CN215867319U

CN215867319U - 一种高像素大靶面镜头

Info

Publication number: CN215867319U
Application number: CN202122336264.2U
Authority: CN
Inventors: 虞翔; 梁宏皓; 唐治民; 汤熙斌
Original assignee: Jiangxi Phoenix Optical Technology Co ltd
Current assignee: Jiangxi Phoenix Optical Technology Co ltd
Priority date: 2021-09-26
Filing date: 2021-09-26
Publication date: 2022-02-18
Anticipated expiration: 2031-09-26

Abstract

本实用新型公开了一种高像素大靶面镜头，包括由物侧至像侧依次设置的具有正光焦度的第一透镜组和具有负光焦度的第二透镜组，第一透镜组包括由物侧至像侧依次设置的具有正光焦度的前透镜组、孔径光阑和具有正光焦度的后透镜组，前透镜组包括具有负光焦度的第一透镜，第一透镜为双凹透镜，调焦时，第一透镜组沿光轴移动，第二透镜组相对像面固定。该镜头通过合理设定第一透镜组与第二透镜组的光焦度及焦距比值、前透镜组和后透镜组的光焦度及焦距比值、以及前透镜组中首镜片的形状和物侧面曲率半径，可提高镜头解析度、改善图像画质、降低畸变，并实现全画幅成像和小型轻量化，满足在宽工作距内的大靶面、高像素成像性能。

Description

一种高像素大靶面镜头

技术领域

本实用新型属于光学镜头技术领域，具体涉及一种高像素大靶面镜头。

背景技术

近年来随着工业自动化的不断发展，生产线的自动化程度越来越高，大型制造业，特别是LCD面板检测、印刷制品、粮食筛选以及烟草异物剔除等领域具有幅面宽、速度快、精度高等特点，对工业镜头的需求量不断增加。

但是现有技术中的镜头光学放大倍率和成像画幅较小，不能够匹配大靶面感光器，尤其是在工业应用下分辨率低、畸变大、色彩和对比度较差，对近距离成像有所欠缺，而随着检测精度的不断提高，相应地对镜头成像质量提出了更高的要求，现有镜头在一些成像质量要求较高的领域受到限制。因此，对于高分辨率、大靶面的工业镜头的研发就更为迫切。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对上述问题，提出一种高像素大靶面镜头，该镜头可提高镜头解析度、改善图像画质、降低畸变，在宽工作距内维持良好的成像性能，并实现全画幅成像和小型轻量化，满足大靶面、高像素的成像性能。

为实现上述目的，本实用新型所采取的技术方案为：

本实用新型提出的一种高像素大靶面镜头，包括由物侧至像侧依次设置的具有正光焦度的第一透镜组G₁和具有负光焦度的第二透镜组G₂，第一透镜组G₁包括由物侧至像侧依次设置的具有正光焦度的前透镜组G_f、孔径光阑和具有正光焦度的后透镜组G_b，调焦时，第一透镜组G₁沿光轴移动，第二透镜组G₂相对像面固定，并满足如下条件：

其中，f₁为第一透镜组G₁的焦距，f₂为第二透镜组G₂的焦距，f_a为前透镜组G_f的焦距，f_b为后透镜组G_b的焦距。

优选地，前透镜组G_f包括具有负光焦度的第一透镜L₁₁，第一透镜L₁₁为双凹透镜，且满足如下条件：

其中，R₁为第一透镜L₁₁的物侧面曲率半径，f为镜头的焦距，TTL为镜头的光学总长，ω为镜头的半视场角，D为第一透镜L₁₁的最大有效半径。

优选地，前透镜组G_f还包括具有正光焦度的第二透镜L₁₂、具有正光焦度的第三透镜L₁₃、第四透镜L₁₄和第五透镜L₁₅，第一透镜L₁₁、第二透镜L₁₂、第三透镜L₁₃、第四透镜L₁₄和第五透镜L₁₅由物侧至像侧依次设置。

