CN113866960B - 一种光学成像镜头*** - Google Patents
一种光学成像镜头*** Download PDFInfo
- Publication number
- CN113866960B CN113866960B CN202111454296.0A CN202111454296A CN113866960B CN 113866960 B CN113866960 B CN 113866960B CN 202111454296 A CN202111454296 A CN 202111454296A CN 113866960 B CN113866960 B CN 113866960B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- lens
- less
- optical imaging
- refractive index
- focal length
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lenses (AREA)
Abstract
本公开提供一种光学成像镜头***，包括：从物方到像方依次排布的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第一透镜组、第二透镜组和第三透镜组；第一透镜组包括从物方到像方依次排布的第四、第五和第六透镜；第二透镜组包括从物方到像方依次排布的第七和第八透镜；第三透镜组包括从物方到像方依次排布的第九和第十透镜；第一透镜焦距满足1.20<∣f1/f∣<1.30；第二透镜焦距满足1.25<∣f2/f∣<1.35；第三透镜焦距满足0.40<∣f3/f∣<0.50；第一透镜组焦距满足0.75<∣fG1/f∣<1.0；第二透镜组焦距满足10.0<∣fG2/f∣<12.0；第三透镜组焦距满足1.60<∣fG3/f∣<1.70。
Description
技术领域
本公开涉及机器视觉技术领域，尤其涉及一种光学成像镜头***。
背景技术
随着相机的分辨率越来越高，对适配相机的光学成像镜头***的清晰度也提出了越来越高的要求。如搭配像元尺寸为7μm（微米）的8K线扫相机所使用的光学成像镜头***要求其调制传递函数（MTF，Modulation Transfer Function）参数能够达到70lp/mm>0.3，即分辨率为70lp/mm时MTF大于0.3；其中，lp/mm是line-pairs/mm（线对/毫米）的简写，是指在成像平面上1毫米间距内能分辨开的黑白相间的线条对数，是分辨率的单位。若光学成像镜头***的分辨率低于相机要求，则成像对比度较低，图像清晰度不够。因此，实现MTF参数达到70lp/mm>0.3要求的光学成像镜头***，也是提出本公开的目的。
发明内容
为解决现有技术中存在的至少以上技术问题，本公开实施例提供了一种光学成像镜头***。
本公开实施例一方面提供一种光学成像镜头***，包括：从物方到像方依次排布的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第一透镜组、第二透镜组和第三透镜组；所述第一透镜组包括从物方到像方依次排布的第四透镜、第五透镜和第六透镜；所述第二透镜组包括从物方到像方依次排布的第七透镜和第八透镜；所述第三透镜组包括从物方到像方依次排布的第九透镜和第十透镜；
所述第一透镜的焦距f1满足1.20<∣f1/f∣<1.30，f表示所光学成像镜头***的焦距；
所述第二透镜的焦距f2满足1.25<∣f2/f∣<1.35；
所述第三透镜的焦距f3满足0.40<∣f3/f∣<0.50；
所述第一透镜组的焦距G1满足0.75<∣fG1/f∣<1.0；
所述第二透镜组的焦距G2满足10.0<∣fG2/f∣<12.0；
所述第三透镜组的焦距G3满足1.60<∣fG3/f∣<1.70。
在一可实施方式中，光学成像镜头***还包括光阑，位于所述第六透镜与第七透镜之间，所述光阑为可透光的圆孔，圆孔直径满足F5.6相对孔径。
在一可实施方式中，所述第一透镜为弯月透镜，光焦度为正，折射率大于1.95且小于2.05，阿贝数大于25且小于30。
在一可实施方式中，所述第二透镜为弯月透镜，光焦度为正，折射率大于1.85且小于1.95，阿贝数大于32且小于40。
在一可实施方式中，所述第三透镜为弯月透镜，光焦度为负，折射率大于1.55且小于1.65，阿贝数大于32且小于40。
在一可实施方式中，所述第四透镜为双凹透镜，光焦度为负，折射率大于1.45且小于1.55，阿贝数大于65且小于75。
在一可实施方式中，所述第五透镜为双凸透镜，光焦度为正，折射率大于1.55且小于1.65，阿贝数大于55且小于65。
在一可实施方式中，所述第六透镜为弯月透镜，光焦度为负，折射率大于1.85且小于1.95，阿贝数大于15且小于20。
