CN219978611U - 一种工业检测线扫描镜头 - Google Patents

Abstract

本申请属于光学镜头技术领域，具体提供了一种工业检测线扫描镜头，包括从物侧到像侧依次设置的第一透镜群组、光阑和第二透镜群组；第一透镜群组的光焦度为正；第二透镜群组的光焦度为正，第一透镜群组和第二透镜群组整体能够沿着光轴方向移动；其中，第一透镜群组至少包括沿着光轴方向设置的六枚透镜，第二透镜群组至少包括沿着光轴方向设置的四枚透镜。本申请中，从物侧到像侧依次设置光焦度为正的第一透镜群组和光焦度为正第二透镜群组，可以实现镜头较大的NA值，进而保证了镜头的大靶面；第一透镜群组有至少六枚镜片，第二透镜群组有至少四枚镜片，保证了镜头的高倍率，进而可以提高镜头的分辨率、减少畸变，实现镜头较高的解像。

Description

一种工业检测线扫描镜头

技术领域

本申请属于光学镜头技术领域，更具体地说，是涉及一种工业检测线扫描镜头。

背景技术

随着我国社会经济的快速发展，市场上对于各种商品的需求量都有所增加，从而带动着光学设备行业的快速发展长大，并成为国内市场最具有发展潜力的行业。越来越多消费者对商品光学意识的增强和对光学要求的不断严格化，给线扫描镜头带去更加广阔的发展空间的同时也为其带去了各种生存压力。

近年来市场上对于高倍率、大靶面的线扫描镜头的需求越来越多，但由于工艺限制，目前市面上的该类型镜头很难在在兼顾高倍率、大靶面的同时实现较高的解像。

实用新型内容

本申请实施例的目的在于提供一种工业检测线扫描镜头，以解决现有技术中存在的如何在兼顾高倍率、大靶面的同时实现较高的解像技术问题。

为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：提供一种工业检测线扫描镜头，包括从物侧到像侧依次设置的第一透镜群组、光阑和第二透镜群组；所述第一透镜群组的光焦度为正；所述第二透镜群组的光焦度为正，所述第一透镜群组和所述第二透镜群组整体能够沿着光轴方向移动；其中，所述第一透镜群组至少包括沿着所述光轴方向设置的六枚透镜，所述第二透镜群组至少包括沿着所述光轴方向设置的四枚透镜。

可选地，所述第一透镜群组包括四枚正光焦度透镜以及两枚或三枚负光焦度透镜；且所述第一透镜群组包括两枚或三枚双胶合镜片。

可选地，所述的第二透镜群组包括两枚负光焦度透镜以及至少两枚正光焦度透镜；且所述第二透镜群组包括一枚或两枚胶合镜片。

可选地，所述第一透镜群组包括靠近物侧设置的第一胶合透镜和靠近像侧设置的第二胶合透镜；所述第一胶合透镜包括从物侧到像侧依次设置的负光焦度透镜和正光焦度透镜；所述第一胶合透镜靠近物面侧形状为凹形，所述第一胶合透镜靠近像面侧形状为凸形；所述第二胶合透镜包括从物侧到像侧依次设置的正光焦度透镜和负光焦度透镜；所述第一胶合透镜靠近物面侧形状为凸形，所述第一胶合透镜靠近像面侧形状为凹形。

可选地，所述第二透镜群组中从物侧到像侧方向的第一枚透镜为负光焦度透镜，所述第一枚透镜靠近物面侧的形状为凹形；所述第二透镜群组中从物侧到像侧方向的最后一枚透镜为正光焦度透镜，所述最后一枚透镜为双凸透镜。