优选地，第二透镜L₁₂和第三透镜L₁₃均为双凸透镜，第四透镜L₁₄为胶合透镜或双凸透镜，第五透镜L₁₅为弯月透镜。

优选地，后透镜组G_b包括具有负光焦度的第六透镜L₂₁，第六透镜L₂₁包括由物侧至像侧依次设置的具有正光焦度的第十五透镜L_p和具有负光焦度的第十六透镜L_m胶合组成，且满足如下条件：

n_dm≥1.90，υ_dm≤26，υ_dp≥55

其中，n_dm为第十六透镜L_m的d线折射率，υ_dm为第十六透镜L_m的阿贝数，υ_dp为第十五透镜L_p的阿贝数。

优选地，后透镜组G_b还包括具有正光焦度的第七透镜L₂₂和具有正光焦度的第八透镜L₂₃，第六透镜L₂₁、第七透镜L₂₂和第八透镜L₂₃由物侧至像侧依次设置。

优选地，第七透镜L₂₂为弯月透镜，第八透镜L₂₃为双凸透镜或弯月透镜。

优选地，后透镜组G_b还包括互为正负光焦度的第九透镜L₂₄和第十透镜L₂₅，第六透镜L₂₁、第七透镜L₂₂、第八透镜L₂₃、第九透镜L₂₄和第十透镜L₂₅由物侧至像侧依次设置，第七透镜L₂₂为双凸透镜或弯月透镜，第八透镜L₂₃为双凸透镜，第九透镜L₂₄和第十透镜L₂₅为双凹透镜或双凸透镜。

优选地，第二透镜组G₂包括由物侧至像侧依次设置的具有正光焦度的第十一透镜L₃₁和具有负光焦度的第十二透镜L₃₂，第十一透镜L₃₁为弯月透镜，第十二透镜L₃₂为凹平透镜。

优选地，第二透镜组G₂还包括具有正光焦度的第十三透镜L₃₃和具有负光焦度的第十四透镜L₃₄，第十一透镜L₃₁、第十二透镜L₃₂、第十三透镜L₃₃和第十四透镜L₃₄由物侧至像侧依次设置，第十一透镜L₃₁为双凸透镜，第十二透镜L₃₂为双凹透镜，第十三透镜L₃₃和第十四透镜L₃₄均为弯月透镜。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

1)该镜头通过第一透镜组沿光轴移动实现调焦，且限定第一透镜组与第二透镜组的光焦度以及焦距比值范围、以及前透镜组和后透镜组的光焦度和焦距比值范围，可提高镜头解析度、改善图像画质、降低畸变，可在宽工作距内维持良好的成像性能，使得该镜头具有大靶面的同时满足高像素的需求，实现全画幅成像，靶面对角线46mm，分辨率达一亿像素；

2)通过控制前透镜组中物侧首镜片的透镜形状和物侧面曲率半径，并限定镜头光学总长、首镜片光学口径和视场角三者比值，能够有效补正畸变像差、缩短光学总长、减小镜片重量，实现大靶面成像的同时达到镜头小型轻量化；

3)通过合理分配光焦度，以及设定后透镜组中物侧首镜片的材料折射率和阿贝数，对首镜片选择具有高折射率材料，可以在增加负光焦度的同时降低球差、慧差的引入，同时通过和具有低分散的光学材料进行胶合，能够进行色差校正，缩小二级光谱，可控制光学系统的位置色差和倍率色差，在满足大靶面的同时实现高质量成像。

