一种机器视觉镜头

技术领域

本发明实施例涉及光学器件技术领域，尤其涉及一种机器视觉镜头。

背景技术

机器视觉镜头被广泛应用于生产制造、质量检测、物流、医学、科学研究等领域。随着工业自动化快速发展，机器视觉镜头作为自动化机器的“眼睛”占据着重要地位。

为了能够对应更多测量需求，普遍需求一款短焦，短总长，并且成像清晰，畸变较小，画面整体明亮的镜头。

发明内容

本发明提供了一种机器视觉镜头，实现可兼顾成像要求和小畸变的低成本机器视觉镜头的设计。

本发明实施例提供了一种机器视觉镜头，包括沿光轴从物面到像面依次排列的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜、第十透镜、第十一透镜和第十二透镜；

其中，所述第一透镜为正光焦度透镜，所述第二透镜为负光焦度透镜，所述第三透镜为负光焦度透镜，所述第四透镜为正光焦度透镜，所述第五透镜为正光焦度透镜，所述第六透镜为负光焦度透镜，所述第七透镜为正光焦度透镜，所述第八透镜为负光焦度透镜，所述第九透镜为负光焦度透镜，所述第十透镜为正光焦度透镜，所述第十一透镜为正光焦度透镜，所述第十二透镜为负光焦度透镜。

可选的，所述第一透镜的光焦度为Φ1，所述第二透镜的光焦度为Φ2，所述第三透镜的光焦度为Φ3，所述第五透镜的光焦度为Φ5，所述第六透镜的光焦度为Φ6，所述第十一透镜的光焦度为Φ11，所述第十二透镜的光焦度为Φ12，机器视觉镜头的光焦度为Φ；

其中，10.26≤Φ1/Φ≤13.12；-2.89≤Φ2/Φ≤-2.62；-2.39≤Φ3/Φ≤-1.91；

4.32≤(Φ5+Φ6)/Φ≤13.71；-27.71≤(Φ11+Φ12)/Φ≤23.75。

可选的，所述第五透镜与所述第六透镜胶合设置形成第一胶合透镜。

可选的，所述第七透镜和所述第八透镜形成第二胶合透镜；

所述第七透镜的折射率为Nd7，阿贝数为Vd7；所述第八透镜的折射率为Nd8，阿贝数为Vd8；

其中，0.17≤|Nd7-Nd8|≤0.63，20.3≤|Vd7-Vd8|≤48。

可选的，所述第九透镜和所述第十透镜形成第三胶合透镜；

所述第九透镜的折射率为Nd9，阿贝数为Vd9；所述第十透镜的折射率为Nd10，阿贝数为Vd10；

其中，0≤|Nd9-Nd10|≤0.1，8.9≤|Vd9-Vd10|≤14。

可选的，所述第十一透镜和所述第十二透镜形成第四胶合透镜；

所述第十一透镜的折射率为Nd11，阿贝数为Vd11；所述第十二透镜的折射率为Nd12，阿贝数为Vd12；

其中，0.2≤|Nd11-Nd12|≤0.6，46≤|Vd11-Vd12|。

可选的，所述第三透镜的像侧面至所述第四透镜的物侧面于光轴上的空气间隔为T34，所述机器视觉镜头的系统光学总长为TTL；

其中，8.90≤TTL/T34≤17.1。

可选的，所述第八透镜的像侧面至所述第九透镜的物侧面于光轴上的空气间隔为T89，所述第九透镜的像侧面至所述第十透镜的物侧面于光轴上的空气间隔为T910，所述第十透镜的像侧面至所述第十一透镜的物侧面于光轴上的空气间隔为T1011，所述机器视觉镜头的后焦长为BFL，所述机器视觉镜头的系统光学总长为TTL；

