CN113495348B - 远心光学系统和远心镜头 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种远心光学系统和远心镜头，所述远心光学系统包括按照特定的光学间隔，从物侧向像侧沿所述远心光学系统的主光轴依次设置的第一透镜组和第二透镜组；其中，所述第二透镜组从物侧向像侧依次包括液态透镜、第一胶合透镜及第一透镜，通过控制所述液态透镜的驱动电压或驱动电流来调整所述远心光学系统的对焦位置，以完成所述远心光学系统的在不同工作距离下的对焦。利用本发明的技术方案，拓展了远心镜头的应用限制，使得视觉检测方案整体硬件成本和工作效率有了显著提升。

Description

远心光学系统和远心镜头

技术领域

本发明涉及工业视觉检测领域，特别涉及一种远心光学系统和远心镜头。

背景技术

工业视觉检测领域在视觉测量、高精度瑕疵检测、高精度特征识别等领域会用到远心镜头，远心镜头以高分辨率、无视差、小畸变等优良的光学特性为其他光学镜头所不能替代。但远心镜头的工作距离是固定的，当视觉检测针对非平面(曲面、台阶面等)特征物体做检测时，往往无法做到同时对焦清晰，很多情况下只能依靠镜头本身有足够大的景深，但景深图像的分辨率是随着距离的变化而衰减的，很多时候图像分辨率的损失无法满足检测需求，一般需要采用两套或多套镜头成像来实现，这样不仅浪费了硬件成本而且降低了检测的效率。现有的电动对焦镜头，一般是通过电机驱动镜片在镜头里前后移动来实现对焦，不仅整体大、成本高，而且对焦效率不高。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种远心光学系统和远心镜头，用于解决现有技术中的远心镜头体积大、成本高以及对焦效率低的技术问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种远心光学系统，所述远心光学系统包括：

按照特定的光学间隔，从物侧向像侧沿所述远心光学系统的主光轴依次设置的第一透镜组和第二透镜组；

其中，所述第二透镜组从物侧向像侧依次包括液态透镜、第一胶合透镜及第一透镜，通过控制所述液态透镜的驱动电压或驱动电流来调整所述远心光学系统的对焦位置。

在一可选实施例中，所述远心光学系统还包括光阑，所述光阑设置于所述第一透镜组和所述第二透镜组之间。

在一可选实施例中，所述第一透镜组与所述光阑之间的光学间隔介于4.929mm-4.989mm之间；所述光阑与所述第二透镜组之间的光学间隔介于1.969mm-1.989mm之间。

在一可选实施例中，所述液态透镜与所述第一胶合透镜之间的光学间隔介于1.520mm-1.560mm之间；所述第一胶合透镜与所述第一透镜之间的光学间隔介于19.475mm-19.515mm之间；所述第一透镜与所述远心光学系统的像面之间的光学间隔介于30.228mm-30.288mm之间。

在一可选实施例中，所述第一透镜为双凸透镜。

在一可选实施例中，所述第一透镜采用重火石玻璃。

在一可选实施例中，所述第一透镜组从物侧向像侧依次包括第二透镜、第三透镜和第二胶合透镜。

在一可选实施例中，所述第二透镜与所述第三透镜之间的光学间隔介于1.8mm-2.2mm之间；所述第三透镜与所述第二胶合透镜之间的光学间隔介于3.011mm-3.211mm之间。

