【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光学成像，尤其涉及一种低畸变大靶面工业镜头及其光学系统。
技术介绍
1、随着智能制造的推广，工业镜头作为机器视觉的核心部件，其市场需求在持续增长；工业镜头作为视觉系统的“眼睛”，承载着图像捕捉与传输的关键任务，其性能直接关乎视觉系统的最终精度与稳定性。
2、随着芯片技术的发展，1.2英寸相机芯片市场在近年来呈现出稳定增长的趋势。1.2英寸相机被广泛应用于零件检测、尺寸测量、位置识别、产品组装、质量检测等应用。为了满足新的趋势需求，适配的1.2英寸的工业镜头的研发迫在眉睫。为了能够实现对微小缺陷和变化的精准检测，提高检测的准确性和可靠性，工业镜头的分辨率需要能达到两千五百万，并且在保证大靶面的前提下，对应的光学畸变也要尽可能小，以满足高精度的检测需求。
3、鉴于上述情况，对于本领域技术人员而言，如何实现低畸变大靶面的工业镜头，以适配上述应用需求，成为本领域亟待解决的技术问题。
4、以上信息作为背景信息给出只是为了辅助理解本公开，并没有确定或者承认任意上述内容是否可用作相对于本公开的现有技术。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种低畸变大靶面工业镜头及其光学系统，以解决或至少部分解决现有技术中所存在的技术问题。
2、为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、第一方面，本专利技术提供了一种低畸变大靶面工业镜头的光学系统，包括包括由物方到像方依次设置的具有正光焦度的第一透镜组s1、光阑a0、具有正光焦度
4、光学系统的焦距f，第一透镜组s1的焦距为fs1，第二透镜组s2的焦距为fs2，第三透镜组s3的焦距为fs3；fs1、fs2、fs3以及f分别满足以下关系式：
5、1.60<|fs1/f|<2.10，0.70<|fs2/f|<1.30，2.10<|fs3/f|<3.20。
6、可选地，第一透镜组s1与光阑a0两者之间相对位置不变，光阑a0与第二透镜组s2两者之间相对位置不变，第三透镜组s3与光学系统的像面两者之间相对位置不变；
7、第二透镜组s2与第三透镜组s3之间的空气间隔ds能进行调节，空气间隔ds与光学系统的焦距f的比值，需满足关系式：
8、|ds/f|＜0.60。
9、可选地，第一透镜组s1包括由物方到像方依次设置的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；
10、第二透镜组s2包括由物方到像方依次设置的具有负光焦度的第四透镜g4、具有正光焦度的第五透镜g5以及具有正光焦度第六透镜g6；
11、第三透镜组s3包括由物方到像方依次设置的具有正光焦度的第七透镜g7和具有负光焦度的第八透镜g8；
12、光阑a0设于第三透镜g3和第四透镜g4之间；
13、其中，第一透镜g1、第六透镜g6和第八透镜g8均为弯月透镜，第二透镜g2为双凸透镜或弯月透镜，第三透镜g3为双凹透镜或弯月透镜，第四透镜g4为双凹透镜，第五透镜g5和第七透镜g7为双凸透镜，
14、可选地，第二透镜g2和第三透镜g3胶合成具有负光焦度的第一胶合透镜组u1；第四透镜g4和第五透镜g5胶合成具有负光焦度的第二胶合透镜组u2；第七透镜g7和第八透镜g8胶合成第三胶合成具有正光焦度的第三胶合透镜组u3；
15、第一透镜g1的焦距为fg1，其焦距fg1与光学系统的焦距f的比值，满足关系式：1.00＜|fg1/f|＜1.60；
16、第一胶合透镜组的焦距为fu1，其焦距fu1和光学系统的焦距f的比值，满足关系式：1.40＜|fu1/f|＜2.20；
17、第二胶合透镜组的焦距为fu2，其焦距fu2和光学系统的焦距f的比值，满足关系式：1.70＜|fu2/f|＜2.60；
18、第六透镜g6的焦距为fg6，其焦距fg6与光学系统的焦距f的比值，满足关系式：0.60＜|fg6/f|＜1.30。
19、可选地，光学系统的第一透镜g1的前表面顶点到第八透镜g8的后表面顶点的距离l与光学系统的焦距f，需满足关系式：
20、|l/f|>0.80。
21、可选地，光学系统的光学后焦距bfl与光学系统的焦距f，满足关系式：
22、|bfl/f|＜0.60。
23、可选地，光学系统的半像高y’与光学系统的焦距f，满足关系式：
24、|y’/f|＜0.30。
25、可选地，光阑a0的光圈设为圆孔，圆孔的圆心在所述预定的光轴上；
26、光阑a0的光圈数值能进行调节，光圈数值的调节范围为f2.8～f16。
