【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及機器視覺鏡頭，尤其涉及一種低畸變抗震鏡頭及其光學系統。
技術介紹
1、鏡頭的成像質量直接影響拍攝的畫面效果，這其中“鏡頭畸變”是一個影響鏡頭成像質量的關鍵點。鏡頭畸變主要指的是鏡頭無法將拍攝場景準確傳輸到傳感器上，導致畫面里的幾何形狀發生不自然的扭曲。隨著工業4.0的到來和智能制造的推廣，對低畸變鏡頭的需求也越來越多，某些自動化行業對拍攝質量要求非常高，如自動化裝配、機械臂、高速往復運動產線等，由于設備時刻在高速運轉，要求鏡頭在振動環境中依然能獲得清晰、高解析度的圖像，故其對鏡頭的畸變要求較高且同時要求較好的抗震性能。
2、目前，國內現有的抗震鏡頭在分辨率和畸變方面的性能存在不同程度的不足，且規格分布不完善；特別是在半導體與電子等行業中，例如在半導體制造和電子組裝過程中，抗震鏡頭用于精密的檢測或測量，這就要求抗震鏡頭的畸變要盡可能地低；因此對于低畸變抗震鏡頭的研發就更為迫切。
3、以上信息作為背景信息給出只是為了輔助理解本公開，并沒有確定或者承認任意上述內容是否可用作相對于本公開的現有技術。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供一種低畸變抗震鏡頭及其光學系統，以解決或至少部分解決現有技術中所存在的技術問題。
2、為達此目的，本專利技術采用以下技術方案：
3、第一方面，本專利技術提供了低畸變抗震鏡頭的光學系統，其特征在于，包括由物方到像方依次設置的具有負光焦度的前組s1、具有正光焦度的中組s2、光闌a0和具有正光焦度
4、光學系統的焦距f、前組s1的焦距fs1、中組s2的焦距fs2以及后組s3的焦距fs3分別滿足以下關系式：
5、2.00<|fs1/f|<3.00；1.90<|fs2/f|<2.50；0.75<|fs3/f|<1.30。
6、可選地，前組s1包括具有負光焦度的第一透鏡g1。
7、中組s2包括具有正焦度的第二透鏡g2、具有負光焦度的第三透鏡g3、具有正光焦度的第四透鏡g4以及具有負光焦度的第五透鏡g5；
8、所述后組s3包括具有正光焦度的第六透鏡g6、具有負光焦度的第七透鏡g7、具有正光焦度的第八透鏡g8以及具有正光焦度的第九透鏡g9；
9、其中，第一透鏡g1、第三透鏡g3、第四透鏡g4、第五透鏡g5和第八透鏡g8為彎月透鏡，第二透鏡g2為雙凸透鏡，第六透鏡g6為平凸透鏡或雙凸透鏡，第七透鏡g7為雙凹透鏡，第九透鏡g9為雙凸透鏡或彎月透鏡。
10、可選地，第二透鏡g2和第三透鏡g3膠合成具有正光焦度的第一膠合透鏡組u1；第四透鏡g4和第五透鏡g5膠合成具有負光焦度的第二膠合透鏡組u2；第六透鏡g6和第七透鏡g7膠合成具有負光焦度的第三膠合透鏡組u3；
11、第一膠合透鏡組u1的焦距為fu1，fu1和光學系統的焦距f的比值滿足關系式：1.20＜|fu1/f|＜2.00；第二膠合透鏡組的焦距為fu2，fu2和f的比值滿足關系式：1.90＜|fu2/f|＜3.00；第三膠合透鏡組的焦距為fu3，fu3和f的比值滿足關系式：3.00＜|fu3/f|＜4.50。
12、可選地，第一透鏡g1的前表面頂點到第九透鏡g9的后表面頂點之間的距離l，滿足關系式：
13、|l/f|>2.90；
14、其中，第一透鏡g1的前表面為第一透鏡g1背離第二透鏡g2的一側表面，第九透鏡g9的后表面為第九透鏡g9背離第八透鏡g8的一側表面；第一透鏡g1的前表面頂點和第九透鏡g9的后表面頂點均在所述預定的光軸上。
15、可選地，光學系統的光學后焦距bfl與f的比值滿足關系式：|bfl/f|＜1.20。
16、可選地，光學系統的半像高y’與f的比值滿足關系式：|y’/f|＜0.50。
17、可選地，第八透鏡g8的焦距為fg8，fg8與f的比值滿足關系式：1.40＜|fg8/f|＜2.50；
18、第九透鏡g9的焦距為fg9，fg9與f的比值滿足關系式：0.85＜|fg9/f|＜1.60。
19、可選地，當物距發生變化時，所有的球面透鏡整體一起移動，通過改變所述光學系統的光學后焦距bfl來進行調焦，這種方式保證了結構穩定，實現抗震效果。
20、可選地，光闌a0的光圈為圓孔，圓孔的圓心在所述預定的光軸上；
21、光闌的光圈數值為f2.8～f16。
