CN111538147B - 可变工作距的小景深远心光学镜头 - Google Patents

可变工作距的小景深远心光学镜头 Download PDF

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Abstract

本发明属于光学镜头技术领域，具体涉及一种可变工作距的小景深远心光学镜头。本发明提供的可变工作距的小景深远心光学镜头，沿光轴从物侧至像侧依次包括物方固定透镜组、物方移动透镜组、孔径光阑和像方固定透镜组。当工作距改变时只需调整物方移动透镜组进行像面补偿及像差平衡，操作简单，检测效率高，而且具有极小的景深，可保证机器视觉测量系统能够稳定高效地获取连接器Pin针位置度；成像性能好，可支持500万像素级别1in高分辨率工业相机；其远心度小，畸变小于等于0.5％，图像失真度大大降低，检测精度进一步提升，可充分应用于未来的机器视觉领域当中。

Description

可变工作距的小景深远心光学镜头
技术领域
本发明属于光学镜头技术领域，具体涉及一种可变工作距的小景深远心光学镜头。
背景技术
机器视觉是用机器代替人眼进行测量和判断。相较于人眼，机器视觉具有更强的适应性、更高的稳定性，在分辨能力、感光范围、响应速度等方面都能很好地弥补人眼的不足。机器视觉的关键技术主要涉及光源照明、光学镜头、图像信号处理以及执行机构等，其中光学镜头作为机器视觉系统的核心部件，扮演着眼睛的角色，其成像质量至关重要。
随着机器视觉系统在精密检测领域中的广泛应用，普通光学镜头难以满足检测要求。为弥补普通光学镜头的不足，远心镜头应运而生，其具有独特的光学特性：高分辨率、超宽景深、超低畸变以及独有的平行光设计等，给机器视觉精密检测带来质的飞跃。远心是对镜头光学成像特性的一种描述，一个镜头是由一个光学系统组成，光学系统的前后两侧分别对应着拍摄物体和成像芯片，由于光路可逆，这两侧在一定条件下可互换，在光学定义上把光线进入光学系统的一侧叫做光学系统的物方，把光线通过光学系统折射出的一侧叫做光学系统的像方。当入瞳位于距离光学系统接近无限远处时，光学系统就是物方远心；当出瞳位于距离光学系统接近无限远处时，光学系统就是像方远心；当入瞳和出瞳分别位于光学系统无限远处时，那么光绪系统就是物像双侧远心，简称双远心。目前已有多种远心镜头应用于机器视觉检测领域。
现今社会中，人们对电子元器件的生产质量和生产效率提出了更高的要求，特别是对Pin针位置度检测的管控日趋严格。由于目前多数远心镜头景深较大，当采用远心镜头对Pin针位置度检测时，Pin针的四壁轮廓与器件背景的灰度差异较小，难以稳定高效地获取Pin针的位置度；再加上Pin针与基准平面存在高度差，常规远心镜头景深无法兼容，需要调整镜头及相机位置，这样就会带来误差，耗时过长，降低检测效率。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有的远心镜头因景深无法兼容而难以稳定高效地获取Pin针的位置度的缺陷，从而提出一种测量精度高、成像质量好的可变工作距小景深远心镜头。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
本发明提供一种可变工作距的小景深远心光学镜头，沿光轴从物侧至像侧依次由物方固定透镜组、物方移动透镜组、孔径光阑、像方固定透镜组组成；
物方固定透镜组，具有正光焦度，其沿光轴从物侧至像侧依次由具有负光焦度的第一透镜、具有正光焦度的第二透镜、具有正光焦度的第三透镜和具有负光焦度的第四透镜组成；
物方移动透镜组，具有负光焦度，并可沿光轴移动，其沿光轴从物侧至像侧依次由具有正光焦度的第五透镜、具有负光焦度的第六透镜和具有负光焦度的第七透镜组成；
