CN114355586B - 光学镜头和摄像设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种光学镜头和摄像设备。所述光学镜头包括沿从光线输入侧指向光线输出侧的光轴方向依次设置的第一镜片组和第二镜片组；所述第一镜片组包括沿所述光轴方向依次设置的六镜片，所述第一镜片组的六镜片的通光口径处于325毫米至10毫米的范围内，沿所述光轴方向，所述第一镜片组的六镜片的通光口径逐渐减小；所述第二镜片组包括沿所述光轴方向依次设置的七镜片，所述第二镜片组的七镜片的通光口径处于14毫米至35毫米的范围内。本申请实施例所提供的光学镜头和摄像设备能满足大视场成像的要求。

Description

光学镜头和摄像设备

技术领域

本申请涉及一种光学镜头和摄像设备。

背景技术

在现代自动化精密生产中，会对体积或面积很小的零部件作精密测量，以保证其质量与精度。

对于体积或面积较大的电子线路板，其上的电子元器件排布及数量都越来越多，尺寸也是达到微米级。一般的测量或定位设备是很难达到这样级别的精度。

现有的解决方案是：采用多个镜头拍摄多张照片，并使用软件拼接的方式来形成一幅较大的图片，最后对其中的电子元器件进行测量及定位。

这种对拼接的图片进行测量得出的结果有时会与实际的位置上有较大的差距。

故，有必要提出一种新的技术方案，以解决上述技术问题。

发明内容

本申请的目的在于提供一种光学镜头和摄像设备，其满足大视场成像的要求。

为解决上述问题，本申请实施例的技术方案如下：

第一方面，提供一种光学镜头，所述光学镜头包括沿从光线输入侧指向光线输出侧的光轴方向依次设置的第一镜片组和第二镜片组；所述第一镜片组包括沿所述光轴方向依次设置的六镜片，所述第一镜片组的六镜片的通光口径处于325毫米至10毫米的范围内，沿所述光轴方向，所述第一镜片组的六镜片的通光口径逐渐减小；所述第二镜片组包括沿所述光轴方向依次设置的七镜片，所述第二镜片组的七镜片的通光口径处于14毫米至35毫米的范围内。

第二方面，提供一种摄像设备，所述摄像设备包括图像传感芯片和如权利要求1至9中任意一项所述的光学镜头，所述图像传感芯片设置于所述光学镜头的光线输出侧，所述图像传感芯片的靶面面向所述光学镜头。

在本申请实施例中，所述前镜筒中的镜片的通光口径均设置为较大(通光口径大于300毫米)，可以满足大视场成像的要求(满足较大物体的测量或监视，一次成像可以看到视场直径为300mm的产品)，因此可以实现对大面积产品进行一次性的测量定位等，减少多镜头(有差异)拼接带来的误差，提高了测量精度和测量效率，大视场高光通量使像面均匀亮度一致，成像高清无畸变不会有人为或其他因素造成误判或不良，双远心镜头的设计更是提高了对准或读取的精度，也提高了测量效率。

此外，通过设置两镜片组共13枚镜片，以及将镜片的有效通光口径的收小，可以消除各种像差以提高分辨率。

此外，由于光阑设置在光学系统的中间部位，并且位于所述第一镜片组的焦面位置、所述第二镜片组的物面位置，因此满足将所述第一镜片组、所述第二镜片组构成物方远心光路的条件，达到超高分辨率和像面的均匀一致的效果，因此可以实现大视场、高分辨率、低畸变的双远心镜头(对准和读取的精度高)。

此外，由于采用多达13枚镜片组成的光学系统来实现畸变的矫正，使整个光学系统的畸变值小于0.1％，这对大视场物体的成像真实还原起到非常大的作用，畸变小于1％的高还原图像更适合于精密观察和测量，满足测量设备对大尺寸的要求。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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是本申请实施例提供的摄像设备的示意图。