22、第二方面，本專利技術提供了一種低畸變抗震鏡頭，包括調焦結構和如上所述的一種低畸變抗震鏡頭的光學系統；
23、所述調焦結構能驅動前組s1、中組s2、光闌a0和后組s3整體沿著預定的光軸一起靠近或遠離像面，以實現調焦。
24、與現有技術相比，本專利技術具有以下有益效果：
25、本專利技術提供的采用了整組對焦方式的光學系統，實現了焦距為16mm的一種低畸變抗震鏡頭，像方f數為2.8，最大成像面為φ11mm，其分辨率可達185lp/mm，即對應的最大成像芯片時，其像素可達到七百九十萬像素，全視場最大光學畸變低于0.12％。
26、本專利技術具有其它的特性和優點，這些特性和優點從并入本文中的附圖和隨后的具體實施方式中將是顯而易見的，或者將在并入本文中的附圖和隨后的具體實施方式中進行詳細陳述，這些附圖和具體實施方式共同用于解釋本專利技術的特定原理。
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1.一種低畸變抗震鏡頭的光學系統，其特征在于，包括由物方到像方依次設置的具有負光焦度的前組S1、具有正光焦度的中組S2、光闌A0和具有正光焦度的后組S3，且前組S1、中組S2、光闌A0和后組S3彼此之間的位置相對固定；前組S1、中組S2以及后組S3分別由若干球面透鏡組成，且所有的球面透鏡的光軸均與預定的光軸重合；
2.根據權利要求1所述的一種低畸變抗震鏡頭的光學系統，其特征在于，前組S1包括具有負光焦度的第一透鏡G1。
3.根據權利要求2所述的一種低畸變抗震鏡頭的光學系統，其特征在于，第二透鏡G2和第三透鏡G3膠合成具有正光焦度的第一膠合透鏡組U1；第四透鏡G4和第五透鏡G5膠合成具有負光焦度的第二膠合透鏡組U2；第六透鏡G6和第七透鏡G7膠合成具有負光焦度的第三膠合透鏡組U3；
4.根據權利要求3所述的一種低畸變抗震鏡頭的光學系統，其特征在于，第一透鏡G1的前表面頂點到第九透鏡G9的后表面頂點之間的距離L，滿足關系式：
5.根據權利要求3所述的一種低畸變抗震鏡頭的光學系統，其特征在于，光學系統的光學后焦距BFL與f的比值滿足關系式
6.根據權利要求3所述的一種低畸變抗震鏡頭的光學系統，其特征在于，光學系統的半像高y’與f的比值滿足關系式：|y’/f|＜0.50。
7.根據權利要求3所述的一種低畸變抗震鏡頭的光學系統，其特征在于，第八透鏡G8的焦距為fG8，fG8與f的比值滿足關系式：1.40＜|f?G8/f|＜2.50；
8.根據權利要求5所述的一種低畸變抗震鏡頭的光學系統，其特征在于，當物距發生變化時，所有的球面透鏡整體一起移動，通過改變所述光學系統的光學后焦距BFL來進行調焦。
9.根據權利要求1所述的一種低畸變抗震鏡頭的光學系統，其特征在于，光闌A0的光圈為圓孔，圓孔的圓心在所述預定的光軸上；
10.一種低畸變抗震鏡頭，其特征在于，包括調焦結構和如權利要求1-9中任意一項所述的一種低畸變抗震鏡頭的光學系統；
...【技術特征摘要】
1.一種低畸變抗震鏡頭的光學系統，其特征在于，包括由物方到像方依次設置的具有負光焦度的前組s1、具有正光焦度的中組s2、光闌a0和具有正光焦度的后組s3，且前組s1、中組s2、光闌a0和后組s3彼此之間的位置相對固定；前組s1、中組s2以及后組s3分別由若干球面透鏡組成，且所有的球面透鏡的光軸均與預定的光軸重合；
2.根據權利要求1所述的一種低畸變抗震鏡頭的光學系統，其特征在于，前組s1包括具有負光焦度的第一透鏡g1。
3.根據權利要求2所述的一種低畸變抗震鏡頭的光學系統，其特征在于，第二透鏡g2和第三透鏡g3膠合成具有正光焦度的第一膠合透鏡組u1；第四透鏡g4和第五透鏡g5膠合成具有負光焦度的第二膠合透鏡組u2；第六透鏡g6和第七透鏡g7膠合成具有負光焦度的第三膠合透鏡組u3；
4.根據權利要求3所述的一種低畸變抗震鏡頭的光學系統，其特征在于，第一透鏡g1的前表面頂點到第九透鏡g9的后表面頂點之間的距離l，滿足關系式：
5.根據...
【專利技術屬性】
技術研發人員：曾振煌，林佳敏，陳建偉，盧盛林，
申請(專利權)人：廣東奧普特科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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