CN217404604U - 一种低畸变微距高清工业镜头 - Google Patents

Abstract

本申请涉及微距工业镜头的技术领域，针对传统低畸变微距镜头调焦不便的问题，提出了一种低畸变微距高清工业镜头，包括可拆卸连接在相机上的主套筒以及同轴滑动连接在主套筒内的镜筒件；镜筒件沿物侧至像侧依次设置有主透镜组、浮动光阑以及副透镜组；主套筒的一端同轴转动连接有调焦环，调焦环内周与镜筒件外周通过内外螺纹相互配合。本申请具有便于低畸变微距镜头调焦的效果。

Description

一种低畸变微距高清工业镜头

技术领域

本申请涉及微距工业镜头的领域，尤其是涉及一种低畸变微距高清工业镜头。

背景技术

工业生产过程中常需要对细微零部件进行微距摄影，而微距摄影过程中为更清晰地显示特定物品的形状以及轮廓等，通常需要使用低畸变微距镜头进行辅助配合。目前市场多数低畸变微距镜头内的镜头通常设有调焦机构，以方便镜头在使用过程中进行调焦。

针对上述相关技术，发明人认为存在以下缺陷：目前的低畸变微距镜调焦机构通常较为复杂，导致镜头的调焦较为不便，因此存在改进空间。

实用新型内容

为了使低畸变微距镜头便于调焦，本申请提供了一种低畸变微距高清工业镜头。

本申请提供的一种低畸变微距高清工业镜头，采用如下的技术方案：

一种低畸变微距高清工业镜头，包括可拆卸连接在相机上的主套筒以及同轴滑动连接在主套筒内的镜筒件；所述镜筒件沿物侧至像侧依次设置有主透镜组、浮动光阑以及副透镜组；所述主套筒的一端同轴转动连接有调焦环，所述调焦环内周与镜筒件外周通过内外螺纹相互配合。

通过采用上述技术方案，当需要对镜头进行调焦时，只需要转动的调焦环便可驱使镜筒件以及镜筒件内的主透镜组、浮动光阑以及副透镜组沿着套筒轴线进行移动，进而实现镜头的调焦，使得低畸变微距高清工业镜头的调焦更加简单方便。

优选的，所述镜筒件包括前镜筒以及同轴连接在前镜筒端部的后镜筒，所述前镜筒与后镜筒沿物侧至像侧依次排列；所述主透镜组包括沿物侧至像侧依次设置在前镜筒内的第一透镜、第二透镜以及第三透镜，所述第一透镜、第二透镜以及第三透镜均为弯月透镜且第一透镜、第二透镜以及第三透镜的凸面均朝向物侧；所述副透镜组包括沿物侧至像侧依次设置在后镜筒内的第四透镜、第五透镜以及第六透镜，所述第四透镜为双凹形透镜，所述第五透镜为弯月透镜且所述第五透镜的凸面朝向像侧，第六透镜为双凸型透镜；

所述第一透镜的折射率与阿贝数分别为1.77、49.6；

所述第二透镜的折射率与阿贝数分别为1.76、52.3；

所述第三透镜的折射率与阿贝数分别为1.72、29.5；

所述第四透镜的折射率与阿贝数分别为1.72、52.3；

所述第五透镜的折射率与阿贝数分别为1.76、52.3；

所述第六透镜的折射率与阿贝数分别为1.77、49.6。

通过采用上述技术方案，有利于通过各组透镜对射入的关系进行多次的光路调整，并校正球差、像散以及畸变，使得镜筒件内的主透镜组、浮动光阑以及副透镜组形成的光学系统的像差可以得到校正，有利于提高不同物距下物品的成像质量，保持了画面的均匀性。

优选的，所述浮动光阑包括光阑本体以及调节光阑本体的拨块；所述光阑本体同轴固定在后镜筒内，所述后镜筒开设有供拨块滑移的主长条孔；所述主套筒外还同轴套设有光阑调节环，所述光阑调节环螺纹穿设有调节螺栓，所述调节螺栓贯穿主套筒并与拨块连接；所述主套筒开设有供调节螺栓滑移的副长条孔。

通过采用上述技术方案，当需要调节浮动光阑时，只需要将转动光阑调节环，光阑调节环转动的同时带动调节螺栓移动，便可实现浮动光阑的孔径调节，使得浮动光阑的调节更加简单方便。

