一种16mm高分辨率低畸变微距光学镜片系统的制作方法

1.本发明属于用于检测pcb板及led的光学镜头的技术领域，具体涉及一种16mm高分辨率低畸变微距光学镜片系统。

背景技术：

2.随着客户检测设备的精度越来越高，对镜头工作距离.抗振性能及放大倍率的的要求越来高而且呈现多样化需求的现像，现有的定倍远心镜头难以应对客户的多样性要求。
3.如专利申请201911189500.3公开了一种高分辨率低畸大靶面远心光学镜片系统，包括从物面到像面依次布设的第一镜片、第二镜片、第三镜片、第四镜片、光阑、第五镜片、第六镜片、第七镜片和第八镜片；其中第三镜片和第四镜片构成了第一组粘合镜片，第六镜片和第七镜片构成了第二组粘合镜片，光阑设置在第四镜片和第五镜片之间。本发明的光学镜片系统具有高分辨率、低畸变、双远心和大靶面等优点，其中第四镜片、第六镜片采用的材料为高折射率玻璃，所述第三镜片采用的材料为低散系数玻璃，有效的减少了光学系统中的像差，不仅使结构简单，制作方便，而且提高了成像效果，降低了制作成本。
4.其中，检测pcb板以及led等等领域的需求越来越大，对镜头的要求也越来越高，特别是对工作距的调整及光阑的变化具有较高的要求。而目前市场上的镜头无法满足部分用户的使用需求。