图2是图1所示的摄像设备中的光学镜头的前视图。

图3是图1所示的摄像设备中的光学镜头的剖面图。

图4是图3所示的光学镜头的局部放大图。

图5是本申请实施例提供的光学镜头的前镜筒的立体图。

图6是图5所示的前镜筒的剖面图。

图7是本申请实施例提供的光学镜头的前镜筒与第一中间筒连接处的连接环的立体图。

图8是图7所示的连接环的剖面图。

图9是本申请实施例提供的光学镜头的第一中间筒的立体图。

图10是图9所示的第一中间筒的剖面图。

图11是本申请实施例提供的光学镜头的第二中间筒的立体图。

图12是图11所示的第二中间筒的剖面图。

图13是本申请实施例提供的光学镜头的第二中间筒与后镜筒的连接筒的立体图。

图14是图13所示的连接筒的剖面图。

图15是本申请实施例提供的光学镜头的后镜筒的立体图。

图16是图15所示的后镜筒的剖面图。

图17是本申请实施例提供的光学镜头与相机连接的接口环的立体图。

图18是图17所示的接口环的剖面图。

图19是本申请实施例提供的光学镜头的后镜筒中第十三镜片的锁紧压圈的立体图。

图20是图19所示的第十三镜片的锁紧压圈的剖面图。

图21是本申请实施例提供的光学镜头的后镜筒中第十二镜片的锁紧压圈的立体图。

图22是图21所示的第十二镜片的锁紧压圈的剖面图。

图23是本申请实施例提供的光学镜头的后镜筒中第十镜片的锁紧压圈的立体图。

图24是图23所示的第十镜片的锁紧压圈的剖面图。

图25是本申请实施例提供的光学镜头的后镜筒中第九镜片的锁紧压圈的立体图。

图26是图25所示的第九镜片的锁紧压圈的剖面图。

图27是本申请实施例提供的光学镜头的后镜筒中第八镜片的锁紧压圈的立体图。

图28是图27所示的第八镜片的锁紧压圈的剖面图。

图29是本申请实施例提供的光学镜头的后镜筒中第七镜片的锁紧压圈兼光阑的立体图。

图30是图29所示的第七镜片的锁紧压圈兼光阑的剖面图。

图31是本申请实施例提供的光学镜头的前镜筒中第六镜片的锁紧压圈的立体图。

图32是图31所示的第六镜片的锁紧压圈结构的剖面图。

图33是本申请实施例提供的光学镜头的前镜筒中第三镜片的锁紧压圈的立体图。

图34是图33所示的第三镜片的锁紧压圈的剖面图。

图35是本申请实施例提供的光学镜头的前镜筒中第二镜片的锁紧压圈的立体图。

图36是图35所示的第二镜片的锁紧压圈的剖面图。

图37是本申请实施例提供的光学镜头的前镜筒中第一镜片的锁紧压圈的立体图。

图38是图37所示的第一镜片的锁紧压圈的剖面图。

图39至图51是本申请实施例提供的光学镜头中第一镜片至第十三镜片的示意图。

图52是本申请实施例提供的光学镜头的畸变图。

图53是本申请实施例提供的光学镜头的分辨率图。

图54是本申请实施例提供的光学镜头的相对照度图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域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，都属于本申请保护的范围。

本申请实施例提供了一种摄像设备，如图1所示，所述摄像设备包括图像传感芯片和光学镜头，所述图像传感芯片设置于所述光学镜头的光线输出侧，所述图像传感芯片的靶面面向所述光学镜头。

如图2至图51所示，所述光学镜头包括沿从光线输入侧指向光线输出侧的光轴方向依次设置的第一镜片组和第二镜片组。

所述第一镜片组包括沿所述光轴方向依次设置的六镜片，所述第一镜片组的六镜片的通光口径处于325毫米至10毫米的范围内，沿所述光轴方向，所述第一镜片组的六镜片的通光口径逐渐减小。

所述第二镜片组包括沿所述光轴方向依次设置的七镜片，所述第二镜片组的七镜片的通光口径处于14毫米至35毫米的范围内。

所述第一镜片组的六镜片包括沿所述光轴方向依次设置的第一镜片C1、第二镜片C2、第三镜片C3、第四镜片C4、第五镜片C5和第六镜片C6。

所述第二镜片组的七镜片包括沿所述光轴方向依次设置的第七镜片C7、第八镜片C8、第九镜片C9、第十镜片C10、第十一镜片C11、第十二镜片C12和第十三镜C13。

所述光学镜头还包括沿所述光轴方向依次设置的前镜筒1、第一中间筒3、第二中间筒4和后镜筒6，所述第一中间筒3的两端分别与所述前镜筒1的一端和所述第二中间筒4的一端结合，所述第二中间筒4的另一端于所述后镜筒6的一端接合。具体地，所述前镜筒1包括第一开口和第二开口，所述第一开口朝向所述光线输入侧，所述第二开口朝向所述光线输出侧，所述第二开口的直径小于所述第一开口的直径，所述第一中间筒3包括第三开口和第四开口，所述第三开口朝向所述光线输入侧，所述第四开口朝向所述光线输出侧，所述第三开口嵌入到所述第二开口内，所述第二中间筒4包括第五开口和第六开口，所述第五开口朝向所述光线输入侧，所述第六开口朝向所述光线输出侧，所述第五开口嵌入到所述第四开口内，所述后镜筒6包括第七开口和第八开口，所述第七开口朝向所述光线输入侧，所述第八开口朝向所述光线输出侧，所述第六开口嵌入到所述第七开口内。

所述前镜筒1的壳体的厚度大于所述第一中间筒3的壳体的厚度，所述第一中间筒3的壳体的厚度大于所述第二中间筒4的厚度，所述第二中间筒4的壳体的厚度沿所述光轴方向逐渐减小。

所述第一镜片C1设置于所述前镜筒1内，所述第一镜片C1设置于所述前镜筒1的所述第一开口的内壁。

所述第二镜片C2、所述第三镜片C3、所述第四镜片C4设置于所述第一中间筒3内，并且所述第二镜片C2、所述第三镜片C3和所述第四镜片C4位于所述第一中间筒3的内壁中靠近所述第三开口的位置处，即，所述第二镜片C2、所述第三镜片C3和所述第四镜片C4位于所述第一中间筒3与所述前镜筒1嵌合的位置，所述第三镜片C3和所述第四镜片C4相贴合，第三锁紧压圈15与所述第二镜片C2的边缘和所述第三镜片C3的边缘相抵接，所述第二镜片C2突出于所述第三开口外。

