CN111999853B - 一种f8mm低畸变工业镜头 - Google Patents
一种f8mm低畸变工业镜头 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111999853B CN111999853B CN202010767919.9A CN202010767919A CN111999853B CN 111999853 B CN111999853 B CN 111999853B CN 202010767919 A CN202010767919 A CN 202010767919A CN 111999853 B CN111999853 B CN 111999853B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- lens
- convex
- industrial
- concave
- positive lens
- 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
- 239000002759 woven fabric Substances 0.000 claims description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 239000005331 crown glasses (windows) Substances 0.000 abstract 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 abstract 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000003333 near-infrared imaging Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000012634 optical imaging Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
- G02B13/14—Optical objectives specially designed for the purposes specified below for use with infrared or ultraviolet radiation
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Lenses (AREA)
Abstract
本发明公开了一种焦距为8mm的低畸变工业镜头，包括沿光线入射方向依次设置的双凸正透镜L1、凸凹负透镜L2、双凹负透镜L3和双凸正透镜组成的第一胶合组、凸凹正透镜L5、光阑、双凸正透镜L6、凹凸负透镜L7、凹凸正透镜L8；该镜头通过合理分配光焦度、选择光阑的位置，在保证光线走向顺畅的情况下，压低了畸变，达到工业镜头对畸变的要求，并且全视场的像质一致清晰。同时选用重磷冕玻璃材料，使得系统在‑10℃～60℃的环境条件下不离焦。
Description
技术领域
本发明设计一种低畸变工业镜头，特别是一种8片全玻璃镜头。
背景技术
随着工业镜头在检测应用领域的使用越来越广范，市场上的镜头需求：高分辨率，低畸变，微距。该类镜头不仅结构复杂，而且无法在更近的物距上实现清晰成像，有边缘视场照度不够、像质不高的缺点，也无法满足工业用镜头低畸变的要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种尺寸小、解像高的8片式低畸变工业镜头，同时考虑摄像机的电路发热因素、低温使用等一些较极端环境，设计出能在-10℃～60℃内焦面不偏移的光学成像镜头。
为达到以上设计要求，本发明提供的技术方案如下：
一种低畸变工业镜头，包括
沿光轴从物侧至像侧依次排列的透镜L1、透镜L2、透镜L3、透镜L4、透镜L5、光阑、透镜L6、透镜L7及透镜L8；
所述透镜L1、透镜L4、透镜L5、透镜L6、透镜L8为正光焦度透镜；
所述透镜L2、透镜L3、透镜L7为负光焦度透镜；
所述透镜L3和透镜L4组成第一胶合组；
进一步地，所述透镜L5和透镜L6之间置一光阑，用来限制轴上光束通光孔径并有助于畸变的减少。
进一步地，所述镜头的焦距EFL与总长TTL满足关系式：0.25<EFL/TTL<0.4。
进一步地，所述镜头的焦距EFL与后焦BFL满足关系式：1.5<EFL/BFL<2，后焦留有较大的空间以利于结构的设计。
再进一步地，所述镜头在可见光442～680nm及近红外光850nm下都清晰成像，考虑到不同的使用条件，在设计阶段对可见及红外光下分别优化，在波段切换后进行重新对焦，就能达到清晰成像的效果。
更进一步地，所述镜头最佳工作物距距离在150mm，考虑到工业镜头属有限物距工作并且工作物距较短，因此本设计以150mm物距考虑，在该物距前后一段距离，也具有清晰的成像特点，满足不同的物距要求。
再进一步地，所述镜头在最佳工作物距前后，镜头畸变小于0.8％,可以满足停车管理、支付、工业、物流管理等领域的应用。
本发明所述低畸变工业镜头，其特点为：(1)合理的选配光焦度与光阑的位置，使得在畸变压小的情况下依然有很高的像质；(2)设计的工作物距为50mm～无穷远，考虑实际使用情况，最佳工作物距在150mm前后；(3)不进行拦光，使得中心视场和边缘视场的照度均匀，更符合工业镜头的要求；(4)可广泛应用于各类条码扫读、数据采集设备，将当代自动识别技术应用于产品溯源、仓储物流、连锁经营超市等各个领域。
附图说明
图1是本发明透镜组装图；
图2是本发明在常温20℃环境下的MTF曲线图
图3是本发明的畸变曲线图；
图4是本发明的照度曲线图；
图5是本发明在常温20℃环境下的离焦曲线图；
图6是本发明在低温-10℃环境下的离焦曲线图；
图7是本发明在高温60℃环境下的离焦曲线图；
图8是本发明重新调焦后在近红外的MTF曲线图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。
参见图1，本发明包括沿光线入射方向依次设置的双凸正透镜L1、凸凹负透镜L2、双凹负透镜L3和双凸正透镜组成的第一胶合组、凸凹正透镜L5、光阑、双凸正透镜L6、凹凸负透镜L7、凹凸正透镜L8，在透镜L8的右侧设置有滤光片和成像面。
在实施例中，本发明镜头的焦距为8mm，镜头总长24mm,全视场角56°，最大像面φ＝8.82mm。以下表1列出满足本发明各透镜的相关参数，包括曲率半径、厚度、材料的折射率以及阿贝数：
本发明最终的成像效果通过图2的MTF图来评价，各视场下的MTF曲线都平缓下降，并且一致性较好，代表了该镜头在全视场角内都具有较好的成像效果与分辨率。图3的畸变曲线表明该镜头的畸变控制较好，满足工业镜头的对畸变的高要求。图4的照度曲线可以看出即使在边缘视场，也能有很高的照度，达到全视场照度均匀的要求。由图5的离焦曲线可以看出，不同视场下的曲线很集中，离焦很小。再根据图6和图7高低温下的MTF曲线证实了本发明的镜头能在-10℃～60℃的温度变化内不离焦。
