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光学镜头的制作方法

  • 国知局
  • 2024-09-14 14:38:18

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,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、大像面、高像质中的一个或多个优点。

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,沿光轴从物侧到成像面依次包括:具有正光焦度的第一群组,由三片透镜组成,所述第一群组从物侧到成像面依次包括具有正光焦度的第一透镜、具有正光焦度的第二透镜、具有负光焦度的第三透镜;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;具有正光焦度的第二群组,由四片透镜组成,所述第二群组从物侧到成像面依次包括具有正光焦度的第四透镜、具有负光焦度的第五透镜、具有负光焦度的第六透镜、具有正光焦度的第七透镜。

4、在一些实施方式中,所述第一透镜的物侧面为凸面,所述第一透镜的像侧面为凸面。

5、在一些实施方式中,所述第二透镜的物侧面为凸面,所述第二透镜的像侧面为凹面。

6、在一些实施方式中,所述第三透镜的物侧面为凹面,所述第三透镜的像侧面为凹面。

7、在一些实施方式中,所述第四透镜的物侧面为凸面,所述第四透镜的像侧面为凸面。

8、在一些实施方式中,所述第五透镜的物侧面为凹面,所述第五透镜的像侧面为凸面。

9、在一些实施方式中,所述第六透镜的物侧面为凹面,所述第六透镜的像侧面为凹面。

10、在一些实施方式中,所述第七透镜的物侧面为凸面,所述第七透镜的像侧面为凸面。

11、在一些实施方式中,所述第四透镜与所述第五透镜组成胶合透镜。

12、在一些实施方式中,所述液态镜片内设有光阑。

13、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和保护玻璃。

14、在一些实施方式中,所述光学镜头的光学总长ttl满足:ttl<24mm。

15、在一些实施方式中,所述光学镜头的最大视场角fov满足:30°<fov<40°。

16、在一些实施方式中,所述光学镜头最大视场角对应的像高ih满足:ih>10mm。

17、在一些实施方式中,所述光学镜头的工作物距obj满足:500mm≤obj≤1500mm。

18、在一些实施方式中,所述液态镜片的驱动电压u满足:35v<u<48v。

19、在一些实施方式中,所述第一群组的有效焦距fa与所述光学镜头的有效焦距f满足:1.5<fa/f<2.5。

20、在一些实施方式中,所述第二群组的有效焦距fc与所述光学镜头的有效焦距f满足:0.8<fc/f<1.5。

21、在一些实施方式中,所述第一群组的有效焦距fa与所述第二群组的有效焦距fc满足:1.5<fa/fc<3。

22、在一些实施方式中,所述光学镜头的工作物距obj与所述光学镜头的有效焦距f满足:0.008<obj/f<0.04,14.5mm<f<18mm。

23、在一些实施方式中,所述第一透镜的有效焦距f1与所述光学镜头的有效焦距f满足:1<f1/f<2。

24、在一些实施方式中,所述第二透镜的有效焦距f2与所述光学镜头的有效焦距f满足:1<f2/f<2。

25、在一些实施方式中,所述第三透镜的有效焦距f3与所述光学镜头的有效焦距f满足:-1<f3/f<-0.5。

26、在一些实施方式中,所述第四透镜的有效焦距f4与所述光学镜头的有效焦距f满足:0.1<f4/f<0.4。

27、在一些实施方式中,所述第五透镜的有效焦距f5与所述光学镜头的有效焦距f满足:-0.7<f5/f<-0.2。

28、在一些实施方式中,所述第六透镜的有效焦距f6与所述光学镜头的有效焦距f满足:-0.8<f6/f<-0.2。

29、在一些实施方式中,所述第七透镜的有效焦距f7与所述光学镜头的有效焦距f满足:0.5<f7/f<1。

30、在一些实施方式中,所述第一透镜的有效焦距f1与所述第七透镜的有效焦距f7满足:1.5<f1/f7<2;所述第一透镜的物侧面的有效口径dm11与所述第七透镜的像侧面的有效口径dm72满足:0.8<dm11/dm72<1.2。

31、在一些实施方式中,所述第四透镜和所述第五透镜的组合焦距f45与所述光学镜头的有效焦距f满足:0.5<f45/f<1;所述第四透镜的有效焦距f4与所述第五透镜的有效焦距f5满足:-0.8<f4/f5<-0.2。

32、在一些实施方式中,所述第二透镜的有效焦距f2与所述第三透镜的有效焦距f3满足:-2.5<f2/f3<-1.5。

33、在一些实施方式中,所述第六透镜的有效焦距f6与所述第七透镜的有效焦距f7满足:-1<f6/f7<-0.5。

34、在一些实施方式中,所述光学镜头的光学总长ttl与所述光学镜头的有效焦距f满足:1.3<ttl/f<1.7。

35、在一些实施方式中,所述光学镜头最大视场角对应的像高ih与所述光学镜头的有效焦距f满足:0.6<ih/f<0.8。

36、在一些实施方式中,所述第二透镜的物侧面的曲率半径r3与所述第二透镜的像侧面的曲率半径r4满足:0.3<r3/r4<0.6。

37、在一些实施方式中,所述第三透镜的物侧面的曲率半径r5与所述第三透镜的像侧面的曲率半径r6满足:-10<r5/r6<-2。

38、在一些实施方式中,所述第四透镜的物侧面的曲率半径r13与所述第五透镜的像侧面的曲率半径r15满足:-6<r13/r15<-1。

39、在一些实施方式中,所述第六透镜的物侧面的曲率半径r16与所述第六透镜的像侧面的曲率半径r17满足:-0.35<r16/r17<-0.1。

40、相较现有技术,本发明提供的光学镜头采用七片镜片和一片液态镜片的组合,通过合理分配液态镜片及其前后各群组的焦距关系,且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。

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