所述第五镜片C5和所述第六镜片C6设置于所述第二中间筒4内，并且所述第五镜片C5位于所述第二中间筒4的内壁中靠近所述第五开口的位置。

所述第七镜片C7、所述第八镜片C8、所述第九镜片C9、所述第十镜片C10、所述第十一镜片C11、所述第十二镜片C12和所述第十三镜片C13设置于所述后镜筒6内。

所述后镜筒6的内壁设置有多个台阶部，所述第七镜片C7、所述第八镜片C8、所述第九镜片C9、所述第十镜片C10、所述第十一镜片C11、所述第十二镜片C12和所述第十三镜片C13卡设于多个所述台阶部中。

所述前镜筒1包括第一直筒腔室和第一收缩腔室，所述第一直筒腔室与所述第一收缩腔室相连，所述第一直筒腔室的直径与所述第一开口的直径相等或大致相等，所述第一收缩腔室的直径自与所述第一开口的直径相等的数值起沿所述光轴方向逐渐减小至与所述第二开口的直径相等的数值。

所述第一镜片C1设置于所述第一直筒腔室内。

所述第一中间筒3包括第二直筒腔室和第二收缩腔室，所述第二直筒腔室与所述第二收缩腔室相连，所述第二直筒腔室的直径与所述第三开口的直径相等或大致相等，所述第二收缩腔室的直径自与所述第三开口的直径相等或大致相等的数值起沿所述光轴方向逐渐减小至与所述第四开口的直径相等或大致相等的数值。

所述第二镜片C2、所述第三镜片C3、所述第四镜片C4设置于所述第二直筒腔室内。

所述第二中间筒4包括第三收缩腔室，所述第三收缩腔室的直径自与所述第五开口的直径相等或大致相等的数值起沿所述光轴方向逐渐减小至与所述第六开口的直径相等或大致相等的数值。

所述第五镜片C5、所述第六镜片C6均设置于所述第三收缩腔室内。

所述后镜筒6包括扩张腔室，所述扩张腔室的直径自与所述第六开口的直径相等或大致相等的数值起沿所述光轴方向逐渐减小至与所述第八开口的直径相等或大致相等的数值。

所述第一镜片C1的通光口径小于所述第三镜片C3的通光口径的两倍。所述第一镜片C1的通光口径大于所述第三镜片C3的通光口径与所述第四镜片C4的通光口径之和，所述第一镜片C1的通光口径大于所述第四镜片C4的通光口径的两倍。所述第四镜片C4的通光口径大于所述第五镜片C5的通光口径的三倍。所述第五镜片C5的通光口径大于所述第六镜片C6的通光口径的三倍。所述第七镜片C7的通光口径大于所述第六镜片C6的通光口径。所述第七镜片C7的通光口径小于所述第八镜片C8的通光口径。所述第八镜片C8的通光口径等于所述第九镜片C9的通光口径。

沿所述光轴方向，所述第九镜片C9、所述第十镜片C10、所述第十一镜片C11、所述第十二镜片C12、所述第十三镜片C13的通光口径逐渐增加。

所述第十三镜片C13的通光口径大于所述第七镜片C7的通光口径的两倍，且所述第十三镜片C13的通光口径小于所述第八镜片C8的通光口径的两倍。

所述第一镜片C1的通光口径处于315毫米至325毫米的范围内。所述第二镜片C2的通光口径处于165毫米至175毫米的范围内。所述第三镜片C3的通光口径处于155毫米至165毫米的范围内。所述第四镜片C4的通光口径处于145毫米至155毫米的范围内。所述第五镜片C5的通光口径处于40毫米至45毫米的范围内。所述第六镜片C6的通光口径处于10毫米至14毫米的范围内。所述第七镜片C7的通光口径处于14毫米至18毫米的范围内。所述第八镜片C8的通光口径处于17毫米至21毫米的范围内。所述第九镜片C9的通光口径处于17毫米至21毫米的范围内。所述第十镜片C10的通光口径处于20毫米至24毫米的范围内。所述第十一镜片C11的通光口径处于22毫米至26毫米的范围内。所述第十二镜片C12的通光口径处于26毫米至30毫米的范围内。所述第十三镜片C13的通光口径处于31毫米至35毫米的范围内。

所述第十一镜片C11和所述第十二镜片C12相贴合，即，所述第十一镜片C11和所述第十二镜片C12紧密结合为一胶合镜，所述第十一镜片C11的所述第二十二表面和所述第十二镜片C12的所述第二十三表面相贴合。

所述第三镜片C3与所述第四镜片C4相贴合，即，所述第三镜片C3和所述第四镜片C4紧密结合为一胶合镜，所述第三镜片C3的第六表面与所述第四镜片C4的第七表面相贴合。

