光学成像系统的制作方法

本发明涉及光学镜头领域，特别涉及一种适用于工业线扫镜头的光学成像系统。

背景技术：

1、随着工业自动化快速发展，机器视觉已经广泛应用于工业自动化生产、流水线检测、物流分拣、医学、科学研究等领域，对目标件进行检测、判别和测量等，来减小或者是消除人为操作时的误判，显著提高测量精度和效率。而工业线扫镜头等光学成像系统作为机器视觉的“眼睛”占据着重要地位，在电子产品制造如液晶屏缺陷检测、手机触摸屏线路等应用场景中，对工业线扫镜头的要求越来越高。

2、目前，作为工业线扫镜头的光学成像系统为获得较佳的成像品质，多采用多片式透镜结构。并且，随着技术的发展以及用户多样化需求的增多，在感光器件的像素面积不断缩小，且系统对成像品质的要求不断提高的情况下，十二片式透镜结构逐渐出现在工业线扫镜头设计中，但仍存在光学性能不足、体积较大、测量时无法改变景深等缺陷。迫切需要具有优秀的光学特征、体积小且像差被充分补正的、可变光圈的长焦摄像镜头。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明的目的在于提供一种光学成像系统，其具有良好光学性能的同时，满足可变光圈、小型化、长焦距、低畸变的的设计要求。

2、为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种光学成像系统，所述光学成像系统自物侧至像侧依序包含：第一透镜，第二透镜，具有负屈折力的第三透镜，具有正屈折力的第四透镜，具有正屈折力的第五透镜，具有负屈折力的第六透镜，具有正屈折力的第七透镜，具有负屈折力的第八透镜，具有负屈折力的第九透镜，具有正屈折力的第十透镜，具有负屈折力的第十一透镜，以及第十二透镜；

3、其中，所述光学成像系统的焦距为f，所述第九透镜的焦距为f9，所述第九透镜的轴上厚度为d17,所述第十二透镜的轴上，厚度为d23，所述第十一透镜的像侧面至所述第十二透镜的物侧面的轴上距离为d22，所述第一镜头和所述第二透镜组合焦距为f12’，所述第三透镜和所述第四透镜的组合焦距为f34，所述光学成像系统的像高为ih，所述光学成像系统的光学总长为ttl，且满足下列关系式：

4、-40.00≤f9/d17≤-5.00；

5、2.00≤d23/d22≤18.00；

6、-6.51≤f12’/f34≤-1.00；

7、4.00≤ih*f/ttl≤15.00。

8、优选的，所述第五透镜的阿贝数为v5，所述第六透镜的阿贝数为v6，且满足下列关系式：

9、45.00≤v5-v6≤80.00。

10、优选的，所述第六透镜像侧面的中心曲率半径为r11，所述第六透镜的焦距为f6，且满足如下关系式：

11、-6.00≤r11/f6≤-1.00。

12、优选的，所述第一透镜的物侧面于近轴处为凹面；

13、所述第一透镜的焦距为f1，所述第一透镜物侧面的中心曲率半径为r3，所述第一透镜与所述第二透镜的胶合面的中心曲率半径为r4，所述第一透镜的轴上厚度为d1，且满足下列关系式：

14、-2.11≤f1/f≤0.69

15、-4.54≤(r3+r4)/(r3-r4)≤6.20；

16、0.00≤d1/ttl≤0.01。

17、优选的，所述第二透镜的像侧面于近轴处为凸面；

18、所述第二透镜的焦距为f2，所述第一透镜与所述第二透镜的胶合面的中心曲率半径为r4，所述第二透镜像侧面的中心曲率半径为r5，所述第二透镜的轴上厚度为d3，且满足下列关系式：

19、-1.18≤f2/f≤1.65；

20、-5.12≤(r4+r5)/(r4-r5)≤13.33；

21、0.01≤d3/ttl≤0.02。

22、优选的，所述第三透镜的像侧面于近轴处为凹面；

23、所述第三透镜的焦距为f3，所述第三透镜物侧面的中心曲率半径为r6，所述第三透镜与所述第四透镜的胶合面的中心曲率半径为r7，所述第三透镜的轴上厚度为d5，且满足下列关系式：

24、-3.64≤f3/f≤-0.34；

25、-0.82≤(r6+r7)/(r6-r7)≤8.49；

26、0.00≤d5/ttl≤0.01。

27、优选的，所述第四透镜的物侧面于近轴处为凸面，所述第四透镜的像侧面于近轴处为凸面；

28、所述第四透镜的焦距为f4，所述第三透镜与所述第四透镜的胶合面的中心曲率半径为r7，所述第四透镜像侧面的中心曲率半径为r8，所述第四透镜的轴上厚度为d7，且满足下列关系式：