附图说明

图1为本实用新型的实施例一镜头结构示意图；

图2为本实用新型的实施例一工作物距为500mm时诸像差图；

图3为本实用新型的实施例一工作物距为500mm时MTF图；

图4为本实用新型的实施例一工作物距为1000mm时MTF图；

图5为本实用新型的实施例一工作物距为250mm时MTF图；

图6为本实用新型的实施例二镜头结构示意图；

图7为本实用新型的实施例二工作物距为500mm时诸像差图；

图8为本实用新型的实施例二工作物距为500mm时MTF图；

图9为本实用新型的实施例二工作物距为1000mm时MTF图；

图10为本实用新型的实施例二工作物距为250mm时MTF图；

图11为本实用新型的实施例三镜头结构示意图；

图12为本实用新型的实施例三工作物距为500mm时诸像差图；

图13为本实用新型的实施例三工作物距为500mm时MTF图；

图14为本实用新型的实施例三工作物距为1000mm时MTF图；

图15为本实用新型的实施例三工作物距为150mm时MTF图；

图16为本实用新型的实施例四镜头结构示意图；

图17为本实用新型的实施例四工作物距为500mm时诸像差图；

图18为本实用新型的实施例四工作物距为500mm时MTF图；

图19为本实用新型的实施例四工作物距为1000mm时MTF图；

图20为本实用新型的实施例四工作物距为150mm时MTF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，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是在于限制本申请。

如图1所示，一种高像素大靶面镜头，包括由物侧至像侧依次设置的具有正光焦度的第一透镜组G₁和具有负光焦度的第二透镜组G₂，第一透镜组G₁包括由物侧至像侧依次设置的具有正光焦度的前透镜组G_f、孔径光阑和具有正光焦度的后透镜组G_b，调焦时，第一透镜组G₁沿光轴移动，第二透镜组G₂相对像面固定，并满足如下条件：

其中，光线依次经过第一透镜组G₁和第二透镜组G₂到达像面，第一透镜组G₁为调焦群，第二透镜组G₂为固定群，通过第一透镜组G₁沿光轴移动实现调焦，且限定第一透镜组G₁与第二透镜组G₂的光焦度以及焦距比值范围，并在第一透镜组G₁与第二透镜组G₂焦距比值范围内，通过合理选择前透镜组G_f和后透镜组G_b的光焦度和焦距比值范围，可在成像倍率0.04～0.4之间的宽工作距内维持良好的成像性能，使得该镜头具有大靶面的同时满足高像素的需求，实现全画幅成像，靶面对角线可达46mm，分辨率达一亿像素。

若超出条件式中第一透镜组G₁与第二透镜组G₂的焦距比值上限，则第二透镜组G₂相对于第一透镜组G₁的光焦度过低，无法补正第一透镜组G₁所引入的球差、慧差等诸像差，造成性能下降；若超出条件式中第一透镜组G₁与第二透镜组G₂的焦距比值下限，则第二透镜组G₂相对第一透镜组G₁的光焦度过大，造成对球差、慧差等诸像差的过度补正，成像质量下降。

若超出条件式中前透镜组G_f和后透镜组G_b的焦距比值上限，则后透镜组G_b的光焦度过小，无法对前透镜组G_f进行像差补正，造成引入球差、慧差等像差过大，成像性能下降；若超过条件式中前透镜组G_f和后透镜组G_b的焦距比值下限，则后透镜组G_b的光焦度过大，造成诸像差过度补正，成像性能下降。

在一实施例中，前透镜组G_f包括具有负光焦度的第一透镜L₁₁，第一透镜L₁₁为双凹透镜，且满足如下条件：

其中，通过控制前透镜组G_f中物侧首镜片的物侧面曲率半径能够有效补正畸变像差，通过控制第一透镜组G₁中物侧首镜片的透镜形状能够有效缩短光学总长，在实现大靶面成像的同时达到镜头的小型化。若超出第一透镜L₁₁的物侧面曲率半径和镜头焦距比值的下限，则曲率半径过小，光焦度过大，造成引入球差、慧差等像差过大，成像性能下降；若超过第一透镜L₁₁的物侧面曲率半径和镜头焦距比值的上限，则曲率半径过大，光焦度过小，无法引入足够的负畸变像差补正，造成镜头畸变大，影响成像质量。通过限定光学总长、首镜片光学口径和视场角三者之间的比值范围，能够有效地缩短该镜头的光学总长、减小镜片重量，并进一步满足其大靶面的需求。