技术实现要素：

5.为解决上述问题，本发明的首要目的在于提供一种16mm高分辨率低畸变微距光学镜片系统，该系统可以替代对远心度要求较低的远心镜头，具有可变工作距及可变光阑的优势。
6.本发明的另一目的在于提供一种16mm高分辨率低畸变微距光学镜片系统，该系统通过结构改进，能够有效的减少了光学系统中的像差，不仅使结构简单，制作方便，而且提高了成像效果，降低了制作成本。
7.为实现上述目的，本发明的技术方案如下。
8.一种16mm高分辨率低畸变微距光学镜片系统，包括从物面到像面依次布设的第一镜片、第二镜片、第三镜片、第四镜片、光阑、第五镜片、第六镜片、第七镜片和第八镜片；光阑设置在第四镜片和第五镜片之间；
9.所述光学镜片系统满足以下条件：
10.wd＝52-546mm f.no＝3.0efl＝16mm ttl＝56.8-59.6mm
11.其中，wd为镜头的工作距离(从物体到镜头前端的距离)，f.no为镜头相对孔径，effl为镜头的有效焦距,ttl为镜头的光学总长度；
12.所述第一镜片、第二镜片、第三镜片、第四镜片、第五镜片、第六镜片、第七镜片和第八镜片的焦距满足以下条件：
[0013][0014]
其中，f为镜头的有效焦距，f1为第一镜片的焦距、f2为第二镜片的焦距、f3为第三镜片的焦距、f4为第四镜片的焦距、f5为第五镜片的焦距、f6为第六镜片的焦距、f7为第七镜片的焦距、f8为第八镜片的焦距；
[0015]
所述第一镜片、第二镜片、第三镜片、第四镜片、第五镜片、第六镜片、第七镜片和第八镜片的材质满足以下条件：
[0016]
第一镜片：1.60《nd《1.75,48《vd《63
[0017]
第二镜片：1.60《nd《1.85,23《vd《37
[0018]
第三镜片：1.73《nd《1.91,32《vd《55
[0019]
第四镜片：1.70《nd《1.85,42《vd《63
[0020]
第五镜片：1.62《nd《1.85,42《vd《63
[0021]
第六镜片：1.65《nd《1.85,23《vd《35
[0022]
第七镜片：1.49《nd《1.75,45《vd《81
[0023]
第八镜片：1.62《nd《1.85,42《vd《63
[0024]
其中nd为折射率系数，vd为散系数。
[0025]
进一步，所述第一镜片为双凸形的正透镜，其散系数vd：48《vd《63，折射率系数nd：1.60《nd《1.75，第一镜片前后表面的曲率半径分别为r11和r12，其沿光轴方向的芯厚为d1，其中50mm《r11《100mm，200mm《r12《300mm，2mm《d1《5mm。
[0026]
进一步，所述第二镜片为凸凹形的负透镜，其散系数vd：23《vd《37，折射率系数nd：1.60《nd《1.85，第二镜片前后表面的曲率半径分别为r21和r22，其沿光轴方向的芯厚为d3，其中20mm《r21《60mm，6mm《r22《20mm，1.5《d3《5mm。
[0027]
进一步，所述第三镜片为凹凸形的弯月透镜，其散系数vd：32《vd《55，折射率系数nd：1.73《nd《1.91，第三镜片前后表面的曲率半径分别为r31和r32，其沿光轴方向的芯厚为d5，其中-30mm《r31《-15mm，-35mm《r32《-15mm，3《d5《10mm。
[0028]
进一步，所述第四镜片为凸凹形的正透镜，其散系数vd：42《vd《63，折射率系数nd：1.70《nd《1.85，第四镜片前后表面的曲率半径分别为r41和r42，其沿光轴方向的芯厚为d7，其中10mm《r41《30mm，50mm《r42《80mm，1.5《d7《5mm。
[0029]
进一步，所述第五镜片为为双凸形的正透镜，其散系数vd：42《vd《63，折射率系数nd：1.62《nd《1.85，第五镜片前后表面的曲率半径分别为r51和r52，其沿光轴方向的芯厚
为d10，其中100mm《r51《1000mm，-20mm《r52《-15mm，1mm《d10《3mm。
[0030]
进一步，所述第六镜片为双凹形的负透镜，其散系数vd：23《vd《35，折射率系数nd:1.65《nd《1.85，第六镜片前后表面的曲率半径分别为r61和r62，其沿光轴方向的芯厚为d12，其中-20mm《r61《-5mm，30mm《r62《100mm，1mm《d12《5mm。
[0031]
进一步，所述第七镜片为凹凸形的正透镜，其散系数vd：45《vd《81，折射率系数nd：1.49《nd《1.75，第七镜片的前后表面的曲率半径分为r71和r72，其沿光轴方向的芯厚为d14，其中-100mm《r71《-30mm，-50mm《r72《-5mm，2mm《d14《7mm。
[0032]
进一步，所述第八镜面为双凸形的正透镜，其散系数vd：42《vd《63，折射率系数nd：1.62《nd《1.85，第八镜片的前后表面的曲率半径分为r81和r82，其沿光轴方向的芯厚为d16，其中50mm《r81《300mm，-100mm《r82《-10mm，2mm《d16《7mm。
[0033]
相较于现有技术，本发明的有益效果如下：
[0034]
本发明的光学镜片系统具有高分辨率、低畸变、工作距离短，差校正优良等优点，其中第三枚、第五枚镜片采用的材料为高折射率低散系数玻璃，所述第三镜片采用的材料为低散系数玻璃，有效的减少了光学系统中的像差，不仅使结构简单，制作方便，而且提高了成像效果，降低了制作成本。
附图说明
[0035]
图1为本发明的光学镜片系统的结构示意图。
[0036]
图2为光学镜片系统中第一镜片的截面示意图。
[0037]
图3为光学镜片系统中第二镜片的截面示意图。
[0038]
图4为光学镜片系统中第三镜片的截面示意图。
[0039]
图5为光学镜片系统中第四镜片的截面示意图。
[0040]
图6为光学镜片系统中第五镜片的截面示意图。
[0041]
图7为光学镜片系统中第六镜片的截面示意图。