在一可选实施例中，所述第二透镜为双凸透镜，所述第三透镜为凸凹透镜。

在一可选实施例中，所述第二透镜采用冕牌玻璃，所述第三透镜采用重火石玻璃。

在一可选实施例中，所述第二胶合透镜包括第六透镜和第七透镜，所述第六透镜位于所述第三透镜与所述第七透镜之间；其中，所述第六透镜为双凸透镜，所述第七透镜为双凹透镜。

在一可选实施例中，所述第六透镜采用重冕玻璃，所述第七透镜采用重火石玻璃。

在一可选实施例中，所述第一胶合透镜包括第四透镜和第五透镜，所述第四透镜位于所述液态透镜与所述第五透镜之间；其中，所述第四透镜为双凹透镜，所述第五透镜为双凸透镜。

在一可选实施例中，所述第四透镜采用重火石玻璃，所述第五透镜采用重镧冕玻璃；

在一可选实施例中，所述远心光学系统的工作波长介于486nm-656nm之间。

在一可选实施例中，所述远心光学系统中，除所述液态透镜外的其他透镜为玻璃透镜。

在一可选实施例中，所述液态透镜包括驱动电路组件，所述驱动电路组件用于向所述液态透镜上施加驱动电压或驱动电流。

在一可选实施例中，所述远心光学系统的工作距离介于40mm-80mm之间。

本发明还公开一种应用上述任意一项所述的远心光学系统的远心光学系统。

本发明的远心光学系统及远心镜头，通过将液态材质镜片运用到远心光学系统/远心镜头的光路设计中，将原有固定工作距离对焦的远心镜头拓展为一定范围内可调工作距离的对焦镜头，大大拓展了远心镜头的应用限制，使得视觉检测方案整体硬件成本和工作效率有了显著提升；

在本发明中，可以通过控制液态透镜驱动电压来实时调整整个远心光学系统的对焦位置，完成不同工作距离下快速对焦的目的；

本发明的远心光学系统及远心镜头，由于采用液态透镜实现对焦，在对焦过程中镜片没有位移，稳定性更好；

本发明的远心光学系统及远心镜头不用设置驱动电机，不仅整体体积更小，结构更紧凑，而且成本更低。

附图说明

图1显示为本发明的远心光学系统的结构示意图。

图2显示为本发明的工作距离为45mm的远心光学系统的场曲(Field Curvature)图，其中，实线分别对应作波段为486.1nm、587.6nm和656.3nm的子午曲线，虚线分别对应作波段为486.1nm、587.6nm和656.3nm的弧矢曲线，横坐标是毫米，纵坐标对应远心光学系统的(半)视场区间Y+。

图3显示为本发明的工作距离为45mm的远心光学系统在工作波段为486.1nm、587.6nm和656.3nm时的畸变(Distortion)图，其中，横坐标是畸变百分比，纵坐标对应远心光学系统的(半)视场区间Y+。

图4显示为本发明的工作距离为45mm的远心光学系统的傅里叶变换的调制传递函数(FFT MTF)图，其中，横坐标为空间频率，纵坐标为光学传递函数模数(Modulus of theOTF)。

图5显示为本发明的工作距离为45mm的远心光学系统的像面照度图，其中，横坐标为(半)视场区间，纵坐标为相对照度(Relative Illumination)。

图6显示为本发明的工作距离为45mm的远心光学系统在波长为486.1nm、587.6nm和656.3nm时弥散圆。

图7显示为本发明的工作距离为60mm的远心光学系统的场曲(Field Curvature)图，其中，实线分别对应作波段为486.1nm、587.6nm和656.3nm的子午曲线，虚线分别对应作波段为486.1nm、587.6nm和656.3nm的弧矢曲线，横坐标是毫米，纵坐标对应远心光学系统的(半)视场区间Y+。

图8显示为本发明的工作距离为60mm的远心光学系统在工作波段为486.1nm、587.6nm和656.3nm时的畸变(Distortion)图，其中，横坐标是畸变百分比，纵坐标对应远心光学系统的(半)视场区间Y+。

图9显示为本发明的工作距离为60mm的远心光学系统的傅里叶变换的调制传递函数(FFT MTF)图，其中，横坐标为空间频率，纵坐标为光学传递函数模数(Modulus of theOTF)。

图10显示为本发明的工作距离为60mm的远心光学系统的像面照度图，其中，横坐标为(半)视场区间，纵坐标为相对照度(Relative Illumination)。

图11显示为本发明的工作距离为60mm的远心光学系统在波长为486.1nm、587.6nm和656.3nm时弥散圆。

图12显示为本发明的工作距离为75mm的远心光学系统的场曲(Field Curvature)图，其中，实线分别对应作波段为486.1nm、587.6nm和656.3nm的子午曲线，虚线分别对应作波段为486.1nm、587.6nm和656.3nm的弧矢曲线，横坐标是毫米，纵坐标对应远心光学系统的(半)视场区间Y+。