其中，5.82≤TTL/(T89+T910+T1011+BFL)≤7.40。

可选的，所述第一透镜包括靠近所述物面一侧的第一物侧面以及靠近所述像面一侧的第一像侧面；所述第一物侧面为凸面，所述第一像侧面为凹面；且所述第一透镜为弯月型透镜；

所述第二透镜包括靠近所述物面一侧的第二物侧面以及靠近所述像面一侧的第二像侧面；所述第二物侧面为凸面，所述第二像侧面为凹面；

所述第三透镜包括靠近所述物面一侧的第三物侧面以及靠近所述像面一侧的第三像侧面；所述第三物侧面为凸面、凹面或者平面，所述第三像侧面为凹面；

所述第四透镜包括靠近所述物面一侧的第四物侧面以及靠近所述像面一侧的第四像侧面；所述第四物侧面为凸面、凹面或者平面，所述第四像侧面为凸面；

所述第五透镜包括靠近所述物面一侧的第五物侧面以及靠近所述像面一侧的第五像侧面；所述第五物侧面为凹面，所述第五像侧面为凸面；

所述第六透镜包括靠近所述物面一侧的第六物侧面以及靠近所述像面一侧的第六像侧面；所述第六物侧面为凹面，所述第六像侧面为凸面；

所述第七透镜包括靠近所述物面一侧的第七物侧面以及靠近所述像面一侧的第七像侧面；所述第七物侧面为凹面，所述第七像侧面为凸面；且所述第七透镜为弯月型透镜；

所述第八透镜包括靠近所述物面一侧的第八物侧面以及靠近所述像面一侧的第八像侧面；所述第八物侧面为凹面，所述第八像侧面为凸面；且所述第八透镜为弯月型透镜；

所述第九透镜包括靠近所述物面一侧的第九物侧面以及靠近所述像面一侧的第九像侧面；所述第九物侧面为凸面，所述第九像侧面为凹面；且所述第九透镜为弯月型透镜；

所述第十透镜包括靠近所述物面一侧的第十物侧面以及靠近所述像面一侧的第十像侧面；所述第十物侧面为凸面，所述第十像侧面为凸面；

所述第十一透镜包括靠近所述物面一侧的第十一物侧面以及靠近所述像面一侧的第十一像侧面；所述第十一物侧面为凸面，所述第十一像侧面为凸面；

所述第十二透镜包括靠近所述物面一侧的第十二物侧面以及靠近所述像面一侧的第十二像侧面；所述第十二物侧面为凹面，所述第十二像侧面为凸面；且所述第第二透镜为弯月型透镜。

可选的，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、所述第十一透镜和所述第十二透镜均为玻璃球面透镜。

本发明实施例提供的机器视觉镜头，通过设置机器视觉镜头包括十二枚透镜，且通过设置第一透镜至第十二透镜的光焦度分别为正光焦度、负光焦度、负光焦度、正光焦度、正光焦度、负光焦度、正光焦度、负光焦度、负光焦度、正光焦度、正光焦度以及负光焦度，通过合理设置镜头中透镜的光焦度组合方式，有利于更多光线进入光学系统，进而能够有效增大机器视觉镜头的视场角，并且有利于降低镜头成像的畸变，提升机器视觉镜头的成像效果，最终实现了可兼顾成像要求和小畸变的低成本机器视觉镜头的设计。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例一提供的一种机器视觉镜头在主要工作物距下的结构示意图；