[0042]
图8为光学镜片系统中第七镜片的截面示意图。
[0043]
图9为光学镜片系统中第八镜片的截面示意图。
[0044]
附中：1-第一镜片、2-第二镜片、3-第三镜片、4-第四镜片、5-光阑、6-第五镜片、7-第六镜片、8-第七镜片、9-第八镜片、10-像面。
具体实施方式
[0045]
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0046]
如图1所示，本发明所实现的高分辨率低畸变微距光学镜片系统，包括从物面到像面依次布设的第一镜片1、第二镜片2、第三镜片3、第四镜片4、光阑5、第五镜片6、第六镜片7、第七镜片8和第八镜片9；光阑5设置在第四镜片4和第五镜片6之间。
[0047]
光学镜片系统满足以下条件：
[0048]
wd＝52-546mm f.no＝3.0efl＝16mm ttl＝56.8-59.6mm
[0049]
其中，wd为镜头的工作距离(从物体到镜头前端的距离)，f.no为镜头相对孔径，
effl为镜头的有效焦距,ttl为镜头的光学总长度。
[0050]
其中，第一镜片1、第二镜片2、第三镜片3、第四镜片4、第五镜片6、第六镜片7、第七镜片8和第八镜片9的焦距满足以下条件：
[0051][0052][0053]
其中，f为镜头的有效焦距，f1为第一镜片1的焦距、f2为第二镜片2的焦距、f3为第三镜片3的焦距、f4为第四镜片4的焦距、f5为第五镜片6的焦距、f6为第六镜片7的焦距、f7为第七镜片8的焦距、f8为第八镜片9的焦距。
[0054]
所述第一镜片1、第二镜片2、第三镜片3、第四镜片4、第五镜片6、第六镜片7、第七镜片8和第八镜片9的材质满足以下条件：
[0055]
第一镜片：1.60《nd《1.75,48《vd《63
[0056]
第二镜片：1.60《nd《1.85,23《vd《37
[0057]
第三镜片：1.73《nd《1.91,32《vd《55
[0058]
第四镜片：1.70《nd《1.85,42《vd《63
[0059]
第五镜片：1.62《nd《1.85,42《vd《63
[0060]
第六镜片：1.65《nd《1.85,23《vd《35
[0061]
第七镜片：1.49《nd《1.75,45《vd《81
[0062]
第八镜片：1.62《nd《1.85,42《vd《63
[0063]
其中nd为折射率系数，vd为散系数。
[0064]
如图1和2所示，所述第一镜片为双凸形的正透镜，其散系数vd：48《vd《63，折射率系数nd：1.60《nd《1.75，第一镜片前后表面的曲率半径分别为r11和r12，其沿光轴方向的芯厚为d1，其中50mm《r11《100mm，200mm《r12《300mm，2《d1《5mm。
[0065]
如图1和3所示，所述第二镜片为凸凹形的负透镜，其散系数vd：23《vd《37，折射率系数nd：1.60《nd《1.85，第二镜片前后表面的曲率半径分别为r21和r22，其沿光轴方向的芯厚为d3，其中20mm《r21《60mm，6mm《r22《20mm，1.5《d3《5mm。
[0066]
如图1和4所示，所述第三镜片为凹凸形的弯月透镜，其散系数vd：32《vd《55，折射率系数nd：1.73《nd《1.91，第三镜片前后表面的曲率半径分别为r31和r32，其沿光轴方向的芯厚为d5，其中-30mm《r31《-15mm，-35mm《r32《-15mm，3《d5《10mm。
[0067]
如图1和图5所示，所述第四镜片为凸凹形的正透镜，其散系数vd：42《vd《63，折射率系数nd：1.70《nd《1.85，第四镜片前后表面的曲率半径分别为r41和r42，其沿光轴方向的芯厚为d7，其中10mm《r41《30mm，50mm《r42《80mm，1.5《d7《5mm。
[0068]
如图1和图6所示，所述第五镜片为为双凸形的正透镜，其散系数vd：42《vd《63，折射率系数nd：1.62《nd《1.85，第五镜片前后表面的曲率半径分别为r51和r52，其沿光轴方向的芯厚为d10，其中100mm《r51《1000mm，-20mm《r52《-15mm，1mm《d10《3mm。
[0069]
如图1和图7所示，所述第六镜片为双凹形的负透镜，其散系数vd：23《vd《35，折射率系数nd:1.65《nd《1.85，第六镜片前后表面的曲率半径分别为r61和r62，其沿光轴方向的芯厚为d12，其中-20mm《r61《-5mm，30mm《r62《100mm，1mm《d12《5mm。
[0070]
如图1和图8所示，所述第七镜片为凹凸形的正透镜，其散系数vd：45《vd《81，折射率系数nd：1.49《nd《1.75，第七镜片的前后表面的曲率半径分为r71和r72，其沿光轴方向的芯厚为d14，其中-100mm《r71《-30mm，-50mm《r72《-5mm，2mm《d14《7mm。
[0071]
如图1和图9所示，所述第八镜面为双凸形的正透镜，其散系数vd：42《vd《63，折射率系数nd：1.62《nd《1.85，第八镜片的前后表面的曲率半径分为r81和r82，其沿光轴方向的芯厚为d16，其中50mm《r81《300mm，-100mm《r82《-10mm，2mm《d16《7mm。
[0072]
本发明的光学镜片系统具有高分辨率、低畸变、工作距离短，差校正优良等优点，其中第三枚.第五枚镜片、采用的材料为高折射率低散系数玻璃，所述第三镜片采用的材料为低散系数玻璃，有效的减少了光学系统中的像差，不仅使结构简单，制作方便，而且提高了成像效果，降低了制作成本。
[0073]
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0074]
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