图8的近红外MTF曲线图，曲线平滑并且一致性好，可以用于需要近红外成像的情况下。
以上仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种f8mm低畸变工业镜头，其特征在于，所述镜头组成包括沿光线入射方向依次设置的包含双凸正透镜L1、凸凹负透镜L2、双凹负透镜L3和双凸正透镜L4的第一胶合组、凸凹正透镜L5、双凸正透镜L6、凹凸负透镜L7和凹凸正透镜L8，具有屈光力的镜片有八片，
所述镜头的八片透镜的焦距、折射率及曲率半径分别满足下表条件：
上表中：f1～f8分别依次对应所述透镜L1到透镜L8的焦距；所述n1～n8分别依次对应所述透镜L1到透镜L8的折射率；R1～R15对应所述透镜L1到透镜L8各个面的曲率半径，其中，“-”表示方向为负方向，在最佳工作物距前后，镜头畸变小于0.8％。
2.根据权利要求1所述的工业镜头，其特征在于，所述凸凹正透镜L5和双凸正透镜L6之间设置一光阑。
3.根据权利要求1所述的工业镜头，其特征在于，所述镜头的焦距EFL与总长TTL满足关系式：0.25<EFL/TTL<0.4。
4.根据权利要求1所述的工业镜头，其特征在于，所述镜头的焦距EFL与后焦BFL满足关系式：1.5<EFL/BFL<2。
5.根据权利要求1所述的工业镜头，其特征在于，能在可见光442～680nm及近红外光850nm下都清晰成像。
6.根据权利要求1所述的工业镜头，其特征在于，所述镜头的最佳工作物距距离在150mm。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010767919.9A CN111999853B (zh) | 2020-08-03 | 2020-08-03 | 一种f8mm低畸变工业镜头 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010767919.9A CN111999853B (zh) | 2020-08-03 | 2020-08-03 | 一种f8mm低畸变工业镜头 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111999853A CN111999853A (zh) | 2020-11-27 |
| CN111999853B true CN111999853B (zh) | 2022-11-25 |
Family
ID=73463615
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010767919.9A Active CN111999853B (zh) | 2020-08-03 | 2020-08-03 | 一种f8mm低畸变工业镜头 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111999853B (zh) |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3686178B2 (ja) * | 1996-08-23 | 2005-08-24 | オリンパス株式会社 | ズームレンズ |
| JP5948130B2 (ja) * | 2012-04-27 | 2016-07-06 | オリンパス株式会社 | ズームレンズ及びそれを用いた撮像装置 |
| CN103383489B (zh) * | 2013-03-08 | 2016-08-03 | 玉晶光电(厦门)有限公司 | 可携式电子装置与其光学成像镜头 |
| CN106501921B (zh) * | 2016-12-21 | 2022-06-07 | 江西联益光学有限公司 | 无人机摄像镜头 |
| CN109188657B (zh) * | 2018-11-09 | 2024-05-14 | 东莞市宇瞳光学科技股份有限公司 | 一种超大通光量的黑光广角定焦镜头 |
-
2020
- 2020-08-03 CN CN202010767919.9A patent/CN111999853B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN111999853A (zh) | 2020-11-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100888922B1 (ko) | 어안 렌즈 | |
| KR101958899B1 (ko) | 소형 저가의 4mp 비열화 고정 초점 렌즈 | |
| CN108318995B (zh) | 一种透镜系统和镜头 | |
| CN110082894B (zh) | 一种变焦镜头 | |
| CN110568590A (zh) | 一种星光级光学镜头及其成像方法 | |
| CN107037570B (zh) | 一种无热化高清定焦镜头 | |
| CN111999854B (zh) | 一种f12mm低畸变工业镜头 | |
| CN211402913U (zh) | 一种超小变焦镜头 | |
| CN210742599U (zh) | 一种星光级光学镜头 | |
| CN210534419U (zh) | 一种鱼眼镜头 | |
| CN111999853B (zh) | 一种f8mm低畸变工业镜头 | |
| CN115032776B (zh) | 一种长焦长法兰视频镜头 | |
| CN216526495U (zh) | 一种含液体镜头的可调焦扫描镜头 | |
| CN213544935U (zh) | 一种高清共焦的光学成像镜头 | |
| CN215910717U (zh) | 一种小型大光圈高低温共焦光学装置 | |
| CN209765154U (zh) | 一种变焦镜头 | |
| CN114019656A (zh) | 一种小型广角高低温日夜共焦镜头 | |
| CN110441888B (zh) | 一种定焦镜头 | |
| CN211375169U (zh) | 一种全玻全金属安防镜头 | |
| CN109445080B (zh) | 一种镜头 | |
| CN112485896A (zh) | 一种全玻全金属安防镜头 | |
| CN112630945A (zh) | 一种高像素长焦距红外共焦光学镜头 | |
| CN111175953A (zh) | 一种超小变焦镜头 | |
| CN112014940A (zh) | 一种大光圈高低温共焦成像系统 | |
| CN112485886A (zh) | 一种大孔径高低温共焦光学镜头 |
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 |