图2是本发明实施例一提供的一种机器视觉镜头在最近工作物距下的结构示意图；

图3是本发明实施例一提供的一种机器视觉镜头在最远工作物距下的结构示意图；

图4是本发明实施例一提供的一种机器视觉镜头在主要工作物距下的球差曲线示意图；

图5是本发明实施例一提供的一种机器视觉镜头在最近工作物距下的球差曲线示意图；

图6是本发明实施例一提供的一种机器视觉镜头在最远工作物距下的球差曲线示意图；

图7是本发明实施例一提供的一种机器视觉镜头在主要工作物距下的场曲畸变曲线示意图；

图8是本发明实施例一提供的一种机器视觉镜头在最近工作物距下的场曲畸变曲线示意图；

图9是本发明实施例一提供的一种机器视觉镜头在最远工作物距下的场曲畸变曲线示意图；

图10是本发明实施例一提供的一种机器视觉镜头在主要工作物距下的色差曲线示意图；

图11是本发明实施例一提供的一种机器视觉镜头在最近工作物距下的色差曲线示意图；

图12是本发明实施例一提供的一种机器视觉镜头在最远工作物距下的色差曲线示意图；

图13是本发明实施例二提供的一种机器视觉镜头在主要工作物距下的结构示意图；

图14是本发明实施例二提供的一种机器视觉镜头在最近工作物距下的结构示意图；

图15是本发明实施例二提供的一种机器视觉镜头在最远工作物距下的结构示意图；

图16是本发明实施例二提供的一种机器视觉镜头在主要工作物距下的球差曲线示意图；

图17是本发明实施例二提供的一种机器视觉镜头在最近工作物距下的球差曲线示意图；

图18是本发明实施例二提供的一种机器视觉镜头在最远工作物距下的球差曲线示意图；

图19是本发明实施例二提供的一种机器视觉镜头在主要工作物距下的场曲畸变曲线示意图；

图20是本发明实施例二提供的一种机器视觉镜头在最近工作物距下的场曲畸变曲线示意图；

图21是本发明实施例二提供的一种机器视觉镜头在最远工作物距下的场曲畸变曲线示意图；

图22是本发明实施例二提供的一种机器视觉镜头在主要工作物距下的色差曲线示意图；

图23是本发明实施例二提供的一种机器视觉镜头在最近工作物距下的色差曲线示意图；

图24是本发明实施例二提供的一种机器视觉镜头在最远工作物距下的色差曲线示意图；

图25是本发明实施例三提供的一种机器视觉镜头在主要工作物距下的结构示意图；

图26是本发明实施例三提供的一种机器视觉镜头在最近工作物距下的结构示意图；

图27是本发明实施例三提供的一种机器视觉镜头在最远工作物距下的结构示意图；

图28是本发明实施例三提供的一种机器视觉镜头在主要工作物距下的球差曲线示意图；

图29是本发明实施例三提供的一种机器视觉镜头在最近工作物距下的球差曲线示意图；

图30是本发明实施例三提供的一种机器视觉镜头在最远工作物距下的球差曲线示意图；

图31是本发明实施例三提供的一种机器视觉镜头在主要工作物距下的场曲畸变曲线示意图；

图32是本发明实施例三提供的一种机器视觉镜头在最近工作物距下的场曲畸变曲线示意图；

图33是本发明实施例三提供的一种机器视觉镜头在最远工作物距下的场曲畸变曲线示意图；

图34是本发明实施例三提供的一种机器视觉镜头在主要工作物距下的色差曲线示意图；

图35是本发明实施例三提供的一种机器视觉镜头在最近工作物距下的色差曲线示意图；

图36是本发明实施例三提供的一种机器视觉镜头在最远工作物距下的色差曲线示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

实施例一

图1是本发明实施例一提供的一种机器视觉镜头在主要工作物距下的结构示意图，图2是本发明实施例一提供的一种机器视觉镜头在最近工作物距下的结构示意图，图3是本发明实施例一提供的一种机器视觉镜头在最远工作物距下的结构示意图，图1至图3中的工作物距不同，具体表现在第三透镜像方侧至第四透镜物方侧的距离有所差异。结合图1、图2和图3所示，本发明实施例一提供的机器视觉镜头包括沿光轴从物面到像面依次排列的第一透镜111、第二透镜112、第三透镜113、第四透镜114、第五透镜115、第六透镜116、第七透镜117、第八透镜118、第九透镜119、第十透镜120、第十一透镜121和第十二透镜122，其中，第一透镜111为正光焦度透镜，第二透镜112为负光焦度透镜，第三透镜113为负光焦度透镜，第四透镜114为正光焦度透镜，第五透镜115为正光焦度透镜，第六透镜116为负光焦度透镜，第七透镜117为正光焦度透镜，第八透镜118为负光焦度透镜，第九透镜119为负光焦度透镜，第十透镜120为正光焦度透镜，第十一透镜121为正光焦度透镜，第十二透镜122为负光焦度透镜。

