CN111221114A - 一种高倍率高分辨率的变倍镜头 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及镜头技术领域，尤其是指一种高倍率高分辨率的变倍镜头，包括从物方到像方依次排列设置的前聚焦镜片组、前置镜片组、前变倍镜片组、后变倍镜片组以及后聚焦镜片组；所述前聚焦镜片组的焦距为正，所述前置镜片组的焦距为正，所述前变倍镜片组的焦距为负，所述后变倍镜片组的焦距为负，所述后聚焦镜片组的焦距为正；所述前变倍镜片组和后变倍镜片组以相互靠近或者相互远离的方式移动。本发明提供的一种高倍率高分辨率的变倍镜头，提高了镜头倍率以及分辨率，从而适用于高分辨率以及高倍率的数字相机，进而增加了变倍镜头的适用范围。

Description

一种高倍率高分辨率的变倍镜头
技术领域
本发明涉及镜头技术领域，尤其是指一种高倍率高分辨率的变倍镜头。
背景技术
随着工业智能制造业的发展，对机械加工原件的要求不断提高。目前，在机械零件测量、塑料零件测量、玻璃制品与医药零件测量、电子元件测量等高精度检测方面的需求，影像量测设备广泛应用，其中光学成像镜头作为影像量测的核心原件，对于精密测量的场合起着关键的作用。
当前，市场上变倍镜头基本停留在传统的影像测量镜头倍率只有0.7x-4.5x,且分辨率低只适应于VGA相机，对于高倍率以及高分辨率的数字相机已经不再适用。达不到高倍率高分辨率的要求。
发明内容
本发明针对现有技术的问题提供一种高倍率高分辨率的变倍镜头，提高了镜头倍率以及分辨率，从而适用于高分辨率以及高倍率的数字相机，进而增加了变倍镜头的适用范围。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种高倍率高分辨率的变倍镜头，包括从物方到像方依次排列设置的前聚焦镜片组、前置镜片组、前变倍镜片组、后变倍镜片组以及后聚焦镜片组；所述前聚焦镜片组的焦距为正，所述前置镜片组的焦距为正，所述前变倍镜片组的焦距为负，所述后变倍镜片组的焦距为负，所述后聚焦镜片组的焦距为正；所述前变倍镜片组和后变倍镜片组以相互靠近或者相互远离的方式移动。
优选的，所述前聚焦镜片组包括从物方到像方依次排列设置的焦距为负的第一透镜以及焦距为正的第二透镜，所述第一透镜与第二透镜胶合。
优选的，所述前置镜片组包括从物方到像方依次排列设置的焦距为负的第三透镜、焦距为正的第四透镜以及焦距为正的第十三透镜，所述第三透镜与第四透镜胶合。
优选的，所述前变倍镜片组包括从物方到像方依次排列设置的焦距为正的第五透镜以及焦距为负的第六透镜，所述第五透镜与第六透镜胶合；所述后变倍镜片组包括从物方到像方依次排列设置的焦距正的第七透镜、焦距为负的第八透镜以及焦距为正的第九透镜，所述第八透镜与第九透镜胶合。
优选的，所述后聚焦镜片组包括从物方到像方依次排列设置的光阑、焦距为正的第十透镜、焦距为负的第十一透镜以及焦距为正的第十二透镜，所述第十透镜与第十一透镜胶合。
优选的，所述前聚焦镜片组的焦距设为f0，前聚焦镜片组的前截距设为bfl，前聚焦镜片组的光学工作距离设为wd，则wd＝bfl<f0。
优选的，所述前聚焦镜片组的焦距设为f0，所述前置镜片组、前变倍镜片组、后变倍镜片组以及后聚焦镜片组结合后的综合焦距设为f5，则0.5<f5/f0<8。
优选的，所述前变倍镜片组的焦距设为f2，所述后变倍镜片组的焦距设为f3，所述前变倍镜片组与后变倍镜片组结合后的综合焦距设为f23，则满足：f2<f3，-15<f23<-7，3.0<f2/f23<6.0，3.0<f2/f23<6.0，2.0<f3/f23<3.0。
优选的，所述后聚焦镜片组的焦距设为f4，则30<f4<60。
优选的，所述前变倍镜片组和后变倍镜片组移动的过程中物方和像方的位置不变。
本发明的有益效果：
1、低倍的倍率小，且支持2/3英寸靶面相机，整体的成像视场变大，另外低倍与高倍变倍比加大，可广泛应用于视觉影像测量领域对视场变化较大的需求；
2、分辨率较以往变倍镜头大幅度提升，进而提升仪器的测量精度，提高了测量效率，从而为核心影像的高精度测量提供强有力的硬件效果支持。
