[发明专利]短工作距离远心镜头

说明书

一种短工作距离远心镜头，从物侧到像侧依次包括：具有正光焦度的第一镜片群、具有正光焦度的第二镜片群、异形折返棱镜、光阑、具有正光焦度的第三镜片群、具有正光焦度的第四镜片群和带有光学传感器的成像面。本发明远心镜头具有高达8M像素的成像能力，能够清晰成像；同时满足物方、像方双远心，且物方远心度和像方远心度均可以满足一般远心镜头的标准并具备极高的远心度水平；通过特殊的折返棱镜组合，能够显著减小同轴光源所形成的中心亮斑的情况，避免光源产生的光晕所带来的成像问题；针对435nm～656nm波长范围内的光线均能清晰优异成像，无明显紫边与色散，像质清晰明亮。

技术领域

本发明涉及的是一种光学器件领域的技术，具体是一种工作距离为100mm的远心镜头。

背景技术

远心镜头主要是为纠正传统工业镜头的视差而设计，它可以在一定的物距范围内，使得到的图像放大倍率不变，这是对被测物不在同一物面上的情况非常重要的应用。现有技术中，远心镜头主要分为物方远心和像方远心，而双远心镜头则包含了两种远心光路共同的优势，因此设计难度更大，此类镜头往往物方、像方的远心度无法同时满足高水准，且像素分辨率低，工作距离长从而导致镜头整体体积较大。此外，传统远心镜头的棱镜设计导致光源会在像面中心形成亮斑，干扰了镜头的成像质量。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提出一种短工作距离远心镜头，兼具物方远心和像方远心的优点，同时还具有远心度高、8M高分辨率、工作距离短、无中心亮斑的优点。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明从物侧到像侧依次包括：具有正光焦度的第一镜片群、具有正光焦度的第二镜片群、异形折返棱镜、光阑、具有正光焦度的第三镜片群、具有正光焦度的第四镜片群和带有光学传感器的成像面。

所述的第一镜片群依次包括：具有正光焦度的第一透镜、具有负光焦度的第二胶合透镜、具有负光焦度的第三透镜和具有负光焦度的第四胶合透镜，其中：第二胶合透镜的胶合面的凹面朝向物方，第四胶合透镜的胶合面的凹面朝向物方。

所述的第一镜片群中优选将第三透镜设为胶合透镜以进一步减小光学系统的球差。

所述的第二镜片群依次包括：具有正光焦度的第五透镜、具有负光焦度的第六透镜和具有正光焦度的第七透镜。

所述的异形折返棱镜包括：三枚胶合三棱柱，将物方设为前方有效减轻鬼影和光晕。

所述的第三镜片群为以下任意一种结构：

①依次包括：具有负光焦度的第八透镜、具有正光焦度的第九胶合透镜和具有负光焦度的第十透镜，其中：第九胶合透镜的胶合面的凹面朝向像方。

②依次包括：一枚三胶合透镜和具有负光焦度的第十透镜，从而进一步减小光学系统的像散、像面弯曲和光学畸变。

所述的第四镜片群依次包括：具有负光焦度的第十一透镜和具有正光焦度的第十二胶合透镜，其中：第十二胶合透镜的胶合面的凹面朝向像方。

所述的第一镜片群、第二镜片群、第三镜片群、第四镜片群的焦距与镜头整体焦距的比值的绝对值依次为(2.5,6.5)、(0.2,0.5)、(1,1.8)、(0.4,0.7)以增加镜头的远心度。

所述的镜头的边缘视场的主光线与成像面的入射角小于10°以保证周边视场的光亮比。

所述的第一透镜的前表面的入射主光线与光轴的夹角小于0.03°以确定物方远心程度；所述的第十二胶合透镜的后表面的出射主光线与光轴的夹角小于0.03°以确定像方远心程度。