综上，当满足上述条件式时，有利于提高镜头解析度、改善图像画质、降低畸变，使得该镜头在实现高质量成像的同时，满足大靶面、高像素的需求。

在一实施例中，前透镜组G_f还包括具有正光焦度的第二透镜L₁₂、具有正光焦度的第三透镜L₁₃、第四透镜L₁₄和第五透镜L₁₅，第一透镜L₁₁、第二透镜L₁₂、第三透镜L₁₃、第四透镜L₁₄和第五透镜L₁₅由物侧至像侧依次设置。

在一实施例中，第二透镜L₁₂和第三透镜L₁₃均为双凸透镜，第四透镜L₁₄为胶合透镜或双凸透镜，第五透镜L₁₅为弯月透镜。其中，第四透镜L₁₄为胶合透镜时，如为负光焦度，由物侧至像侧依次设置的具有负光焦度的双凸透镜和具有负光焦度的双凹透镜胶合组成，或根据实际需求进行调整。

在一实施例中，后透镜组G_b包括具有负光焦度的第六透镜L₂₁，第六透镜L₂₁包括由物侧至像侧依次设置的具有正光焦度的第十五透镜L_p和具有负光焦度的第十六透镜L_m胶合组成，且满足如下条件：

n_dm≥1.90，υ_dm≤26，υ_dp≥55

其中，通过合理分配光焦度，以及设定后透镜组G_b中物侧首镜片胶合透镜L₂₁中的第十六透镜L_m的玻璃材料折射率和阿贝数、第十五透镜L_p的玻璃材料阿贝数，对首镜片选择具有高折射率材料，可以在增加负光焦度的同时降低球差、慧差的引入，同时通过和具有低分散的光学材料进行胶合，能够进行色差校正，缩小二级光谱，可控制光学系统的位置色差和倍率色差，在满足大靶面的同时实现高质量成像。若超过第十六透镜L_m的玻璃材料折射率的下限时，则第十六透镜L_m的光焦度不足，倍率色差向正方向移动，造成倍率色差的过度不足，周边成像性能低下。若超过第十六透镜L_m的玻璃材料阿贝数的上限时，则第十六透镜L_m材料的色散过小，造成位置色差的校正不足，中心成像性能低下。若超过第十五透镜L_p的玻璃材料阿贝数的下限时，则第十五透镜L_p材料的色散过大，造成位置色差的校正过剩，中心成像性能低下。

在一实施例中，后透镜组G_b还包括具有正光焦度的第七透镜L₂₂和具有正光焦度的第八透镜L₂₃，第六透镜L₂₁、第七透镜L₂₂和第八透镜L₂₃由物侧至像侧依次设置。

在一实施例中，第七透镜L₂₂为弯月透镜，第八透镜L₂₃为双凸透镜或弯月透镜。

其中，采用第七透镜L₂₂和第八透镜L₂₃主要为了补偿第六透镜L₂₁所引入的场曲和像散，且均配置为正光焦度可实现焦平面的一致性。

在一实施例中，后透镜组G_b还包括互为正负光焦度的第九透镜L₂₄和第十透镜L₂₅，第六透镜L₂₁、第七透镜L₂₂、第八透镜L₂₃、第九透镜L₂₄和第十透镜L₂₅由物侧至像侧依次设置，第七透镜L₂₂为双凸透镜或弯月透镜，第八透镜L₂₃为双凸透镜，第九透镜L₂₄和第十透镜L₂₅为双凹透镜或双凸透镜。

其中，第九透镜L₂₄和第十透镜L₂₅互为正负光焦度，通过相互补偿能够有效校正第一透镜组G₁的残余色差，实现第一透镜组G₁群内的无色差。

在一实施例中，第二透镜组G₂包括由物侧至像侧依次设置的具有正光焦度的第十一透镜L₃₁和具有负光焦度的第十二透镜L₃₂，第十一透镜L₃₁为弯月透镜，第十二透镜L₃₂为凹平透镜。