3、提高了镜头倍率以及分辨率，从而适用于高分辨率以及高倍率的数字相机，进而增加了变倍镜头的适用范围。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明改变倍率时各镜片组的位置变化结构示意图。
图3为本发明的后变倍镜片组的运动轨迹图。
图4为本发明的前变倍镜片组的运动轨迹图。
在图1至图4中的附图标记包括：
1-前聚焦镜片组，11-第一透镜，12-第二透镜，2-前置镜片组，21-第三透镜，22-第四透镜，23-第十三透镜，3-前变倍镜片组，31-第五透镜，32-第六透镜，4-后变倍镜片组，41-第七透镜，42-第八透镜，43-第九透镜，5-后聚焦镜片组，51-光阑，52-第十透镜，53-第十一透镜，54-第十二透镜。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。以下结合附图对本发明进行详细的描述。
本实施例提供的一种高倍率高分辨率的变倍镜头，如图1和图2，包括从物方到像方依次排列设置的前聚焦镜片组1、前置镜片组2、前变倍镜片组3、后变倍镜片组4以及后聚焦镜片组5；所述前聚焦镜片组1的焦距为正，所述前置镜片组2的焦距为正，所述前变倍镜片组3的焦距为负，所述后变倍镜片组4的焦距为负，所述后聚焦镜片组5的焦距为正；所述前变倍镜片组3和后变倍镜片组4以相互靠近或者相互远离的方式移动。
其中，前聚焦镜片组1的具体结构为：前聚焦镜片组1包括从物方到像方依次排列设置的焦距为负的第一透镜11以及焦距为正的第二透镜12，第一透镜11为凹凸型透镜，第二透镜12为双凸型透镜，所述第一透镜11与第二透镜12胶合。采用双胶合的镜片，可以有效的消除色差，放大单色差。
前置镜片组2的具体结构为：所述前置镜片组2包括从物方到像方依次排列设置的焦距为负的第三透镜21、焦距为正的第四透镜22以及焦距为正的第十三透镜23，所述第三透镜21与第四透镜22胶合，第三透镜21为凹凸型透镜，第四透镜22为双凸型透镜，第十三透镜23为双凸型透镜。
前变倍镜片组3的具体结构为：所述前变倍镜片组3包括从物方到像方依次排列设置的焦距为正的第五透镜31以及焦距为负的第六透镜32，第五透镜31为双凸型透镜，第六透镜32为双凹型透镜，所述第五透镜31与第六透镜32胶合。
后变倍镜片组4的具体结构为：所述后变倍镜片组4包括从物方到像方依次排列设置的焦距正的第七透镜41、焦距为负的第八透镜42以及焦距为正的第九透镜43，第七透镜41为凹凸型透镜，第八透镜42为双凹型透镜，第九透镜43为凹凸型透镜，所述第八透镜42与第九透镜43胶合。
后聚焦剪片组的具体结构为：后聚焦镜片组5包括从物方到像方依次排列设置的光阑51、焦距为正的第十透镜52、焦距为负的第十一透镜53以及焦距为正的第十二透镜54，第十透镜52为凹凸型透镜，第十一透镜53为凹凸型透镜，第十二透镜54为双凸型透镜，第十透镜52与第十一透镜53胶合。
具体地，前变倍镜片组3的移动路线如图4所示，后变倍镜片组4的移动路线如图3所示，前变倍镜片组3与后变倍镜片组4通过相互靠近或者相互远离来改变镜头的倍率，前变倍镜片组3和后变倍镜片组4的位置改变结构为现有的结构，例如申请号为201410556173.1的专利文件，里面的提出的镜筒的变倍结构，则可以控制本实施例的前变倍镜片组3和后变倍镜片组4的相向移动，即以相互靠近或者相互远离的方式移动，达到变倍的效果；前变倍镜片组3的焦距f2，后变倍镜片组4的焦距f3，前变倍镜片组3与后变倍镜片组4结合后的综合焦距f23，则焦距f2、焦距f3以及焦距f23满足以下条件：f2<f3，-15<f23<-7，3.0<f2/f23<6.0，3.0<f2/f23<6.0，2.0<f3/f23<3.0，从而使本实施例的变倍镜头的倍率调整范围为0.6x-8.0x，相较于现有技术中倍率范围为0.7x-4.5x的镜头，本实施例的变倍镜头的倍率范围更宽，低倍的倍率小，高倍的倍率高，从而提高了变倍镜头的测量使用范围。