其中，光焦度等于像方光束汇聚度与物方光束汇聚度之差，它表征光学系统偏折光线的能力。光焦度的绝对值越大，对光线的弯折能力越强，光焦度的绝对值越小，对光线的弯折能力越弱。光焦度为正数时，光线的屈折是汇聚性的；光焦度为负数时，光线的屈折是发散性的。光焦度可以适用于表征一个透镜的某一个折射面(即透镜的一个表面)，可以适用于表征某一个透镜，也可以适用于表征多个透镜共同形成的系统(即透镜组)。

具体的，第一透镜111为正光焦度透镜，第二透镜112为负光焦度透镜，第三透镜113为负光焦度透镜，第一透镜111、第二透镜112以及第三透镜113形成的正光焦度-负光焦度-负光焦度的光焦度组合方式，可以对大角度入射光线实现有效偏折，保证更多光线进入光学系统，进而能够有效增大机器视觉镜头的视场角，保证光学系统能够具备广角特性。在此基础上，第四透镜114为正光焦度透镜，第五透镜115为正光焦度透镜，第六透镜116为负光焦度透镜，第四透镜114、第五透镜115以及第六透镜116形成的正光焦度-正光焦度-负光焦度的光焦度组合方式，可以对由第一透镜111、第二透镜112以及第三透镜113进入的较为发散的光线进行汇聚，以便光线更好的进入后续的光学系统中。

进一步的，设置第四透镜114为正光焦度透镜，第九透镜119为负光焦度透镜，第四透镜114和第九透镜119形成正光焦度-负光焦度的组合方式，可以减小成像畸变，有利于提升成像效果。

进一步的，第一透镜111、第二透镜112、第三透镜113、第四透镜114、第五透镜115以及第六透镜116形成正光焦度-负光焦度-负光焦度-正光焦度-正光焦度-负光焦度的组合方式，第七透镜117、第八透镜118、第九透镜119、第十透镜120、第十一透镜121以及第十二透镜122形成正光焦度-负光焦度-负光焦度-正光焦度-正光焦度-负光焦度的组合方式，也即第一透镜111至第六透镜116，与第七透镜117至第十二透镜122形成近似对称的光学系统，第一透镜111至第十二透镜122形成双高斯光学系统，如此有利于减小成像畸变，有利于提升成像效果。

综上所述，本发明实施例提供的机器视觉镜头，有利于更多光线进入光学系统，进而能够有效增大机器视觉镜头的视场角，并且有利于降低镜头成像的畸变，提升机器视觉镜头的成像效果，最终实现了可兼顾成像要求和小畸变的低成本机器视觉镜头的设计。

在上述实施例的基础上，第一透镜的光焦度为Φ1，第二透镜的光焦度为Φ2，第三透镜的光焦度为Φ3，第五透镜的光焦度为Φ5，第六透镜的光焦度为Φ6，第十一透镜的光焦度为Φ11，第十二透镜的光焦度为Φ12，机器视觉镜头的光焦度为Φ；其中，10.26≤Φ1/Φ≤13.12；-2.89≤Φ2/Φ≤-2.62；-2.39≤Φ3/Φ≤-1.91；4.32≤(Φ5+Φ6)/Φ≤13.71；-27.71≤(Φ11+Φ12)/Φ≤23.75。