在一可实施方式中，所述第七透镜为弯月透镜，光焦度为正，折射率大于1.85且小于1.95，阿贝数大于15且小于20。
在一可实施方式中，所述第八透镜为双凹透镜，光焦度为负，折射率大于1.65且小于1.75，阿贝数大于25且小于30。
在一可实施方式中，所述第九透镜为弯月透镜，光焦度为正，折射率大于1.65且小于1.75，阿贝数大于50且小于60。
在一可实施方式中，所述第十透镜为弯月透镜，光焦度为负，折射率大于1.95且小于2.05，阿贝数大于25且小于30。
在一可实施方式中，所述光学成像镜头***采用固定光圈。
在一可实施方式中，所述第四透镜与第五透镜、以及第五透镜与第六透镜之间分别采用胶合连接方式；和/或，所述第七透镜与第八透镜之间采用采用胶合连接方式；和/或，所述第九透镜与第十透镜之间采用采用胶合连接方式。
在一可实施方式中，所述光学成像镜头***的像面尺寸为60mm，焦距为60mm，光圈为F5.6，工作距离为0.3m-inf，放大倍率为0~0.2x。
本公开实施例提供的一种光学成像镜头***，解决了镜头成像清晰度的问题，能够实现将MTF参数提升到50lp/mm时0.6以上，以及70lp/mm时0.4以上，即分辨率为50lp/mm时MTF大于0.6，分辨率70lp/mm时MTF大于0.4。
附图说明
通过参考附图阅读下文的详细描述，本公开示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本公开的若干实施方式，其中：
在附图中，相同或对应的标号表示相同或对应的部分。
图1为本公开实施例一种光学成像镜头***的结构示意图；
图2为本公开实施例的MTF曲线示意图。
具体实施方式
为使本公开的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而非全部实施例。基于本公开中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
本公开提供的一种高清晰度的光学成像镜头***，如图1所示，包括：从物方到像方依次排布的第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第一透镜组G1、第二透镜组G2和第三透镜组G3；第一透镜组G1包括从物方到像方依次排布的第四透镜L4、第五透镜L5和第六透镜L6；第二透镜组G2包括从物方到像方依次排布的第七透镜L7和第八透镜L8；第三透镜组G3包括从物方到像方依次排布的第九透镜L9和第十透镜L10。所谓从物方到像方依次排布是指，该光学成像镜头***内部各透镜的排布顺序是按照***在实际使用时从被拍摄物体向成像方向延伸的顺序来依次排布的。
从图1中可以看出，第二透镜L2与第一透镜L1相邻，第三透镜L3与第二透镜L2相邻，第四透镜L4、第五透镜L5和第六透镜L6组成的第一透镜组G1在安装位置关系上与第三透镜L3相邻，第七透镜L7和第八透镜L8组成的第二透镜组G2在安装位置关系上靠近第一透镜组G1的第六透镜L6，第九透镜L9和第十透镜L10组成的第三透镜组G3在安装位置关系上与第二透镜组G2的第八透镜L8相邻。各透镜在光学成像镜头***内的安装方式属于本领域的常规技术，本公开的实施例不做赘述。
其中，第一透镜的焦距f1满足1.20<∣f1/f∣<1.30，f表示所光学成像镜头***的焦距；
所述第二透镜的焦距f2满足1.25<∣f2/f∣<1.35；
所述第三透镜的焦距f3满足0.40<∣f3/f∣<0.50；
所述第一透镜组的焦距G1满足0.75<∣fG1/f∣<1.0；
所述第二透镜组的焦距G2满足10.0<∣fG2/f∣<12.0；
所述第三透镜组的焦距G3满足1.60<∣fG3/f∣<1.70。
通过以上方式实现的光学成像镜头***能达到足够的清晰度，实现将MTF参数至少提升到70lp/mm时0.3以上。
在一可实施方式中，本公开实施例的光学成像镜头***还包括光阑100，位于第六透镜L6与第七透镜L7之间，光阑100为可透光的圆孔，圆孔直径满足F5.6相对孔径，相对孔径是指光学成像镜头***的焦距f与光阑100的有效孔径d被L1~L6透镜组所成像的直径D之比。光阑100用于通光，其通光孔径大小即可用来控制通过光能量的多少，也可以控制与孔径相关的像差。
在一可实施方式中，第一透镜L1为弯月透镜，光焦度为正，折射率大于1.95且小于2.05，阿贝数大于25且小于30。
在一可实施方式中，第二透镜L2为弯月透镜，光焦度为正，折射率大于1.85且小于1.95，阿贝数大于32且小于40。
在一可实施方式中，第三透镜L3为弯月透镜，光焦度为负，折射率大于1.55且小于1.65，阿贝数大于32且小于40。
在一可实施方式中，第四透镜L4为双凹透镜，光焦度为负，折射率大于1.45且小于1.55，阿贝数大于65且小于75。
在一可实施方式中，第五透镜为双凸透镜，光焦度为正，折射率大于1.55且小于1.65，阿贝数大于55且小于65。