29、0.18≤f4/f≤1.42；

30、-0.69≤(r7+r8)/(r7-r8)≤0.51；

31、0.02≤d7/ttl≤0.05。

32、优选的，所述第五透镜的物侧面于近轴处为凸面，；

33、所述第五透镜的焦距为f5，所述第五透镜物侧面的中心曲率半径为r9，所述第五透镜与所述第六透镜的胶合面的中心曲率半径为r10，所述第五透镜的轴上厚度为d9，且满足下列关系式：

34、0.28≤f5/f≤3.02；

35、-2.07≤(r9+r10)/(r9-r10)≤-0.30；

36、0.01≤d9/ttl≤0.03。

37、优选的，所述第六透镜的像侧面于近轴处为凹面；

38、所述第六透镜的焦距为f6，所述第五透镜与所述第六透镜的胶合面的中心曲率半径为r10，所述第六透镜像侧面的中心曲率半径为r11，所述第六透镜的轴上厚度为d11，且满足下列关系式：

39、-3.57≤f6/f≤-0.62；

40、-1.50≤(r10+r11)/(r10-r11)≤1.76；

41、0.00≤d11/ttl≤0.01。

42、优选的，所述第七透镜的物侧面于近轴处为凸面；

43、所述第七透镜的焦距为f7，所述第七透镜物侧面的中心曲率半径为r12，所述第七透镜与所述第八透镜的胶合面的中心曲率半径为r13，所述第七透镜的轴上厚度为d13，且满足下列关系式：

44、0.08≤f7/f≤0.92；

45、-2.51≤(r10+r13)/(r10-r13)≤1.09；

46、0.01≤d13/ttl≤0.02。

47、优选的，所述第八透镜的焦距为f8，所述第七透镜与所述第八透镜的胶合面的中心曲率半径为r13，所述第八透镜像侧面的中心曲率半径为r14，所述第八透镜的轴上厚度为d15，且满足下列关系式：

48、-1.47≤f8/f≤-0.09；

49、-3.10≤(r13+r14)/(r13-r14)≤1.70；

50、0.01≤d15/ttl≤0.01。

51、优选的，所述第九透镜物侧面的中心曲率半径为r15，所述第九透镜像侧面的中心曲率半径为r16，且满足下列关系式：

52、-8.64≤f9/f≤-0.36；

53、-3.07≤(r15+r16)/(r15-r16)≤6.41；

54、0.00≤d17/ttl≤0.01。

55、优选的，所述第十透镜的像侧面于近轴处为凸面；

56、所述第十透镜的焦距为f10，所述第十透镜物侧面的中心曲率半径为r17，所述第十透镜像侧面的中心曲率半径为r18，所述第十透镜的轴上厚度为d19，且满足下列关系式：

57、0.24≤f10/f≤1.33；

58、-0.75≤(r17+r18)/(r17-r18)≤4.17；

59、0.01≤d19/ttl≤0.04。

60、优选的，所述第十一透镜的物侧面于近轴处为凹面；

61、所述第十一透镜的焦距为f11，所述第十一透镜物侧面的中心曲率半径为r19，所述第十一透镜像侧面的中心曲率半径为r20，所述第十一透镜的轴上厚度为d21，且满足下列关系式：

62、-3.56≤f11/f≤-0.59；

63、-9.90≤(r19+r20)/(r19-r20)≤-0.20；

64、0.00≤d21/ttl≤0.01。

65、优选的，所述第十二透镜的像侧面于近轴处为凸面；

66、所述第十二透镜的焦距为f12，所述第十二透镜物侧面的中心曲率半径为r21，所述第十二透镜像侧面的中心曲率半径为r22，且满足下列关系式：

67、-2.95≤f12/f≤2.61；

68、-2.34≤(r21+r22)/(r21-r22)≤3.24；

69、0.00≤d23/ttl≤0.01。

70、优选的，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜、所述第五透镜、所述第六透镜、所述第七透镜、所述第八透镜、所述第九透镜、所述第十透镜、所述第十一透镜以及所述第十二透镜均为玻璃材质。

71、本发明的有益效果在于：根据本发明的光学成像系统可运用于工业线扫光学成像系统，具有优秀的光学特性，且具有可变光圈、长焦距、小型化、低畸变的特性，进行测量时可改变景深。