲率半径在20mm至50mm之间的凸面；所述凸凹胶合透镜的胶合面为曲率半径在9mm至16mm之间的曲面；所述凸凹胶合透镜的像侧面为曲率半径在13mm至20mm之间的凹面。

根据本申请的一个实施例，所述凹凸胶合透镜是由第二双凹透镜和第二双凸透镜胶合而成；所述第二双凹透镜位于所述第二双凸透镜的物侧。

根据本申请的一个实施例，所述凹凸胶合透镜的物侧面为曲率半径在10mm至20mm之间的凹面；所述凹凸胶合透镜的胶合面为曲率半径在12mm至30mm之间的曲面；所述凹凸胶合透镜的像侧面为曲率半径在13mm至20mm之间的凸面。

根据本申请的一个实施例，所述像差矫正透镜组包括沿光轴方向设置的第一透镜和第二透镜，所述第一透镜位于所述凹凸胶合透镜和所述正向弯月透镜之间，所述第二透镜位于所述正向弯月透镜的像侧；所述像差矫正透镜组具有正光焦度。

根据本申请的一个实施例，所述第一透镜的物侧面为曲率半径在20mm至60mm之间的凸面，所述第一透镜的像侧面为曲率半径在60mm至无穷大之间的凹面；所述第二透镜的物侧面为曲率半径在100mm至150mm之间的凸面，所述第二透镜的像侧面为曲率半径在100mm至200mm之间的凸面。

根据本申请的一个实施例，所述正向弯月透镜的物侧面为曲率半径在70mm至100mm之间的凹面；所述正向弯月透镜的像侧面为曲率半径在30mm至50mm之间的凸面。

根据本申请的一个实施例，所述反向弯月透镜的像侧面和所述凸凹胶合透镜的物侧面之间的间隔在15mm至30mm之间；所述凸凹胶合透镜的像侧面和所述凹凸胶合透镜的物侧面之间的间隔在2mm至5mm之间；所述凹凸胶合透镜的像侧面和所述第一透镜的物侧面之间的间隔在0.1mm至1mm之间；所述第一透镜的像侧面和所述正向弯月透镜的物侧面之间的间隔在15mm至30mm之间；所述正向弯月透镜的像侧面和所述第二透镜的物侧面之间的间隔在0.1mm至3mm之间。

根据本申请的另一方面，本申请进一步提供了一种线光发射器，包括：

光源组件；和

上述任一所述的线光准直镜头，所述线光准直镜头位于所述光源组件的出射端。

根据本申请的一个实施例，所述线光准直镜头的放大倍率在0.2倍至0.5倍之间。

根据本申请的另一方面，本申请进一步提供了一种线光发射器，包括LED光源、匀光元件、狭缝元件以及线光准直镜头；其中所述匀光元件、所述狭缝元件以及所述线光准直镜头沿光轴方向依次排布于所述LED光源的发射光路，并且所述LED光源包括线状排布的多个LED芯片。

根据本申请的一个实施例，所述狭缝元件的狭缝宽度在3um至50um之间。

根据本申请的另一方面，本申请进一步提供了一种检测设备，包括：

上述任一所述的线光发射器，用于发射线状光线至待测物；

被设置于反射光路的成像镜头，用于接收来自该待测物的反射光并汇聚形成成像光；以及

探测器，所述探测器被设置于所述成像镜头的像侧，用于接收来自所述成像镜头的成像光以成像。

附图说明

图1为根据本实用新型的一个实施例的检测设备的检测原理示意图；

图2示出了根据本实用新型的上述实施例的检测设备中线光发射器的光路示意图；

图3示出了根据本实用新型的上述实施例的线光发射器中线光准直镜头的结构示意图；

图4示出了根据本实用新型的上述实施例的线光准直镜头的放大示意图；

图5示出了根据本实用新型的上述实施例的线光准直镜头的第一示例；

图6示出了根据本实用新型的上述第一示例的线光准直镜头的弥散斑示意图；

图7A示出了根据本实用新型的上述第一示例的经由线光准直镜头调制成的线光的效果示意图；

图7B示出了根据本实用新型的上述第一示例的经由线光准直镜头调制成的线光的光强分布示意图；

图7C示出了根据本实用新型的上述第一示例的经由线光准直镜头调制成的线光的剖面示意图；

图8示出了根据本实用新型的上述实施例的线光准直镜头的第二示例；

图9示出了根据本实用新型的上述第二示例的线光准直镜头的弥散斑示意图。

标号说明：1、线光发射器；10、LED光源；100、LED芯片；20、匀光元件；30、狭缝元件；40、线光准直镜头；41、反向弯月透镜；42、凸凹胶合透镜；421、第一双凸透镜；422、第一双凹透镜；43、光阑；44、凹凸胶合透镜；441、第二双凹透镜；442、第二双凸透镜；45、第一透镜；46、正向弯月透镜；47、第二透镜；2、探测器；3、成像镜头；4、待测物。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“被设置于”或“安装于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“固定于”另一个组件，它可以是直接固定在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