27、第二方面，本专利技术提供了一种低畸变大靶面工业镜头，包括调焦结构和如上所述的一种低畸变大靶面工业镜头的光学系统；
28、所述调焦结构能驱动第一透镜组s1、光阑a0和第二透镜组s2整体沿着预定的光轴一起靠近或远离第三透镜组s3，来使成像清晰。
29、可选地，光学系统的焦距f为50mm。
30、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
31、本专利技术提供的光学系统，最高分辨率可达185lp/mm，可匹配2.74μm像元芯片，全视场最大光学畸变低于0.07％，同时具有低畸变性能和高分辨率的优点。
32、本专利技术具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式共同用于解释本专利技术的特定原理。
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1.一种低畸变大靶面工业镜头的光学系统，其特征在于，包括由物方到像方依次设置的具有正光焦度的第一透镜组S1、光阑A0、具有正光焦度的第二透镜组S2和具有正光焦度的第三透镜组S3；第一透镜组S1、第二透镜组S2以及第三透镜组S3分别由若干球面透镜组成，且所有的球面透镜的光轴均与预定的光轴重合；
2.根据权利要求1所述的一种低畸变大靶面工业镜头的光学系统，其特征在于，第一透镜组S1与光阑A0两者之间相对位置不变，光阑A0与第二透镜组S2两者之间相对位置不变，第三透镜组S3与光学系统的像面两者之间相对位置不变；
3.根据权利要求2所述的一种低畸变大靶面工业镜头的光学系统，其特征在于，第一透镜组S1包括由物方到像方依次设置的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；
4.根据权利要求3所述的一种低畸变大靶面工业镜头的光学系统，其特征在于，第二透镜G2和第三透镜G3胶合成具有负光焦度的第一胶合透镜组U1；第四透镜G4和第五透镜G5胶合成具有负光焦度的第二胶合透镜组U2；第七透镜G7和第八透镜G8胶合成第三胶合成具
5.根据权利要求1所述的一种低畸变大靶面工业镜头的光学系统，其特征在于，光学系统的第一透镜G1的前表面顶点到第八透镜G8的后表面顶点的距离L与光学系统的焦距f，需满足关系式：
6.根据权利要求1所述的一种低畸变大靶面工业镜头的光学系统，其特征在于，光学系统的光学后焦距BFL与光学系统的焦距f，满足关系式：
7.根据权利要求1所述的一种低畸变大靶面工业镜头的光学系统，其特征在于，光学系统的半像高y’与光学系统的焦距f，满足关系式：
8.根据权利要求1所述的一种低畸变大靶面工业镜头的光学系统，其特征在于，光阑A0的光圈设为圆孔，圆孔的圆心在所述预定的光轴上；
9.一种低畸变大靶面工业镜头，其特征在于，包括调焦结构和如权利要求1-8中任意一项所述的一种低畸变大靶面工业镜头的光学系统；
10.根据权利要求9所述的一种低畸变大靶面工业镜头，其特征在于，光学系统的焦距f为50mm。
...【技术特征摘要】
1.一种低畸变大靶面工业镜头的光学系统，其特征在于，包括由物方到像方依次设置的具有正光焦度的第一透镜组s1、光阑a0、具有正光焦度的第二透镜组s2和具有正光焦度的第三透镜组s3；第一透镜组s1、第二透镜组s2以及第三透镜组s3分别由若干球面透镜组成，且所有的球面透镜的光轴均与预定的光轴重合；
2.根据权利要求1所述的一种低畸变大靶面工业镜头的光学系统，其特征在于，第一透镜组s1与光阑a0两者之间相对位置不变，光阑a0与第二透镜组s2两者之间相对位置不变，第三透镜组s3与光学系统的像面两者之间相对位置不变；
3.根据权利要求2所述的一种低畸变大靶面工业镜头的光学系统，其特征在于，第一透镜组s1包括由物方到像方依次设置的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；
4.根据权利要求3所述的一种低畸变大靶面工业镜头的光学系统，其特征在于，第二透镜g2和第三透镜g3胶合成具有负光焦度的第一胶合透镜组u1；第四透镜g4和第五透镜g5胶合成具有负光焦度的第二胶合透...
【专利技术属性】
技术研发人员：林佳敏，曾振煌，陈建伟，卢盛林，
申请(专利权)人：广东奥普特科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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