孔径光阑；
像方固定透镜组，具有正光焦度，其沿光轴从物侧至像侧依次由具有正光焦度的第八透镜、具有正光焦度的第九透镜、具有负光焦度的第十透镜、具有正光焦度的第十一透镜、具有正光焦度的第十二透镜和具有负光焦度的第十三透镜组成。
优选地，该结构的可变工作距的小景深远心光学镜头，所述第一透镜的光线入射面中心与物面之间的距离为95～125mm，所述第五透镜的光线入射面中心与第四透镜的光线出射面中心之间的距离为0.89～25.16mm，所述第七透镜的光线出射面中心与所述孔径光阑的光线入射面中心之间的距离为27.09～2.83mm。
优选地，该结构的可变工作距的小景深远心镜头，所述第一透镜为弯月透镜，所述第二透镜为双凸透镜，所述第三透镜为弯月透镜，所述第四透镜为弯月透镜，所述第五透镜为弯月透镜，所述第六透镜为弯月透镜，所述第七透镜为弯月透镜，所述第八透镜为弯月透镜，所述第九透镜为双凸透镜，所述第十透镜为弯月透镜，所述第十一透镜为弯月透镜，所述第十二透镜为弯月透镜，所述第十三透镜为弯月透镜。
进一步优选地，该结构的可变工作距的小景深远心光学镜头，所述第一透镜的物侧面为凹面，像侧面为凸面；所述第三透镜的物侧面为凸面，像侧面为凹面；所述第四透镜的物侧面为凹面，像侧面为凹面；所述第五透镜的物侧面为凸面，像侧面为凹面；所述第六透镜的物侧面为凸面，像侧面为凹面；所述第七透镜的物侧面为凹面，像侧面为凸面；所述第八透镜的物侧面为凹面，像侧面为凸面；所述第十透镜的物侧面为凹面，像侧面为凹面；所述第十一透镜的物侧面为凸面，像侧面为凹面；所述第十二透镜的物侧面为凸面，像侧面为凹面；所述第十三透镜的物侧面为凸面，像侧面为凹面。
进一步优选地，该结构的可变工作距的小景深远心光学镜头，所述第一透镜的物侧面曲率半径为-62.58，像侧面曲率半径为-82.47；
所述第二透镜的物侧面曲率半径为101.83，像侧面曲率半径为-106.51；
所述第三透镜的物侧面曲率半径为70.02，像侧面曲率半径为123.79；
所述第四透镜的物侧面曲率半径为-105.46，像侧面曲率半径为250.16；
所述第五透镜的物侧面曲率半径为30.67，像侧面曲率半径为32.88；
所述第六透镜的物侧面曲率半径为94.11，像侧面曲率半径为37.76；
所述第七透镜的物侧面曲率半径为-32.23，像侧面曲率半径为-37.13；
所述第八透镜的物侧面曲率半径为-461.57，像侧面曲率半径为-102.39；
所述第九透镜的物侧面曲率半径为68.44，像侧面曲率半径为-61.30；
所述第十透镜的物侧面曲率半径为-57.18，像侧面曲率半径为141.10；
所述第十一透镜的物侧面曲率半径为65.70，像侧面曲率半径为103.87；
所述第十二透镜的物侧面曲率半径为39.43，像侧面曲率半径为195.20；
所述第十三透镜的物侧面曲率半径为21.21，像侧面曲率半径为14.52。
进一步优选地，该结构的可变工作距的小景深远心光学镜头，所述第一透镜的中心厚度为4.24mm，所述第二透镜的中心厚度为7.49mm，所述第三透镜的中心厚度为3.95mm，所述第四透镜的中心厚度为2.00mm，所述第五透镜的中心厚度为3.69mm，所述第六透镜的中心厚度为2.12mm，所述第七透镜的中心厚度为5.25mm，所述第八透镜的中心厚度为4.15mm，所述第九透镜的中心厚度为8.05mm，所述第十透镜的中心厚度为2.00mm，所述第十一透镜的中心厚度为3.73mm，所述第十二透镜的中心厚度为8.00mm，所述第十三透镜的中心厚度为7.10mm。