考虑到现有技术中三角测量方案通常是基于激光光源开发的，不仅因激光具有比较宽的线宽而导致能够测量的最小凸块高度较大，而且还因激光波长单一而导致其对于不同材质的晶圆，反射率差异较大，进而造成三角测量的信号强弱差异很大，严重影响测量精度。为了解决上述问题，本申请提出了一种线光准直镜头、线光发射器以及检测设备，其能够实现较小线宽照明，有利于提升三角测量的精度，便于减小能够测量到的最小凸块高度和最小凸块间距。

具体地，参考附图1所示，本实用新型的一实施例提供了一种检测设备，其可以包括线光发射器1、探测器2以及成像镜头3；该线光发射器1用于发射线状光线至待测物4；该成像镜头3被设置于反射光路，用于接收来自该待测物4的反射光并汇聚形成成像光；该探测器2被设置于该成像镜头3的像侧，用于接收来自该成像镜头3的成像光以成像，进而根据三角测量原理获得该待测物4上的凸块高度或凸块间距等参数。可以理解的是，本申请所提及的成像镜头3可以但不限于被实施为3D镜头。

例如，以θ表示线状光线与该待测物4的法线之间的夹角；k表示该成像镜头3的倍率；h表示凸块高度为例，则有n＝k×d，其中n＝m×sinβ；β＝2θ；h＝m×cosθ；式中n、m、θ以及β所指尺寸/角度如图1所示。

综上，该待测物4的凸块高度可以被实施为

可以理解的是，为了满足较小凸块高度和较小凸块间距的检测需求，就需要提高三角测量的准确性和可检测度；也就是说，本申请的线光发射器1需要能发射出更细的线状光线和/或可选波长更多样化的线状光线。

更具体地，如图1和图2所示，本申请的该线光发射器1可以包括LED光源10、匀光元件20、狭缝元件30以及线光准直镜头40，该匀光元件20、该狭缝元件30以及该线光准直镜头40沿光轴方向依次排布于该LED光源10的发射光路，该LED光源10包括线状排布的多个LED芯片100；使得经由该LED芯片100发出的多束光线先经由该匀光元件20匀光，再在经由该狭缝元件30整形之后，经由该线光准直镜头40准直以形成所需的线状光线而发射至该待测物4。

可选地，本申请的所提及的匀光元件20可以但不限于被实施为散射板。此外，本申请的狭缝元件30可以贴附于该散射板的表面。

可选地，该狭缝元件30的狭缝宽度在3um至50um之间。

值得注意的是，本申请的该狭缝元件30中的狭缝宽度和该线光准直镜头40的倍率大小决定了最终发射的线状光线的线宽。例如，10um的狭缝经过0.33倍镜头可以实现3um线光的发射。此外，本申请的LED光源10能够根据需要发射多种波长的照明光线，即相比于价格昂贵的激光器只能发射单一波长的激光，本申请的线光发射器1采用成本较低的LED光源10，不仅可以发射白光，也可以发射各种所需的单色光，使得本申请的检测设备的成本大幅降低、应用场景大幅增多。

可以理解的是，受限于衍射效应，本申请的该狭缝元件30的狭缝宽度最好不小于3um。此外，本申请的线光准直镜头40的放大倍率优选地被实施为在0.2倍至0.5倍之间，并且该线光准直镜头40的像方采用远心设计，以便提高三角测量精度。

可选地，如图3和图4所示，本申请的该线光准直镜头40可以包括从物侧到像侧依次排布的：反向弯月透镜41、凸凹胶合透镜42、光阑43、凹凸胶合透镜44以及正向弯月透镜46，该线光准直镜头40进一步包括位于该凹凸胶合透镜44像侧的像差矫正透镜组，并且该线光准直镜头40的像方远心度小于1°，用于实现线长大于11mm且线宽小于10um的远心线光照明，有利于提升三角测量的精度，减小能够测量到的最小凸块高度和最小凸块间距。可以理解的是，本申请所提及的反向弯月透镜41指的是弯月透镜凸向物侧；本申请所提及的正向弯月透镜46指的是弯月透镜凸向像侧。

