[發明專利]一種成像系統

在審

• 申請號: 202011505518.2
• 申請日: 2020-12-18
• 公開（公告）號: CN112526724A
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 周靜;王仕旺
• 申請（專利權）人: 舜宇光學（中山）有限公司
• 主分類號: G02B13/00
• 分類號: G02B13/00
• 代理公司: 北京謹誠君睿知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11538
• 代理人: 延慧;武麗榮

本發明涉及一種成像系統，沿物側至像側，依次包括具有正光焦度的第一固定透鏡群組(G1)、具有正光焦度的第二對焦透鏡群組(G2)和具有正光焦度或負光焦度的第三固定透鏡群組(G3)，所述第一固定透鏡群組(G1)的焦距f1與所述成像系統的焦距f之間滿足關系式：1.4≤|f1/f|≤3.55。本發明的成像系統具有低畸變、大景深、畫質均勻、色彩還原度好、對比度高、分辨率高和低色差的優點，同時具有溫漂校正功能。

技術領域

本發明屬于光學技術領域，尤其涉及一種光學成像系統。

背景技術

機器視覺指通過機器視覺鏡頭將光信號手機給相機，再由相機將光信號轉化為電信號傳遞給圖像處理系統，根據所采集的圖像信息進行各種運算來抽取目標的特征，進而根據判別的結構來控制現場的設備動作。在工業自動化時代，機器視覺的需求逐年上升，已經廣泛應用于電子制造、缺陷檢測、精密測試等領域。

應用于機器視覺的成像系統對像素、畫面均勻度、畸變、亮度、色彩還原度等要求非常要，而目前市場面上的機器視覺鏡頭畸變較大、亮度不均勻，成像細節難以顯現，動態范圍不高，色彩和對比度也不夠好。

發明內容

本發明的目的在于解決上述問題，提供一種低畸變、大景深、畫質均勻、色彩還原度好、分辨率好、低色差的成像系統。

為實現上述目的，本發明提供一種成像系統，沿物側至像側，依次包括具有正光焦度的第一固定透鏡群組、具有正光焦度的第二對焦透鏡群組和具有正光焦度或負光焦度的第三固定透鏡群組，所述第一固定透鏡群組的焦距f1與所述成像系統的焦距f之間滿足關系式：1.4≤|f1/f|≤3.55。

根據本發明的一個方面，所述第一固定透鏡群組包括四枚透鏡，其中至少兩枚為正光焦度透鏡，并且至少有一枚為負光焦度透鏡。

根據本發明的一個方面，所述第一固定透鏡群組中至少一枚正光焦度透鏡的折射率nd和阿貝數vd滿足關系式：

1.4≤nd≤1.5、70≤vd≤80。

根據本發明的一個方面，所述沿物側至像側方向，所述第一固定透鏡群組的中的第一枚透鏡的物側面為凸面。

根據本發明的一個方面，所述沿物側至像側方向，所述第一固定透鏡群組中的第二枚透鏡和第三枚透鏡組合雙膠合透鏡。

根據本發明的一個方面，所述第一固定透鏡群組中的第三透鏡為凹-凹型透鏡。

根據本發明的一個方面，所述第二對焦透鏡群組中至少包括兩枚正光焦度透鏡，并且至少包括一枚負光焦度透鏡。

根據本發明的一個方面，所述第三固定透鏡群組包括一枚正光焦度或負光焦度透鏡。

根據本發明的一個方面，所述成像系統還包括光闌，所述光闌位于所述第一固定透鏡組中或者位于第一固定透鏡群組和第二對焦透鏡群組之間。

根據本發明的一個方面，所述第二對焦透鏡群組的焦距f2與所述成像系統的焦距f之間滿足關系式：1.38≤|f2/f|≤2.82。

根據本發明的一個方面，所述第一固定透鏡群組中第一枚透鏡的物側面到像面的距離為L，其與所述成像系統的焦距f之間滿足關系式:1.3≤|L/f|≤1.61。

本發明的成像系統，第一固定透鏡群組作為固定群，主要起收光作用，使得光線平順地進入成像系統，進而降低系統公差敏感度。其次可以矯正系統色差，保證良好的色彩還原度并提高成像系統的像質。第二對焦透鏡群組作為對焦組，主要作用是在不同物距下使得光學系統都能清晰成像，同時矯正系統像差和畸變，減小系統的公差敏感度，從而保證成像系統的高像質和畫質均勻。第三固定透鏡群組作為固定組，可以使光線平緩的到達，保證成像系統較小的主光線偏角。根據本發明的一種實施方式，本發明的第三固定透鏡群組G3包括一枚正光焦度或負光焦度透鏡。