进一步优选地，该结构的可变工作距的小景深远心光学镜头，所述第一透镜到所述第二透镜之间的空气间隙为0.07mm，所述第二透镜到所述第三透镜之间的空气间隙为1.72mm，所述第三透镜到所述第四透镜之间的空气间隙为10.42mm，所述第五透镜到所述第六透镜之间的空气间隙为5.98mm，所述第六透镜到所述第七透镜之间的空气间隙为20.45mm，所述第八透镜到所述第九透镜之间的空气间隙为3.19mm，所述第九透镜到所述第十透镜之间的空气间隙为0.90mm，所述第十透镜到所述第十一透镜之间的空气间隙为0.05mm，所述第十一透镜到所述第十二透镜之间的空气间隙为22.20mm，所述第十二透镜到所述第十三透镜之间的空气间隙为3.53mm。
进一步优选地，该结构的可变工作距的小景深远心光学镜头，所述第一透镜的阿贝数为33.8，所述第二透镜的阿贝数为60.4，所述第三透镜的阿贝数为43.9，所述第四透镜的阿贝数为29.5，所述第五透镜的阿贝数为35.7，所述第六透镜的阿贝数为70.4，所述第七透镜的阿贝数为60.4，所述第八透镜的阿贝数为43.9，所述第九透镜的阿贝数为60.4，所述第十透镜的阿贝数为28.3，所述第十一透镜的阿贝数为35.5，所述第十二透镜的阿贝数为60.4，所述第十三透镜的阿贝数为28.3。
进一步优选地，该结构的可变工作距的小景深远心光学镜头，所述第一透镜的折射率为1.65，所述第二透镜的折射率为1.62，所述第三透镜的折射率为1.61，所述第四透镜的折射率为1.72，所述第五透镜的折射率为1.63，所述第六透镜的折射率为1.49，所述第七透镜的折射率为1.62，所述第八透镜的折射率为1.61，所述第九透镜的折射率为1.62，所述第十透镜的折射率为1.73，所述第十一透镜的折射率为1.66，所述第十二透镜的折射率为1.62，所述第十三透镜的折射率为1.73。
优选地，该结构的可变工作距的小景深远心光学镜头，所述光学镜头的数值孔径为0.14，所述光学镜头的光学后焦为49.37mm，所述光学镜头的放大倍率为-0.5，所述光学镜头的光学畸变≤0.5%。
本发明技术方案，具有如下优点：
相比于一般的变焦光学镜头，本发明提供的可变工作距的小景深远心光学镜头工作距改变时只需调整物方移动透镜组进行像面补偿及像差平衡，操作简单，检测效率高；在使用13片透镜的情况下采用的材料为火石玻璃或冕玻璃，成本较低；具有极小的景深，可保证机器视觉测量系统能够稳定高效地获取连接器Pin针位置度；成像性能好，可支持500万像素级别1in高分辨率工业相机；其远心度小，畸变小于等于0.5%，图像失真度大大降低，检测精度进一步提升，可充分应用于未来的机器视觉领域当中。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例1提供的可变工作距的小景深远心镜头结构示意图；
图2为本发明实施例1提供的光学镜头在工作距在95mm处的调制传递函数曲线图；
图3为本发明实施例1提供的光学镜头在工作距在105mm处的调制传递函数曲线图；
图4为本发明实施例1提供的光学镜头在工作距在115mm处的调制传递函数曲线图；
图5为本发明实施例1提供的光学镜头在工作距在125mm处的调制传递函数曲线图；
图6为本发明实施例1提供的光学镜头在工作距在95mm处的场曲图；
图7为本发明实施例1提供的光学镜头在工作距在105mm处的场曲图；
图8为本发明实施例1提供的光学镜头在工作距在115mm处的场曲图；
图9为本发明实施例1提供的光学镜头在工作距在125mm处的场曲图；
图10为本发明实施例1提供的光学镜头在工作距在95mm处的畸变图；
图11为本发明实施例1提供的光学镜头在工作距在105mm处的畸变图；
图12为本发明实施例1提供的光学镜头在工作距在115mm处的畸变图；