在一实施例中，第二透镜组G₂还包括具有正光焦度的第十三透镜L₃₃和具有负光焦度的第十四透镜L₃₄，第十一透镜L₃₁、第十二透镜L₃₂、第十三透镜L₃₃和第十四透镜L₃₄由物侧至像侧依次设置，第十一透镜L₃₁为双凸透镜，第十二透镜L₃₂为双凹透镜，第十三透镜L₃₃和第十四透镜L₃₄均为弯月透镜。

其中，第十二透镜L₃₂主要承担降低场曲和像散的作用，第十一透镜L₃₁可消除第十二透镜L₃₂所引入的色差，同时对第十二透镜L₃₂的面型进行优化以降低鬼影。

为更详细说明本申请，以下通过多个实施例进行描述。

实施例1：

如图1-5所示，本实施例中L₁₁为双凹负透镜，L₁₂为双凸正透镜，L₁₃为双凸正透镜，L₁₄为负胶合透镜，L₁₅为正弯月透镜，L₂₁为负胶合透镜，L₂₂为正弯月透镜，L₂₃为双凸正透镜，L₃₁为正弯月透镜，L₃₂为凹平负透镜。且满足如下条件：

n_dm＝1.92；υ_dm＝24.93；υ_dp＝80.27。

具体地，各透镜的光学参数如下表1所示：

表1

表1中，S_j为表面号，半径即曲率半径，厚度为第i个表面和第i+1个表面之间的轴上表面距离，nd为折射率，vd为阿贝数，INF表示表面为平面，D(0)为工作距即物面至第一透镜L₁₁物面侧面顶点之间的轴上距离，D(1)为第一透镜组G₁与第二透镜组G₂的相邻面顶点之间的轴上距离。表面号S_j所在列中，0表示物面，25即IMG表示像面，表面号1至24依次为从物面至像面的各透镜、孔径光阑ST、保护玻璃Cover的表面，需要说明的是，胶合透镜中的不同透镜的胶合面表示为同一个表面。

镜头的光学参数如下表2所示：

表2

表2中，RED为放大倍率，ω为半视场角，WD为标准工作距，Far为最远工作距，Near为最近工作距。

根据上述数据，本实施例在标准工作距处，半视场角为21.83°，光学总长为100mm，实现了φ43mm靶面的高质量成像。如图2所示，图中球面像差控制在0.1mm以内，像散、场曲控制在0.1mm以内，光学畸变小于5％，满足大靶面工业镜头的各项参数要求。如图3-5所示，各图中F1～F5依次对应像高Y’＝0mm，10.82mm，17.15mm，19.47mm，21.633mm，T、R分别代表Tangential(切向)和Radial(径向)方向的缩写，在工作距分别为500mm、1000mm和250mm时，图中全像高MTF＞0.1@80lp/mm，满足高像素、大靶面、宽工作距成像要求，成像质量高。

实施例2：

如图6-10所示，本实施例中L₁₁为双凹负透镜，L₁₂为双凸正透镜，L₁₃为双凸正透镜，L₁₄为负胶合透镜，L₁₅为正弯月透镜，L₂₁为负胶合透镜，L₂₂为正弯月透镜，L₂₃为正弯月透镜，L₃₁为双凸正透镜，L₃₂为双凹负透镜，L₃₃为正弯月透镜，L₃₄为负弯月透镜。且满足如下条件：

n_dm＝1.92；υ_dm＝24.30；υ_dp＝73.25。

具体地，各透镜的光学参数如下表3所示：

表3

表3中，S_j为表面号，半径即曲率半径，厚度为第i个表面和第i+1个表面之间的轴上表面距离，nd为折射率，vd为阿贝数，INF表示表面为平面，D(0)为工作距即物面至第一透镜L₁₁物面侧面顶点之间的轴上距离，D(1)为第一透镜组G₁与第二透镜组G₂的相邻面顶点之间的轴上距离。表面号S_j所在列中，0表示物面，29即IMG表示像面，表面号1至28依次为从物面至像面的各透镜、孔径光阑ST、保护玻璃Cover的表面，需要说明的是，胶合透镜中的不同透镜的胶合面表示为同一个表面。