通过设置第一透镜111的光焦度Φ1、第二透镜112的光焦度Φ2、第三透镜113的光焦度Φ3、第五透镜115的光焦度Φ5、第六透镜116的光焦度Φ6、第十一透镜121的光焦度Φ11、第十二透镜122的光焦度Φ12以及机器视觉镜头的光焦度Φ满足以上限定，可以实现整个光学系统的焦距较小，例如光学系统的焦距在4mm左右，实现一种短焦的机器视觉镜头，满足机器视觉镜头的短焦需求。

继续参考图1-图3所示，在上述实施例的基础上，第五透镜115与第六透镜116胶合设置形成第一胶合透镜。

第五透镜115与第六透镜116胶合设置形成胶合透镜，可以理解为第五透镜115的像方表面与第六透镜116的物方表面胶合。胶合透镜可用于最大限度地减少色差或者消除色差，在定焦镜头中使用胶合透镜能够改善像质、减少光能量的反射损失，从而提升镜头成像的清晰度。另外，胶合透镜的使用还可以简化镜头制造过程中的装配程序，提升装备效率。示例性的，第五透镜115与第六透镜116组成的胶合透镜，可有助于消除色差影响，减小公差敏感度；同时，胶合透镜还可以平衡光学系统的整体色差。镜片的胶合省略了两镜片之间的空气间隔，使得光学系统整体紧凑，满足系统小型化需求。并且，镜片的胶合会降低镜片单元在组装过程中产生的倾斜/偏芯等公差敏感度问题。进一步的，第五透镜115与第六透镜116可以通过垫片承靠，或者可以通过胶水粘接实现胶合，本实用新型对胶合透镜的具体设置方式不进行限定。

继续参考图1-图3所示，在上述实施例的基础上，第七透镜117和第八透镜118形成第二胶合透镜；第七透镜117的折射率为Nd7，阿贝数为Vd7；第八透镜118的折射率为Nd8，阿贝数为Vd8；其中，0.17≤|Nd7-Nd8|≤0.63，20.3≤|Vd7-Vd8|≤48。

具体的，第七透镜117与第八透镜118胶合设置形成胶合透镜，可以理解为第七透镜117的像方表面与第八透镜118的物方表面胶合。胶合透镜可用于最大限度地减少色差或者消除色差，在定焦镜头中使用胶合透镜能够改善像质、减少光能量的反射损失，从而提升镜头成像的清晰度。另外，胶合透镜的使用还可以简化镜头制造过程中的装配程序，提升装备效率。示例性的，第七透镜117与第八透镜118组成的胶合透镜，可有助于消除色差影响，减小公差敏感度；同时，胶合透镜还可以平衡光学系统的整体色差。镜片的胶合省略了两镜片之间的空气间隔，使得光学系统整体紧凑，满足系统小型化需求。并且，镜片的胶合会降低镜片单元在组装过程中产生的倾斜/偏芯等公差敏感度问题。进一步的，第七透镜117与第八透镜118可以通过垫片承靠，或者可以通过胶水粘接实现胶合，本实用新型对胶合透镜的具体设置方式不进行限定。

进一步的，折射率是光在真空中的传播速度与光在该介质中的传播速度之比，主要用来描述材料对光的折射能力，不同的材料的折射率不同。阿贝数是用以表示透明介质色散能力的指数，介质色散越严重，阿贝数越小；反之，介质的色散越轻微，阿贝数越大。通过设置第七透镜117的折射率Nd7与第八透镜118的折射率Nd8之间满足0.17≤|Nd7-Nd8|≤0.63，以及第七透镜117的阿贝数Vd7与第八透镜118阿贝数Vd8之间满足20.3≤|Vd7-Vd8|≤48，通过第二胶合透镜中的参数控制保证第二胶合透镜对光线的偏折效果以及成像色差控制效果。

继续参考图1-图3所示，在上述实施例的基础上，第九透镜119和第十透镜120形成第三胶合透镜；第九透镜119的折射率为Nd9，阿贝数为Vd9；第十透镜120的折射率为Nd10，阿贝数为Vd10；其中，0≤|Nd9-Nd10|≤0.1，8.9≤|Vd9-Vd10|≤14。