图13为本发明实施例1提供的光学镜头在工作距在125mm处的畸变图；
图14为本发明实施例1提供的光学镜头在工作距在95mm处的色差图；
图15为本发明实施例1提供的光学镜头在工作距在105mm处的色差图；
图16为本发明实施例1提供的光学镜头在工作距在115mm处的色差图；
图17为本发明实施例1提供的光学镜头在工作距在125mm处的色差图；
附图标记说明：
G1-物方固定透镜组；L1-第一透镜；L2-第二透镜；L3-第三透镜；L4-第四透镜；
G2-物方移动透镜组；L5-第五透镜；L6-第六透镜；L7-第七透镜；
G3-像方固定透镜组；L8-第八透镜；L9-第九透镜；L10-第十透镜；L11-第十一透镜；L12-第十二透镜；L13-第十三透镜。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通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，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
实施例1
本实施例提供一种可变工作距的小景深远心光学镜头，如图1所示，沿光轴从物侧至像侧依次包括物方固定透镜组G1、物方移动透镜组G2、孔径光阑STOP和像方固定透镜组G3。该光学镜头中，物方固定透镜组G1和像方固定透镜组G3固定，物方移动透镜组G2在物方固定透镜组G1和孔径光阑STOP之间沿光轴移动，以改变该光学镜头的工作距，从而实现在不同检测平面同倍率成像，对不同型号Pin针位置度进行大批量静态检测。
具体地，如图1所示，物方固定透镜组G1包括四片透镜，沿光轴从物侧至像侧依次为：第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3和第四透镜L4。其中，第一透镜L1为具有负光焦度的弯月透镜，其物侧入光面为凹面，其像侧出光面为凸面；第二透镜L2为具有正光焦度的双凸透镜，其物侧入光面和像侧出光面均为凸面；第三透镜L3为具有正光焦度的弯月透镜，其物侧入光面为凸面，其像侧出光面为凹面；第四透镜L4为具有负光焦度的弯月透镜，其物侧入光面和像侧出光面均为凹面。由上述四片透镜构成的物方固定透镜组G1具有正光焦度。
如图1所示，物方移动透镜组G2包括三片透镜，沿光轴从物侧至像侧依次为：第五透镜L5、第六透镜L6和第七透镜L7。其中，第五透镜L5为具有正光焦度的弯月透镜，其物侧入光面为凸面，其像侧出光面为凹面；第六透镜L6为具有负光焦度的弯月透镜，其物侧入光面为凸面，其像侧出光面为凹面；第七透镜为具有负光焦度的弯月透镜，其物侧入光面为凹面，其像侧出光面为凸面。由上述三片透镜构成的物方固定透镜组G2具有负光焦度。
如图1所示，像方固定透镜组G3包括六片透镜，沿光轴从物侧至像侧依次为：第八透镜L8、第九透镜L9、第十透镜L10、第十一透镜L11、第十二透镜L12和第十三透镜L13。其中，第八透镜L8为具有正光焦度的弯月透镜，其物侧入光面为凹面，其像侧出光面为凸面；第九透镜L9为具有正光焦度的双凸透镜，其物侧入光面和像侧出光面均为凸面；第十透镜L10为具有负光焦度的弯月透镜，其物侧入光面和像侧出光面均为凹面；第十一透镜L11为具有正光焦度的弯月透镜，其物侧入光面为凸面，其像侧出光面为凹面；第十二透镜L12为具有正光焦度的弯月透镜，其物侧入光面为凸面，其像侧出光面为凹面；第十三透镜L13为具有负光焦度的弯月透镜，其物侧入光面为凸面，其像侧出光面为凹面。由上述六片透镜构成的像方固定透镜组G3具有正光焦度。