另外，前聚焦镜片组1的焦距f0，前聚焦镜片组1的前截距为bfl，前聚焦镜片组1的光学工作距离为wd，满足条件wd＝bfl<f0，前置镜片组2、前变倍镜片组3、后变倍镜片组4以及后聚焦镜片组5结合后的综合焦距设为f5，前聚焦镜片组1的焦距f0与综合焦距f5满足0.5<f5/f0<8的条件，后聚焦镜片组5的焦距为f4，满足30<f4<60的条件，因而本实施例的变倍镜头支持2/3英寸靶面相机，整体的成像视场变大，同时满足大视野需求，且结合前变倍镜片组3和后变倍镜片组4的运动轨迹，保证了镜头变倍过程中物方和像方的位置不变。
变倍镜头的低倍与高倍变倍比加大，可广泛应用于视觉影像测量领域对视场变化较大的需求，适用性高；另外分辨率可采用五百万相素，分辨率较以往变倍镜头大幅度提升，从而提升了仪器的测量精度，提高了测量效率，从而为核心影像的高精度测量提供强有力的硬件效果支持。
以上所述，仅是本发明较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明以较佳实施例公开如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当利用上述揭示的技术内容作出些许变更或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明技术是指对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种高倍率高分辨率的变倍镜头，其特征在于：包括从物方到像方依次排列设置的前聚焦镜片组、前置镜片组、前变倍镜片组、后变倍镜片组以及后聚焦镜片组；
所述前聚焦镜片组的焦距为正，所述前置镜片组的焦距为正，所述前变倍镜片组的焦距为负，所述后变倍镜片组的焦距为负，所述后聚焦镜片组的焦距为正；
所述前变倍镜片组和后变倍镜片组以相互靠近或者相互远离的方式移动。
2.根据权利要求1所述一种高倍率高分辨率的变倍镜头，其特征在于：所述前聚焦镜片组包括从物方到像方依次排列设置的焦距为负的第一透镜以及焦距为正的第二透镜，所述第一透镜与第二透镜胶合。
3.根据权利要求1所述一种高倍率高分辨率的变倍镜头，其特征在于：所述前置镜片组包括从物方到像方依次排列设置的焦距为负的第三透镜、焦距为正的第四透镜以及焦距为正的第十三透镜，所述第三透镜与第四透镜胶合。
4.根据权利要求1所述一种高倍率高分辨率的变倍镜头，其特征在于：所述前变倍镜片组包括从物方到像方依次排列设置的焦距为正的第五透镜以及焦距为负的第六透镜，所述第五透镜与第六透镜胶合；
所述后变倍镜片组包括从物方到像方依次排列设置的焦距正的第七透镜、焦距为负的第八透镜以及焦距为正的第九透镜，所述第八透镜与第九透镜胶合。
5.根据权利要求1所述一种高倍率高分辨率的变倍镜头，其特征在于：所述后聚焦镜片组包括从物方到像方依次排列设置的光阑、焦距为正的第十透镜、焦距为负的第十一透镜以及焦距为正的第十二透镜，所述第十透镜与第十一透镜胶合。
6.根据权利要求1所述一种高倍率高分辨率的变倍镜头，其特征在于：所述前聚焦镜片组的焦距设为f0，前聚焦镜片组的前截距设为bfl，前聚焦镜片组的光学工作距离设为wd，则wd＝bfl<f0。
7.根据权利要求1所述一种高倍率高分辨率的变倍镜头，其特征在于：所述前聚焦镜片组的焦距设为f0，所述前置镜片组、前变倍镜片组、后变倍镜片组以及后聚焦镜片组结合后的综合焦距设为f5，则0.5<f5/f0<8。
8.根据权利要求1所述一种高倍率高分辨率的变倍镜头，其特征在于：所述前变倍镜片组的焦距设为f2，所述后变倍镜片组的焦距设为f3，所述前变倍镜片组与后变倍镜片组结合后的综合焦距设为f23，则满足：f2<f3，-15<f23<-7，3.0<f2/f23<6.0，3.0<f2/f23<6.0，2.0<f3/f23<3.0。
9.根据权利要求1所述一种高倍率高分辨率的变倍镜头，其特征在于：所述后聚焦镜片组的焦距设为f4，则30<f4<60。
10.根据权利要求1所述一种高倍率高分辨率的变倍镜头，其特征在于：所述前变倍镜片组和后变倍镜片组移动的过程中物方和像方的位置不变。
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