可选地，所述工业检测线扫描镜头的焦距与所述第一透镜群组的焦距满足以下条件式：

1.200≤f/f₁≤1.450；

式中，f₁为所述第一透镜群组的焦距值，f为所述工业检测线扫描镜头的焦距值。

可选地，所述工业检测线扫描镜头的焦距与所述第二透镜群组的焦距满足以下条件式：

0.050≤f/f₂≤0.350；

式中，f₂为所述第二透镜群组的焦距值，f为所述工业检测线扫描镜头的焦距值。

可选地，所述第一透镜群组中有三枚正光焦度透镜的折射率与阿贝数满足以下条件式：

1.40≤ndL_x1≤1.60；

65.0≤vdL_x1≤95.5；

式中，nd_Lx1为所述第一透镜群组中第X1枚透镜的折射率，vdL_x1为所述第一透镜群组中第X1枚透镜的阿贝数。

可选地，所述第二透镜群组中有两枚正光焦度透镜的折射率与阿贝数满足以下条件式：

1.40≤ndL_x2≤1.60；

65.0≤vdL_x2≤95.5；

式中，nd_Lx2为所述第一透镜群组中第X2枚透镜的折射率，vdL_x2为所述第一透镜群组中第X2枚透镜的阿贝数。

可选地，所述工业检测线扫描镜头满足以下条件式：

0.170≤H/L≤0.210；

式中，H为所述工业检测线扫描镜头的全像高，L为所述工业检测线扫描镜头的光学总长。

本申请提供的工业检测线扫描镜头的有益效果在于：与现有技术相比，本申请中，从物侧到像侧依次设置光焦度为正的第一透镜群组和光焦度为正第二透镜群组，可以实现镜头较大的NA值，进而保证了镜头的大靶面；第一透镜群组有至少六枚镜片，第二透镜群组有至少四枚镜片，保证了镜头的高倍率，进而可以提高镜头的分辨率、减少畸变，实现镜头较高的解像。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例一提供的一种工业检测线扫描镜头的结构示意图；

图2为本申请实施例一提供的一种工业检测线扫描镜头的MTF图；

图3为本申请实施例一提供的一种工业检测线扫描镜头的垂轴色差图；

图4为本申请实施例二提供的一种工业检测线扫描镜头的结构示意图；

图5为本申请实施例二提供的一种工业检测线扫描镜头的MTF图；

图6为本申请实施例二提供的一种工业检测线扫描镜头的垂轴色差图；

图7为本申请实施例三提供的一种工业检测线扫描镜头的结构示意图；

图8为本申请实施例三提供的一种工业检测线扫描镜头的MTF图；

图9为本申请实施例三提供的一种工业检测线扫描镜头的垂轴色差图；

其中，图中各附图标记：

G1-第一透镜群组；G2-第二透镜群组；

L01-第一透镜；L02-第二透镜；L03-第三透镜；L04-第四透镜；L05-第五透镜；L06-第六透镜；L07-第七透镜；L08-第八透镜；L09-第九透镜；L10-第十透镜；L11-第十一透镜；L12-第十二透镜；L13-第十三透镜；L14-第十四透镜；L15-第十五透镜。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请一并参阅图1至图9，现对本申请实施例提供的工业检测线扫描镜头进行说明。所述工业检测线扫描镜头，包括从物侧到像侧依次设置的第一透镜群组G1、光阑和第二透镜群组G2；第一透镜群组G1的光焦度为正；第二透镜群组G2的光焦度为正，第一透镜群组G1和第二透镜群组G2整体能够沿着光轴方向移动；其中，第一透镜群组G1至少包括沿着光轴方向设置的六枚透镜，第二透镜群组G2至少包括沿着光轴方向设置的四枚透镜。本实施例中，光轴方向指的是物侧指向像侧的方向，或者是像侧指向物侧的方向。

本申请实施例提供的一种工业检测线扫描镜头，与现有技术相比，本申请实施例中，从物侧到像侧依次设置光焦度为正的第一透镜群组G1和光焦度为正第二透镜群组G2，可以实现镜头较大的NA值(NA值是一个无量纲的数，用以衡量光学系统能够收集的光的角度范围)，进而保证了镜头的大靶面；第一透镜群组G1有至少六枚镜片，第二透镜群组G2有至少四枚镜片，保证了镜头的高倍率，进而可以提高镜头的分辨率、减少畸变，实现镜头较高的解像。

在本申请的一个实施例中，第一透镜群组G1包括四枚正光焦度透镜以及两枚或三枚负光焦度透镜；且第一透镜群组G1包括两枚或三枚双胶合镜片。

本实施例中，第一透镜群组G1采用正、负光焦度透镜的合理搭配可以减小光学系统的像差；采用多枚双胶合镜片能够合理的矫正色差，同时减小光线的入射角度，降低光学系统的敏感度，实现较高的解像。

在本申请的一个实施例中，的第二透镜群组G2包括两枚负光焦度透镜以及至少两枚正光焦度透镜；且第二透镜群组G2包括一枚或两枚胶合镜片。

本实施例中，第二透镜群组G2采用正、负光焦度透镜的合理搭配可以减小光学系统的像差；采用多枚双胶合镜片能够合理的矫正色差，同时减小光线的入射角度，降低光学系统的敏感度，实现较高的解像。