在一可实施方式中，第六透镜为弯月透镜，光焦度为负，折射率大于1.85且小于1.95，阿贝数大于15且小于20。
在一可实施方式中，第七透镜为弯月透镜，光焦度为正，折射率大于1.85且小于1.95，阿贝数大于15且小于20。
在一可实施方式中，第八透镜为双凹透镜，光焦度为负，折射率大于1.65且小于1.75，阿贝数大于25且小于30。
在一可实施方式中，第九透镜为弯月透镜，光焦度为正，折射率大于1.65且小于1.75，阿贝数大于50且小于60。
在一可实施方式中，第十透镜为弯月透镜，光焦度为负，折射率大于1.95且小于2.05，阿贝数大于25且小于30。
在一可实施方式中，光学成像镜头***采用固定光圈。采用固定光圈，相比采用可调光圈的方案，在实际项目多台设备施工时，更能保证光圈大小的一致性，避免因施工人员调节不一致导致的个体差异，从而降低后续维护的麻烦。
在一可实施方式中，第四透镜L4与第五透镜L5、以及第五透镜L5与第六透镜L6之间分别采用胶合连接方式；和/或，
第七透镜L7与第八透镜L8之间采用采用胶合连接方式；和/或，
第九透镜L9与第十透镜L10之间采用采用胶合连接方式。采用胶合连接方式的第一透镜组G1也称三胶合透镜组，采用胶合连接方式的第二透镜组G2和第三透镜组也称双胶合透镜组。胶合连接的好处在于连接方式简单，且避免引入结构件误差给***带来的不稳定性。
在本实施例中，光学成像镜头***相关参数如下：
| 表面 | 曲率半径(mm) | 折射率 | 阿贝数 | 厚度(mm) |
| 第一透镜L1前表面 | 24.7 | 2.0 | 28 | 3.8 |
| 第一透镜L1后表面 | 33.9 | 0.1 | ||
| 第二透镜L2前表面 | 26.2 | 1.9 | 35.8 | 3.4 |
| 第二透镜L2后表面 | 38.8 | 0.1 | ||
| 第三透镜L3前表面 | 38.1 | 1.6 | 35.9 | 1.0 |
| 第三透镜L3后表面 | 11.3 | 10.3 | ||
| 第四透镜L4前表面 | -233.1 | 1.5 | 71.5 | 1.0 |
| 第五透镜L5前表面 | 7.9 | 1.6 | 61.9 | 4.4 |
| 第六透镜L6前表面 | -15.6 | 1.9 | 18.4 | 1.0 |
| 第六透镜L6后表面 | -31.8 | 0.1 | ||
| STO（光阑） | 无穷大 | 0.2 | ||
| 第七透镜L7前表面 | -147.0 | 1.9 | 18.1 | 8.5 |
| 第八透镜L8前表面 | -14.8 | 1.7 | 27.4 | 1.0 |
| 第八透镜L8后表面 | 75.7 | 1.0 | ||
| 第九透镜L9前表面 | -37.2 | 1.7 | 55.7 | 4.3 |
| 第十透镜L10前表面 | -9.1 | 2.0 | 27.2 | 5.1 |
| 第十透镜L10后表面 | -18.3 | 63.9 |
本公开实施例的光学成像镜头***整体参数如下：像面尺寸为60mm，焦距为60mm，光圈为F5.6，工作距离为0.3m-inf，放大倍率为0~0.2x。其中，工作距离为0.3m-inf表示，工作距离为0.3mm至无限大。
通过以上本公开实施例提供的一种光学成像镜头***，解决了镜头成像清晰度的问题。如图2所示的MTF曲线，横轴代表分辨率，纵轴代表光学传递函数（OTF，OpticalTransferFunction）模值，从图2中可以看到，本实施例实现将MTF参数提升到50lp/mm时0.6以上，以及70lp/mm时0.4以上，即分辨率为50lp/mm时MTF大于0.6，分辨率70lp/mm时MTF大于0.4。本公开实施例提供的一种光学成像镜头***能够适配像元尺寸为7μm（微米）的8K线扫相机，甚至对清晰度有更高要求的相机。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本公开的至少一个实施例或示例中。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。在本公开的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
以上，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (15)
1.一种光学成像镜头***，包括：从物方到像方依次排布的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第一透镜组、第二透镜组和第三透镜组；所述第一透镜组包括从物方到像方依次排布的第四透镜、第五透镜和第六透镜；所述第二透镜组包括从物方到像方依次排布的第七透镜和第八透镜；所述第三透镜组包括从物方到像方依次排布的第九透镜和第十透镜；
