CN110727082A - 一种50mm定焦工业镜头 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于镜头的光学系统以及使用该用于镜头的光学系统的50mm定焦工业镜头，用于镜头的光学系统包括设置于物面和像面之间的玻璃镜片，所述玻璃镜片沿光线入射方向依次为前镜片组、光阑和后镜片组；所述前镜片组沿光线入射方向依次由平凸透镜和第一弯月透镜组成，所述后镜片组沿光线入射方向依次由双凹透镜、第二弯月透镜和双凸透镜组成。相比于市面上现有的同一规格的工业镜头，本发明设计了一种更优的光学结构，利用5片玻璃镜片即可达到6‑7片玻璃镜片的光学效果，减少了零件数量，降低了装配难度和调试难度，同时还降低了制造成本。
Description
技术领域
本发明涉及定焦工业镜头技术领域，具体是一种用于镜头的光学系统以及使用该光学系统的50mm定焦工业镜头。
背景技术
随着现代工业技术的高速发展，工业镜头在生产制造、质量检测、机器视觉、医学以及科学研究等领域均得到广泛应用。工业镜头的使用环境通常较为恶劣，一般50mm定焦工业镜头通常需要6片以上的玻璃镜片才能满足使用要求，导致装配调试难度大，使用成本高。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种用于镜头的光学系统以及使用该光学系统的50mm定焦工业镜头，可以满足其光学性能的前提下，减少玻璃镜片的使用数量。
本发明保护一种用于镜头的光学系统，包括设置于物面和像面之间的玻璃镜片，所述玻璃镜片沿光线入射方向依次为前镜片组、光阑和后镜片组；所述前镜片组沿光线入射方向依次由平凸透镜和第一弯月透镜组成，所述后镜片组沿光线入射方向依次由双凹透镜、第二弯月透镜和双凸透镜组成。
进一步的，所述平凸透镜和所述第一弯月透镜之间的空气间隔为0.1-0.5mm，所述第一弯月透镜和所述光阑之间的空气间隔为1.5-3.5mm，所述光阑和所述双凹透镜之间的空气间隔为1-3mm，所述双凹透镜和所述第二弯月透镜之间的空气间隔为1.2-3.2mm，所述第二弯月透镜和所述双凸透镜之间的空气间隔为0.1-0.3mm。
本发明还保护采用上述光学系统50mm定焦工业镜头。
相比于市面上现有的同一规格的工业镜头，本发明设计了一种更优的光学结构，利用5片玻璃镜片即可达到6-7片玻璃镜片的光学效果，减少了零件数量，降低了装配难度和调试难度，同时还降低了制造成本。
附图说明
图1为实施例1的组成示意图；
图2为实施例2的场曲和畸变曲线；
图3为变动参数后的光学系统的场曲和畸变曲线一；
图4为变动参数后的光学系统的场曲和畸变曲线二；
图5为变动参数后的光学系统的场曲和畸变曲线三；
图6为变动参数后的光学系统的场曲和畸变曲线四；
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明。本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
实施例1
一种用于镜头的光学系统，如图1所示，包括设置于物面OBJ和像面IMG之间的玻璃镜片，所述玻璃镜片沿光线入射方向依次为前镜片组、光阑C和后镜片组；所述前镜片组沿光线入射方向依次由平凸透镜G1和第一弯月透镜G2组成，所述后镜片组沿光线入射方向依次由双凹透镜G3、第二弯月透镜G4和双凸透镜G5组成。
为了优化成像效果，五片透镜的相关参数如表1所示；所述平凸透镜和所述第一弯月透镜之间的空气间隔为0.1-0.5mm，所述第一弯月透镜和所述光阑之间的空气间隔为1.5-3.5mm，所述光阑和所述双凹透镜之间的空气间隔为1-3mm，所述双凹透镜和所述第二弯月透镜之间的空气间隔为1.2-3.2mm，所述第二弯月透镜和所述双凸透镜之间的空气间隔为0.1-0.3mm。这样组合配置所呈现的成像效果如图2所示。
表1
实施例2
一种50mm定焦工业镜头，采用实施例1所述的光学系统，其技术指标如表2所示，场曲和畸变曲线如图2所示。由表2和图2可以看出，此用于镜头的光学系统具有较好的光学性能。
| 技术指标 | 值 |
| 焦距 | 50mm |
| 光圈数 | ＞2.2 |
| 畸变 | ＜0.12％ |
| 相对照度 | ＞90％(像高14mm) |
| 视场角 | 42度(像高21.3mm) |
| 分辨率 | ＞2K(线阵CCD) |
| 光路总长 | ＜80mm |
表2
若在此基础上，变动相关数据，例如随机变动玻璃中心厚度和彼此之间的空气间隔，变动幅度范围0.1-0.2mm，所得出的场曲和畸变如图3(光阑C与双凹透镜G3之间的空气间隔增大0.1mm)、图4(第一弯月透镜G2与光阑C之间的空气间隔增大0.2mm)、图5(第一弯月透镜G2的厚度增加0.1mm)、图6(双凹透镜G3的厚度减少0.1mm)所示，与图2进行对比，可以看出，像质有了明显的下降，并且畸变已经不满足技术指标的要求。
显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。基于本发明中的实施例，本领域及相关领域的普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。
Claims (3)
1.一种用于镜头的光学系统，包括设置于物面和像面之间的玻璃镜片，其特征在于，所述玻璃镜片沿光线入射方向依次为前镜片组、光阑和后镜片组；所述前镜片组沿光线入射方向依次由平凸透镜和第一弯月透镜组成，所述后镜片组沿光线入射方向依次由双凹透镜、第二弯月透镜和双凸透镜组成。
2.根据权利要求1所述的用于镜头的光学系统，其特征在于，所述平凸透镜和所述第一弯月透镜之间的空气间隔为0.1-0.5mm，所述第一弯月透镜和所述光阑之间的空气间隔为1.5-3.5mm，所述光阑和所述双凹透镜之间的空气间隔为1-3mm，所述双凹透镜和所述第二弯月透镜之间的空气间隔为1.2-3.2mm，所述第二弯月透镜和所述双凸透镜之间的空气间隔为0.1-0.3mm。
3.一种50mm定焦工业镜头，其特征在于，采用权利要求1或2所述的光学系统。
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