一种远心光学系统和远心镜头的制作方法

本发明涉及光学镜头，尤其涉及一种远心光学系统和远心镜头。

背景技术：

1、随着智能自动化领域的科技发展，机器视觉的自动化检测在高精度尺寸测量，快速检测微小瑕疵，微小器件的精准识别等领域都会用到远心镜头，远心镜头因其畸变小，分辨率高等优良的光学性能而被广大人群所关注。但其存在的问题是，随着人们对于检测需求的提高，虽然远心镜头对比其他普通镜头有着较大的景深但仍然无法满足检测一些超大景深的样品，并且当前的远心镜头在实现相同工作距离下的镜片数量均比较多，使得远心镜头的重量比较重，所需空间大，成本高。

技术实现思路

1、本发明提供了一种远心光学系统和远心镜头，以实现镜头具有30mm的景深、镜片数量少、成本低的特点。

2、根据本发明的一方面，提供了一种远心光学系统，包括：由物侧至像侧沿所述远心光学的主光轴间隔设置有第一透镜组、液体透镜及第二透镜组；

3、所述第一透镜组包括第一透镜、第二透镜、第三透镜，所述第一透镜与所述第二透镜胶合形成胶合透镜；所述第二透镜组包括第四透镜、第五透镜和第六透镜；

4、所述第一透镜为正光焦度的凹凸透镜，所述第二透镜为正光焦度的平凸透镜，所述第三透镜为正光焦度的平凸透镜，所述第四透镜为负光焦度的双凹透镜，所述第五透镜为负光焦度的平凸透镜，所述第六透镜为正光焦度的双凸透镜；

5、其中，通过调整所述液体透镜的驱动电压或驱动电流，可以调整所述远心光学系统的对焦位置。

6、可选地，所述远心光学系统还包括光阑，所述光阑位于所述第三透镜与所述液体透镜之间，或者位于所述液体透镜与所述第四透镜之间。

7、可选地，所述第二透镜与所述第三透镜之间的光学间隔介于53.8mm±0.2mm之间；所述第三透镜与所述液体透镜之间的光学间隔为32.6mm±0.1mm；所述液体透镜与所述第四透镜之间的光学间隔为2.5mm±0.15mm，所述第四透镜与所述第五透镜之间的光学间隔为2.9mm±0.1mm；所述第五透镜与所述第六透镜之间的光学间隔为45.2mm±0.3mm。

8、可选地，所述液体透镜包括驱动电路组件，所述驱动电路组件用于向所述液体透镜上施加驱动电压或驱动电流，所述液体透镜使用的屈光度范围为-5≤d≤2.6。

9、可选地，所述第四透镜的焦距f4、所述第五透镜的焦距f5满足：-1≤f4/f5≤0；

10、所述远心光学镜头具有远心度满足：0°≤远心度≤0.1°；

11、所述第二透镜的像侧面到所述第三透镜的物侧面的轴上距离d3，所述第三透镜的像侧面到所述液体透镜的物侧面的轴上距离d4满足：1≤d3/d4≤5。

12、可选地，所述第一透镜的焦距f1和所述远心光学镜头的焦距f满足：0.01≤f1/f≤0.05；

13、所述第一透镜的物侧面的中心曲率半径为r1，所述第一透镜的像侧面的中心曲率半径为r2满足：2.63≤(r1+r2)/(r1-r2)≤4.63。

14、可选地，所述第一透镜的物面的曲率半径为64.8mm，像面的曲率半径为36.8mm；所述第二透镜的物面的曲率半径为36.8mm，像面的曲率半径为无限；所述第三透镜的物面的曲率半径为38.1mm，像面的曲率半径为无限；所述第四透镜的物面的曲率半径为-12.6mm，像面的曲率半径为45.1mm；所述第五透镜的物面的曲率半径为无限，像面的曲率半径为-16.5mm；所述第六透镜的物面的曲率半径为85.1mm,像面的曲率半径为-147.5mm。

15、可选地，所述远心光学系统的工作波长介于470nm-650nm之间。

16、可选地，所述第一透镜的折射率为1.85，阿贝数为23.8；所述第二透镜的折射率为1.59，阿贝数为61.2；所述第三透镜的折射率为1.62，阿贝数为36.3；所述第四透镜的折射率为1.85，阿贝数为23.8；所述第五透镜的折射率为1.77，阿贝数为49.6；所述第六透镜的折射率为1.77，阿贝数为49.6。

