一种大靶面大视场高分辨率镜头结构的制作方法

本发明涉及工业镜头，尤其涉及一种大靶面大视场高分辨率镜头结构。

背景技术：

1、随着工业自动化的不断发展，工业镜头在机器视觉检测领域中越来越重要，成为其关键的部件。由于应用需求的不断提高，更高分辨率的芯片使用，对工业镜头的性能要求也越来越高，尤其是在一些尺寸测量、缺陷检测、定位监控等应用中，对工业镜头在光圈、分辨率、相对照度、畸变等方面提出了更高的要求。然而现有的工业镜头中普遍存在如下技术问题：

2、1、无法同时满足大靶面大视场角要求的。

3、2、镜头光圈较小。

4、3、镜头解像力较低，无法与新型的大靶面图像传感器匹配。

5、4、相对照度不高。

6、5、无法在连续较长工作距离实现较高分辨率。

7、因此，现有技术存在缺陷，需要改进。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是：提供一种大靶面大视场高分辨率镜头结构，具有大靶面、大视场、高分辨率、高相对照度、连续长工作距离的优点，同时兼备低成本的优势。

2、本发明的技术方案如下：提供一种大靶面大视场高分辨率镜头结构，包括：负光焦度的第一透镜l1、负光焦度的第二透镜l2、正光焦度的第三透镜l3、负光焦度的第四透镜l4、正光焦度的第五透镜l5、正光焦度的第六透镜l6、负光焦度的第七透镜l7、正光焦度的第八透镜l8；第七透镜l7和第八透镜l8之间是光阑(stop)；第四透镜l4和第五透镜l5组合为第一胶合镜组，第六透镜l6和第七透镜l7组合为第二胶合镜组；在大靶面、大视野、大光圈的条件下，在500mm至1200mm的工作距离全视场的分辨率达到145lp/mm≥24.5％，并且相对照度不小于68.3％。同时保持了镜片数量少的经济成本。优选的，所述大靶面为≥58mm，大视野为靶面/焦距≥95％，大光圈为fno≤4.0。

3、进一步地，所述第一透镜l1采用弯月透镜；所述第二透镜l2采用双凹透镜；所述第三透镜l3采用弯月透镜；所述第四透镜l4采用弯月透镜；所述第五透镜l5采用双凸透镜；所述第六透镜l6采用双凸透镜；所述第七透镜l7采用双凹透镜；所述第八透镜l8采用弯月透镜。

4、进一步地，第一透镜l1的第二面、第七透镜l7的第二面和第八透镜l8的第二面均采用凹面以有效地校正整个镜头的场曲。

5、进一步地，第五透镜l5和第六透镜l6均使用偏离线性相对部分色散px,y的玻璃材料，以最大程度校正色差，为生产制造的误差提供足够宽容度。

6、进一步地，第三透镜l3与第四透镜l4的间距和第八透镜l8的第二面到像面的距离设置成联动，以实现连续长工作距离对焦，并且能保持良好的光学性能。

7、进一步地，所述联动为第三透镜l3与第四透镜l4的间距和第八透镜l8的第二面到像面的距离同时向相反的方向运动。当对焦距离由近距离调整到远距离时，第三透镜l3与第四透镜l4的间距变大，同时第八透镜l8的第二面到像面的距离变小；当对焦距离由远距离调整到近距离时，第三透镜l3与第四透镜l4的间距变小，同时第八透镜l8的第二面到像面的距离变大。

8、进一步地，光阑靠像面侧只有1组镜片，而且光阑前的镜片组合为正光焦度，光阑后的镜片组合亦为正光焦度；并且0.50＜f后/f前＜0.85；其中f后是光阑后的镜片组合的焦距，f前是光阑前的镜片组合的焦距。

9、进一步地，所述1组镜片指的是单片镜片或者不少于2片镜片的胶合。

10、进一步地，所述第一透镜l1、第二透镜l2、第三透镜l3、第四透镜l4、第五透镜l5、第六透镜l6、第七透镜l7、第八透镜l8、第四透镜l4和第五透镜l5胶合组件及第六透镜l6和第七透镜l7胶合组件的焦距与镜头的焦距，分别满足以下条件：

11、1.2＜|f1/f|＜2.2；

12、1.0＜|f2/f|＜2.0；

13、0.4＜|f3/f|＜1.4；

14、0.5＜|f4/f|＜1.5；

15、0.2＜|f5/f|＜1.2；

16、0.3＜|f6/f|＜1.3；

17、0.2＜|f7/f|＜1.2；

18、1.2＜|f8/f|＜2.2；

19、1.9＜|f45/f|＜2.9；

20、1.1＜|f67/f|＜2.1；

21、上述条件中，f为整个镜头的有效焦距，f1～f8分别依次对应所述第一透镜(l1)至第八透镜(l8)的有效焦距，f45是l4和l5胶合组件的有效焦距，f67是l6和l7胶合组件的有效焦距，单位为mm。

22、第一透镜l1的最大有效直径d1，第二透镜l2的最大有效直径d2，第三透镜l3的最大有效直径d3，第四透镜l4的最大有效直径d4，第六透镜l6的最大有效直径d6，第八透镜l8的最大有效直径d8分别满足以下条件：

