[发明专利]一种大像面高分辨率低畸变光学镜头

说明书

技术领域

本发明涉及一种光学成像系统，尤其涉及一种大像面高分辨率低畸变光学镜头。此镜头可广泛运用于智能交通、工业检测、动作捕捉、光学成像等光机电一体化领域。

背景技术

随着现代光学技术的不断发展，在工业检测、智能交通等领域内，摄像机厂家为了得到更大的成像范围以及更高的成像分辨率，光学成像的芯片尺寸越做越大，常见的大尺寸成像元件有1/1.8″、2/3″、3/4″等。近年来，市面上更是出现了1/1″、4/3″。但如果光学镜头的设计成像面没有达到大芯片的尺寸，那么就会造成一定程度的暗角出现。当前市面上焦距f＝12mm的光学镜头，成像面一般是2/3″和3/4″，能达到1/1″的产品较少，且价格也相对昂贵。

另一方面，在智能交通及工业检测方面所使用的光学镜头畸变要求都比较高，一般畸变要求都要求在3％以下。但目前市面上焦距为12mm，像面达到1/1″的光学镜头畸变都超过3％，难以符合这些场景的使用。

与此同时，用于工业检测、智能交通的光学镜头，现有的镜头像素一般都不高，只能达到200万、300万以及500万三种规格，能够达到再更高像素级别的镜头寥寥无几，而光学成像的发展方向之一恰恰就是更高像素、更加细微、更加清晰。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术中用于工业检测、智能交通的光学镜头像素不高、不够清晰的技术问题，提供一种高分辨率大像面低畸变光学镜头。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种大像面高分辨率低畸变光学镜头，沿光线入射方向从左至右，光学系统由四个部分组成：第一透镜组、光阑、第二透镜组以及成像面，其中第一透镜组的光焦度为正，第二透镜组的光焦度为正。

第一透镜组沿光线入射方向从左至右依次包括六片透镜：双凸型透镜一、凸凹型透镜二、双凹型透镜三、凹凸型透镜四、双凸型透镜五和凸凹型透镜六；第二透镜组沿光线入射方向从左至右依次包括四片透镜：双凸型透镜七、双凸型透镜八、双凹型透镜九以及双凸型透镜十。

所述的双凸型透镜八和双凹型透镜九胶合成一组胶合件透镜。

双凸型透镜一的光焦度为正，凸凹型透镜二的光焦度为负，双凹型透镜三的光焦度为负，凹凸型透镜四的光焦度为正，双凸型透镜五的光焦度为正，凸凹型透镜六的光焦度为正，双凸型透镜七的光焦度为正，双凸型透镜八和双凹型透镜九组成胶合件透镜的光焦度为负以及双凸型透镜十的光焦度为负。

第一透镜组和第二透镜组的10片透镜，其曲率半径R1和R2、光学折射率N、阿贝系数Vd以及透镜厚度D沿光线入射方向依次满足：

透镜一与透镜二之间的间距为0.2mm，透镜二与透镜三之间的间距为8.2mm，透镜三与透镜四之间的间距为2.7mm，透镜四与透镜五之间的间距为2.92mm，透镜五与透镜六之间的间距为3.56mm，透镜六与光阑之间的间距为14mm，光阑与透镜七之间的间距为2.2mm，透镜七与胶合件透镜之间的间距为0.12mm，胶合件透镜与透镜十之间的间距为0.36mm。

本发明的有益效果是，本发明的光学透镜采用球面设计，工艺性能好，材质成本低。本发明在色差优化方面的设计方式是利用镜片的正负光焦度配合减少色差，同时使用一片厚镜片减少匹兹伐弯曲，本发明可广泛应用于工业测量检测、智能交通等领域。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明光学系统示意图；

图2是本发明机械结构示意图；

图3是本发明畸变曲线示意图；

图4为本发明的光学传递函数曲线示意图。

图中：1.第一透镜组，11.透镜一，12.透镜二，13.透镜三，14.透镜四，15.透镜五，16.透镜六，2.光阑，3.第二透镜组，31.透镜七，32.透镜八，33.透镜九，34.透镜十，4.成像面。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1和2所示，本发明的一种大像面高分辨率低畸变光学镜头，沿光线入射方向从左至右，光学系统由四个部分组成：第一透镜组1、光阑2、第二透镜组3以及成像面4，其中第一透镜组1的光焦度为正，第二透镜组3的光焦度为正。