图13显示为本发明的工作距离为75mm的远心光学系统在工作波段为486.1nm、587.6nm和656.3nm时的畸变(Distortion)图，其中，横坐标是畸变百分比，纵坐标对应远心光学系统的(半)视场区间Y+。

图14显示为本发明的工作距离为75mm的远心光学系统的傅里叶变换的调制传递函数(FFT MTF)图，其中，横坐标为空间频率，纵坐标为光学传递函数模数(Modulus of theOTF)。

图15显示为本发明的工作距离为75mm的远心光学系统的像面照度图，其中，横坐标为(半)视场区间，纵坐标为相对照度(Relative Illumination)。

图16显示为本发明的工作距离为75mm的远心光学系统在波长为486.1nm、587.6nm和656.3nm时弥散圆。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

请参阅图1-16。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

为了解决远心镜头对焦面固定所造成的适用场景单一的问题，本发明拓展了一款镜头能多深度快速多次对焦的使用，降低了视觉模组的硬件成本，快速对焦同时提高整体硬件的检测效率，本发明的实施例提供一种包含液态透镜5的远心光学系统，通过将液态透镜5(也称为液体透镜，液态镜片)加入到远心光学系统(例如远心镜头)中，利用液态镜片毫秒级快速稳定的形变特性来弥补上述缺陷。

图1示出了本发明的远心光学系统的结构示意图。请参阅图1，所述光学系统按照特定的光学间隔，从物侧(图1的左侧)向像侧(图1的右侧)沿所述远心光学系统的主光轴A依次设置的第一透镜组100和第二透镜组300；其中，所述第二透镜组300从物侧向像侧依次包括液态透镜5、第一胶合透镜及第一透镜8，通过控制所述液态透镜5的驱动电压或驱动电流来调整所述远心光学系统的对焦位置，以完成所述远心光学系统的在不同工作距离下的对焦。本发明的远心光学系统利用液态透镜5和远心光路的结合，通过液态透镜5前后曲率的变量来实现工作距离的变量补偿。

请参阅图1，在本实施例中，为了向所述液态透镜5上施加驱动电压或驱动电流，所述液态透镜5包括驱动电路组件(未图示)，通过所述驱动电路组件向所述液态透镜5的电极上施加驱动电压或者驱动电流，通过改变液态透镜5中液体的曲率来改变焦距，完成不同工作距离下的对焦目的。

请参阅图1，在本实施例中，所述第一透镜组100从物侧向像侧依次包括第二透镜1、第三透镜2和第二胶合透镜；所述第一胶合透镜例如可采用双胶合透镜，表面镀了可见光(400-700nm)用宽带防反射多层膜，包括第四透镜6和第五透镜7，所述第四透镜6位于所述液态透镜5与所述第五透镜7之间，所述第一胶合透镜的两个透镜之间可以以光学胶体固定，当然也可采用机械式手段(例如是定位槽)来夹持固定；所述第二胶合透镜例如可采用双胶合透镜，表面镀了可见光(400-700nm)用宽带防反射多层膜，包括第六透镜3和第七透镜4，所述第六透镜3位于所述第三透镜2与所述第七透镜4之间，所述第二胶合透镜的两个透镜之间可以以光学胶体固定，当然也可采用机械式手段(例如是定位槽)来夹持固定。基于光路设计考虑，所述第一透镜8为双凸透镜，所述第二透镜1为双凸透镜，所述第三透镜2为凸凹透镜，所述第四透镜6为双凹透镜，所述第五透镜7为双凸透镜所述，述第六透镜3为双凸透镜，所述第七透镜4为双凹透镜。需要说明的是，第二透镜1和第三透镜2的主要作用是对应物方视野远心光路，收敛物方发光取样点的各个主光线和光轴的角度，第一胶合透镜和第二胶合透镜的主要作用是平衡486nm-656nm内不同波段成像的轴向色差和垂轴色差，液态透镜5主要是调整补偿像面位置，第一透镜8是对应像方视野的远心光路，收敛到像方的各个主光线和光轴的角度，保证整个系统的像面大小和光学倍率；上述各透镜的曲率和材料均通过像差校正的优化，位置不会发生改变，从而能够提高整个远心光学系统的稳定性。

