一种工业检测镜头及光学设备的制作方法

本发明涉及检测镜头，尤其涉及一种工业检测镜头及光学设备。

背景技术：

1、现有的工业检测镜头存在如下至少一个缺点：

2、1、光学ttl过大，镜片过多，使得镜头整体成本及重量过高，且安装使用具有局限性。

3、2、畸变大，导致后期算法出来困难。

4、3、镜头无法兼容不同光源波长下的成像效果。

5、4、相对照度不高。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提出一种工业检测镜头，采用九片式镜头架构，通过优化各个镜片的面型，可使镜头具有良好的成像质量，并且至少一个背景技术中提及的技术问题。

2、根据本发明的一个方面，提供一种工业检测镜头，包括：由物侧至像侧依序为第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、光阑、第六透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜；镜头由九片玻璃球面透镜组成，其中第二第三透镜和第七第八透镜为胶合镜；

3、具有正光焦度的第一透镜，该透镜的物侧面为凸面，像侧面为凸面；

4、具有负光焦度的第二透镜，该透镜的物侧面为凸面，像侧面为凹面；

5、具有正光焦度的第三透镜，该透镜的物侧面为凸面，像侧面为凸面；

6、具有正光焦度的第四透镜，该透镜的物侧面为凸面，像侧面为凹面；

7、具有正光焦度的第五透镜，该透镜的物侧面为凸面，像侧面为凹面；

8、具有负光焦度的第六透镜，该透镜的物侧面为凹面，像侧面为凹面；

9、具有正光焦度的第七透镜，该透镜的物侧面为凹面，像侧面为凸面；

10、具有负光焦度的第八透镜，该透镜的物侧面为凹面，像侧面为凸面；

11、具有正光焦度的第九透镜，该透镜的物侧面为凸面，像侧面为凸面。

12、在上述技术方案中，该镜头通过优化面型，采用九片玻璃球面镜片设计，合理分配玻璃胶合镜片的位置能够较好的优化光学结构，减小镜头畸变，同时更有利于镜头结构设计和装配。镜头整体体积小，安装使用方便。该镜头畸变在0.5％以内，可以很好的还原物体形态。该镜头可搭配405nm光源和638nm光源，在紫光波段和红光波段均处均有较好的成像效果。该镜头拍摄的画面整体亮度均匀，中心边缘亮度差异小，全视场相对照度≥95％。

13、在一些实施例中，所述镜头满足如下关系式：42.5mm<f<43.5mm、ttl≤65mm、1.5<ttl/f<1.6；式中，f为镜头的有效焦距，ttl为镜头的总长。

14、在上述技术方案中，上述设置的目的在于使镜头的整体视场大，结构紧凑，实用性强。同时，有利于控制镜头的整体长度，以实现系统的小型化。

15、在一些实施例中，所述镜头满足如下关系式：45<|f1|<75、20<|f2|30、20<|f3|<30、100<|f4|<500、60<|f5|<80、11<|f6|<12.5、19<|f7|<23.5、20<|f8|<30、20<|f9|<30；式中，f1、f2、f3、f4、f5、f6、f7、f8、f9分别为第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜，第七透镜，第八透镜，第九透镜的焦距值。

16、在上述技术方案中，通过合理的分配各个镜片光焦度可使镜头具有良好的成像质量，具体表现为，mtf数字高，镜头畸变小，相对照度高。

17、在一些实施例中，所述镜头满足如下关系式：1<|f1/f|<2、0.5<|f2/f|<1、0.5<|f3/f|<1、5<|f4/f|<12、1<|f5/f|<2、0.2<|f6/f|<0.3、0.2<|f7/f|<0.5、0.4<|f8/f|<0.6、0.5<|f9/f|<0.7；式中，f为镜头的整体焦距，f1为第一透镜的焦距，f2为第二透镜的焦距，f3为第三透镜的焦距，f4为第四透镜的焦距，f5为第五透镜的焦距、f6为第六透镜的焦距、f7为第七透镜的焦距、f8为第八透镜的焦距、f9为第九透镜的焦距。