优选地，该线光准直镜头40用于实现线长大于11mm且线宽小于5um的远心线光照明。

可选地，该光阑43可以但不限于被实施为孔径在4mm至5mm之间的孔径光阑。

值得注意的是，本申请的该线光准直镜头40的物距在150mm至250mm之间，并且该线光准直镜头40的像距在40mm至80mm之间，以便为三角测量提供足够的工作距离。可以理解的是，本申请的该LED光源10的发光面可以位于该线光准直镜头40的物侧。

可选地，如图3和图4所示，该反向弯月透镜41的物侧面L1被实施为曲率半径在20mm至100mm之间的凸面；该反向弯月透镜41的像侧面L2被实施为曲率半径在60mm至无穷大之间的凹面；该反向弯月透镜41具有正光焦度。

可选地，如图3和图4所示，该凸凹胶合透镜42是由第一双凸透镜421和第一双凹透镜422胶合而成，并且该第一双凸透镜421位于该第一双凹透镜422的物侧；换言之，该第一双凸透镜421的像侧面与该第一双凹透镜422的物侧面胶合以形成该凸凹胶合透镜42的胶合面L4。

可选地，如图3和图4所示，该凸凹胶合透镜42的物侧面L3被实施为曲率半径在20mm至50mm之间的凸面；该凸凹胶合透镜42的胶合面L4被实施为曲率半径在9mm至16mm之间的曲面；该凸凹胶合透镜42的像侧面L5被实施为曲率半径在13mm至20mm之间的凹面。

可选地，如图3和图4所示，该凹凸胶合透镜44是由第二双凹透镜441和第二双凸透镜442胶合而成，并且该第二双凹透镜441位于该第二双凸透镜442的物侧；换言之，该第二双凹透镜441的像侧面与该第二双凸透镜442的物侧面胶合以形成该凹凸胶合透镜44的胶合面L7。

可选地，该凹凸胶合透镜44的物侧面L6被实施为曲率半径在10mm至20mm之间的凹面；该凹凸胶合透镜44的胶合面L7被实施为曲率半径在12mm至30mm之间的曲面；该凹凸胶合透镜44的像侧面L8被实施为曲率半径在13mm至20mm之间的凸面。

可选地，如图3和图4所示，该像差矫正透镜组可以包括沿光轴方向设置的第一透镜45和第二透镜47，该第一透镜45位于该凹凸胶合透镜44和该正向弯月透镜46之间的光路中，该第二透镜47位于该正向弯月透镜46的像侧；该像差矫正透镜组具有正光焦度。

可选地，如图3和图4所示，该第一透镜45被实施为反向弯月透镜，以优化镜头的成像质量。例如，该第一透镜45的物侧面L9被实施为曲率半径在20mm至60mm之间的凸面；该第一透镜45的像侧面L10被实施为曲率半径在60mm至无穷大之间的凹面。

可选地，该正向弯月透镜46的物侧面L11被实施为曲率半径在70mm至100mm之间的凹面；该正向弯月透镜46的像侧面L12被实施为曲率半径在30mm至50mm之间的凸面。

可选地，如图3和图4所示，该第二透镜47被实施为双凸透镜，以进一步优化镜头的成像质量。例如，该第二透镜47的物侧面L13被实施为曲率半径在100mm至150mm之间的凸面；该第二透镜47的像侧面L14被实施为曲率半径在100mm至200mm之间的凸面。

值得注意的是，该反向弯月透镜41、该第一透镜45、该正向弯月透镜46以及该第二透镜47作为单体透镜，其中心厚度优选地在2mm至6mm之间，以便确保透镜加工的可行性。

可选地，该凸凹胶合透镜42和该凹凸胶合透镜44中的透镜厚度均在1mm至4mm之间，以便确保透镜加工和胶合的可行性。

可选地，该反向弯月透镜41的像侧面L2和该凸凹胶合透镜42的物侧面L3之间的间隔在15mm至30mm之间；该凸凹胶合透镜42的像侧面L5和该凹凸胶合透镜44的物侧面L6之间的间隔在2mm至5mm之间；该凹凸胶合透镜44的像侧面L8和该第一透镜45的物侧面L9之间的间隔在0.1mm至1mm之间；该第一透镜45的像侧面L10和该正向弯月透镜46的物侧面L11之间的间隔在15mm至30mm之间；该正向弯月透镜46的像侧面L12和该第二透镜47的物侧面L13之间的间隔在0.1mm至3mm之间。