优选的，所述光阑调节环还螺纹穿设有副螺栓，所述副螺栓与主套筒外周壁抵接。

通过采用上述技术方案，当浮动光阑调节完毕后，可将副螺栓拧动至主套筒抵接，进而限制光阑调节环转动，有利于减少误触光阑调节环，导致浮动光阑的孔径发生变化的情况。

优选的，所述第一透镜背离第二透镜的一侧还设置有增透膜。

通过采用上述技术方案，通过设置增透膜，有利于通过增透膜减少反射光，增加投射光的强度，便于光线更好地透过主透镜组，进而使得镜头的成像更加清晰。

优选的，所述主套筒靠近相机的一端还设置有C接口。

通过采用上述技术方案，当需要连接至相机时，可通过C接口使镜头与相机相连接，便于低畸变微距镜头的日常使用。

优选的，所述前镜筒远离后镜筒的一端同轴套接有套管，所述套管远离前镜筒的一端同轴设置有保护镜片。

通过采用上述技术方案，利用保护镜片的对前镜筒内的主透镜组进行防护，有利于减少水分以及灰尘进入主透镜组内造成主透镜组发生污损的情况，进而使得主透镜组更加耐用。

优选的，所述套管与前镜筒通过内外螺纹相互配合连接。

通过采用上述技术方案，将套管旋入前镜筒，便可实现保护镜片的安装固定，当保护镜片需要更换或清洁时，只需要转动套管便可将保护镜片拆除，便于保护镜片的拆装。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过镜筒件同轴滑动连接于主套筒，主套筒同轴转动连接有调焦环，调焦环与镜筒件通过内螺纹与外螺纹相互配合连接，当需要对经由进行调焦时，转动调焦环便可使镜筒件进行轴向移动，进而实现调焦，使得镜头的调焦更加简单方便；

2.通过调焦环与光阑调节环上分别螺纹穿设有主锁紧螺栓与副锁紧螺栓，当镜头调焦与浮动光阑调节完成后，将主螺栓与副螺栓拧动至于减少镜筒位置与浮动光阑发生变化的情况，便于镜头更好地成像。

附图说明

图1是实施例一镜头内部结构示意图。

图2是实施例一镜头的爆炸图。

图3是图2中A部的放大示意图。

图4是实施例一用于示意浮动光阑的结构示意图。

图5是实施例一镜头内光学系统的结构示意图。

图6是实施例一镜头的成像光路图。

图7是实施例一镜头在最佳工作物距对焦时的MTF图。

图8是实施例一镜头在最佳工作物距对焦时的轴向色差示意图。

图9是实施例一镜头在最佳工作物距对焦时的垂轴色差示意图。

图10是实施例一镜头在最佳工作物距对焦时的场曲与畸变示意图。

图11是实施例二镜头的局部结构示意图。

附图标记说明：

1、主套筒；11、主螺栓；12、安装环；13、C接口；14、限位槽；15、副长条孔；2、镜筒件；21、前镜筒；22、后镜筒；220、主长条孔；221、限位螺栓；3、调焦环；4、主透镜组；41、第一透镜；42、第二透镜；43、第三透镜；5、副透镜组；51、第四透镜；52、第五透镜；53、第六透镜；6、浮动光阑；60、光阑本体；61、拨块；611、卡接槽；62、调节螺栓；63、副螺栓；64、光阑调节环；7、套管；71、保护镜片。

具体实施方式

以下结合附图1-11对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种低畸变微距高清工业镜头，参照图1及图2，包括可拆卸连接在相机上的主套筒1以及同轴滑动卡接在主套筒1内的镜筒件2，镜筒件2沿物侧至像侧的依次设置有主透镜组4、浮动光阑6以及副透镜组5，主套筒1远离相机的一端同轴转动连接有调焦环3，调焦环3位于主套筒1与镜筒件2之间，调焦环3内周与镜筒件2外周通过内螺纹与外螺纹相互配合连接，主套筒1还设置有限制镜筒件2随调焦环3一同转动的限位组件。当需要对镜头进行调焦时，通过转动调焦环3便可实现驱使镜筒件2进行轴向移动，进而实现镜头的调焦。

参照图1及图2，镜筒件2包括前镜筒21与后镜筒22，前镜筒21与后镜筒22沿物侧至像侧依次分布。主透镜组4位于前镜筒21内，副透镜组5位于后镜筒22内。前镜筒21与后镜筒22同轴设置，前镜筒21与后镜筒22相互靠近的一端通过内外螺纹相互配合，使得前镜筒21与后镜筒22无需一体成型，有利于降低制造难度；同时，便于主透镜组4与副透镜组5的安装。调焦环3的一端的外周同轴转动配合于主套筒1内周，实现调焦环3与主套筒1的转动连接。调焦环3伸入主套筒1内的一端的内周与后镜筒22的外周通过内螺纹与外螺纹相互配合连接。

