一种人工智能用高像素高对比度小型化镜头的制作方法

本技术涉及光学镜头领域，具体涉及一种人工智能用高像素高对比度小型化镜头。

背景技术：

1、机器智能化逐渐成为现实。特别是工业自动化中机器视觉技术的发展，视觉技术的不断更新迭代，使得其在智能制造中的地位也是日渐突显，也推动了工业自动化、人工智能、智能制造等行业的进步，为各个领域都带来更强劲的发展动力。其次随着机器视觉图像处理技术的不断更新与进步，图像传感器精度不断提高，对图像分辨率提出了更高像素的精度要求，所以设计更高mtf、更高均匀性、更低畸变等更优的光学系统成像来配合相机和光源使用，使得很多传统成像上的难点问题得以突破。但目前光学系统在不同物距下的成像质量不够稳定，镜面表面的反射光强度过强，容易产生眩光与鬼像，导致图像失真的情况。为更高的分辨率、更高的对比度、更低的畸变，遂设计了一种人工智能用高像素高对比度小型化镜头用以解决该技术问题。

技术实现思路

1、鉴于现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种人工智能用高像素高对比度小型化镜头：

2、①、本实用新型旨在为人工智能视觉识别等领域，提供一种25mm焦距稳定可靠的光学系统，其镜头结构紧密，体积小巧，能有效满足超近距离拍摄，具有高像素分辨率、低畸变以及优异的对比度。

3、②、本实用新型通过精心搭配各镜片材料，选用六组八片式球面镜片组合，有效的减小了光学像差，校正了光学畸变，提升了mtf和相对照度。其次镜片镀膜采用抗反射增透膜，并利用干涉原理通过严格的控制膜厚和膜层设计，减少了镜面表面的反射光强度，防止产生眩光与鬼像，减少了图像失真，增加了图像的对比度，使得成像具有更高的分辨率，拍摄景物更加清晰。

4、③、本实用新型的技术方案中，光学系统包括沿光轴方向从物方到像方依次设置有：调焦透镜a、光阑c、固定透镜b、平板玻璃g、成像面e；所述调焦透镜a依次设有：正光焦度的第一正月牙透镜1、正光焦度的第二正月牙透镜2和负光焦度的第一负月牙透镜3粘合的第一胶合组32、光阑c、负光焦度的第一双凹透镜4和正光焦度的第一双凸透镜5粘合的第二胶合组19、正光焦度的第二双凸透镜6；所述固定透镜b依次设有：负光焦度的第二负月牙透镜7、正光焦度的第三双凸透镜8。

5、本实用新型的技术方案中，所述小型化镜头采用分组移动聚焦方案，其中调焦透镜a沿光轴向做靠近或远离固定透镜b，从而实现该小型化镜头在不同物距下具有稳定的成像质量。其中镜头总有效焦距为f，光学成像镜头的入瞳直径d，f与d比值的绝对值满足关系式：2.7<|f/d|<3.0。较合理设置了镜头的总有效焦距与光学成像镜头的入瞳直径的比例关系，有利于实现光学系统在暗环境下也具有良好的成像质量。

6、为了解决背景技术中的技术问题，本实用新型的技术方案是：一种人工智能用高像素高对比度小型化镜头，包括光学系统，所述光学系统沿光轴方向从物方到像方依次设置有：调焦透镜、光阑、固定透镜、平板玻璃、成像面；所述调焦透镜依次设有正光焦度的第一正月牙透镜、正光焦度的第二正月牙透镜和负光焦度的第一负月牙透镜密接的第一胶合组、光阑、负光焦度的第一双凹透镜和正光焦度的第一双凸透镜密接的第二胶合组、正光焦度的第二双凸透镜；所述固定透镜依次设有负光焦度的第二负月牙透镜与正光焦度的第三双凸透镜。

7、进一步的，所述第二正月牙透镜与第一负月牙透镜密接的第一胶合组光焦度为负；所述第一双凹透镜与第一双凸透镜粘合的第二胶合组光焦度为负。

8、进一步的，所述调焦透镜中第一正月牙透镜到第一胶合组的空气距离为0.1mm；第一胶合组到光阑的空气距离为1.6mm；光阑到第二胶合组的空气距离为3.2mm；第二胶合组到第二双凸透镜的空气距离为0.1mm；第二双凸透镜到固定透镜b中第二负月牙透镜的空气距离变化量为1.36mm至7.25mm；固定透镜b中第二负月牙透镜到第三双凸透镜的空气距离为0.12mm；第三双凸透镜到平板玻璃的空气距离为11.23mm；平板玻璃到成像面的空气距离为0.1mm。