具体的，第九透镜119与第十透镜120胶合设置形成胶合透镜，可以理解为第九透镜119的像方表面与第十透镜120的物方表面胶合。胶合透镜可用于最大限度地减少色差或者消除色差，在定焦镜头中使用胶合透镜能够改善像质、减少光能量的反射损失，从而提升镜头成像的清晰度。另外，胶合透镜的使用还可以简化镜头制造过程中的装配程序，提升装备效率。示例性的，第九透镜119与第十透镜120组成的胶合透镜，可有助于消除色差影响，减小公差敏感度；同时，胶合透镜还可以平衡光学系统的整体色差。镜片的胶合省略了两镜片之间的空气间隔，使得光学系统整体紧凑，满足系统小型化需求。并且，镜片的胶合会降低镜片单元在组装过程中产生的倾斜/偏芯等公差敏感度问题。进一步的，由于第九透镜119为负光焦度透镜，第十透镜120为正光焦度透镜，负光交底-正光焦度的两个透镜形成的胶合透镜可以进一步减小轴向色差，进一步提供光学系统的成像效果。进一步的，第九透镜119与第十透镜120可以通过垫片承靠，或者可以通过胶水粘接实现胶合，本实用新型对胶合透镜的具体设置方式不进行限定。

进一步的，通过设置第九透镜119的折射率Nd9与第十透镜120的折射率Nd10之间满足0≤|Nd9-Nd10|≤0.1，以及第九透镜119的阿贝数Vd9与第十透镜120阿贝数Vd10之间满足8.9≤|Vd9-Vd10|≤14，通过第三胶合透镜中的参数控制保证第三胶合透镜对光线的偏折效果以及成像色差控制效果。

继续参考图1-图3所示，在上述实施例的基础上，第十一透镜121和第十二透镜122形成第四胶合透镜；第十一透镜的折射率为Nd11，阿贝数为Vd11；第十二透镜的折射率为Nd12，阿贝数为Vd12；其中，0.2≤|Nd11-Nd12|≤0.6，46≤|Vd11-Vd12|。

具体的，第十一透镜121与第十二透镜122胶合设置形成胶合透镜，可以理解为第十一透镜121的像方表面与第十二透镜122的物方表面胶合。胶合透镜可用于最大限度地减少色差或者消除色差，在定焦镜头中使用胶合透镜能够改善像质、减少光能量的反射损失，从而提升镜头成像的清晰度。另外，胶合透镜的使用还可以简化镜头制造过程中的装配程序，提升装备效率。示例性的，第十一透镜121与第十二透镜122组成的胶合透镜，可有助于消除色差影响，减小公差敏感度；同时，胶合透镜还可以平衡光学系统的整体色差。镜片的胶合省略了两镜片之间的空气间隔，使得光学系统整体紧凑，满足系统小型化需求。并且，镜片的胶合会降低镜片单元在组装过程中产生的倾斜/偏芯等公差敏感度问题。进一步的，第十一透镜121与第十二透镜122可以通过垫片承靠，或者可以通过胶水粘接实现胶合，本实用新型对胶合透镜的具体设置方式不进行限定。

进一步的，通过设置第十一透镜121的折射率Nd11与第十二透镜122的折射率Nd12之间满足0.2≤|Nd11-Nd12|≤0.6，以及第十一透镜121的阿贝数Vd11与第十二透镜122阿贝数Vd12之间满足46≤|Vd11-Vd12|，通过第四胶合透镜中的参数控制保证第四胶合透镜对光线的偏折效果以及成像色差控制效果。

在上述实施例的基础上，第三透镜113的像侧面至第四透镜114的物侧面于光轴上的空气间隔为T34，机器视觉镜头的系统光学总长为TTL；其中，8.90≤TTL/T34≤17.1。通过调整第三透镜113的像侧面至第四透镜114的物侧面于光轴上的空气间隔T34，便于确定最佳成像位置，提升成像质量。