23、0.23＜d1/(f*ih)＜0.33；

24、0.19＜d2/(f*ih)＜0.29；

25、0.20＜d3/(f*ih)＜0.30；

26、0.14＜d4/(f*ih)＜0.24；

27、0.07＜d6/(f*ih)＜0.17；

28、0.04＜d8/(f*ih)＜0.14；

29、上述条件中，f为整个镜头的像方fno，ih为镜头最大视场对应的真实像高。

30、采用上述方案，本发明提供一种大靶面大视场高分辨率镜头结构，具有以下技术效果：

31、1、本发明能在大靶面、大视野、大光圈的条件下，实现全视野高分辨率的性能。

32、2、本发明能实现较长工作距离下保持在大靶面、大视野、大光圈的条件下，实现全视野高分辨率的性能。

33、3、使用镜片数量较少，有良好的经济成本。

技术特征：

1.一种大靶面大视场高分辨率镜头结构，其特征在于，包括：负光焦度的第一透镜l1、负光焦度的第二透镜l2、正光焦度的第三透镜l3、负光焦度的第四透镜l4、正光焦度的第五透镜l5、正光焦度的第六透镜l6、负光焦度的第七透镜l7、正光焦度的第八透镜l8；第七透镜l7和第八透镜l8之间是光阑；第四透镜l4和第五透镜l5组合为第一胶合镜组，第六透镜l6和第七透镜l7组合为第二胶合镜组；在大靶面、大视野、大光圈的条件下，在500mm至1200mm的工作距离全视场的分辨率达到145lp/mm≥24.5％，并且相对照度不小于68.3％；所述大靶面为≥58mm，大视野为靶面/焦距≥95％，大光圈为fno≤4.0。

2.根据权利要求1所述的一种大靶面大视场高分辨率镜头结构，其特征在于，所述第一透镜l1采用弯月透镜；所述第二透镜l2采用双凹透镜；所述第三透镜l3采用弯月透镜；所述第四透镜l4采用弯月透镜；所述第五透镜l5采用双凸透镜；所述第六透镜l6采用双凸透镜；所述第七透镜l7采用双凹透镜；所述第八透镜l8采用弯月透镜。

3.根据权利要求1所述的一种大靶面大视场高分辨率镜头结构，其特征在于，第一透镜l1的第二面、第七透镜l7的第二面和第八透镜l8的第二面均采用凹面以有效地校正整个镜头的场曲。

4.根据权利要求1所述的一种大靶面大视场高分辨率镜头结构，其特征在于，第五透镜l5和第六透镜l6均使用偏离线性相对部分色散px,y的玻璃材料。

5.根据权利要求1所述的一种大靶面大视场高分辨率镜头结构，其特征在于，第三透镜l3与第四透镜l4的间距和第八透镜l8的第二面到像面的距离设置成联动。

6.根据权利要求5所述的一种大靶面大视场高分辨率镜头结构，其特征在于，所述联动为第三透镜l3与第四透镜l4的间距和第八透镜l8的第二面到像面的距离同时向相反的方向运动；即当对焦距离由近距离调整到远距离时，第三透镜l3与第四透镜l4的间距变大，同时第八透镜l8的第二面到像面的距离变小；当对焦距离由远距离调整到近距离时，第三透镜l3与第四透镜l4的间距变小，同时第八透镜l8的第二面到像面的距离变大。

7.根据权利要求1所述的一种大靶面大视场高分辨率镜头结构，其特征在于，光阑靠像面侧只有1组镜片，而且光阑前的镜片组合为正光焦度，光阑后的镜片组合亦为正光焦度；并且0.50＜f后/f前＜0.85；其中f后是光阑后的镜片组合的焦距，f前是光阑前的镜片组合的焦距。

8.根据权利要求7所述的一种大靶面大视场高分辨率镜头结构，其特征在于，所述1组镜片指的是单片镜片或者不少于2片镜片的胶合。

9.根据权利要求1所述的一种大靶面大视场高分辨率镜头结构，其特征在于，所述第一透镜l1、第二透镜l2、第三透镜l3、第四透镜l4、第五透镜l5、第六透镜l6、第七透镜l7、第八透镜l8、第四透镜l4和第五透镜l5胶合组件及第六透镜l6和第七透镜l7胶合组件的焦距与镜头的焦距，分别满足以下条件：

10.根据权利要求1所述的一种大靶面大视场高分辨率镜头结构，其特征在于，第一透镜l1的最大有效直径d1，第二透镜l2的最大有效直径d2，第三透镜l3的最大有效直径d3，第四透镜l4的最大有效直径d4，第六透镜l6的最大有效直径d6，第八透镜l8的最大有效直径d8分别满足以下条件：

技术总结本发明公开一种大靶面大视场高分辨率镜头结构，包括：负光焦度的第一透镜L1、负光焦度的第二透镜L2、正光焦度的第三透镜L3、负光焦度的第四透镜L4、正光焦度的第五透镜L5、正光焦度的第六透镜L6、负光焦度的第七透镜L7、正光焦度的第八透镜L8；第七透镜L7和第八透镜L8之间是光阑；第四透镜L4和第五透镜L5组合为第一胶合镜组，第六透镜L6和第七透镜L7组合为第二胶合镜组；在大靶面为≥58mm，大视野为靶面/焦距≥95％，大光圈为FNO≤4.0的条件下，在500mm至1200mm的工作距离全视场的分辨率达到145lp/mm≥24.5％，并且相对照度不小于68.3％。本发明能在大靶面、大视野、大光圈的条件下，实现全视野高分辨率的性能。技术研发人员：陈学敏受保护的技术使用者：茉丽特科技（深圳）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/13