[发明专利]定焦光学系统和定焦镜头

说明书

本发明提供一种定焦光学系统和定焦镜头，所述定焦光学系统包括：按照特定的光学间隔，从物侧向像侧沿所述定焦光学系统的主光轴依次设置的第一透镜组和第二透镜组；其中，所述第一透镜组从物侧向像侧依次包括一第一透镜、一第二透镜、一第三透镜及一胶合透镜，其中，所述第一透镜为双凹透镜，且所述第一透镜的物面的曲率半径大于所述第一透镜的像面的曲率半径。本发明的定焦光学系统，通过更有针对性的光学设计，使得在像面、光圈、焦距不变的情况下实现了定焦光学系统的整体体积小型化以及超短的工作距离，可满足在狭小空间内的图像采集。

技术领域

本发明涉及机器视觉检测技术领域，特别涉及一种定焦光学系统和定焦镜头。

背景技术

在机器觉检测中，镜头工作距离的大小有时会决定整个视觉方案的尺寸大小，越来越多的视觉检测通过各种机构在狭小(或者条件限制)的空间进行检测。在这种检测环境下对镜头的外观尺寸大小与镜头最小工作距离会有一定的要求，目前市面上定焦镜头的最小工作距离在100mm(含)以上，已无法满足市场视觉项目的需求，通常解决方案要么放弃，要么寻找可替代的方案，要么通过更复杂的机构去实现，这无疑增加了项目硬件的成本。

近年来，多数镜头生产厂家主要将目标朝向远心镜头研发与生产，定焦镜头依然停留在当前阶段，远心镜头虽然优势很明显(大景深、高分辨率、防撞、防抖等)但也有一定的缺点如外形尺寸要比定焦镜头尺寸大，所以在一些特殊的环境下仍需要定焦镜头来完成视觉项目的检测。

基于此，开发一种小尺寸、超小工作距离、高分辨率的定焦光学系统和定焦光学镜头，成为亟需解决的问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种机定焦光学系统和定焦镜头，用于解决现有技术中的定焦镜头受限于镜头的最小工作距离及镜头的外形尺寸而不能适用于狭小工作空间的工作需要的技术问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种定焦光学系统，所述定焦光学系统包括：

按照特定的光学间隔，从物侧向像侧沿所述定焦光学系统的主光轴依次设置的第一透镜组和第二透镜组；

其中，所述第一透镜组从物侧向像侧依次包括一第一透镜、一第二透镜、一第三透镜及一胶合透镜，其中，所述第一透镜为双凹透镜，且所述第一透镜的物面的曲率半径大于所述第一透镜的像面的曲率半径。

在一实施例中，所述定焦光学系统的各透镜为玻璃透镜。

在一实施例中，所述定焦光学系统还包括光阑，所述光阑设置于所述第一透镜组和所述第二透镜组之间。

在一实施例中，所述第一透镜组与所述光阑之间的光学间隔介于0.09mm-0.11mm之间；所述光阑与所述第二透镜组之间的光学间隔介于1.18mm-1.22mm之间。

在一实施例中，所述第二透镜为双凸透镜，所述第三透镜为凹凸透镜。

在一实施例中，所述第一透镜和所述第二透镜之间的光学间隔介于2.92mm-3.33mm之间；所述第二透镜和所述第三透镜之间的光学间隔介于1.29mm-1.49mm之间；所述第三透镜和所述胶合透镜之间的光学间隔介于0.17mm-0.23mm之间。

在一实施例中，所述第一透镜和所述第二透镜采用重火石玻璃，所述第三透镜采用氟冕玻璃。

在一实施例中，所述第二透镜组从物侧向像侧依次包括第四透镜、第五透镜和第六透镜。

在一实施例中，所述第四透镜采用重火石玻璃，所述第五透镜采用重镧火石玻璃，所述第六透镜采用镧冕玻璃。

在一实施例中，所述第四透镜为双凹透镜，所述第五透镜为凹凸透镜，所述第六透镜为双凸透镜。