一种高像素大靶面长焦镜头制造技术

本实用新型专利技术公开了一种高像素大靶面长焦镜头，包括由物侧至像侧依次设置的具有正光焦度的第一透镜组和具有负光焦度的第二透镜组，第一透镜组包括由物侧至像侧依次设置的具有负光焦度的前透镜组和具有正光焦度的后透镜组，调焦时，第一透镜组沿光轴移动，第二透镜组相对像面固定，通过合理设置镜头与第二透镜组的焦距比值范围，并确定第一透镜组与第二透镜组的光焦度、前透镜组与后透镜组之间的光焦度和焦距比值范围。该镜头具有焦距长、解析力高、画质好、畸变低的特点，在调焦过程中可维持稳定良好的成像性能，且结构小型轻量化，满足大靶面、高像素的成像需求。高像素的成像需求。高像素的成像需求。

【技术实现步骤摘要】
一种高像素大靶面长焦镜头


[0001]本技术属于光学镜头
，具体涉及一种高像素大靶面长焦镜头。

技术介绍

[0002]随着工业自动化快速发展，机器视觉被广泛应用于生产制造、质量检测、物流、医学、科学研究等领域，而机器视觉镜头作为自动化机器的重要组成部分，一般用于在固定位置监控、检测特定范围内的目标，这要求镜头有占用空间小、靶面大、畸变低、像质高等特点。对于长焦距定焦镜头，由于焦距较长，所以镜头的总长度和外径均很难控制，从而导致了产品体积难以做到小巧；此外，传统机器视觉镜头采用的整组对焦方式很难满足较大范围的工作距要求：在工作距远离最佳工作位置时候，边缘像质下降明显，同时，由于长焦镜头移动量较大，所以在近工作距离时在镜头后端还需额外增加隔圈来保证对焦范围。鉴于此，本申请提供一种小型长焦宽工作距机器视觉镜头来克服上述缺陷。

