一种高像素低畸变工业镜头制造技术

本申请涉及一种高像素低畸变工业镜头，涉及机器视觉技术领域。其包括镜头结构及镜片组件，镜片组件设置于镜头结构内，镜片组件包括沿光轴从物侧至成像面依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜，第五透镜、第六透镜、第七透镜及第八透镜，第一透镜、第二透镜及第七透镜为弯月形负透镜，第三透镜、第五透镜、第六透镜及第八透镜为双凸形正透镜，第四透镜为双凹形负透镜。第一透镜与第二透镜可将球差最小化，第三透镜可将光线聚焦，第四透镜则可将光线发散处理；第五透镜及第六透镜则进一步聚焦光线，提升成像的清晰度，第七透镜可进一步降低球差，第八透镜则实现光的汇聚及传递图像，实现在近物距上可以高像素成像且畸变较低。低。低。

【技术实现步骤摘要】
一种高像素低畸变工业镜头


[0001]本申请涉及机器视觉的领域，尤其是涉及一种高像素低畸变工业镜头。

技术介绍

[0002]机器视觉领域所说的镜头通常指的是光学镜头。光学镜头的基本功能就是实现光束变换，在机器视觉系统中，镜头的主要作用就是将目标成像在图像传感器的光敏面上。镜头的质量直接影响到机器视觉系统的整体性能，合理选择镜头和安装镜头，是机器视觉系统设计的重要环节。
[0003]目前，工业镜头市场的三分之二的客户为电子制造、汽车制造和市政交通行业所占据，但从未来发展潜力来看，印刷包装、食品材料、医药、烟草等行业自动化水平会进一步提升，对机器视觉产品的需求也将持续性大幅增长，对机器视觉产品，如工业镜头的需求也将持续性大幅增长。而市场上对镜头的需求则是：高分辨率，低畸变，微距。
[0004]在实现上述相关技术的过程中，专利技术人发现该技术中至少存在如下问题：该类镜头不仅结构复杂，而且无法在更近的物距上实现清晰成像，有边缘视场照度不够、像素不高的缺点，也无法满足工业镜头低畸变的要求，故有待改善。