镜头的光学参数如下表4所示：

表4

表4中，RED为放大倍率，ω为半视场角，WD为标准工作距，Far为最远工作距，Near为最近工作距。

根据上述数据，本实施例在标准工作距处，半视场角为22.12°，光学总长为100mm，实现了φ43mm靶面的高质量成像。如图7所示，图中球面像差控制在0.1mm以内，像散、场曲控制在0.1mm以内，光学畸变小于5％，满足大靶面工业镜头的各项参数要求。如图8-10所示，各图中F1～F5依次对应像高Y’＝0mm，10.82mm，17.15mm，19.47mm，21.633mm，T、R分别代表Tangential(切向)和Radial(径向)方向的缩写，在工作距分别为500mm、1000mm和250mm时，图中全像高MTF＞0.3@100lp/mm，满足高像素、大靶面、宽工作距成像要求，成像质量高。

实施例3：

如图11-15所示，本实施例中L₁₁为双凹负透镜，L₁₂为双凸正透镜，L₁₃为双凸正透镜，L₁₄为双凸正透镜，L₁₅为负弯月透镜，L₂₁为负胶合透镜，L₂₂为双凸正透镜，L₂₃为双凸正透镜，L₂₄为双凹负透镜，L₂₅为双凸正透镜，L₃₁为正弯月透镜，L₃₂为凹平负透镜。且满足如下条件：

n_dm＝2.01；υ_dm＝25.43；υ_dp＝60.79。

具体地，各透镜的光学参数如下表5所示：

表5

表5中，S_j为表面号，半径即曲率半径，厚度为第i个表面和第i+1个表面之间的轴上表面距离，nd为折射率，vd为阿贝数，INF表示表面为平面，D(0)为工作距即物面至第一透镜L₁₁物面侧面顶点之间的轴上距离，D(1)为第一透镜组G₁与第二透镜组G₂的相邻面顶点之间的轴上距离。表面号S_j所在列中，0表示物面，28即IMG表示像面，表面号1至27依次为从物面至像面的各透镜、孔径光阑ST、保护玻璃Cover的表面，需要说明的是，胶合透镜中的不同透镜的胶合面表示为同一个表面。

镜头的光学参数如下表6所示：

表6

表6中，RED为放大倍率，ω为半视场角，WD为标准工作距，Far为最远工作距，Near为最近工作距。

根据上述数据，本实施例在标准工作距处，半视场角为23.02°，光学总长为112.66mm，实现了φ46mm靶面的高质量成像。如图12所示，图中球面像差控制在0.1mm以内，像散、场曲控制在0.1mm以内，光学畸变小于5％，满足大靶面工业镜头的各项参数要求。如图13-15所示，各图中F1～F5依次对应像高Y’＝0mm，11.5mm，16.1mm，20.7mm，23mm，T、R分别代表Tangential(切向)和Radial(径向)方向的缩写，在工作距分别为500mm、1000mm和150mm时，图中全像高MTF＞0.3@120lp/mm，满足高像素、大靶面、宽工作距成像要求，成像质量高。