所述光学镜头还包括光阑12，所述光阑12设置于所述第六镜片C6和所述第七镜片C7之间，并且所述光阑12设置于所述后镜筒6内，并且，所述光阑12设置于所述第六镜片C6和所述第七镜片C7之间。所述光阑12用于消除杂散反光。

所述第一镜片C1朝向光线输入侧的第一表面的曲率半径为385.26毫米，朝向光线输出侧的第二表面的曲率半径为1585毫米，所述第一表面和所述第二表面均为外凸曲面。所述第一镜片C1的中心厚度为52.6毫米，材料为H-K9L，通光口径为320.5毫米。

所述第二镜片C2朝向光线输入侧的第三表面的曲率半径为169.95毫米，朝向光线输出侧的第四表面的曲率半径为589.3毫米，所述第三表面为外凸曲面，所述第四表面为内凹曲面。所述第二镜片C2的中心厚度为24.6毫米，材料为H-ZK10L，通光口径为170.5毫米。第二镜片C2与第一镜片C1的相邻侧的中心间距为228.9毫米。

所述第三镜片C3朝向光线输入侧的第五表面的曲率半径为3698.64毫米，朝向光线输出侧的第六表面为平面，所述第五表面为内凹曲面。所述第三镜片C3的中心厚度为8毫米，材料为H-F4，通光口径为160.8毫米。第三镜片C3与第二镜片C2的相邻侧的中心间距为9毫米。

所述第四镜片C4朝向光线输入侧的第七表面为平面，朝向光线输出侧的第八表面的曲率半径为210.5毫米，所述第八表面为内凹曲面。所述第四镜片C4的中心厚度为12.8毫米，材料为H-F4，通光口径为150毫米。第四镜片C4的第七表面和第三镜片C3的第六表面接触。

所述第五镜片C5朝向光线输入侧的第九表面的曲率半径为107.5毫米，朝向光线输出侧的第十表面为平面，所述第九表面为内凹曲面。所述第五镜片C5的中心厚度为4.6毫米，材料为H-ZF3，通光口径为43毫米。第五镜片C5与第四镜片C4的相邻侧的中心间距为194.6毫米。

所述第六镜片C6朝向光线输入侧的第十一表面为平面，朝向光线输出侧的第十二表面的曲率半径为126.7毫米，所述第十二表面为外凸曲面。所述第六镜片C6的中心厚度为5.2毫米，材料为H-ZBAF20，通光口径为28毫米。第六镜片C6与第五镜片C5的相邻侧的中心间距为37.5毫米。

所述第六镜片C6后设置有光阑12，通光口径为12毫米。

所述第七镜片C7朝向光线输入侧的第十三表面的曲率为38.6毫米，朝向光线输出侧的第十四表面的曲率为1092.6毫米，所述第十三表面为外凸曲面，所述第十四表面为内凹曲面。所述第七镜片C7的中心厚度为2.7毫米，材料为H-LAK53A，通光口径为16毫米。第七镜片C7与第六镜片C6的相邻侧的中心间距为23.1毫米。

所述第八镜片C8朝向光线输入侧的第十五表面的曲率为74.32毫米，朝向光线输出侧的第十六表面为平面，所述第十五表面为内凹曲面。所述第八镜片C8的中心厚度为0.9毫米，材料为H-ZF4A，通光口径为19毫米。第八镜片C8与第七镜片C7的相邻侧的中心间距为14.9毫米。

所述第九镜片C9朝向光线输入侧的第十七表面为平面，朝向光线输出侧的第十八表面的曲率半径为31.4毫米，所述第十八表面均为内凹曲面。所述第九镜片C9的中心厚度为1.1毫米，材料为H-ZF4A，通光口径为19毫米。第八镜片C8的第十六表面和第九镜片C9的第十七表面接触。

所述第十镜片C10朝向光线输入侧的第十九表面的曲率半径为11.97毫米，朝向光线输出侧的第二十表面的曲率半径为14.7毫米，所述第十九表面为内凹曲面，所述第二十表面为外凸曲面。所述第十镜片C10的中心厚度为4.8毫米，材料为H-ZF6，通光口径为22毫米。第十镜片C10与第九镜片C9的相邻侧的中心间距为4.7毫米。

所述第十一镜片C11朝向光线输入侧的第二十一表面的曲率半径为48.56毫米，朝向光线输出侧的第二十二表面为平面，所述第二十一表面为内凹曲面。所述第十一镜片C11的中心厚度为2.2毫米，材料为H-ZF6，通光口径为24毫米。第十一镜片C11与第十镜片C10的相邻侧的中心间距为0.5毫米。

所述第十二镜片C12朝向光线输入侧的第二十三表面为平面，朝向光线输出侧的第二十四表面的曲率半径为26.7毫米，所述第二十四表面均为外凸曲面。所述第十二镜片C12的中心厚度为6.1毫米，材料为H-LAK5A，通光口径为28毫米。第十二镜片C12的第二十三表面和第十一镜片C11的第二十二表面接触。