在上述实施例的基础上，第八透镜118的像侧面至第九透镜119的物侧面于光轴上的空气间隔为T89，第九透镜119的像侧面至第十透镜120的物侧面于光轴上的空气间隔为T910，第十透镜120的像侧面至第十一透镜121的物侧面于光轴上的空气间隔为T1011，机器视觉镜头的后焦长为BFL，机器视觉镜头的系统光学总长为TTL；其中，5.82≤TTL/(T89+T910+T1011+BFL)≤7.40。采用如此设置方式可以实现整个光学系统的焦距较小，例如光学系统的焦距在4mm左右，实现一种短焦的机器视觉镜头，满足机器视觉镜头的短焦需求。

在上述实施例的基础上，第一透镜111包括靠近物面一侧的第一物侧面以及靠近像面一侧的第一像侧面；第一物侧面为凸面，第一像侧面为凹面；且第一透镜为弯月型透镜；第二透镜112包括靠近物面一侧的第二物侧面以及靠近像面一侧的第二像侧面；第二物侧面为凸面，第二像侧面为凹面；第三透镜113包括靠近物面一侧的第三物侧面以及靠近像面一侧的第三像侧面；第三物侧面为凸面、凹面或者平面，第三像侧面为凹面；第四透镜114包括靠近物面一侧的第四物侧面以及靠近像面一侧的第四像侧面；第四物侧面为凸面、凹面或者平面，第四像侧面为凸面；第五透镜115包括靠近物面一侧的第五物侧面以及靠近像面一侧的第五像侧面；第五物侧面为凹面，第五像侧面为凸面；第六透镜116包括靠近物面一侧的第六物侧面以及靠近像面一侧的第六像侧面；第六物侧面为凹面，第六像侧面为凸面；第七透镜117包括靠近物面一侧的第七物侧面以及靠近像面一侧的第七像侧面；第七物侧面为凹面，第七像侧面为凸面；且第七透镜117为弯月型透镜；第八透镜118包括靠近物面一侧的第八物侧面以及靠近像面一侧的第八像侧面；第八物侧面为凹面，第八像侧面为凸面；且第八透镜为弯月型透镜；第九透镜119包括靠近物面一侧的第九物侧面以及靠近像面一侧的第九像侧面；第九物侧面为凸面，第九像侧面为凹面；且第九透镜为弯月型透镜；第十透镜120包括靠近物面一侧的第十物侧面以及靠近像面一侧的第十像侧面；第十物侧面为凸面，第十像侧面为凸面；第十一透镜121包括靠近物面一侧的第十一物侧面以及靠近像面一侧的第十一像侧面；第十一物侧面为凸面，第十一像侧面为凸面；第十二透镜122包括靠近物面一侧的第十二物侧面以及靠近像面一侧的第十二像侧面；第十二物侧面为凹面，第十二像侧面为凸面；且第十二透镜为弯月型透镜。