9、进一步的，所述光阑位于第一胶合组和第二胶合组之间，所述第一胶合组至第二胶合组的空气距离为4.8mm。

10、进一步的，所述镜头总有效焦距为f，光学成像镜头的入瞳直径d，f与d比值的绝对值满足关系式：2.7<|f/d|<3.0。

11、进一步的，还包括主镜筒，所述主镜筒的内腔沿光轴方向从物方到像方依次嵌设有前镜筒与后镜筒，所述光阑设置于前镜筒内，在所述前镜筒的内腔设置有多级用于承载透镜和隔圈的台阶面，所述前镜筒内腔沿光轴方向从物方到像方依次设置有前压圈、第一正月牙透镜、隔圈a、第二正月牙透镜和第一负月牙透镜粘合的第一胶合组；所述隔圈内周呈台阶形承靠，隔圈一面与第一正月牙透镜相互抵接、另一面与第一胶合组相抵接，所述隔圈内壁设置有消光纹路，所述前压圈外周经外螺纹与前镜筒螺接，并与第一正月牙透镜相抵接。

12、进一步的，所述光阑包括八片光阑叶片与一组光阑动环；所述光阑叶片均经铆钉与前镜筒上的8个沉孔相嵌套配合，所述光阑动环上设有以利与光阑叶片上另一侧铆钉相嵌套配合的u型槽，然后后镜筒与前镜筒螺接固定以限制了光阑动环沿轴向的自由度，所述前镜筒外周设置有光阑限位槽a，所述主镜筒外周设置有光阑限位槽b，所述光阑环固定有光阑导钉，所述光阑导钉穿过前镜筒上的光阑限位槽a及主镜筒上的光阑限位槽b与光阑动环相互嵌套并形成一体联动；所述主镜筒外周还套设可相对主镜筒转动的光阑环，所述光阑环内侧设置一字槽，一字槽与光阑导钉相互嵌套并形成一体联动。

13、进一步的，所述后镜筒与前镜筒螺接固定，所述后镜筒内腔设置多级用于承载透镜和隔圈的台阶面；所述后镜筒内腔沿光轴方向从物方到像方依次固定有第一双凹透镜和第一双凸透镜粘合的第二胶合组、隔圈b、第二双凸透镜、中压圈；所述隔圈b内周设置呈斜角承靠，隔圈b一侧与第二胶合组相互抵接、隔圈b另一侧与第一双凸透镜相抵接，所述中压圈外周经外螺纹与后镜筒相配合，并与第二双凸透镜抵接。

14、进一步的，所述主镜筒内腔螺接有调焦环；所述调焦环内壁设置有多头丝杆与前镜筒外壁多头丝杆相螺接作动，所述主镜筒外周沿轴向设置了一组符合调焦行程宽度的限位导槽；所述前镜筒外周锁付固定有伸入限位导槽的调焦限位导钉，所述主镜筒外部还设有螺纹槽以配合顶紧调焦环的调焦锁紧钉。

15、进一步的，所述主镜筒的后部还嵌设有连接座；所述连接座的内腔沿光轴方向从物方到像方依次固定第二负月牙透镜、第三双凸透镜、后压圈；所述后压圈外周经螺纹与连接座后部螺接，并与第三双凸透镜相抵接，所述连接座的后端经轴向设置的沉头钉与主镜筒固定连接，所述连接座外周还设置有通用型c-mount接口。

16、与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：采用分组移动聚焦方案结构实现了一种人工智能用高像素高对比度小型化镜头，利用六组八片式球面镜片组合并通过双高斯对称结构的成像系统设计，通过合理分配了调焦透镜a、固定透镜b的光焦度，有效的优化了像差、校正了场曲和畸变，使得这个光学系统获得更高的分辨率、更高的对比度、更低的畸变。优势在于通过半组式调焦方式可实现在不同物距下具有稳定的成像质量，减少了镜面表面的反射光强度，防止产生眩光与鬼像，减少了图像失真，增加了图像的对比度，使得成像具有更高的分辨率，拍摄景物更加清晰。

17、下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。