所述第十三镜片C13朝向光线输入侧的第二十五表面的曲率半径为62.97毫米，朝向光线输出侧的第二十六表面的曲率半径为86.7毫米，所述第二十五表面和所述第二十六表面均为外凸曲面。所述第十三镜片C13的中心厚度为7.2毫米，材料为H-LAK5A，通光口径为33毫米。第十三镜片C13与第十二镜片C12的相邻侧的中心间距为3.8毫米。第十三镜片C13的第二十六表面与成像平面的中心间距为43毫米。

所述光学镜头还包括接口环7，所述接口环7与所述后镜筒6相卡设。所述接口环7与所述摄像设备中设置有所述图像传感芯片的摄像机的入光口相卡合。所述接口环7朝向光线输入侧的一端的内表面设置有环状凸起，所述后镜筒6朝向光线输出侧的一端的外表面设置有环状凹槽，所述接口环7的环状凸起与所述后镜筒6的环状凹槽相卡设。所述接口环7的外表面设置有锁扣孔，所述锁扣孔用于与摄像机相锁扣。

所述光学镜头还包括第一锁紧压圈17、第二锁紧压圈16、第三锁紧压圈15、第四锁紧压圈14、第五锁紧压圈13、第六锁紧压圈11、第七锁紧压圈10、第八锁紧压圈9、第九锁紧压圈8。

所述第一锁紧压圈17设置于所述前镜筒1内，所述第一锁紧压圈17与所述第一镜片C1的边缘相抵接。所述第二锁紧压圈16设置于所述第一中间筒3内，所述第二锁紧压圈16与所述第二镜片C2的边缘相抵接。所述第三锁紧压圈15设置于所述第一中间筒3内，所述第三锁紧压圈15与所述第三镜片C3的边缘相抵接。所述第四锁紧压圈14设置于所述第二中间筒4内，所述第四锁紧压圈14与所述第五镜片C5的边缘相抵接。所述第五锁紧压圈13设置于所述第二中间筒4内，所述第六镜片C6的边缘与所述第五锁紧压圈13相抵接。

所述第六锁紧压圈11设置于所述后镜筒6内，所述第七镜片C7的边缘与所述第六锁紧压圈11相抵接。

所述第七锁紧压圈10设置于所述后镜筒6内，所述第十镜片C10的边缘与所述第七锁紧压圈10相抵接。所述第八锁紧压圈9设置于所述后镜筒6内，所述第十二镜片C12的边缘与所述第八锁紧压圈9相抵接。所述第九锁紧压圈8设置于所述后镜筒6内，所述第十三镜片C13的边缘与所述第九锁紧压圈8相抵接。

所述前镜筒1朝向光线输出侧的一端设置有环绕所述前镜筒1的中心轴设置的第一卡设部，所述第一中间筒3朝向所述光线输入侧的一端的外表面设置有环绕所述第一中间筒3的中心轴设置的第二卡设部，所述第一卡设部与所述第二卡设部相嵌合。

所述第一中间筒3朝向光线输出侧的一端的内表面设置有环绕所述第一中间筒3的中心轴设置的第三卡设部，所述第二中间筒4朝向所述光线输入侧的一端的外表面设置有环绕所述第二中间筒4的中心轴设置的第四卡设部，所述第三卡设部与所述第四卡设部相嵌合。

作为一种改进，所述前镜筒1与所述第一直筒腔室对应的部分的内表面层叠设置有至少三个折射率不同的透明材料层，层叠设置的至少三个透明材料层构成一反射镜，所述反射镜用于将射向所述前镜筒1与所述第一直筒腔室对应的部位的内表面的光线反射回所述前镜筒1内，以减少光线损失。

所述前镜筒1与所述第一收缩腔室对应的部分的内表面设置为凹凸不平状。所述第一中间筒3与所述第二收缩腔室对应的部分的内表面设置为凹凸不平状。

所述第一收缩腔室的内表面、所述第二收缩腔室的内表面、所述第三收缩腔室的内表面设置有吸光材料。

所述第一锁紧压圈17、所述第二锁紧压圈16、所述第三锁紧压圈15、所述第四锁紧压圈14、所述第五锁紧压圈13、所述第六锁紧压圈11、所述第七锁紧压圈10、所述第八锁紧压圈9、所述第九锁紧压圈8均包括刚性主体和柔性缓冲部，所述刚性主体为环状，所述柔性缓冲部设置于刚性主体朝向所述光学镜头的镜片的边缘，所述柔性缓冲部的材料可例如为橡胶，所述刚性主体的材料可例如为塑料、金属或陶瓷。所述柔性缓冲部为环状，或者，所述柔性缓冲部以圆周阵列的形式环绕所述刚性主体的轴心设置。所述柔性缓冲部与所述光学镜头的镜片紧密接触，这样可以增大所述光学镜头的镜片与所述柔性缓冲部之间的摩擦力，从而防止所述光学镜头的镜片转动或移动。