技术实现思路

[0003]本技术的目的在于针对上述问题，提出一种高像素大靶面长焦镜头，该镜头焦距长、解析力高、畸变低，在调焦过程中可维持稳定良好的成像性能，且结构小型轻量化，满足大靶面、高像素的成像需求。
[0004]为实现上述目的，本技术所采取的技术方案为：
[0005]本技术提出的一种高像素大靶面长焦镜头，包括由物侧至像侧依次设置的具有正光焦度的第一透镜组G1和具有负光焦度的第二透镜组G2，第一透镜组G1包括由物侧至像侧依次设置的具有负光焦度的前透镜组G
f
和具有正光焦度的后透镜组G
b
，调焦时，第一透镜组G1沿光轴移动，第二透镜组G2相对像面固定，并满足如下条件：
[0006][0007][0008]其中，f为镜头的焦距，f2为第二透镜组G2的焦距，f
a
为前透镜组G
f
的焦距，f
b
为后透镜组G
b
的焦距。
[0009]优选地，前透镜组G
f
包括具有正光焦度的第一透镜L
11
，第一透镜L
11
的物侧面为凸面，且满足如下条件：
[0010][0011]其中，R1为第一透镜L
11
的物侧面曲率半径。
[0012]优选地，第一透镜L
11
还满足如下条件：
[0013][0014]其中，TTL为镜头的光学总长，D为第一透镜L
11
的最大有效半径，θ为镜头的半视场角。
[0015]优选地，前透镜组G
f
还包括具有负光焦度的第二透镜L
12
，第二透镜L
12
为双凹透镜，第一透镜L
11
和第二透镜L
12
由物侧至像侧依次设置。
[0016]优选地，前透镜组G
f
还包括具有正光焦度的第三透镜L
13
和具有负光焦度的第四透镜L
14
，第三透镜L
13
为弯月形透镜，第四透镜L
14
为双凹透镜，第一透镜L
11
、第二透镜L
12
、第三透镜L
13
和第四透镜L
14
由物侧至像侧依次设置。
[0017]优选地，后透镜组G
b
包括由物侧至像侧依次设置的具有正光焦度的第五透镜L
21
、具有负光焦度的第六透镜L
22
、具有负光焦度的第七透镜L
23
、具有正光焦度的第八透镜L
24
和具有正光焦度的第九透镜L
25
。
[0018]优选地，第五透镜L
21
为双凸透镜，第六透镜L
22
为胶合透镜，第七透镜L
23
和第八透镜L
24
为弯月透镜或胶合透镜，第九透镜L
25
为弯月透镜或双凸透镜。
[0019]优选地，后透镜组G
b
还包括具有负光焦度的第十透镜L
26
，第十透镜L
26
为弯月透镜。
[0020]优选地，第二透镜组G2包括由物侧至像侧依次设置的具有正光焦度的第十一透镜L
31
和具有负光焦度的第十二透镜L
32
，并满足如下条件：
[0021]n
d31
≤1.68
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(5)
[0022]υ
d31
≥27
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(6)
[0023]n
d32
≥1.75
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(7)
[0024]υ
d32
≤55
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(8)
[0025]其中，n
d31
为第十一透镜L
31
的d线折射率，υ
d31
为第十一透镜L
31
的阿贝数，n
d32
为第十二透镜L
32
的d线折射率，υ
d32
为第十二透镜L
32
的阿贝数。
[0026]优选地，第十一透镜L
31
和第十二透镜L
32
均为弯月透镜。
[0027]与现有技术相比，本技术的有益效果为：
[0028]1)该镜头通过合理设置第二透镜组与镜头的焦距比值范围，确定第一透镜组和第二透镜组构成“正”、“负”光焦度的望远结构，可在宽工作距范围内实现高性能、低畸变、大靶面成像，满足缩短镜头光学总长的同时维持良好的成像性能，并通过合理设置前透镜组与后透镜组之间的焦距比值范围，确定前后透镜组构成“负”、“正”光焦度的逆望远结构，确保缩短第一透镜组总长的同时满足大靶面成像，并增加像差校正能力实现高质量成像，满足全画幅成像，靶面对角线46mm，分辨率达一亿像素；
[0029]2)通过控制镜头首镜片靠近物侧的镜面形状和曲率半径，并限定镜头光学总长、首镜片光学口径和视场角三者的比值，能够有效校正像差，进一步缩短光学总长、减小镜片重量，实现大靶面成像的同时达到镜头小型轻量化；
[0030]3)通过合理设置第二透镜组中镜片的光焦度、材料折射率和阿贝数，可控制光学系统的位置色差和倍率色差，满足大靶面、小型化的同时实现高质量成像。
附图说明
[0031]图1为本技术的实施例一镜头结构示意图；
[0032]图2为本技术的实施例一工作距为500mm时诸像差图；
[0033]图3为本技术的实施例一工作距为500mm时MTF图；
[0034]图4为本技术的实施例一工作距为1000mm时MTF图；
[0035]图5为本技术的实施例一工作距为250mm时MTF图；
[0036]图6为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高像素大靶面长焦镜头，其特征在于：所述高像素大靶面长焦镜头包括由物侧至像侧依次设置的具有正光焦度的第一透镜组G1和具有负光焦度的第二透镜组G2，所述第一透镜组G1包括由物侧至像侧依次设置的具有负光焦度的前透镜组G
f
和具有正光焦度的后透镜组G
b
，调焦时，所述第一透镜组G1沿光轴移动，所述第二透镜组G2相对像面固定，并满足如下条件：条件：其中，f为所述镜头的焦距，f2为所述第二透镜组G2的焦距，f
a
为所述前透镜组G
f
的焦距，f
b
为所述后透镜组G
b
的焦距。2.如权利要求1所述的高像素大靶面长焦镜头，其特征在于：所述前透镜组G
f
包括具有正光焦度的第一透镜L
11
，所述第一透镜L
11
的物侧面为凸面，且满足如下条件：其中，R1为所述第一透镜L
11
的物侧面曲率半径。3.如权利要求2所述的高像素大靶面长焦镜头，其特征在于：所述第一透镜L
11
还满足如下条件：其中，TTL为所述镜头的光学总长，D为所述第一透镜L
11
的最大有效半径，θ为所述镜头的半视场角。4.如权利要求2所述的高像素大靶面长焦镜头，其特征在于：所述前透镜组G
f
还包括具有负光焦度的第二透镜L
12
，所述第二透镜L
12
为双凹透镜，所述第一透镜L
11
和第二透镜L
12
由物侧至像侧依次设置。5.如权利要求4所述的高像素大靶面长焦镜头，其特征在于：所述前透镜组G
f
还包括具有正光焦度的第三透镜L
13
和具有负光焦度的第四透镜L
14
，所述第三透镜L
13
为弯月形透镜，所述第四透镜L
14
为双凹透镜，所述第一透镜L
11
、第二透镜L
12
、第三透镜L
13
和第四透镜L
14
由物侧至像侧依次设置。6.如权利要求1所述的高像素大靶面长焦镜头，其特征在于：所述后...

【专利技术属性】
技术研发人员：虞翔，梁宏皓，唐治民，汤熙斌，
申请(专利权)人：江西凤凰光学科技有限公司，
类型：新型
国别省市：