同时，上述各透镜材料的折射率满足条件：1.50<n1<1.70，1.50<n2<1.70，1.50<n3<1.70，1.60<n4<1.80，1.50<n5<1.70，1.40<n6<1.60，1.50<n7<1.70，1.50<n8<1.70，1.50<n9<1.70，1.60<n10<1.80，1.50<n11<1.70，1.50<n12<1.70，1.60<n13<1.80；其中，n1、n2、n3、n4、n5、n6、n7、n8、n9、n10、n11、n12和n13依次为第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6、第七透镜L7、第八透镜L8、第九透镜L9、第十透镜L10、第十一透镜L11、第十二透镜L12和第十三透镜L13的折射率。
上述各透镜材料的阿贝数满足条件：20<v1<40，50<v2<70，30<v3<50，20<v4<40，20<v5<40，60<v6<80，50<v7<70，20<v8<40，50<v9<70，20<v10<40，20<v11<40，50<v12<70，20<v13<40；其中，v1、v2、v3、v4、v5、v6、v7、v8、v9、v10、v11、v12和v13依次为第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6、第七透镜L7、第八透镜L8、第九透镜L9、第十透镜L10、第十一透镜L11、第十二透镜L12和第十三透镜L13的阿贝数。
符合上述条件的材料为：第一透镜L1采用的材料为重火石玻璃，第二透镜L2采用的材料为重冕玻璃，第三透镜L3采用的材料为钡火石玻璃，第四透镜L4采用的材料为重火石玻璃，第五透镜L5采用的材料为火石玻璃，第六透镜L6采用的材料为轻冕玻璃，第七透镜L7采用的材料为重冕玻璃，第八透镜L8采用的材料为钡火石玻璃，第九透镜L9采用的材料为重冕玻璃，第十透镜L10采用的材料为重火石玻璃，第十一透镜L12采用的材料为重钡火石玻璃，第十二透镜L12采用的材料为重冕玻璃，第十三透镜L13采用的材料为重火石玻璃。
本实施例提供的可变工作距的小景深远心光学镜头中各透镜的具体面形参数如下表所示：
表1.各透镜面形参数
Figure DEST_PATH_IMAGE002
本实施例中，由上述各镜头构成的光学系统达到了如下的光学指标:
数值孔径NA=0.14；
光学后焦=49.37mm；
工作距离Work Distance=95mm～125mm；
放大倍率Magnification=-0.5；
光学畸变Optical Distortion≤0.5%；
物方远心度Object Size Telecentricity≤9×10-8；
景深Depth of Field=1mm；
成像面尺寸Image Size=∅16mm；
由上述光学镜头性能指标可知，该可变工作距的小景深远心光学镜头在工作距改变时系统放大倍率保持不变，可满足不同检测平面的同倍率成像，实现不同型号Pin针位置度的大批量静态检测；物方远心度（Object Size Telecentricity）≤9×10-8，说明该镜头物方主光线充分平行于光轴，入瞳位于物方无限远，在景深范围内，无论物距如何变化，其像空间与物空间的比例恒为定值，为镜头提供了良好的消除视觉差异的能力；景深（Depthof Field）=1mm，能够保证机器视觉测量系统稳定地获取Pin针位置度，满足应用需求；最大像面为∅16mm，像面较大。
如图2、图3、图4和图5所示，为本发明实施例提供的光学镜头在工作距分别在95mm、105mm、115mm和125mm处的调制传递函数曲线图，该光学镜头在工作距处104线内处调制传递函数高于0.3，成像性能优良。