请参阅图1，为了限制光束或限制视场(成像范围)大小，本实施例的远心光学系统中还可设置光阑200，所述光阑200设置于所述第一透镜组100和所述第二透镜组300之间，另外，所述光阑200还可用于对光束进行整形优化，提高光束质量；作为示例，所述光阑200例如可以是透镜的边缘、框架或特别设置的带孔屏，也就是说，在其他实施例中，所述远心光学系统也可不专门设置光阑200，而利用透镜的边缘、框架等作为光阑200使用。

本实施例的远心光学系统可应用到远心镜头中，利用该远心镜头针对非平面(曲面、台阶面等)特征物体做检测时，能够做到快速同时对焦清晰，提高检测效率；由于采用液态透镜5实现对焦，在对焦过程中各镜片没有位移，稳定性更好；本发明的远心光学系统及远心镜头不用设置驱动电机，不仅整体体积更小，结构更紧凑，而且成本更低。

下面将结合一个具体示例来说明本发明的技术方案。

请参阅图1，在本示例中，所述远心光学系统采用6组8片的光学模型(在其他示例中，也可以采用其他合适的光学模型)，透镜的物面是指该透镜朝向物侧的一面，而像面是该透镜朝向像侧的一面。在该示例中，所述远心光学系统的各透镜的形状和曲率参数如下：第二透镜1的物面为凸球面，曲率半径47.7mm，像面为凸球面，曲率半径-47.7mm；第三透镜2的物面为凸球面，曲率半径20.7mm，像面为凹球面，曲率半径63.4mm；第二胶合透镜的第一片透镜(定义为第六透镜3)物面为凸球面，曲率半径17.2mm，像面为凸球面，曲率半径-17.2mm；第二胶合透镜的第二片透镜(定义为第七透镜4)的物面为凹球面，曲率半径与第六透镜3的像面的曲率半径一致，第七透镜4的像面为凹球面，曲率半径6.7mm；液态透镜5，通过施加在其上的电流或电压改变其像面和物面的曲率状态，从而改变整个远心光学系统的对焦位置，完成不同工作距离下的对焦；第一胶合透镜的第一片透镜(定义为第四透镜6)的物面为凹球面，曲率半径-17.76mm，像面为凹球面，曲率半径17.76mm；第一胶合透镜第二片透镜(定义为第五透镜7)物面为凸球面，曲率半径与第四透镜6的像面的曲率半径一致，像面为凸球面，曲率半径-12.88mm。第一透镜8物面为凸球面，曲率半径54.0mm，第一透镜8的像面为凸球面，曲率半径-54.0mm；其中，为了保证成像质量，各透镜的口径偏差不大，各透镜的曲率半径的公差约束在牛顿环3个光圈范围内。需要说明的是，所述各透镜的形状参数可以根据需要进行灵活的调整，并不限于上述列举的参数。

在本示例中，该远心光学系统的各透镜及光阑300之间的光学间隔参数如下：第二透镜1到第三透镜2的间隔为2.000mm，公差+/-0.2mm；第三透镜2到第二胶合透镜的光学间隔为3.111mm,公差+/-0.1mm；第二胶合透镜到光阑的光学间隔为4.959mm,公差+/-0.03mm，光阑到液态透镜5的光学间隔为1.979mm,公差+/-0.01mm；液态透镜5到第一胶合透镜的光学间隔为1.540mm,公差+/-0.02mm；第一胶合透镜到第一透镜8的光学间隔为19.495mm，公差+/-0.02mm；第一透镜8到远心光学系统的像面光学间隔30.258mm，公差+/-0.03mm。需要说明的是，所述的光学间隔可以根据需要进行灵活的调整，并不限于上述列举的尺寸。

在本示例中，所述远心光学系统中，除所述液态透镜5外的其他透镜为玻璃透镜。具体地，所述液态透镜5例如可采用康宁公司的A-39N(当然也可采用其他型号的能够满足光路要求的液态透镜5)，该液态透镜5根据驱动电压的不同，曲率形态也不同，从而对应不同的工作距离；在一具体示例中，可利用它在驱动电压30V\35V\46V(当然也可以是其他合适的驱动电压)三种电压驱动下的曲率形态，分别对应工作距离45mm\60mm\75mm的远心光学系统；除所述液态透镜5外的其他透镜的材质如下：第二透镜1例如可采用冕牌玻璃，第三透镜2例如可采用重火石玻璃，第六透镜3例如可采用重冕玻璃，第七透镜4例如可采用重火石玻璃，第四透镜6例如可采用重火石玻璃，第五透镜7例如可采用采用重镧冕玻璃，第一透镜8例如可采用重火石玻璃。需要说明的是，该示例的远心光学系统的材料可根据实际情况进行调整，并不限于上述形状和尺寸；可以理解的是，在其他实施例中，所述远心光学系统的除液态透镜5之外的各透镜也可以采用玻璃透镜与塑胶透镜的组合，或者全部采用塑胶透镜。

在本示例中，所述远心光学系统的工作波长介于486nm-656nm之间，通过不同折射率和色散系数的胶合透镜(上述第一胶合透镜和第二胶合透镜)对整个系统的轴向色差和垂轴色差做了补偿校正；所述远心光学系统的最大的半视场为7mm；所述远心光学系统的工作距离介于40mm-80mm之间，譬如45mm，60mm，75mm或者其他合适的值。

图2-6分别示出了工作距离为45mm的远心光学系统的场曲(Field Curvature)图、畸变(Distortion)图、傅里叶变换的调制传递函数(FFT MTF)图、像面照度图及弥撒图等性能图；图7-11分别示出了工作距离为60mm的远心光学系统的场曲(Field Curvature)图、畸变(Distortion)图、傅里叶变换的调制传递函数(FFT MTF)图、像面照度图及弥撒图等性能图；图12-16分别示出了工作距离为75mm的远心光学系统的场曲(Field Curvature)图、畸变(Distortion)图、傅里叶变换的调制传递函数(FFT MTF)图、像面照度图及弥撒图等性能图。

图2示出了工作距离为45mm的远心光学系统的场曲(Field Curvature)图，图3示出了该工作距离为45mm的远心光学系统在工作波长为486.1nm、587.6nm和656.3nm时的畸变(Distortion)图；图7示出了工作距离为60mm的远心光学系统的场曲(Field Curvature)图，图8示出了该工作距离为60mm的远心光学系统在工作波长为486.1nm、587.6nm和656.3nm时的畸变(Distortion)图；图12示出了工作距离为75mm的远心光学系统的场曲(Field Curvature)图，图13示出了该工作距离为75mm的远心光学系统在工作波长为486.1nm、587.6nm和656.3nm时的畸变(Distortion)图；在场曲(Field Curvature)图中，实线代表子午(Tangential)曲线，而虚线代表弧矢(Sagittal)曲线，横坐标是毫米，纵坐标对应定焦光学系统的(半)视场区间Y+，在畸变(Distortion)图中，横坐标是畸变百分比，纵坐标对应定焦光学系统对应的(半)视场区间Y+，3条曲线分别代表该定焦光学系统在波长为486.1nm、587.6nm和656.3nm时畸变(Distortion)图，需要说明的是，由于本发明的远心光学系统旋转对称，因此图2、图3、图5、图6、图7、图8、图10、图11、图12、图13、图15及图16只研究半视场的性能。从上述不同工作距离的远心光学系统的场区图及畸变图中可以看出一般最大的畸变会出现在视场的整个边缘位置，畸变是按照视场从小到大逐渐增加的规律分布的，最大畸变为0.728％。

图4示出了工作距离为45mm的远心光学系统的傅里叶变换的调制传递函数(FFTMTF)图；图9示出了工作距离为60mm的远心光学系统的傅里叶变换的调制传递函数(FFTMTF)图；图14示出了工作距离为75mm的远心光学系统的傅里叶变换的调制传递函数(FFTMTF)图；在上述各傅里叶变换的调制传递函数(FFT MTF)图中，横坐标为空间频率，纵坐标为光学传递函数模数(Modulus of the OTF)，实线代表子午(Tangential)曲线，而虚线代表弧矢(Sagittal)曲线，从图中可以看出在工作波段下，整个光学系统的空间传递函数，这是整个光学系统在这个波段下工作的性能参数之一，是整个系统分辨率评价的方式，上述各傅里叶变换的调制传递函数(FFT MTF)图中示出了不同视场的对应的子午和弧矢曲线图。