实施例4：

如图16-20所示，本实施例中L₁₁为双凹负透镜，L₁₂为双凸正透镜，L₁₃为双凸正透镜，L₁₄为双凸正透镜，L₁₅为负弯月透镜，L₂₁为负胶合透镜，L₂₂为正弯月透镜，L₂₃为双凸正透镜，L₂₄为双凸正透镜，L₂₅为双凹负透镜，L₃₁为正弯月透镜，L₃₂为凹平负透镜。且满足如下条件：

n_dm＝1.99；υ_dm＝22.72；υ_dp＝58.63。

具体地，各透镜的光学参数如下表7所示：

表7

Si	名称	半径	厚度	nd	vd	有效半径
							0			D(0)
1	L11	-63.50	1.9	1.7184	24.29	18.90
							2		37.12	3.2			17.96
3	L12	75.92	7.0	1.9583	17.94	18.17
							4		-188.87	1.5			18.16
5	L13	42.24	6.3	1.7584	52.34	17.55
							6		-148.78	3.9			17.18
7	L14	20.04	5.5	1.5122	68.17	10.15
							8		-427.09	0.2			10.84
9	L15	99.94	0.8	1.54792	49.1	9.59
							10		14.19	6.5			8.04
11	ST	INF	5.6			7.91
							12	L21	-21.47	3.9	1.55295	58.63	8.55
13		-11.17	0.8	1.99462	22.72	8.40
							14		-68.89	1.6			10.56
15	L22	-179.64	6.8	1.70482	55.78	13.32
							16		-20.26	0.2			14.23
17	L23	3977.08	5.9	1.9583	17.94	16.57
							18		-50.97	0.2			17.11
19	L24	75.68	5.6	1.9583	17.94	17.24
							20		-71.28	0.9			17.09
21	L25	-51.84	1.7	1.95831	17.94	17.04
							22		61.17	D(1)			16.74
23	L31	-1536.67	4.2	1.93283	28.84	18.26
							24		-61.21	4.8			18.37
25	L32	-44.47	1.9	2.00988	25.43	17.81
							26		-199.11	19.0			18.50
27	Cover	INF	2	1.51872	64.2	22.53
							28	IMG	INF	1			22.79

表7中，S_i为表面号，半径即曲率半径，厚度为第i个表面和第i+1个表面之间的轴上表面距离，nd为折射率，vd为阿贝数，INF表示表面为平面，D(0)为工作距即物面至第一透镜L₁₁物面侧面顶点之间的轴上距离，D(1)为第一透镜组G₁与第二透镜组G₂的相邻面顶点之间的轴上距离。表面号S_i所在列中，0表示物面，28即IMG表示像面，表面号1至27依次为从物面至像面的各透镜、孔径光阑ST、保护玻璃Cover的表面，需要说明的是，胶合透镜中的不同透镜的胶合面表示为同一个表面。

镜头的光学参数如下表8所示：

表8

表8中，RED为放大倍率，ω为半视场角，WD为标准工作距，Far为最远工作距，Near为最近工作距。

根据上述数据，本实施例在标准工作距处，半视场角为23.06°，光学总长为110.92mm，实现了φ46mm靶面的高质量成像。如图17所示，图中球面像差控制在0.1mm以内，像散、场曲控制在0.1mm以内，光学畸变小于5％；满足大靶面工业镜头的各项参数要求。如图18-20所示，各图中F1～F5依次对应像高Y’＝0mm，11.5mm，16.1mm，20.7mm，23mm，T、R分别代表Tangential(切向)和Radial(径向)方向的缩写，在工作距分别为500mm、1000mm和150mm时，图中全像高MTF＞0.3@100lp/mm，满足高像素、大靶面、宽工作距成像要求，成像质量高。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请描述较为具体和详细的实施例，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种高像素大靶面镜头，其特征在于：所述高像素大靶面镜头包括由物侧至像侧依次设置的具有正光焦度的第一透镜组G₁和具有负光焦度的第二透镜组G₂，所述第一透镜组G₁包括由物侧至像侧依次设置的具有正光焦度的前透镜组G_f、孔径光阑和具有正光焦度的后透镜组G_b，调焦时，所述第一透镜组G₁沿光轴移动，所述第二透镜组G₂相对像面固定，并满足如下条件：