所述第一透镜的焦距f1满足1.20<∣f1/f∣<1.30，f表示所光学成像镜头***的焦距；
所述第二透镜的焦距f2满足1.25<∣f2/f∣<1.35；
所述第三透镜的焦距f3满足0.40<∣f3/f∣<0.50；
所述第一透镜组的焦距G1满足0.75<∣fG1/f∣<1.0；
所述第二透镜组的焦距G2满足10.0<∣fG2/f∣<12.0；
所述第三透镜组的焦距G3满足1.60<∣fG3/f∣<1.70。
2.根据权利要求1所述的光学成像镜头***，其中，还包括光阑，位于所述第六透镜与第七透镜之间，所述光阑为可透光的圆孔，圆孔直径满足F5.6相对孔径。
3.根据权利要求1或2所述的光学成像镜头***，其中，所述第一透镜为弯月透镜，光焦度为正，折射率大于1.95且小于2.05，阿贝数大于25且小于30。
4.根据权利要求1或2所述的光学成像镜头***，其中，所述第二透镜为弯月透镜，光焦度为正，折射率大于1.85且小于1.95，阿贝数大于32且小于40。
5.根据权利要求1或2所述的光学成像镜头***，其中，所述第三透镜为弯月透镜，光焦度为负，折射率大于1.55且小于1.65，阿贝数大于32且小于40。
6.根据权利要求1或2所述的光学成像镜头***，其中，所述第四透镜为双凹透镜，光焦度为负，折射率大于1.45且小于1.55，阿贝数大于65且小于75。
7.根据权利要求1或2所述的光学成像镜头***，其中，所述第五透镜为双凸透镜，光焦度为正，折射率大于1.55且小于1.65，阿贝数大于55且小于65。
8.根据权利要求1或2所述的光学成像镜头***，其中，所述第六透镜为弯月透镜，光焦度为负，折射率大于1.85且小于1.95，阿贝数大于15且小于20。
9.根据权利要求1或2所述的光学成像镜头***，其中，所述第七透镜为弯月透镜，光焦度为正，折射率大于1.85且小于1.95，阿贝数大于15且小于20。
10.根据权利要求1或2所述的光学成像镜头***，其中，所述第八透镜为双凹透镜，光焦度为负，折射率大于1.65且小于1.75，阿贝数大于25且小于30。
11.根据权利要求1或2所述的光学成像镜头***，其中，所述第九透镜为弯月透镜，光焦度为正，折射率大于1.65且小于1.75，阿贝数大于50且小于60。
12.根据权利要求1或2所述的光学成像镜头***，其中，所述第十透镜为弯月透镜，光焦度为负，折射率大于1.95且小于2.05，阿贝数大于25且小于30。
13.根据权利要求1或2所述的光学成像镜头***，其中，所述光学成像镜头***采用固定光圈。
14.根据权利要求1或2所述的光学成像镜头***，其中，
所述第四透镜与第五透镜、以及第五透镜与第六透镜之间分别采用胶合连接方式；和/或，
所述第七透镜与第八透镜之间采用采用胶合连接方式；和/或，
所述第九透镜与第十透镜之间采用采用胶合连接方式。
15.根据权利要求1或2所述的光学成像镜头***，其中，所述光学成像镜头***的像面尺寸为60mm，焦距为60mm，光圈为F5.6，工作距离为0.3m-inf，放大倍率为0~0.2x。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111454296.0A CN113866960B (zh) | 2021-12-02 | 2021-12-02 | 一种光学成像镜头*** |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111454296.0A CN113866960B (zh) | 2021-12-02 | 2021-12-02 | 一种光学成像镜头*** |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113866960A CN113866960A (zh) | 2021-12-31 |
| CN113866960B true CN113866960B (zh) | 2022-04-15 |
Family
ID=78985413
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111454296.0A Active CN113866960B (zh) | 2021-12-02 | 2021-12-02 | 一种光学成像镜头*** |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113866960B (zh) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09101451A (ja) * | 1995-10-06 | 1997-04-15 | Tech Res & Dev Inst Of Japan Def Agency | 紫外線用広角レンズ |
| JPH09292571A (ja) * | 1996-04-26 | 1997-11-11 | Nikon Corp | 顕微鏡対物レンズ |