如图3、图6和图9所示，本实施例对工业检测线扫描镜头的垂轴色差进行了较好的修正,使得成像画面不会有明显的紫边红边或画面发蒙发糊的现象，满足了高分辨率的像质要求。

在本申请的一个实施例中，第一透镜群组G1包括靠近物侧设置的第一胶合透镜和靠近像侧设置的第二胶合透镜；第一胶合透镜包括从物侧到像侧依次设置的负光焦度透镜和正光焦度透镜；第一胶合透镜靠近物面侧形状为凹形，第一胶合透镜靠近像面侧形状为凸形；第二胶合透镜包括从物侧到像侧依次设置的正光焦度透镜和负光焦度透镜；第一胶合透镜靠近物面侧形状为凸形，第一胶合透镜靠近像面侧形状为凹形。

本实施例中，第一胶合透镜和第二胶合透镜使用上述的透镜形状以及胶合镜片的分布，可以有效地实现该成像系统更大NA值，减小系统的色差，同时减小光线的入射角度，降低光学系统的敏感度，实现较高的解像。

在本申请的一个实施例中，第二透镜群组G2中从物侧到像侧方向的第一枚透镜为负光焦度透镜，第一枚透镜靠近物面侧的形状为凹形；第二透镜群组G2中从物侧到像侧方向的最一后枚透镜为正光焦度透镜，最后一枚透镜为双凸透镜，即最后一枚透镜靠近物面侧和靠近像面侧的形状均为凸形。使用上述的镜片形状可以减小光学系统的公差敏感度，同时降低主光线夹角，提升系统的相对照度。

在本申请的一个实施例中，工业检测线扫描镜头的焦距与第一透镜群组G1的焦距满足以下条件式：

1.200≤f/f₁≤1.450；

式中，f₁为第一透镜群组G1的焦距值，f为工业检测线扫描镜头的焦距值。

本实施例中，f₁/f满足上述条件式可以使光线更平缓的小角度通过光阑，减小敏感度保证光学系统前后的稳定性，实现整个工业检测线扫描镜头的小型化。

在本申请的一个实施例中，工业检测线扫描镜头的焦距与第二透镜群组G2的焦距满足以下条件式：

0.050≤f/f₂≤0.350；

式中，f₂为第二透镜群组G2的焦距值，f为工业检测线扫描镜头的焦距值。

本实施例中，f2/f满足上述条件式可以有效地承担系统的光焦度分配，同时也保证了光学系统的整体长度，实现整个工业检测线扫描镜头的小型化。

在本申请的一个实施例中，第一透镜群组G1中有三枚正光焦度透镜的折射率与阿贝数满足以下条件式：

1.40≤ndL_x1≤1.60；

65.0≤vdL_x1≤95.5；

式中，nd_Lx1为第一透镜群组G1中第X1枚透镜的折射率，vdL_x1为第一透镜群组G1中第X1枚透镜的阿贝数。

本实施例中，第一透镜群组G1的最后一枚正光焦度透镜的折射率与阿贝数满足上述条件式，可以有效地降低光学系统的色差，提升光学系统的成像质量。

在本申请的一个实施例中，第二透镜群组G2中有两枚正光焦度透镜的折射率与阿贝数满足以下条件式：

1.40≤ndL_x2≤1.60；

65.0≤vdL_x2≤95.5；

式中，nd_Lx2为第一透镜群组G1中第X2枚透镜的折射率，vdL_x2为第一透镜群组G1中第X2枚透镜的阿贝数。

本实施例中，第二透镜群组G2的最后一枚正光焦度透镜的折射率与阿贝数满足上述条件式，可以有效地降低光学系统的色差，提升光学系统的成像质量。

在本申请的一个实施例中，工业检测线扫描镜头满足以下条件式：

0.170≤H/L≤0.210；

式中，H为工业检测线扫描镜头的全像高，L为工业检测线扫描镜头的光学总长。

本实施例中，H/L满足以上条件式可以保证工业检测线扫描镜头中光学系统的比例，保证光学系统的体积要求。

请一并参阅图2、图5和图8，MTF是Modulation Transfer Function(调制传递函数)的首字母缩写，从图中可以看出工业检测线扫描镜头的镜头中心和边缘的成像一致性好。

实施例一：

本实施中，工业检测线扫描镜头的条件式数据请参阅表1，透镜参数请参阅表2。

表1：

	实施例一
		f/f1	1.213
f/f2	0.341
		H/L	0.200

表2:

请一并参阅图1至图3，本实施例中，第一透镜群组G1包括从物侧到像侧依次设置的第一透镜L01、第二透镜L02、第三透镜L03、第四透镜L04、第五透镜L05和第六透镜L06；其中，第一透镜L01和第二透镜L02组成第一双胶合透镜，第五透镜L05和第六透镜L06组成第二双胶合透镜。图1中，STOP为光阑，IMAGE为像面。

本实施例中，第二透镜群组G2包括从物侧到像侧依次设置的第七透镜L07、第八透镜L08、第九透镜L09、第十透镜；其中，第八透镜L08和第九透镜L09组成第三双胶合透镜。

本实施例中，光学系统总长TTL＝428.94，系统焦距f＝121.3，物方NA＝0.12

本实施例中，第二透镜L02为正光焦度透镜，第二透镜L02的折射率与阿贝数：ndL2＝1.59；vdL2＝68.6。

本实施例中，第四透镜L04为正光焦度透镜，第四透镜L04的折射率与阿贝数：ndL4＝1.59；vdL4＝68.6。

本实施例中，第五透镜L05为正光焦度透镜，第五透镜L05的折射率与阿贝数：ndL5＝1.44；vdL5＝95.1。

本实施例中，第九透镜L09为正光焦度透镜，第九透镜L09的折射率与阿贝数：ndL9＝1.44；vdL9＝95.1。

本实施例中，第十透镜为正光焦度透镜，第十透镜的折射率与阿贝数：

ndL10＝1.50；vdL10＝81.6。

实施例二：

本实施中，工业检测线扫描镜头的条件式数据请参阅表3，透镜参数请参阅表4。

表3：

	实施例二
		f/f1	1.404
f/f2	0.136
		H/L	0.178

表4：

请一并参阅图4至图6，本实施例中，第一透镜群组G1包括从物侧到像侧依次设置的第一透镜L01、第二透镜L02、第十一透镜L11、第十二透镜L12、第三透镜L03、第五透镜L05和第六透镜L06；其中，第一透镜L01和第二透镜L02组成第一双胶合透镜，第五透镜L05和第六透镜L06组成第二双胶合透镜；第十一透镜L11、第十二透镜L12组成第四双胶合透镜。图4中，STOP为光阑，IMAGE为像面。

本实施例中，第二透镜群组G2包括从物侧到像侧依次设置的第七透镜L07、第八透镜L08、第九透镜L09、第十透镜；其中，第八透镜L08和第九透镜L09组成第三双胶合透镜。

本实施例中，光学系统总长TTL＝482.90，系统焦距f＝133.69，物方NA＝0.12。

本实施例中，第二透镜L02为正光焦度透镜，第二透镜L02的折射率与阿贝数：nd_L2＝1.59；vd_L2＝68.6。

本实施例中，第十一透镜L11为正光焦度透镜，第十一透镜L11的折射率与阿贝数：nd_L11＝1.59；vd_L11＝68.6。

本实施例中，第五透镜L05为正光焦度透镜，第五透镜L05的折射率与阿贝数：nd_L5＝1.44；vd_L5＝95.1。

本实施例中，第九透镜L09为正光焦度透镜，第九透镜L09的折射率与阿贝数：nd_L9＝1.44；vd_L9＝95.1。

本实施例中，第十透镜为正光焦度透镜，第十透镜的折射率与阿贝数：nd_L10＝1.50；vd_L10＝81.6。

实施例三：

本实施中，工业检测线扫描镜头的条件式数据请参阅表5，透镜参数请参阅表6。

表5：

表6：

请一并参阅图7至图9，本实施例中，第一透镜群组G1包括从物侧到像侧依次设置的第一透镜L01、第二透镜L02、第三透镜L03、第四透镜L04、第五透镜L05和第六透镜L06；其中，第一透镜L01和第二透镜L02组成第一双胶合透镜，第五透镜L05和第六透镜L06组成第二双胶合透镜。

本实施例中，第二透镜群组G2包括从物侧到像侧依次设置的第十三透镜L13、第十四透镜L14、第十五透镜L15、第八透镜L08、第九透镜L09、第十透镜；其中，第十三透镜L13、第十四透镜L14、第十五透镜L15组成三胶合透镜；第八透镜L08和第九透镜L09组成第三双胶合透镜。图7中，STOP为光阑，IMAGE为像面。