所述前镜筒1的外表面靠近所述第二开口的位置处设置有支撑墙，所述支撑墙为环状，所述支撑墙围绕所述前镜筒1的中心轴设置在所述前镜筒1的外表面。所述支撑墙的外直径与所述前镜筒1与所述第一直筒腔室对应的部位的外直径相等。

所述第一收缩腔室的侧壁靠近光线输入侧的一端指向所述第一收缩腔室的侧壁靠近光线输出侧的一端的方向与所述第二收缩腔室的侧壁靠近光线输入侧的一端指向所述第二收缩腔室的侧壁靠近光线输出侧的一端的方向共线。

所述光学镜头还包括连接环2，所述连接环2与所述前镜筒1的所述第二开口与所述第一中间筒3的外表面相连，所述前镜筒1靠近所述第二开口的一端嵌入到所述连接环2与所述第一中间筒3的外表面之间的空间中。

所述光学镜头还包括连接筒5，所述连接筒5设置于所述第二中间筒4与所述后镜筒6的连接处，所述连接筒5的一部分搭接在所述第二中间筒4的外表面上，所述连接筒5的另一部分搭接在所述后镜筒6的外表面上。

由于本申请实施例提供的光学镜头可能会被应用在工业领域，工业环境可能具有较大的温度，因此，为了适应温度较高的工业环境，作为一种改进，所述前镜筒1的壳体内嵌有第一隔热膜，所述第一中间筒3的壳体内嵌有第二隔热膜，所述第二中间筒4的壳体内嵌有第三隔热膜，所述后镜筒6的筒壁内嵌有第四隔热膜，所述第一隔热膜、所述第二隔热膜、所述第三隔热膜和所述第四隔热膜的材料可例如为铝箔、镀金属的聚酯、聚酰亚胺薄膜、气凝胶毡等。

所述第一隔热膜与所述前镜筒1的内壁之间具有第一间距，所述第二隔热膜与所述第一中间筒3的内壁之间具有第二间距，所述第三隔热膜与所述第二中间筒4的内壁之间具有第三间距，所述第四隔热膜与所述后镜筒6的内壁之间具有第三间距，所述第一间距、所述第二间距、所述第三间距和所述第四间距中任意两者相等。所述第一隔热膜、所述第二隔热膜、所述第三隔热膜和所述第四隔热膜用于隔绝外界的热量进入到所述光学镜头的内壁，从而防止所述光学镜头的内部空间的空气升温而影响成像效果。

此外，由于设置有所述第一隔热膜、所述第二隔热膜、所述第三隔热膜和所述第四隔热膜，所述光学镜头内的镜片与所述前镜筒1、所述第一中间筒3、所述第二中间筒4、所述后镜筒6不会因为温度差异导致配合不良。

由于所述前镜筒1、所述第一中间筒3、所述第二中间筒4和所述后镜筒6的内壁均为起伏不平状，因此，所述第一隔热膜、所述第二隔热膜、所述第三隔热膜和所述第四隔热膜也分别随着所述前镜筒1、所述第一中间筒3、所述第二中间筒4和所述后镜筒6的内壁设置为起伏不平状。

由于本申请实施例提供的光学镜头所处的工业环境中可能存在不断的振动，这会影响光学镜头的结构稳定性和使用寿命，为此，作为一种改进，所述前镜筒1、所述第一中间筒3、所述第二中间筒4和所述后镜筒6的外表面均设置有结构加强件，所述前镜筒1、所述第一中间筒3、所述第二中间筒4和所述后镜筒6的外表面的结构加强件相互连接。例如，设置于所述前镜筒1、所述第一中间筒3、所述第二中间筒4和所述后镜筒6的外表面的结构加强件为弹簧扣、弹簧扣凹槽，当所述前镜筒1、所述第一中间筒3、所述第二中间筒4和所述后镜筒6组装为一体时，所述弹簧扣与所述弹簧扣凹槽相扣紧。所述结构加强件还可以为螺柱、螺钉等。或者，作为一种改进，本申请实施例提供的光学镜头还包括支架，所述支架为长条状，所述前镜筒1、所述第一中间筒3、所述第二中间筒4和所述后镜筒6的壳体均与所述支架相固定，所述支架的长度方向与所述光轴方向平行。

在本申请实施例中，镜片个数包括但不限于13枚镜片，后镜筒6内镜片的通光口径也可以与前镜筒1内的相近，镜片的结构包括但不限于用单镜片，也可采用几组双胶合或三胶合镜组成，各镜片的通光口径也可以设置为更大的尺寸。

如图52至图54所示，在本申请实施例中，所述前镜筒1中的镜片的通光口径均设置为较大(通光口径大于300毫米)，可以满足大视场成像的要求(满足较大物体的测量或监视，一次成像可以看到视场直径为300mm的产品)，而将所述第十一镜片C11和所述第十二镜片C12组合为一胶合镜可以消色差改变像质，其余单镜片可以充分发挥单镜片对光路的折射作用，可以为增大视场发挥极大的作用，而且单镜片便于加工，工艺性能很好，这在有大靶面成像的产品中竞争力大大提高。采用多枚单镜片及双胶合镜片结构可有效的消除多种像差以达到高分辨率的要求(成像清晰，测量精度高)。