| CN105629443A (zh) * | 2016-03-30 | 2016-06-01 | 浙江大华技术股份有限公司 | 一种透镜***和镜头 |
| CN207833090U (zh) * | 2017-12-27 | 2018-09-07 | 东莞市宇瞳光学科技股份有限公司 | 一种广角机器视觉镜头 |
| CN111929860A (zh) * | 2020-08-03 | 2020-11-13 | 凤凰光学股份有限公司 | 一种大靶面高清鱼眼镜头 |
| CN212364702U (zh) * | 2020-09-21 | 2021-01-15 | 舜宇光学(中山)有限公司 | 大像面广角镜头 |
-
2021
- 2021-12-02 CN CN202111454296.0A patent/CN113866960B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09101451A (ja) * | 1995-10-06 | 1997-04-15 | Tech Res & Dev Inst Of Japan Def Agency | 紫外線用広角レンズ |
| JPH09292571A (ja) * | 1996-04-26 | 1997-11-11 | Nikon Corp | 顕微鏡対物レンズ |
| CN105629443A (zh) * | 2016-03-30 | 2016-06-01 | 浙江大华技术股份有限公司 | 一种透镜***和镜头 |
| CN207833090U (zh) * | 2017-12-27 | 2018-09-07 | 东莞市宇瞳光学科技股份有限公司 | 一种广角机器视觉镜头 |
| CN111929860A (zh) * | 2020-08-03 | 2020-11-13 | 凤凰光学股份有限公司 | 一种大靶面高清鱼眼镜头 |
| CN212364702U (zh) * | 2020-09-21 | 2021-01-15 | 舜宇光学(中山)有限公司 | 大像面广角镜头 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN113866960A (zh) | 2021-12-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102455488B (zh) | 超广角镜头 | |
| CN107065137B (zh) | 超广角摄像光学***及其应用的摄像模组 | |
| US7253972B2 (en) | Telephoto lens system | |
| CN105629443A (zh) | 一种透镜***和镜头 | |
| CN108318995B (zh) | 一种透镜***和镜头 | |
| CN107632376A (zh) | 视觉镜头 | |
| CN204229034U (zh) | 光学镜头 | |
| CN104407430B (zh) | 光学镜头 | |
| CN210072173U (zh) | 广角日夜共焦型无热化光学***及其应用的摄像模组 | |
| CN113031240A (zh) | 一种显微镜物镜 | |
| CN105388591A (zh) | 大孔径大靶面昼夜型监控镜头及其成像方法 | |
| CN113866960B (zh) | 一种光学成像镜头*** | |
| CN110346920B (zh) | 鱼眼镜头 | |
| CN111812807A (zh) | 一种无人机高清航拍镜头 | |
| CN112269254A (zh) | 成像镜头 | |
| CN115598804B (zh) | 一种光学镜头及成像设备 | |
| CN109633866B (zh) | 一种红外共焦广角镜头光学*** | |
| CN108363190B (zh) | 一种透镜***和镜头 | |
| CN110161655A (zh) | 广角日夜共焦型无热化光学***及其应用的摄像模组 | |
| CN114114615B (zh) | 一种适用于不同物距的高分辨率浮动调焦***及镜头 | |
| JP2019117422A (ja) | 撮像用の光学系および撮像装置 | |
| CN214151202U (zh) | 一种搭配液体镜头的光学成像镜头 | |
| CN213843661U (zh) | 一种高分辨率低畸变光学镜头 | |
| CN213544936U (zh) | 一种宽光谱复消色差的光学成像镜头 | |
| CN210051957U (zh) | 一种变倍镜头及光学设备 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |