光学镜头的制作方法

本发明涉及成像镜头，特别是涉及一种光学镜头。

背景技术：

1、近年来，随着自动化产业的发展，机器视觉取得了爆发式的增长，工业镜头的应用领域也越来越广泛，由于工业镜头兼具高分辨率、高清晰度及稳定性好等特点，被广泛应用于尺寸测量、缺陷检测、图像采集等领域。

2、为了实现良好的图像采集和分析功能，这类工业镜头通常要求具有高清的解像能力来获取拍摄物的图像特征，并且要求具有较高的相对照度，以保证画面照度的均匀性。同时，为使镜头在不同工作距离下均具有良好的成像效果，需要镜头通过对焦的方式采集不同工作距离的图像。然而，传统镜头的对焦方式是基于机械运动来实现的，比如在镜头内安装电机，通过电机驱动镜头中的镜片或镜组沿着光轴作横向运动，以改变镜片之间或镜头与相机芯片之间的光学间隔，从而补偿因工作距离的改变而造成镜头成像焦点的偏移。但是，这种机械对焦镜头存在着对焦速度慢、需要人工对焦以及体积较大的问题，难以满足对实时性要求比较高的应用场景的使用需求。

技术实现思路

1、为此，本发明的目的在于提供一种光学镜头，至少具有快速自动对焦、小体积、高像质的优点。

2、本发明通过以下技术方案实现上述的目的。

3、本发明提供了一种光学镜头，共七片透镜和一片液态镜片，沿光轴从物侧到成像面依次包括：

4、具有正光焦度的第一透镜，其物侧面为凸面，其像侧面为凹面；

5、具有负光焦度的第二透镜，其物侧面为凸面，其像侧面为凹面；

6、具有负光焦度的第三透镜，其物侧面为凹面，其像侧面为凸面；

7、具有光焦度的液态镜片，所述液态镜片根据施加的电压不同呈现不同的焦距；

8、具有正光焦度的第四透镜，其物侧面为凹面，其像侧面为凸面；

9、具有正光焦度的第五透镜，其物侧面和像侧面均为凸面；

10、具有负光焦度的第六透镜，其物侧面和像侧面均为凹面；

11、具有正光焦度的第七透镜，其物侧面为凸面，其像侧面在近光轴处为凸面。

12、在一些实施方式中，所述光学镜头的最大视场角所对应的真实像高ih与所述光学镜头的最大半视场角的弧度θ满足：8mm<(ih/2)/θ<10mm。

13、在一些实施方式中，所述第三透镜的焦距f3与所述光学镜头的有效焦距f满足：-4.1<f3/f<-2.6。

14、在一些实施方式中，所述第七透镜像侧面的曲率半径r14与所述第七透镜的焦距f7满足：r14/f7<-1。

15、在一些实施方式中，所述第三透镜物侧面的曲率半径r5与第三透镜像侧面的曲率半径r6满足：-1<(r5-r6)/(r5+r6)<0。

16、在一些实施方式中，所述第七透镜物侧面的曲率半径r13与第七透镜像侧面的曲率半径r14满足：-1<(r13+r14)/(r13-r14)<0。

17、在一些实施方式中，所述第三透镜像侧面的曲率半径r6与光学镜头的有效焦距f满足：r6/f<-1；所述第三透镜物侧面的曲率半径r5与第三透镜像侧面的曲率半径r6满足：0<r5/r6<1。

18、在一些实施方式中，所述第四透镜物侧面的曲率半径r7与光学镜头的有效焦距f满足：-12<r7/f<-3；所述第四透镜物侧面的曲率半径r7与第四透镜像侧面的曲率半径r8满足：5.8<r7/r8<14.2。

19、在一些实施方式中，所述第四透镜物侧面的曲率半径r7与第四透镜的焦距f4满足：-12<r7/f4<-2；所述第四透镜物侧面的通光半口径矢高sag7与第四透镜物侧面的通光半口径d7满足：-0.1<sag7/d7<0。

20、在一些实施方式中，所述第一透镜物侧面的通光半口径d1、所述光学镜头的最大视场角所对应的真实像高ih、以及光学镜头的最大视场角fov满足：1.2<d1/(ih/2)/tan(fov/2)<1.8。

21、在一些实施方式中，所述第一透镜、第二透镜和第三透镜的组合焦距f123与第四透镜、第五透镜、第六透镜和第七透镜的组合焦距f4567满足：-2.6<f123/f4567<-1.9。

22、在一些实施方式中，所述液态镜片内设有光阑。

23、在一些实施方式中，所述第七透镜与所述成像面之间设有滤光片。

24、在一些实施方式中，所述光学镜头的工作物距obj满足：100mm≤obj≤400mm；所述液态镜片的驱动电压u满足：32v<u<60v；所述液态镜片的有效焦距fe(mm)满足：fe∈(-∞，-156.01］&［5.56，+∞)。

25、在一些实施方式中，所述光学镜头的有效焦距f满足：7.5mm<f<8.5mm。

26、相较于现有技术，本发明提供的光学镜头至少具有以下有益效果：

27、（1）本发明提供的光学镜头，采用七片常规透镜和一片液态镜片的组合，通过合理分配液态透镜及各镜片的焦距关系，使得该光学镜头在不同物距下均拥有较佳成像能力的同时还拥有良好的热稳定性；同时，通过合理配置各透镜的厚度、间距以及面型搭配，使得该光学镜头拥有小总长、高相对照度、大像面、高解析力、自动对焦等优点。

28、（2）本发明提供的光学镜头，通过将液态镜片运用到光路设计中，将原有固定工作距离的工业镜头拓展为一定范围内（工作物距在100mm-400mm）可调工作距离的自动对焦镜头，大大拓展了光学镜头的应用范围，提高了光学镜头的检测效率。

29、（3）本发明提供的光学镜头，通过控制液态镜片的驱动电压来实时调整整个光学系统的对焦位置，可实现不同工作距离下快速对焦的目的，并使该光学镜头在不同物距下均具有较高的解析力。

30、（4）本发明提供的光学镜头，由于采用液态镜片实现自动对焦，在对焦过程中镜片没有位移，使得光学镜头整体的稳定性更好。

技术特征：

1.一种光学镜头，共七片透镜和一片液态镜片，其特征在于，沿光轴从物侧到成像面依次包括：

2.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述第三透镜的焦距f3与所述光学镜头的有效焦距f满足：-4.1<f3/f<-2.6。

3.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述第七透镜像侧面的曲率半径r14与所述第七透镜的焦距f7满足：r14/f7<-1。

4.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述第三透镜物侧面的曲率半径r5与第三透镜像侧面的曲率半径r6满足：-1<(r5-r6)/(r5+r6)<0。

5.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述第七透镜物侧面的曲率半径r13与第七透镜像侧面的曲率半径r14满足：-1<(r13+r14)/(r13-r14)<0。

6.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述第三透镜像侧面的曲率半径r6与光学镜头的有效焦距f满足：r6/f<-1；所述第三透镜物侧面的曲率半径r5与第三透镜像侧面的曲率半径r6满足：0<r5/r6<1。

7.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述第四透镜物侧面的曲率半径r7与光学镜头的有效焦距f满足：-12<r7/f<-3；所述第四透镜物侧面的曲率半径r7与第四透镜像侧面的曲率半径r8满足：5.8<r7/r8<14.2。

8.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述第四透镜物侧面的曲率半径r7与第四透镜的焦距f4满足：-12<r7/f4<-2；所述第四透镜物侧面的通光半口径矢高sag7与第四透镜物侧面的通光半口径d7满足：-0.1<sag7/d7<0。

9.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述第一透镜物侧面的通光半口径d1、所述光学镜头的最大视场角所对应的真实像高ih、以及光学镜头的最大视场角fov满足：1.2<d1/(ih/2)/tan(fov/2)<1.8。

10.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述第一透镜、第二透镜和第三透镜的组合焦距f123与第四透镜、第五透镜、第六透镜和第七透镜的组合焦距f4567满足：-2.6<f123/f4567<-1.9。

技术总结本发明公开了一种光学镜头，共七片透镜和一片液态镜片，沿光轴从物侧到成像面依次包括：具有正光焦度的第一透镜，其物侧面为凸面，其像侧面为凹面；具有负光焦度的第二透镜，其物侧面为凸面，其像侧面为凹面；具有负光焦度的第三透镜，其物侧面为凹面，其像侧面为凸面；具有光焦度的液态镜片，所述液态镜片根据施加的电压不同呈现不同的焦距；具有正光焦度的第四透镜，其物侧面为凹面，其像侧面为凸面；具有正光焦度的第五透镜，其物侧面和像侧面均为凸面；具有负光焦度的第六透镜，其物侧面和像侧面均为凹面；具有正光焦度的第七透镜，其物侧面为凸面，其像侧面在近光轴处为凸面。本发明提供的光学镜头具有对焦快、小体积、高像质等优点。技术研发人员：高博,李伟娜,赖晗,黄健新,何晓源受保护的技术使用者：江西联创电子有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/20