在本申请实施例中可以实现对大面积产品进行一次性的测量定位等，减少多镜头(有差异)拼接带来的误差，提高了测量精度和测量效率，大视场高光通量使像面均匀亮度一致，成像高清无畸变不会有人为或其他因素造成误判或不良，双远心镜头的设计更是提高了对准或读取的精度，也提高了测量效率。

在本申请实施例中，通过设置两镜片组共13枚镜片，以及将镜片的有效通光口径的收小，可以消除各种像差以提高分辨率。

此外，由于光阑12设置在光学系统的中间部位，并且位于所述第一镜片组的焦面位置、所述第二镜片组的物面位置，因此满足将所述第一镜片组、所述第二镜片组构成物方远心光路的条件，达到超高分辨率和像面的均匀一致的效果，因此可以实现大视场、高分辨率、低畸变的双远心镜头(对准和读取的精度高)。

所述光学镜头的所述前镜筒1、所述第一中间筒3、所述第二中间筒4和所述后镜筒6采用金属加工制成，阳极氧化发黑以消除杂散反光。

所述第一镜片组与所述第二镜片组之间采用精密连接螺纹定位连接，所述第二中间筒4与所述后镜筒6之间设置有可调节后焦和偏心的装置，以在调试过程中方便调整，便于生产。

所述光学镜头的后端与摄像机采用可调后截距的方式连接，调整方便，以使人们在更换摄像机后能够进行快捷可靠的调整，从而使得成像清晰，其中与相机连接口选择有C口/M42/M48及F口，适应性更全更广泛。可调试后截距的结构可以对更换各种相机后进行方便快捷的调整使得成像清晰。

在本申请实施例中，由于所述前镜筒1、所述第一中间筒3中的镜片的通光口径较大，可以大大提高光学系统的光通量，大视场成像更切近于物体的实际，减少了各种像差带来的图像失真，提高了测量的准确性。此外，采用大光圈F4.6同样提高了成像质量和像面亮度，利用远心镜头的设计方法可使得整个成像面分辨率和亮度均匀一致。长焦距、大光圈再加上衍射极限的设计使得成像的分辨率得到有效提高。采用衍射极限的设计方法，使各视场的RMS直径在100lp/mm时所有视场的MTF均大于0.5，达到衍射极限，不存在渐晕现象，成像质量好。此外，由于采用多达13枚镜片组成的光学系统来实现畸变的矫正，使整个光学系统的畸变值小于0.1％，可谓是无畸变，对大视场物体的成像真实还原起到非常大的作用，畸变小于1％的高还原图像更适合于精密观察和测量，满足测量设备对大尺寸的要求。此外，远心镜头的设计使得物面的对准精度和像面的读取精度都有了明显的提高，像面的亮度和分辨率、成像均匀性也有了大幅度的提高。

综上，本申请实施例可以实现大倍率的光学镜头成像，从而可以对尺寸更小的半导体元件等电子元件进行测量或识别，以及工艺品质检查，有利于提高产品的良率和生产效率。

综上所述，虽然本申请已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本申请，本领域的普通技术人员，在不脱离本申请的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本申请的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (9)

1.一种光学镜头，其特征在于，所述光学镜头由沿从光线输入侧指向光线输出侧的光轴方向依次设置的第一镜片组和第二镜片组组成；

所述第一镜片组由沿所述光轴方向依次设置的第一镜片、第二镜片、第三镜片、第四镜片、第五镜片和第六镜片组成，所述第一镜片组的六镜片的通光口径处于325毫米至10毫米的范围内，沿所述光轴方向，所述第一镜片组的六镜片的通光口径逐渐减小；

所述第二镜片组由沿所述光轴方向依次设置的第七镜片、第八镜片、第九镜片、第十镜片、第十一镜片、第十二镜片和第十三镜片组成，所述第二镜片组的七镜片的通光口径处于14毫米至35毫米的范围内；

所述第一镜片朝向光线输入侧的第一表面的曲率半径为385.26毫米，朝向光线输出侧的第二表面的曲率半径为1585毫米，所述第一表面和所述第二表面均为外凸曲面；

所述第二镜片朝向光线输入侧的第三表面的曲率半径为169.95毫米，朝向光线输出侧的第四表面的曲率半径为589.3毫米，所述第三表面为外凸曲面，所述第四表面为内凹曲面；

所述第三镜片朝向光线输入侧的第五表面的曲率半径为3698.64毫米，朝向光线输出侧的第六表面为平面，所述第五表面为内凹曲面；

所述第四镜片朝向光线输入侧的第七表面为平面，朝向光线输出侧的第八表面的曲率半径为210.5毫米，所述第八表面为内凹曲面；

所述第五镜片朝向光线输入侧的第九表面的曲率半径为107.5毫米，朝向光线输出侧的第十表面为平面，所述第九表面为内凹曲面；

所述第六镜片朝向光线输入侧的第十一表面为平面，朝向光线输出侧的第十二表面的曲率半径为126.7毫米，所述第十二表面为外凸曲面；

所述第七镜片朝向光线输入侧的第十三表面的曲率为38.6毫米，朝向光线输出侧的第十四表面的曲率为1092.6毫米，所述第十三表面为外凸曲面，所述第十四表面为内凹曲面；