如图6、图7、图8和图9所示，为本发明实施例提供的光学镜头在工作距分别在95mm、105mm、115mm和125mm处的场曲图。图中显示各工作距下波长为500nm、530nm及560nm的光束的正切场曲值与弧矢场曲值均控制在良好的范围内。
如图10、图11、图12和图13所示，为本发明实施例提供的光学镜头在工作距分别在95mm、105mm、115mm和125mm处的畸变图。图中显示各工作距下波长为500nm、530nm及560nm的光束的畸变率均控制在（-0.5%，+0.5%）范围内。
如图14、图15、图16和图17所示，为本发明实施例提供的光学镜头在工作距分别在95mm、105mm、115mm和125mm处的色差图。图中显示各工作距下光学镜头垂轴色差均小于4μm。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种可变工作距的小景深远心光学镜头，其特征在于，沿光轴从物侧至像侧依次由物方固定透镜组、物方移动透镜组、孔径光阑、像方固定透镜组组成；
物方固定透镜组，具有正光焦度，其沿光轴从物侧至像侧依次由具有负光焦度的第一透镜、具有正光焦度的第二透镜、具有正光焦度的第三透镜和具有负光焦度的第四透镜组成；
物方移动透镜组，具有负光焦度，并可沿光轴移动，其沿光轴从物侧至像侧依次由具有正光焦度的第五透镜、具有负光焦度的第六透镜和具有负光焦度的第七透镜组成；
孔径光阑；
像方固定透镜组，具有正光焦度，其沿光轴从物侧至像侧依次由具有正光焦度的第八透镜、具有正光焦度的第九透镜、具有负光焦度的第十透镜、具有正光焦度的第十一透镜、具有正光焦度的第十二透镜和具有负光焦度的第十三透镜组成。
2.根据权利要求1所述的可变工作距的小景深远心光学镜头，其特征在于，所述第一透镜的光线入射面中心与物面之间的距离为95～125mm，所述第五透镜的光线入射面中心与第四透镜的光线出射面中心之间的距离为0.89～25.16mm，所述第七透镜的光线出射面中心与所述孔径光阑的光线入射面中心之间的距离为27.09～2.83mm。
3.根据权利要求1或2所述的可变工作距的小景深远心光学镜头，其特征在于，所述第一透镜为弯月透镜，所述第二透镜为双凸透镜，所述第三透镜为弯月透镜，所述第四透镜为弯月透镜，所述第五透镜为弯月透镜，所述第六透镜为弯月透镜，所述第七透镜为弯月透镜，所述第八透镜为弯月透镜，所述第九透镜为双凸透镜，所述第十透镜为弯月透镜，所述第十一透镜为弯月透镜，所述第十二透镜为弯月透镜，所述第十三透镜为弯月透镜。
4.根据权利要求3所述的可变工作距的小景深远心光学镜头，其特征在于，所述第一透镜的物侧面为凹面，像侧面为凸面；所述第三透镜的物侧面为凸面，像侧面为凹面；所述第四透镜的物侧面为凹面，像侧面为凹面；所述第五透镜的物侧面为凸面，像侧面为凹面；所述第六透镜的物侧面为凸面，像侧面为凹面；所述第七透镜的物侧面为凹面，像侧面为凸面；所述第八透镜的物侧面为凹面，像侧面为凸面；所述第十透镜的物侧面为凹面，像侧面为凹面；所述第十一透镜的物侧面为凸面，像侧面为凹面；所述第十二透镜的物侧面为凸面，像侧面为凹面；所述第十三透镜的物侧面为凸面，像侧面为凹面。
5.根据权利要求4所述的可变工作距的小景深远心光学镜头，其特征在于，所述第一透镜的物侧面曲率半径为-62.58，像侧面曲率半径为-82.47；
所述第二透镜的物侧面曲率半径为101.83，像侧面曲率半径为-106.51；
所述第三透镜的物侧面曲率半径为70.02，像侧面曲率半径为123.79；
所述第四透镜的物侧面曲率半径为-105.46，像侧面曲率半径为250.16；
所述第五透镜的物侧面曲率半径为30.67，像侧面曲率半径为32.88；