本实施例中，光学系统总长TTL＝424.04，系统焦距f＝118.98，物方NA＝0.12。

本实施例中，第三透镜L03为正光焦度透镜，第三透镜L03的折射率与阿贝数：nd_L3＝1.50；vd_L3＝81.6。

本实施例中，第四透镜L04为正光焦度透镜，第四透镜L04的折射率与阿贝数：nd_L4＝1.50；vd_L4＝81.6。

本实施例中，第五透镜L05为正光焦度透镜，第五透镜L05的折射率与阿贝数：nd_L5＝1.50；vd_L5＝81.6。

本实施例中，第九透镜L09为正光焦度透镜，第九透镜L09的折射率与阿贝数：nd_L9＝1.62；vd_L9＝63.4。

本实施例中，第十透镜为正光焦度透镜，第十透镜的折射率与阿贝数：nd_L10＝1.64；vd_L10＝60.2。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种工业检测线扫描镜头，其特征在于，包括从物侧到像侧依次设置的：

第一透镜群组，所述第一透镜群组的光焦度为正；

光阑，以及

第二透镜群组，所述第二透镜群组的光焦度为正，所述第一透镜群组和所述第二透镜群组整体能够沿着光轴方向移动；

其中，所述第一透镜群组至少包括沿着所述光轴方向设置的六枚透镜，所述第二透镜群组至少包括沿着所述光轴方向设置的四枚透镜。

2.如权利要求1所述的工业检测线扫描镜头，其特征在于，所述第一透镜群组包括四枚正光焦度透镜以及两枚或三枚负光焦度透镜；且所述第一透镜群组包括两枚或三枚双胶合镜片。

3.如权利要求1所述的工业检测线扫描镜头，其特征在于，所述的第二透镜群组包括两枚负光焦度透镜以及至少两枚正光焦度透镜；且所述第二透镜群组包括一枚或两枚胶合镜片。

4.如权利要求2所述的工业检测线扫描镜头，其特征在于，所述第一透镜群组包括靠近物侧设置的第一胶合透镜和靠近像侧设置的第二胶合透镜；

所述第一胶合透镜包括从物侧到像侧依次设置的负光焦度透镜和正光焦度透镜；所述第一胶合透镜靠近物面侧形状为凹形，所述第一胶合透镜靠近像面侧形状为凸形；

所述第二胶合透镜包括从物侧到像侧依次设置的正光焦度透镜和负光焦度透镜；所述第一胶合透镜靠近物面侧形状为凸形，所述第一胶合透镜靠近像面侧形状为凹形。

5.如权利要求3所述的工业检测线扫描镜头，其特征在于，所述第二透镜群组中从物侧到像侧方向的第一枚透镜为负光焦度透镜，所述第一枚透镜靠近物面侧的形状为凹形；

所述第二透镜群组中从物侧到像侧方向的最后一枚透镜为正光焦度透镜，所述最后一枚透镜为双凸透镜。

6.如权利要求2所述的工业检测线扫描镜头，其特征在于，所述工业检测线扫描镜头的焦距与所述第一透镜群组的焦距满足以下条件式：

1.200≤f/f₁≤1.450；

式中，f₁为所述第一透镜群组的焦距值，f为所述工业检测线扫描镜头的焦距值。

7.如权利要求3所述的工业检测线扫描镜头，其特征在于，所述工业检测线扫描镜头的焦距与所述第二透镜群组的焦距满足以下条件式：

0.050≤f/f₂≤0.350；

式中，f₂为所述第二透镜群组的焦距值，f为所述工业检测线扫描镜头的焦距值。

8.如权利要求2所述的工业检测线扫描镜头，其特征在于，所述第一透镜群组中有三枚正光焦度透镜的折射率与阿贝数满足以下条件式：

1.40≤ndL_x1≤1.60；

65.0≤vdL_x1≤95.5；

式中，nd_Lx1为所述第一透镜群组中第X1枚透镜的折射率，vdL_x1为所述第一透镜群组中第X1枚透镜的阿贝数。

9.如权利要求3所述的工业检测线扫描镜头，其特征在于，所述第二透镜群组中有两枚正光焦度透镜的折射率与阿贝数满足以下条件式：

1.40≤ndL_x2≤1.60；

65.0≤vdL_x2≤95.5；

式中，nd_Lx2为所述第一透镜群组中第X2枚透镜的折射率，vdL_x2为所述第一透镜群组中第X2枚透镜的阿贝数。

10.如权利要求1-9任意一项所述的工业检测线扫描镜头，其特征在于，所述工业检测线扫描镜头满足以下条件式：

0.170≤H/L≤0.210；

式中，H为所述工业检测线扫描镜头的全像高，L为所述工业检测线扫描镜头的光学总长。