所述第八镜片朝向光线输入侧的第十五表面的曲率为74.32毫米，朝向光线输出侧的第十六表面为平面，所述第十五表面为内凹曲面；

所述第九镜片朝向光线输入侧的第十七表面为平面，朝向光线输出侧的第十八表面的曲率半径为31.4毫米，所述第十八表面均为内凹曲面；

所述第十镜片朝向光线输入侧的第十九表面的曲率半径为11.97毫米，朝向光线输出侧的第二十表面的曲率半径为14.7毫米，所述第十九表面为内凹曲面，所述第二十表面为外凸曲面；

所述第十一镜片朝向光线输入侧的第二十一表面的曲率半径为48.56毫米，朝向光线输出侧的第二十二表面为平面，所述第二十一表面为内凹曲面；

所述第十二镜片朝向光线输入侧的第二十三表面为平面，朝向光线输出侧的第二十四表面的曲率半径为26.7毫米，所述第二十四表面均为外凸曲面；

所述第十三镜片朝向光线输入侧的第二十五表面的曲率半径为62.97毫米，朝向光线输出侧的第二十六表面的曲率半径为86.7毫米，所述第二十五表面和所述第二十六表面均为外凸曲面。

2.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述光学镜头还包括沿所述光轴方向依次设置的前镜筒、第一中间筒、第二中间筒和后镜筒，所述第一中间筒的两端分别与所述前镜筒的一端和所述第二中间筒的一端结合，所述第二中间筒的另一端于所述后镜筒的一端接合；

所述第一镜片设置于所述前镜筒内；

所述第二镜片、所述第三镜片、所述第四镜片设置于所述第一中间筒内；

所述第五镜片和所述第六镜片设置于所述第二中间筒内；

所述第七镜片、所述第八镜片、所述第九镜片、所述第十镜片、所述第十一镜片、所述第十二镜片和所述第十三镜片设置于所述后镜筒内。

3.根据权利要求2所述的光学镜头，其特征在于，所述第一镜片的通光口径小于所述第三镜片的通光口径的两倍；

所述第一镜片的通光口径大于所述第三镜片的通光口径与所述第四镜片的通光口径之和，所述第一镜片的通光口径大于所述第四镜片的通光口径的两倍；

所述第四镜片的通光口径大于所述第五镜片的通光口径的三倍；

所述第五镜片的通光口径大于所述第六镜片的通光口径的三倍。

4.根据权利要求2所述的光学镜头，其特征在于，所述第七镜片的通光口径大于所述第六镜片的通光口径；

所述第七镜片的通光口径小于所述第八镜片的通光口径；

所述第八镜片的通光口径等于所述第九镜片的通光口径；

沿所述光轴方向，所述第九镜片、所述第十镜片、所述第十一镜片、所述第十二镜片、所述第十三镜片的通光口径逐渐增加；

所述第十三镜片的通光口径大于所述第七镜片的通光口径的两倍，且所述第十三镜片的通光口径小于所述第八镜片的通光口径的两倍。

5.根据权利要求2所述的光学镜头，其特征在于，所述第一镜片的通光口径处于315毫米至325毫米的范围内；

所述第二镜片的通光口径处于165毫米至175毫米的范围内；

所述第三镜片的通光口径处于155毫米至165毫米的范围内；

所述第四镜片的通光口径处于145毫米至155毫米的范围内；

所述第五镜片的通光口径处于40毫米至45毫米的范围内；

所述第六镜片的通光口径处于10毫米至14毫米的范围内；

所述第七镜片的通光口径处于14毫米至18毫米的范围内；

所述第八镜片的通光口径处于17毫米至21毫米的范围内；

所述第九镜片的通光口径处于17毫米至21毫米的范围内；

所述第十镜片的通光口径处于20毫米至24毫米的范围内；

所述第十一镜片的通光口径处于22毫米至26毫米的范围内；

所述第十二镜片的通光口径处于26毫米至30毫米的范围内；

所述第十三镜片的通光口径处于31毫米至35毫米的范围内。

6.根据权利要求2所述的光学镜头，其特征在于，所述第十一镜片和所述第十二镜片相贴合。

7.根据权利要求2所述的光学镜头，其特征在于，所述光学镜头还包括光阑，所述光阑设置于所述第六镜片和所述第七镜片之间，并且所述光阑设置于所述后镜筒内。

8.根据权利要求2所述的光学镜头，其特征在于，所述光学镜头还包括接口环，所述接口环与所述后镜筒相卡设。

9.一种摄像设备，其特征在于，所述摄像设备包括图像传感芯片和如权利要求1至8中任意一项所述的光学镜头，所述图像传感芯片设置于所述光学镜头的光线输出侧，所述图像传感芯片的靶面面向所述光学镜头。

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