技术实现思路

[0005]为了能在近物距上实现清晰成像且畸变较低，本申请提供一种高像素低畸变工业镜头。
[0006]本申请提供的一种高像素低畸变工业镜头采用如下的技术方案：一种高像素低畸变工业镜头，包括镜头结构及镜片组件，所述镜片组件设置于所述镜头结构内，所述镜片组件包括沿光轴从物侧至成像面依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜，第五透镜、第六透镜、第七透镜及第八透镜，所述第一透镜、第二透镜及第七透镜为弯月形负透镜，所述第三透镜、第五透镜、第六透镜及第八透镜为双凸形正透镜，所述第四透镜为双凹形负透镜。
[0007]通过采用上述技术方案，第一透镜有效接收光线，第一透镜与第二透镜皆为弯月形负透镜可将球差最小化，第三透镜为双凸正透镜，可将穿过第一透镜与第二透镜的光线聚焦，第四透镜为双凹形负透镜则可将光线发散处理；第五透镜及第六透镜则进一步聚焦光线，提升成像的清晰度，第七透镜可进一步降低球差，第八透镜则最终实现光的汇聚及传递图像，同时限定了第一透镜至第八透镜的有效焦距、折射率及曲率半径的参数范围，实现了在近物距上可以清晰成像且畸变较低。
[0008]可选的，所述第三透镜与所述第四透镜之间设置有一光阑。
[0009]通过采用上述技术方案，可将光阑中置，减小镜头体积。
[0010]可选的，所述镜片组件的光学总长TTL与有效焦距f满足：5.5<TTL/f<6.5。
[0011]可选的，所述镜片组件的光学总长TTL与最大视场角所对应的真实像高IH满足：5.5<TTL <IH。
[0012]可选的，所述镜片组件的光学后焦BFL与有效焦距f满足：1.5<BFL/f。
[0013]可选的，所述镜片组件的最大半视场角HFOV与最大视场角主光线在像面上的入射角CRA满足：8.5<HFOV/CRA<10.0。
[0014]可选的，所述镜片组件的最大视场角所对应的真实像高IH与所述弯月形负透镜L1的物侧面通广口径D1满足：0.8<D1/IH<1.1。
[0015]可选的，所述第四透镜与所述第五透镜负接触。
[0016]通过采用上述技术方案，将第四透镜的R2面边缘与第五透镜的R1面边缘重合，使镜头的整体结构更紧凑；但同时又使两透镜之间留有间隙，可保证光线平稳过渡。
[0017]可选的，所述第六透镜与所述第七透镜胶合为一体。
[0018]通过采用上述技术方案，可缩小镜头的整体长度，并最大程度地消除色差。
[0019]可选的，所述镜头结构包括镜框，所述第三透镜、第四透镜及第五透镜设置于所述镜框内；所述镜框外套设有主筒，所述第二透镜、第七透镜及第八透镜设置于所述主筒内，所述第一透镜通过压圈压设于所述主筒内；所述主筒内沿所述第一透镜至所述第八透镜的方向依次设有第一隔圈、第三隔圈，所述第一隔圈位于所述第二透镜与所述第三透镜之间，所述第三隔圈位于所述第七透镜及第八透镜之间；所述镜框内设有第二隔圈，所述第二隔圈位于所述第三透镜与第四透镜之间。
[0020]通过采用上述技术方案，可先将第三透镜、第四透镜及第五透镜先安装于镜框内，可使得镜头整体结构更加紧凑及方便后后续的整体安装与更换；同时第一隔圈、第二隔圈及第三隔圈可保持透镜之间的光学间隔，并防止透镜之间相互碰撞，进而更好地保护镜头中的透镜。
[0021]综上所述，本申请包括以下至少一种有益效果：1、通过将第一透镜、第二透镜及第七透镜设为弯月形负透镜，第三透镜。第五透镜、第六透镜及第八透镜设为双凸形正透镜，第四透镜设为双凹形负透镜，同时限定了第一透镜至第八透镜的有效焦距、折射率等具体参数的范围，可实现在较近物距上实现高像素且低畸变的成像；2、通过将第四透镜与第五透镜负接触，从而使镜头尺寸更加紧凑，光线亦平稳地过渡。
附图说明
[0022]图1为本申请实施例的结构示意图；图2为本申请实施例的MTF曲线图；图3为本申请实施例的场变和畸变曲线图；图4为本申请实施例的相对照度曲线图。
[0023]图中：1、镜头结构；11、主筒；12、镜框；2、镜片组件；21、第一透镜；22、第二透镜；23、第三透镜；24、第四透镜；25、第五透镜；26、第六透镜；27、第七透镜；28、第八透镜；3、光阑；4、压圈；5、第一隔圈；6、第二隔圈；7、第三隔圈。
具体实施方式
[0024]以下结合附图1
‑
4对本申请作进一步详细说明。
[0025]本申请实施例公开一种高像素低畸变工业镜头。参照图1，一种高像素低畸变工业镜头包括镜头结构1及镜片组件2，本实施例中镜头结构1采用定焦M12玻塑小镜头的结构，可使镜头整体外观呈现精小平稳的圆柱状态，镜片组件2安装于镜头结构1内，镜片组件2包括沿光轴从物侧至成像面依次设置的第一透镜21、第二透镜22、第三透镜23、第四透镜24、第五透镜25、第六透镜26、第七透镜27及第八透镜28。镜片组件2的各项参数需满足以下条件：镜片组件2的光学总长TTL与有效焦距f满足：5.5<TTL/f<6.5；镜片组件2的光学总长TTL与最大视场角所对应的真实像高IH满足：5.5<TTL <IH；镜片组件2的光学后焦BFL与有效焦距f满足：1.5<BFL/f；镜片组件2的最大半视场角HFOV与最大视场角主光线在像面上的入射角CRA满足：8.5<HFOV/CRA<10.0；镜片组件2的最大视场角所对应的真实像高IH与第一透镜21的物侧面通广口径D1满足：0.8<D1/H<1.1。
[0026]本实施例中每个透镜的折射率、有效焦距及各面的曲率半径如下表所示：透镜名称折射率有效焦距曲率半径（m本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高像素低畸变工业镜头，其特征在于：包括镜头结构(1)及镜片组件(2)，所述镜片组件(2)设置于所述镜头结构(1)内，所述镜片组件(2)包括沿光轴从物侧至成像面依次设置的第一透镜(21)、第二透镜(22)、第三透镜(23)、第四透镜(24)，第五透镜(25)、第六透镜(26)、第七透镜(27)及第八透镜(28)，所述第一透镜(21)、第二透镜(22)及第七透镜(27)为弯月形负透镜，所述第三透镜(23)、第五透镜(25)、第六透镜(26)及第八透镜(28)为双凸形正透镜，所述第四透镜(24)为双凹形负透镜；所述第一透镜(21)、第二透镜(22)、第三透镜(23)、第四透镜(24)，第五透镜(25)、第六透镜(26)、第七透镜(27)及第八透镜(28)的焦距、折射率及曲率半径分别满足下表条件：上表中：f为镜片组件(2)的有效焦距，f=4.6mm,f1～f8分别依次对应所述第一透镜(21)至第八透镜(28)的有效焦距，单位为mm；所述n1～n8分别依次对应所述第一透镜(21)至第八透镜(28)的折射率；R1～R
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对应所述第一透镜(21)至第八透镜(28)各个面的曲率半径，单位为mm，其中
“‑”
表示方向为负方向。2.根据权利要求1所述的一种高像素低畸变工业镜头，其特征在于：所述第三透镜(23)与所述第四透镜(24)之间设置有一光阑(3)。3.根据权利要求1所述的一种高像素低畸变工业镜头，其特征在于：所述镜片组件(2)的光学总长TTL与有效焦距f满足：5.5<TTL/f<6.5。4.根据权利要求1所述的一种高像素低畸变工业镜头，其特征在于：所述镜片组件(2)的光学总长TTL与最大视场角所对应的真实像高IH满足：5.5<TTL &...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱颖，
申请(专利权)人：苏州莱能士光电科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：