图5示出了工作距离为45mm的远心光学系统的像面照度图；图10示出了工作距离为60mm的远心光学系统的像面照度图；图15示出了工作距离为75mm的远心光学系统的像面照度图；在上述各像面照度图中，横坐标为(半)视场区间，纵坐标为相对照度(RelativeIllumination)。相对照度主要体现光线经过光学系统后像面不同的区域内光照分布的情况，体现了不同视场光照度的衰减情况，是评价整个光学系统像面照度的重要指标。上述各像面照度图中的像面照度曲线在0.9-1.0之间，说明随着视场大小的变化照度的均匀性也会有相应的变化，随视场的增大，像面照度逐渐下降。

图6示出了工作距离为45mm的远心光学系统在波长为486.1nm、587.6nm和656.3nm时弥散圆；图11示出了工作距离为60mm的远心光学系统在波长为486.1nm、587.6nm和656.3nm时弥散圆；图16示出了工作距离为75mm的远心光学系统在波长为486.1nm、587.6nm和656.3nm时弥散圆图；上述各弥散圆分别体现了工作距离为45mm、60mm和75mm的远心光学系统在不同视场成像像差的情况，不同视场区域内像差的分布，也是评价一个光学系统整体成像特性的一种重要的方式，从图6、图11、图16可观察到各个视场像差已经校到的极限。

综上所述，本实施例的远心光学系统及远心镜头通过将液态材质镜片运用到远心光学系统/远心镜头的光路设计中，将原有固定工作距离对焦的远心镜头拓展为一定范围内可调工作距离的对焦镜头，大大拓展了远心镜头的应用限制，使得视觉检测方案整体硬件成本和工作效率有了显著提升；本发明的远心光学系统及远心镜头可以通过控制液态透镜驱动电压来实时调整整个远心光学系统的对焦位置，完成不同工作距离下快速对焦的目的，这种对焦方式可以实现毫秒级的对焦，效率更高；本发明的远心光学系统及远心镜头，由于采用液态透镜实现对焦，在对焦过程中镜片没有位移，稳定性更好；本发明的远心光学系统及远心镜头不用设置驱动电机，不仅整体体积更小，结构更紧凑，而且成本更低。

在本文的描述中，提供了许多特定细节，诸如部件和/或方法的实例，以提供对本发明实施例的完全理解。然而，本领域技术人员将认识到可以在没有一项或多项具体细节的情况下或通过其他设备、系统、组件、方法、部件、材料、零件等等来实践本发明的实施例。在其他情况下，未具体示出或详细描述公知的结构、材料或操作，以避免使本发明实施例的方面变模糊。

在整篇说明书中提到“一个实施例(one embodiment)”、“实施例(anembodiment)”或“具体实施例(a specific embodiment)”意指与结合实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中，并且不一定在所有实施例中。因而，在整篇说明书中不同地方的短语“在一个实施例中(in one embodiment)”、“在实施例中(inan embodiment)”或“在具体实施例中(in a specific embodiment)”的各个表象不一定是指相同的实施例。此外，本发明的任何具体实施例的特定特征、结构或特性可以按任何合适的方式与一个或多个其他实施例结合。应当理解本文所述和所示的发明实施例的其他变型和修改可能是根据本文教导的，并将被视作本发明精神和范围的一部分。

还应当理解还可以以更分离或更整合的方式实施附图所示元件中的一个或多个，或者甚至因为在某些情况下不能操作而被移除或因为可以根据特定应用是有用的而被提供。

另外，除非另外明确指明，附图中的任何标志箭头应当仅被视为示例性的，而并非限制。此外，除非另外指明，本文所用的术语“或”一般意在表示“和/或”。在术语因提供分离或组合能力是不清楚的而被预见的情况下，部件或步骤的组合也将视为已被指明。

如在本文的描述和在下面整篇权利要求书中所用，除非另外指明，“一个(a)”、“一个(an)”和“该(the)”包括复数参考物。同样，如在本文的描述和在下面整篇权利要求书中所用，除非另外指明，“在…中(in)”的意思包括“在…中(in)”和“在…上(on)”。