其中，f₁为所述第一透镜组G₁的焦距，f₂为所述第二透镜组G₂的焦距，f_a为所述前透镜组G_f的焦距，f_b为所述后透镜组G_b的焦距。

2.如权利要求1所述的高像素大靶面镜头，其特征在于：所述前透镜组G_f包括具有负光焦度的第一透镜L₁₁，所述第一透镜L₁₁为双凹透镜，且满足如下条件：

其中，R₁为所述第一透镜L₁₁的物侧面曲率半径，f为所述镜头的焦距，TTL为所述镜头的光学总长，ω为所述镜头的半视场角，D为所述第一透镜L₁₁的最大有效半径。

3.如权利要求2所述的高像素大靶面镜头，其特征在于：所述前透镜组G_f还包括具有正光焦度的第二透镜L₁₂、具有正光焦度的第三透镜L₁₃、第四透镜L₁₄和第五透镜L₁₅，所述第一透镜L₁₁、第二透镜L₁₂、第三透镜L₁₃、第四透镜L₁₄和第五透镜L₁₅由物侧至像侧依次设置。

4.如权利要求3所述的高像素大靶面镜头，其特征在于：所述第二透镜L₁₂和第三透镜L₁₃均为双凸透镜，所述第四透镜L₁₄为胶合透镜或双凸透镜，所述第五透镜L₁₅为弯月透镜。

5.如权利要求1所述的高像素大靶面镜头，其特征在于：所述后透镜组G_b包括具有负光焦度的第六透镜L₂₁，所述第六透镜L₂₁包括由物侧至像侧依次设置的具有正光焦度的第十五透镜L_p和具有负光焦度的第十六透镜L_m胶合组成，且满足如下条件：

n_dm≥1.90，υ_dm≤26，υ_dp≥55

其中，n_dm为所述第十六透镜L_m的d线折射率，υ_dm为所述第十六透镜L_m的阿贝数，υ_dp为所述第十五透镜L_p的阿贝数。

6.如权利要求5所述的高像素大靶面镜头，其特征在于：所述后透镜组G_b还包括具有正光焦度的第七透镜L₂₂和具有正光焦度的第八透镜L₂₃，所述第六透镜L₂₁、第七透镜L₂₂和第八透镜L₂₃由物侧至像侧依次设置。

7.如权利要求6所述的高像素大靶面镜头，其特征在于：所述第七透镜L₂₂为弯月透镜，所述第八透镜L₂₃为双凸透镜或弯月透镜。

8.如权利要求6所述的高像素大靶面镜头，其特征在于：所述后透镜组G_b还包括互为正负光焦度的第九透镜L₂₄和第十透镜L₂₅，所述第六透镜L₂₁、第七透镜L₂₂、第八透镜L₂₃、第九透镜L₂₄和第十透镜L₂₅由物侧至像侧依次设置，所述第七透镜L₂₂为双凸透镜或弯月透镜，所述第八透镜L₂₃为双凸透镜，所述第九透镜L₂₄和第十透镜L₂₅为双凹透镜或双凸透镜。

9.如权利要求1所述的高像素大靶面镜头，其特征在于：所述第二透镜组G₂包括由物侧至像侧依次设置的具有正光焦度的第十一透镜L₃₁和具有负光焦度的第十二透镜L₃₂，所述第十一透镜L₃₁为弯月透镜，所述第十二透镜L₃₂为凹平透镜。

10.如权利要求9所述的高像素大靶面镜头，其特征在于：所述第二透镜组G₂还包括具有正光焦度的第十三透镜L₃₃和具有负光焦度的第十四透镜L₃₄，所述第十一透镜L₃₁、第十二透镜L₃₂、第十三透镜L₃₃和第十四透镜L₃₄由物侧至像侧依次设置，所述第十一透镜L₃₁为双凸透镜，所述第十二透镜L₃₂为双凹透镜，所述第十三透镜L₃₃和第十四透镜L₃₄均为弯月透镜。