值得注意的是，本申请的该线光准直镜头40中的凸凹胶合透镜42和凹凸胶合透镜44中的双凹透镜采用低阿贝数的火石玻璃制备而成，以便校正系统色差。此外，本申请的该正向弯月透镜46和该第二透镜47相互配合以在系统中起着矫正场曲和畸变作用的同时，也能够对系统像方的远心度进行较大程度的改善。

值得一提的是，根据本申请的另一方面，本申请的一个实施例提供了一种线光发射器1，其可以包括光源组件和位于该光源组件的出射端的上述线光准直镜头40。可以理解的是，本申请的光源组件可以但不限于包括沿光轴方向依次排布的LED光源10、匀光元件20以及狭缝元件30。

可选地，该光源组件的出射光线宽不小于3um。

示例性地，在本申请的第一示例中，如图5所示，该线光准直镜头40的光路图如图5所示，其能够实现线长大于11mm、线宽小于4um的远心线光照明；该线光准直镜头40从物侧到像侧，依次设定各个功能面的结构成像参数：面型、曲率半径(mm)、厚度/间隔(mm)、材料以及通光口径(mm)，其取值条件如下表1所示。

表1：线光准直镜头的结构参数表

	面型	曲率半径	厚度/间隔	材料	通光口径
						物面	平面	∞	206.12
L1	球面	33.16	4.00	755201.28	13.40
						L2	球面	103.71	25.21		12.98
L3	球面	28.00	3.09	706499.48	6.14
						L4	球面	-13.02	2.00	655283.33	5.89
L5	球面	15.66	1.23		4.72
						光阑	平面	∞	2.55		4.59
L6	球面	-11.34	4.00	755201.28	4.77
						L7	球面	24.16	3.23	610492.61	6.38
L8	球面	-17.15	0.30		6.71
						L9	球面	31.65	4.00	487490.70	7.43
L10	球面	66.16	17.98		7.77
						L11	球面	-89.87	3.00	755201.28	11.27
L12	球面	-35.42	0.30		11.57
						L13	球面	126.67	3.00	753403.29	11.70
L14	球面	-116.74	50.00		11.67
						像面	平面	∞	0.00		6.45

可以理解的是，上述表1中：曲率半径为无穷表示当前面为平面；厚度/间隔表示当前面到下一相邻面的距离；材料表示当前面与下一相邻面之间的介质数据。

具体地，上述第一示例的该线光准直镜头40的物面采用线宽为10μm的光源照射，该线光准直镜头40的放大倍率采用0.33倍，通过对该线光准直镜头40进行模拟测试，可以得到：如图6所示的该线光准直镜头40的弥散斑图；如图7A所示的经由该线光准直镜头40调制成的线光的效果图；如图7B所示的经由该线光准直镜头40调制成的线光的光强分布图；如图7C所示的经由该线光准直镜头40调制成的线光的剖面图。可以理解的是，如图6所示的弥散斑图中的横坐标是聚焦位置，0位置表述在焦面上，左侧纵坐标是视场位置，右侧数据是实际光斑大小；如图7B所示的光强分布图中的横坐标是光强值、纵坐标是线长度值；如图7C所示的线光剖面图中横坐标是线宽值，纵坐标是光强值。

综上，由于RMS能够真实体现光斑大小，因此如图6所示的数据可以看到经由上述第一示例的线光准直镜头40调制成的线光光斑在3.6um至4.2um之间，使得配置有该线光准直镜头40的检测设备能够测量到的凸块高度/凸块间距小至10um以下，有利于提升三角测量的精度。

此外，由如图7A和图7B所示，经由上述第一示例的线光准直镜头40调制成的线光的线长大于12mm、均匀性达到85％至90％；考虑到衍射效应和光学像差，由如图7C所示，按半高全宽线宽在4um以内。

示例性地，在本申请的第二示例中，该线光准直镜头40的光路图如图8所示，其能够实现线长大于11mm、线宽小于5um的远心线光照明；该线光准直镜头40从物侧到像侧，依次设定各个功能面的结构成像参数：面型、曲率半径(mm)、厚度/间隔(mm)、材料以及通光口径(mm)，其取值条件如下表2所示。