技术特征：

1.一种16mm高分辨率低畸变微距光学镜片系统，其特征在于包括从物面到像面依次布设的第一镜片、第二镜片、第三镜片、第四镜片、光阑、第五镜片、第六镜片、第七镜片和第八镜片；光阑设置在第四镜片和第五镜片之间；所述光学镜片系统满足以下条件：wd＝52-546mm f.no＝3.0efl＝16mm ttl＝56.8-59.6mm其中，wd为镜头的工作距离(从物体到镜头前端的距离)，f.no为镜头相对孔径，effl为镜头的有效焦距,ttl为镜头的光学总长度；所述第一镜片、第二镜片、第三镜片、第四镜片、第五镜片、第六镜片、第七镜片和第八镜片的焦距满足以下条件：其中，f为镜头的有效焦距，f1为第一镜片的焦距、f2为第二镜片的焦距、f3为第三镜片的焦距、f4为第四镜片的焦距、f5为第五镜片的焦距、f6为第六镜片的焦距、f7为第七镜片的焦距、f8为第八镜片的焦距；所述第一镜片、第二镜片、第三镜片、第四镜片、第五镜片、第六镜片、第七镜片和第八镜片的材质满足以下条件：第一镜片：1.60<nd<1.75,48<vd<63第二镜片：1.60<nd<1.85,23<vd<37第三镜片：1.73<nd<1.91,32<vd<55第四镜片：1.70<nd<1.85,42<vd<63第五镜片：1.62<nd<1.85,42<vd<63第六镜片：1.65<nd<1.85,23<vd<35第七镜片：1.49<nd<1.75,45<vd<81第八镜片：1.62<nd<1.85,42<vd<63其中nd为折射率系数，vd为散系数。2.如权利要求1所述的16mm高分辨率低畸变微距光学镜片系统，其特征在于所述第一镜片为双凸形的正透镜，其散系数vd：48<vd<63，折射率系数nd：1.60<nd<1.75，第一镜片前后表面的曲率半径分别为r11和r12，其沿光轴方向的芯厚为d1，其中50mm<r11<100mm，200mm<r12<300mm，2mm<d1<5mm。3.如权利要求1所述的16mm高分辨率低畸变微距光学镜片系统，其特征在于所述第二
镜片为凸凹形的负透镜，其散系数vd：23<vd<37，折射率系数nd：1.60<nd<1.85，第二镜片前后表面的曲率半径分别为r21和r22，其沿光轴方向的芯厚为d3，其中20mm<r21<60mm，6mm<r22<20mm，1.5<d3<5mm。4.如权利要求1所述的16mm高分辨率低畸变微距光学镜片系统，其特征在于所述第三镜片为凹凸形的弯月透镜，其散系数vd：32<vd<55，折射率系数nd：1.73<nd<1.91，第三镜片前后表面的曲率半径分别为r31和r32，其沿光轴方向的芯厚为d5，其中-30mm<r31<-15mm，-35mm<r32<-15mm，3<d5<10mm。5.如权利要求1所述的16mm高分辨率低畸变微距光学镜片系统，其特征在于所述第四镜片为凸凹形的正透镜，其散系数vd：42<vd<63，折射率系数nd：1.70<nd<1.85，第四镜片前后表面的曲率半径分别为r41和r42，其沿光轴方向的芯厚为d7，其中10mm<r41<30mm，50mm<r42<80mm，1.5<d7<5mm。6.如权利要求1所述的16mm高分辨率低畸变微距光学镜片系统，其特征在于所述第五镜片为为双凸形的正透镜，其散系数vd：42<vd<63，折射率系数nd：1.62<nd<1.85，第五镜片前后表面的曲率半径分别为r51和r52，其沿光轴方向的芯厚为d10，其中100mm<r51<1000mm，-20mm<r52<-15mm，1mm<d10<3mm。7.如权利要求1所述的16mm高分辨率低畸变微距光学镜片系统，其特征在于所述第六镜片为双凹形的负透镜，其散系数vd：23<vd<35，折射率系数nd:1.65<nd<1.85，第六镜片前后表面的曲率半径分别为r61和r62，其沿光轴方向的芯厚为d12，其中-20mm<r61<-5mm，30mm<r62<100mm，1mm<d12<5mm。8.如权利要求1所述的16mm高分辨率低畸变微距光学镜片系统，其特征在于所述第七镜片为凹凸形的正透镜，其散系数vd：45<vd<81，折射率系数nd：1.49<nd<1.75，第七镜片的前后表面的曲率半径分为r71和r72，其沿光轴方向的芯厚为d14，其中-100mm<r71<-30mm，-50mm<r72<-5mm，2mm<d14<7mm。9.如权利要求1所述的16mm高分辨率低畸变微距光学镜片系统，其特征在于所述第八镜面为双凸形的正透镜，其散系数vd：42<vd<63，折射率系数nd：1.62<nd<1.85，第八镜片的前后表面的曲率半径分为r81和r82，其沿光轴方向的芯厚为d16，其中50mm<r81<300mm，-100mm<r82<-10mm，2mm<d16<7mm。

技术总结

本发明公开了一种16mm高分辨率低畸变微距光学镜片系统，包括从物面到像面依次布设的第一镜片、第二镜片、第三镜片、第四镜片、光阑、第五镜片、第六镜片、第七镜片和第八镜片；光阑设置在第四镜片和第五镜片之间。本发明的光学镜片系统具有高分辨率、低畸变、工作距离短，差校正优良等优点，且结构简单，制作方便，而且提高了成像效果，降低了制作成本。降低了制作成本。降低了制作成本。