18、在上述技术方案中，通过合理的分配各个镜片光焦度可使镜头具有良好的成像质量，具体表现为，mtf数字高，镜头畸变小，相对照度高。。

19、在一些实施例中，所述镜头满足如下关系式：0.1<imh/f<0.15；式中，f为镜头的整体焦距，imh为镜头的有效像面半像高大小。

20、在上述技术方案中，上述设置的目的在于有利于控制光学镜头的视场角度范围，可以使镜头满足所需的视场检测范围。

21、在一些实施例中，所述镜头满足如下关系式：1.3<alt/aag<1.5；式中，alt为第一至第九透镜在光轴上的中心厚度总和，aag为第一至第九透镜在光轴上的空气间隙的总和。

22、在上述技术方案中，上述设置的目的在于可以有效降低镜头组的尺寸，避免光学透镜组的体积过大。

23、在一些实施例中，所述镜头满足如下关系式：0.5<|fa/fb|<1.0；式中，fa为第一透镜至第五透镜的组合焦距，fb为第六透镜至第九透镜的组合焦距。

24、在上述技术方案中，上述设置的目的在于有利于提升镜头的光学mtf性能，更好的提升镜头的分辨率。

25、在一些实施例中，所述镜头满足如下关系式：β＝0.56、f/no＝2.8；式中，β为镜头的放大倍率，f/no为镜头的通光。

26、在上述技术方案中，上述设置的目的在于当镜头搭配2/3″sensor，在物距70mm处放大倍率为0.56倍，搭配405nm及638nm光源mtf在110lp/mm处均大于0.5，具有较好的成像质量。

27、在一些实施例中，所述透镜采用玻璃球面镜片。

28、在上述技术方案中，采用全玻璃镜片的结构设计，能够很好的矫正镜头温漂，可以保证在不同温度条件下的均具有较好的工作状态。

29、根据本发明的另一个方面，提供一种光学设备，包含上述的一种工业检测镜头。

30、在上述技术方案中，该镜头通过优化面型，采用九片玻璃球面镜片设计，合理分配玻璃胶合镜片的位置能够较好的优化光学结构，减小镜头畸变，同时更有利于镜头结构设计和装配。镜头整体体积小，安装使用方便。该镜头畸变在0.5％以内，可以很好的还原物体形态。该镜头可搭配405nm光源和638nm光源，在紫光波段和红光波段均处均有较好的成像效果。该镜头拍摄的画面整体亮度均匀，中心边缘亮度差异小，全视场相对照度≥95％。

技术特征：

1.一种工业检测镜头，其特征在于，由物侧至像侧依序为第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、光阑、第六透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜；镜头由九片玻璃球面透镜组成，其中第二第三透镜和第七第八透镜为胶合镜；

2.如权利要求1所述的一种工业检测镜头，其特征在于，

3.如权利要求1所述的一种工业检测镜头，其特征在于，

4.如权利要求1所述的一种工业检测镜头，其特征在于，

5.如权利要求1所述的一种工业检测镜头，其特征在于，

6.如权利要求1所述的一种工业检测镜头，其特征在于，

7.如权利要求1所述的一种工业检测镜头，其特征在于，

8.如权利要求1所述的一种工业检测镜头，其特征在于，

9.如权利要求1所述的一种工业检测镜头，其特征在于，

10.一种光学设备，其特征在于，包含权利要求1-9任一项所述的一种工业检测镜头。

技术总结本发明公开了一种工业检测镜头及光学设备。其中，所述镜头由物侧至像侧依序为第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、光阑、第六透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜；镜头由九片玻璃球面透镜组成，其中第二第三透镜和第七第八透镜为胶合镜；本发明采用九片式镜头架构，通过优化各个镜片的面型，可使镜头具有良好的成像质量，并且至少解决一个背景技术中提及的技术问题。技术研发人员：游赐天,李智发,李赐才,张荣曜受保护的技术使用者：厦门力鼎光电股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/27