17、根据本发明的另一方面，提供了一种远心镜头，包括本发明任一实施例所述的远心光学系统。

18、根据本发明实施例提出的远心光学系统和远心镜头，该远心光学系统包括：由物侧至像侧沿所述远心光学的主光轴间隔设置有第一透镜组、液体透镜及第二透镜组；所述第一透镜组包括第一透镜、第二透镜、第三透镜，所述第一透镜与所述第二透镜胶合形成胶合透镜；所述第二透镜组包括第四透镜、第五透镜和第六透镜；所述第一透镜为正光焦度的凹凸透镜，所述第二透镜为正光焦度的平凸透镜，所述第三透镜为正光焦度的平凸透镜，所述第四透镜为负光焦度的双凹透镜，所述第五透镜为负光焦度的平凸透镜，所述第六透镜为正光焦度的双凸透镜；其中，通过调整所述液体透镜的驱动电压或驱动电流，可以调整所述远心光学系统的对焦位置。通过设置液体透镜，解决了景深比较小的问题。该远心光学系统镜片数量少，成本低，景深可以在30mm范围内，并且工作距离介于75mm-105mm范围内，放大倍率可以达到70％以上，视差较小，像差较小。

19、应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

技术特征：

1.一种远心光学系统，其特征在于，包括：由物侧至像侧沿所述远心光学的主光轴间隔设置有第一透镜组、液体透镜及第二透镜组；

2.根据权利要求1所述的远心光学系统，其特征在于，还包括光阑，所述光阑位于所述第三透镜与所述液体透镜之间，或者位于所述液体透镜与所述第四透镜之间。

3.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53.8mm±0.2mm之间；所述第三透镜与所述液体透镜之间的光学间隔为32.6mm±0.1mm；所述液体透镜与所述第四透镜之间的光学间隔为2.5mm±0.15mm，所述第四透镜与所述第五透镜之间的光学间隔为2.9mm±0.1mm；所述第五透镜与所述第六透镜之间的光学间隔为45.2mm±0.3mm。

4.根据权利要求1所述的远心光学系统，其特征在于，所述液体透镜包括驱动电路组件，所述驱动电路组件用于向所述液体透镜上施加驱动电压或驱动电流，所述液体透镜使用的屈光度范围为-5≤d≤2.6。

5.根据权利要求1所述的远心光学系统，其特征在于，所述第四透镜的焦距f4、所述第五透镜的焦距f5满足：-1≤f4/f5≤0；

6.根据权利要求1所述的远心光学系统，其特征在于，所述第一透镜的焦距f1和所述远心光学镜头的焦距f满足：0.01≤f1/f≤0.05；

7.根据权利要求1所述的远心光学系统，其特征在于，所述第一透镜的物面的曲率半径为64.8mm，像面的曲率半径为36.8mm；所述第二透镜的物面的曲率半径为36.8mm，像面的曲率半径为无限；所述第三透镜的物面的曲率半径为38.1mm，像面的曲率半径为无限；所述第四透镜的物面的曲率半径为-12.6mm，像面的曲率半径为45.1mm；所述第五透镜的物面的曲率半径为无限，像面的曲率半径为-16.5mm；所述第六透镜的物面的曲率半径为85.1mm,像面的曲率半径为-147.5mm。

8.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470nm-650nm之间。

9.根据权利要求1所述的远心光学系统，其特征在于，所述第一透镜的折射率为1.85，阿贝数为23.8；所述第二透镜的折射率为1.59，阿贝数为61.2；所述第三透镜的折射率为1.62，阿贝数为36.3；所述第四透镜的折射率为1.85，阿贝数为23.8；所述第五透镜的折射率为1.77，阿贝数为49.6；所述第六透镜的折射率为1.77，阿贝数为49.6。

10.一种远心镜头，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的远心光学系统。

技术总结
本发明公开了一种远心光学系统和远心镜头，该远心光学系统包括：由物侧至像侧沿远心光学的主光轴间隔设置有第一透镜组、液体透镜及第二透镜组；第一透镜组包括第一透镜、第二透镜、第三透镜，第一透镜与第二透镜胶合形成胶合透镜；第二透镜组包括第四透镜、第五透镜和第六透镜；第一透镜为正光焦度的凹凸透镜，第二透镜为正光焦度的平凸透镜，第三透镜为正光焦度的平凸透镜，第四透镜为负光焦度的双凹透镜，第五透镜为负光焦度的平凸透镜，第六透镜为正光焦度的双凸透镜；通过调整液体透镜的驱动电压或驱动电流，可以调整远心光学系统的对焦位置。通过设置液体透镜，解决了景深比较小的问题。

技术研发人员：许昊,于东,邱承彬
受保护的技术使用者：上海酷聚科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15