本发明所示实施例的上述描述(包括在说明书摘要中所述的内容)并非意在详尽列举或将本发明限制到本文所公开的精确形式。尽管在本文仅为说明的目的而描述了本发明的具体实施例和本发明的实例，但是正如本领域技术人员将认识和理解的，各种等效修改是可以在本发明的精神和范围内的。如所指出的，可以按照本发明所述实施例的上述描述来对本发明进行这些修改，并且这些修改将在本发明的精神和范围内。

本文已经在总体上将系统和方法描述为有助于理解本发明的细节。此外，已经给出了各种具体细节以提供本发明实施例的总体理解。然而，相关领域的技术人员将会认识到，本发明的实施例可以在没有一个或多个具体细节的情况下进行实践，或者利用其它装置、系统、配件、方法、组件、材料、部分等进行实践。在其它情况下，并未特别示出或详细描述公知结构、材料和/或操作以避免对本发明实施例的各方面造成混淆。

因而，尽管本发明在本文已参照其具体实施例进行描述，但是修改自由、各种改变和替换意在上述公开内，并且应当理解，在某些情况下，在未背离所提出发明的范围和精神的前提下，在没有对应使用其他特征的情况下将采用本发明的一些特征。因此，可以进行许多修改，以使特定环境或材料适应本发明的实质范围和精神。本发明并非意在限制到在下面权利要求书中使用的特定术语和/或作为设想用以执行本发明的最佳方式公开的具体实施例，但是本发明将包括落入所附权利要求书范围内的任何和所有实施例及等同物。因而，本发明的范围将只由所附的权利要求书进行确定。

Claims (9)

1.一种远心光学系统，其特征在于，所述远心光学系统包括：

从物侧向像侧沿所述远心光学系统的主光轴依次设置的第一透镜组和第二透镜组；

其中，所述第二透镜组从物侧向像侧依次包括液态透镜、第一胶合透镜及第一透镜，通过控制所述液态透镜的驱动电压或驱动电流来调整所述远心光学系统的对焦位置；

所述液态透镜与所述第一胶合透镜之间的光学间隔介于1.520mm-1.560mm之间；所述第一胶合透镜与所述第一透镜之间的光学间隔介于19.475mm-19.515mm之间；所述第一透镜与所述远心光学系统的像面之间的光学间隔介于30.228mm-30.288mm之间；

所述第一透镜为双凸透镜；所述第一胶合透镜包括第四透镜和第五透镜，所述第四透镜位于所述液态透镜与所述第五透镜之间；其中，所述第四透镜为双凹透镜，所述第五透镜为双凸透镜；

所述第一透镜组从物侧向像侧依次包括第二透镜、第三透镜和第二胶合透镜，所述第二透镜为双凸透镜，所述第三透镜为凸凹透镜，所述第二胶合透镜包括第六透镜和第七透镜，所述第六透镜位于所述第三透镜与所述第七透镜之间；其中，所述第六透镜为双凸透镜，所述第七透镜为双凹透镜。

2.根据权利要求1所述的远心光学系统，其特征在于，所述远心光学系统还包括光阑，所述光阑设置于所述第一透镜组和所述第二透镜组之间。

3.根据权利要求2所述的远心光学系统，其特征在于，所述第一透镜组与所述光阑之间的光学间隔介于4.929mm-4.989mm之间；所述光阑与所述第二透镜组之间的光学间隔介于1.969mm-1.989mm之间。

4.根据权利要求1所述的远心光学系统，其特征在于，所述第二透镜与所述第三透镜之间的光学间隔介于1.8mm-2.2mm之间；所述第三透镜与所述第二胶合透镜之间的光学间隔介于3.011mm-3.211mm之间。

5.根据权利要求1所述的远心光学系统，其特征在于，所述远心光学系统的工作波长介于486nm-656nm之间。

6.根据权利要求1所述的远心光学系统，其特征在于，所述远心光学系统中，除所述液态透镜外的其他透镜为玻璃透镜。

7.根据权利要求1所述的远心光学系统，其特征在于，所述液态透镜包括驱动电路组件，所述驱动电路组件用于向所述液态透镜上施加驱动电压或驱动电流。

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的远心光学系统，其特征在于，所述远心光学系统的工作距离介于40mm-80mm之间。

9.一种远心镜头，其特征在于，所述镜头包括，权利要求1-8中任意一项所述的远心光学系统。

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