参照图1及图2，限位组件包括开设在主套筒1外周的两组限位槽14，两组限位槽14关于主套筒1的轴线方向对称分布且限位槽14的长度方向与主套筒1的轴线方向平行设置，后镜筒22对应两组限位槽14螺纹连接有两组限位螺栓221，限位螺栓221轴线方向与后镜筒22的轴线方向垂直设置，两组限位螺栓221分别滑动连接于两组限位槽14内。通过以上设置，限制了调焦环3转动时带动镜筒件2转动的情况，使得镜筒件2可以始终进行轴向移动，该结构简单且实用。

参照图1及图2，主套筒1外周垂直螺纹穿设有主螺栓11，主螺栓11的一端与调焦环3伸入主套筒1内的一端的外周抵接，当镜头调焦完成后，通过将主螺栓11拧动至于调焦环3外周抵紧，便可限制调焦环3转动，进而减少误触调焦环3导致镜筒件2移位的情况。

参照图3及图4，浮动光阑6位于主透镜组4与副透镜组5之间且浮动光阑6位于后镜筒22内。在本实施例中，浮动光阑6满足当最小光圈F#=2.0；其浮动光阑6口径=7.76mm；当最大光圈F#=16；其浮动光阑6口径=1.0mm。浮动光阑6包括光阑本体60以及用于调节光阑本体60的拨块61；光阑本体60通过螺柱同轴固定在后镜筒22内；拨块61上开设有卡接槽611，卡接槽611的长度方向与后镜筒22的轴线方向平行。后镜筒22外周开设有供拨块61滑移的主长条孔220，主长条孔220的长度方向与后镜筒22的轴线方向垂直设置。

参照图1及图2，主套筒1还同轴转动连接有光阑调节环64，光阑调节环64螺纹穿设有调节螺栓62；调节螺栓62的一端贯穿主套筒1并伸入至卡接槽611内，实现与拨块61的连接。主套筒1开设有供调节螺栓62滑移的副长条孔15，副长条孔15的长度方向与主套筒1的轴线方向垂直，通过以上设置，调节浮动光阑6的孔径大小时，转动光阑调节环64，光阑调节环64转动便可带动拨块61转动，进而实现浮动光阑6孔径的调节。

参照图1及图3，光阑调节环64外周面还设置有防滑纹路，有利于增大光阑调节环64的摩擦力，便于更好地转动光阑调节环64。光阑调节环64的外周还垂直螺纹穿设有副螺栓63，副螺栓63一端与主套筒1外周壁抵接。浮动光阑6调节完成后，拧动副螺栓63直至副螺栓63与主套筒1的外周壁抵紧，进而限制光阑调节环64转动，有利于减少误触光阑调节环64导致浮动光阑6发生变化的情况。

参照图1及图2，主套筒1靠近相机一端的同轴固定有安装环12，安装环12，安装环12上设置有C接口13，便于主套筒1与目前市面常用的相机相连接，使得镜头的日常使用与拆装更加简单方便。

参照图1及图5，主透镜组4、浮动光阑6以及副透镜组5三者构成镜头的光学系统，主透镜组4包括沿物侧至像侧依次同轴架设在前镜筒21内的第一透镜41、第二透镜42以及第三透镜43；其中，第一透镜41、第二透镜42以及第三透镜43均为凸面朝向物侧的弯月形透镜。副透镜组5包括沿物侧至像侧依次架设在后镜筒22内的第四透镜51、第五透镜52以及第六透镜53；其中，第四透镜51为双凹透镜，第五透镜52为凸面朝向像侧的弯月形透镜，第六透镜53为双凸形透镜。各组透镜之间均通过压圈或隔圈相隔开。

参照图5及图6，实施例一的光学系统各项参数如下表所示：

参照图5及图6，在本实施例中，第一透镜41的焦距为-37.99，第二透镜42的焦距的为-24.9，第三透镜43的焦距为-16.3，第四透镜51的焦距为-11.62，第五透镜52的焦距为-17.6，第六透镜53的焦距为-22.15；光学系统的光学总长TTL为65.58±2mm，光学系统的焦距EFL为35mm。

图7-图10为实施例一的镜头在最佳工作物距对焦时的MTF、轴向色差、垂轴色差、场曲与畸变示意图。通过以上设置，通过主透镜组4、副透镜组5对射入的各组光线进行多次调整，并在此过程校正球差、像散以及畸变，进而实现镜头内光学系统的像差的校正，提高镜头的成像质量；同时，本申请的镜头未采用胶合镜片，有利于节约成本。

实施例一的实施原理为：当需要调焦时，转动调焦环3，调焦环3转动时带动镜筒件2以及镜筒件2内的主透镜组4、浮动光阑6以及副透镜组5沿着主套筒1的轴线方向进行移动，进而实现镜头的调焦，有利于提升镜头的适用范围。镜头调焦完成后，拧动主螺栓11直至主螺栓11与调焦环3抵紧。