表2：线光准直镜头的结构参数表

	面型	曲率半径	厚度/间隔	材料	通光口径
						物面	平面	∞	209.30
L1	球面	27.67	4.00	755201.28	12.47
						L2	球面	80.97	19.19		12.01
L3	球面	41.16	3.18	705499.44	6.32
						L4	球面	-11.79	2.00	646695.34	6.08
L5	球面	16.89	1.21		4.86
						光阑	平面	∞	1.79		4.71
L6	球面	-10.98	4.00	755201.28	4.77
						L7	球面	22.62	3.38	588760.62	6.43
L8	球面	-16.55	0.30		6.78
						L9	球面	33.21	2.00	487490.70	7.55
L10	平面	∞	23.34		7.67
						L11	球面	-91.14	3.00	755201.28	11.37
L12	球面	-40.10	0.30		11.66
						L13	球面	109.02	3.00	755174.28	11.74
L14	球面	-173.69	50.00		11.68
						像面	平面	∞	0.00		6.44

可以理解的是，上述表2中：曲率半径为无穷表示当前面为平面；厚度/间隔表示当前面到下一相邻面的距离；材料表示当前面与下一相邻面之间的介质数据。

具体地，上述第二示例的该线光准直镜头40的物面采用线宽为10μm的光源照射，该线光准直镜头40的放大倍率采用0.33倍，通过对该线光准直镜头40进行模拟测试，可以得到：如图9所示的该线光准直镜头40的弥散斑图。综上，由于RMS能够真实体现光斑大小，因此如图9所示的数据可以看到经由上述第二示例的线光准直镜头40调制成的线光光斑在3.4um至4.6um之间，使得配置有该线光准直镜头40的检测设备仍能够测量到的凸块高度/凸块间距小至10um以下，有利于提升三角测量的精度。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.线光准直镜头，其特征在于，包括从物侧到像侧沿光轴方向依次排布的：反向弯月透镜、凸凹胶合透镜、光阑、凹凸胶合透镜以及正向弯月透镜，所述线光准直镜头还包括位于所述凹凸胶合透镜的像侧的像差矫正透镜组，并且所述线光准直镜头的像方远心度小于1°。

2.根据权利要求1所述的线光准直镜头，其特征在于，所述线光准直镜头的物距在150mm至250mm之间，并且所述线光准直镜头的像距在40mm至80mm之间。

3.根据权利要求1所述的线光准直镜头，其特征在于，所述反向弯月透镜的物侧面为曲率半径在20mm至100mm之间的凸面；且所述反向弯月透镜的像侧面为曲率半径在60mm至无穷大之间的凹面；所述反向弯月透镜具有正光焦度。

4.根据权利要求1所述的线光准直镜头，其特征在于，所述凸凹胶合透镜的物侧面为曲率半径在20mm至50mm之间的凸面；所述凸凹胶合透镜的胶合面为曲率半径在9mm至16mm之间的曲面；所述凸凹胶合透镜的像侧面为曲率半径在13mm至20mm之间的凹面。

5.根据权利要求1所述的线光准直镜头，其特征在于，所述凹凸胶合透镜的物侧面为曲率半径在10mm至20mm之间的凹面；所述凹凸胶合透镜的胶合面为曲率半径在12mm至30mm之间的曲面；所述凹凸胶合透镜的像侧面为曲率半径在13mm至20mm之间的凸面。

6.根据权利要求1所述的线光准直镜头，其特征在于，所述像差矫正透镜组包括沿光轴方向设置的第一透镜和第二透镜，所述第一透镜位于所述凹凸胶合透镜和所述正向弯月透镜之间的光路中，所述第二透镜位于所述正向弯月透镜的像侧；所述像差矫正透镜组具有正光焦度。

7.根据权利要求6所述的线光准直镜头，其特征在于，所述第一透镜的物侧面为曲率半径在20mm至60mm之间的凸面，所述第一透镜的像侧面为曲率半径在60mm至无穷大之间的凹面；所述第二透镜的物侧面为曲率半径在100mm至150mm之间的凸面；所述第二透镜的像侧面为曲率半径在100mm至200mm之间的凸面。

8.线光发射器，其特征在于，包括：

光源组件；和

如权利要求1至7中任一所述的线光准直镜头，所述线光准直镜头位于所述光源组件的出射端。

9.线光发射器，其特征在于，包括LED光源、匀光元件、狭缝元件以及如权利要求1至7中任一所述的线光准直镜头；其中所述匀光元件、所述狭缝元件以及所述线光准直镜头沿光轴方向依次排布于所述LED光源的发射光路，并且所述LED光源包括线状排布的多个LED芯片。

10.检测设备，其特征在于，包括：

如权利要求8或9所述的线光发射器，用于发射线状光线至待测物；

被设置于反射光路的成像镜头，用于接收来自该待测物的反射光并汇聚形成成像光；以及

探测器，所述探测器被设置于所述成像镜头的像侧，用于接收来自所述成像镜头的成像光以成像。