所述第六透镜的物侧面曲率半径为94.11，像侧面曲率半径为37.76；
所述第七透镜的物侧面曲率半径为-32.23，像侧面曲率半径为-37.13；
所述第八透镜的物侧面曲率半径为-461.57，像侧面曲率半径为-102.39；
所述第九透镜的物侧面曲率半径为68.44，像侧面曲率半径为-61.30；
所述第十透镜的物侧面曲率半径为-57.18，像侧面曲率半径为141.10；
所述第十一透镜的物侧面曲率半径为65.70，像侧面曲率半径为103.87；
所述第十二透镜的物侧面曲率半径为39.43，像侧面曲率半径为195.20；
所述第十三透镜的物侧面曲率半径为21.21，像侧面曲率半径为14.52。
6.根据权利要求5所述的可变工作距的小景深远心光学镜头，其特征在于，所述第一透镜的中心厚度为4.24mm，所述第二透镜的中心厚度为7.49mm，所述第三透镜的中心厚度为3.95mm，所述第四透镜的中心厚度为2.00mm，所述第五透镜的中心厚度为3.69mm，所述第六透镜的中心厚度为2.12mm，所述第七透镜的中心厚度为5.25mm，所述第八透镜的中心厚度为4.15mm，所述第九透镜的中心厚度为8.05mm，所述第十透镜的中心厚度为2.00mm，所述第十一透镜的中心厚度为3.73mm，所述第十二透镜的中心厚度为8.00mm，所述第十三透镜的中心厚度为7.10mm。
7.根据权利要求6所述的可变工作距的小景深远心光学镜头，其特征在于，所述第一透镜到所述第二透镜之间的空气间隙为0.07mm，所述第二透镜到所述第三透镜之间的空气间隙为1.72mm，所述第三透镜到所述第四透镜之间的空气间隙为10.42mm，所述第五透镜到所述第六透镜之间的空气间隙为5.98mm，所述第六透镜到所述第七透镜之间的空气间隙为20.45mm，所述第八透镜到所述第九透镜之间的空气间隙为3.19mm，所述第九透镜到所述第十透镜之间的空气间隙为0.90mm，所述第十透镜到所述第十一透镜之间的空气间隙为0.05mm，所述第十一透镜到所述第十二透镜之间的空气间隙为22.20mm，所述第十二透镜到所述第十三透镜之间的空气间隙为3.53mm。
8.根据权利要求7所述的可变工作距的小景深远心光学镜头，其特征在于，所述第一透镜的阿贝数为33.8，所述第二透镜的阿贝数为60.4，所述第三透镜的阿贝数为43.9，所述第四透镜的阿贝数为29.5，所述第五透镜的阿贝数为35.7，所述第六透镜的阿贝数为70.4，所述第七透镜的阿贝数为60.4，所述第八透镜的阿贝数为43.9，所述第九透镜的阿贝数为60.4，所述第十透镜的阿贝数为28.3，所述第十一透镜的阿贝数为35.5，所述第十二透镜的阿贝数为60.4，所述第十三透镜的阿贝数为28.3。
9.根据权利要求8所述的可变工作距的小景深远心光学镜头，其特征在于，所述第一透镜的折射率为1.65，所述第二透镜的折射率为1.62，所述第三透镜的折射率为1.61，所述第四透镜的折射率为1.72，所述第五透镜的折射率为1.63，所述第六透镜的折射率为1.49，所述第七透镜的折射率为1.62，所述第八透镜的折射率为1.61，所述第九透镜的折射率为1.62，所述第十透镜的折射率为1.73，所述第十一透镜的折射率为1.66，所述第十二透镜的折射率为1.62，所述第十三透镜的折射率为1.73。
10.根据权利要求1或2所述的可变工作距的小景深远心光学镜头，其特征在于，所述光学镜头的数值孔径为0.14，所述光学镜头的光学后焦为49.37mm，所述光学镜头的放大倍率为-0.5，所述光学镜头的光学畸变≤0.5%。
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