实施例二

参照图11，实施例二与实施例一的不同之处在于：第一透镜41、第二透镜42、第三透镜43、第四透镜51、第五透镜52以及第六透镜53均设置有增透膜，有利于减少主透镜组4与副透镜组5的反射光以及其余杂散光，便于镜头更好地成像。前镜筒21远离后镜筒22的一端同轴套接有套管7，套管7内周与前镜筒21外周通过内外螺纹相互配合，套管7远离后镜筒22的一端同轴固定有保护镜片71，在本实施例中，保护镜片71为石英玻璃，通过设置保护镜片71，使得主透镜组4不易磨损，进而使得镜头更加耐用。通过套管7内周与前镜筒21外周通过内外螺纹相互配合，当需要更换保护镜片71时，只需将套管7从前镜筒21上旋出，便可进行保护镜片71的更换。便于保护镜片71的拆装。

实施例二的实施原理与实施例一的实施原理相同，故此不再进行赘述。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种低畸变微距高清工业镜头，其特征在于：包括可拆卸连接在相机上的主套筒(1)以及同轴滑动连接在主套筒(1)内的镜筒件(2)；所述镜筒件(2)沿物侧至像侧依次设置有主透镜组(4)、浮动光阑(6)以及副透镜组(5)；所述主套筒(1)的一端同轴转动连接有调焦环(3)，所述调焦环(3)内周与镜筒件(2)外周通过内外螺纹相互配合。

2.根据权利要求1所述的一种低畸变微距高清工业镜头，其特征在于：所述镜筒件(2)包括前镜筒(21)以及同轴连接在前镜筒(21)端部的后镜筒(22)，所述前镜筒(21)与后镜筒(22)沿物侧至像侧依次排列；所述主透镜组(4)包括沿物侧至像侧依次设置在前镜筒(21)内的第一透镜(41)、第二透镜(42)以及第三透镜(43)，所述第一透镜(41)、第二透镜(42)以及第三透镜(43)均为弯月透镜且第一透镜(41)、第二透镜(42)以及第三透镜(43)的凸面均朝向物侧；所述副透镜组(5)包括沿物侧至像侧依次设置在后镜筒(22)内的第四透镜(51)、第五透镜(52)以及第六透镜(53)，所述第四透镜(51)为双凹形透镜，所述第五透镜(52)为弯月透镜且所述第五透镜(52)的凸面朝向像侧，第六透镜(53)为双凸型透镜；

所述第一透镜(41)的折射率与阿贝数分别为1.77、49.6；

所述第二透镜(42)的折射率与阿贝数分别为1.76、52.3；

所述第三透镜(43)的折射率与阿贝数分别为1.72、29.5；

所述第四透镜(51)的折射率与阿贝数分别为1.72、52.3；

所述第五透镜(52)的折射率与阿贝数分别为1.76、52.3；

所述第六透镜(53)的折射率与阿贝数分别为1.77、49.6。

3.根据权利要求1所述的一种低畸变微距高清工业镜头，其特征在于：所述浮动光阑(6)包括光阑本体(60)以及调节光阑本体(60)的拨块(61)；所述光阑本体(60)同轴固定在后镜筒(22)内，所述后镜筒(22)开设有供拨块(61)滑移的主长条孔(220)；所述主套筒(1)外还同轴套设有光阑调节环(64)，所述光阑调节环(64)螺纹穿设有调节螺栓(62)，所述调节螺栓(62)贯穿主套筒(1)并与拨块(61)连接；所述主套筒(1)开设有供调节螺栓(62)滑移的副长条孔(15)。

4.根据权利要求3所述的一种低畸变微距高清工业镜头，其特征在于：所述光阑调节环(64)还螺纹穿设有副螺栓(63)，所述副螺栓(63)与主套筒(1)外周壁抵接。

5.根据权利要求2所述的一种低畸变微距高清工业镜头，其特征在于：所述第一透镜(41)背离第二透镜(42)的一侧还设置有增透膜。

6.根据权利要求3所述的一种低畸变微距高清工业镜头，其特征在于：所述主套筒(1)靠近相机的一端还设置有C接口(13)。

7.根据权利要求5所述的一种低畸变微距高清工业镜头，其特征在于：所述前镜筒(21)远离后镜筒(22)的一端同轴套接有套管(7)，所述套管(7)远离前镜筒(21)的一端同轴设置有保护镜片(71)。

8.根据权利要求7所述的一种低畸变微距高清工业镜头，其特征在于：所述套管(7)与前镜筒(21)通过内外螺纹相互配合连接。

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