具体的，第一透镜111的第一物侧面为凸面，第一像侧面为凹面，即第一透镜111的物侧面朝向物面凸起，像侧面朝向像面凹陷，也就是第一透镜111为凸凹结构的透镜。并且第一透镜111为弯月型透镜，此种结构有利于光线的收集，以保证机器视觉镜头较大的视场角范围，实现广角的特点。第二透镜112的第二物侧面为凸面，第二像侧面为凹面，即第二透镜112的物侧面朝向物面凸起，像侧面朝向像面凹陷，也就是第二透镜112为凸凹结构的透镜。并且第二透镜112为弯月型透镜，此种结构有利于光线的收集，以保证机器视觉镜头较大的视场角范围，实现广角的特点。第三透镜113的第三物侧面为凸面、凹面或者平面，第三像侧面为凹面，即第三透镜113的物侧面朝向物面凸起、凹陷或者保持平面，像侧面朝向像面凹陷，也就是第三透镜113为凸凹结构的透镜、双凹结构的透镜或者平凹结构的透镜。第四透镜114的第四物侧面为凸面、凹面或者平面，第四像侧面为凸面，即第四透镜114的物侧面朝向物面凸起、凹陷或者保持平面，像侧面朝向像面凸起，也就是第四透镜114为双凸结构的透镜、凹凸结构的透镜或者平凸结构的透镜。第五透镜115的第五物侧面为凹面，第五像侧面为凸面，即第五透镜115的物侧面朝向物面凹陷，像侧面朝向像面凸起，也就是第五透镜115为凹凸结构的透镜。第六透镜116的第六物侧面为凹面，第六像侧面为凸面，即第六透镜116的物侧面朝向物面凹陷，像侧面朝向像面凸起，也就是第六透镜116为凹凸透镜。第七透镜117的第七物侧面为凹面，第七像侧面为凸面，即第七透镜117的物侧面朝向物面凹陷，像侧面朝向像面凸起，也就是第七透镜117为凹凸结构的透镜。并且第七透镜117为弯月型透镜，此种结构有利于更多光线耦合进入第七透镜117。第八透镜118的第八物侧面为凹面，第八像侧面为凸面，即第八透镜118的物侧面朝向物面凹陷，像侧面朝向像面凸起，也就是第八透镜118为凹凸结构的透镜。并且第八透镜118为弯月型透镜，此种结构有利于更多光线耦合进入第八透镜118。第九透镜119的第九物侧面为凸面，第九像侧面为凹面，即第九透镜119的物侧面朝向物面凸起，像侧面朝向像面凹陷，也就是第九透镜119为凸凹结构的透镜。并且第九透镜119为弯月型透镜，此种结构有利于更多光线耦合进入第九透镜119。第十透镜120的第十物侧面为凸面，第十像侧面为凸面，即第十透镜120的物侧面朝向物面凸起，像侧面朝向像面凸起，也就是第十透镜120为双凸结构的透镜。第十一透镜121包括的第十一物侧面为凸面，第十一像侧面为凸面，即第十一透镜121的物侧面朝向物面凸起，像侧面朝向像面凸起，也就是第十一透镜121为双凸结构的透镜。第十二透镜122的第十二物侧面为凹面，第十二像侧面为凸面，即第十二透镜122的物侧面朝向物面凹陷，像侧面朝向像面凸起，也就是第十二透镜122为凹凸结构的透镜。并且第十二透镜122为弯月型透镜，有利于更多光线耦合进入第十二透镜122。各个镜片的形状按照上述方式搭配有利于单色像差的校正，同时还可以保证整个机器视觉镜头结构紧凑，机器视觉镜头集成度高。

在上述实施例的基础上，第一透镜111、第二透镜112、第三透镜113、第四透镜114、第五透镜115、第六透镜116、第七透镜117、第八透镜118、第九透镜119、第十透镜120、第十一透镜121和第十二透镜122均为玻璃球面透镜。

具体的，球面透镜的特点是从镜片中心到镜片周边具有恒定曲率，保证透镜的设置方式简单，因此设置第一透镜111至第十二透镜122均为球面透镜并且球面透镜可以光学系统设置方式简单。并且球面透镜的设置方式还可以平衡高低温，当机器视觉镜头所使用的环境温度变化较大时，有利于保持机器视觉镜头的焦距稳定，例如保证机器视觉镜头在-40℃～85℃具备稳定的光学性能。进一步的，第一透镜111至第十二透镜122可以为玻璃球面透镜。

在上述实施例的基础上，机器视觉镜头还包括光阑123和滤光片124；光阑123设置于第六透镜116和第七透镜117之间的光路中；滤光片124设置在第十二透镜122与像面之间的光路中。

具体的，通过设置光阑123可以调节光束的传播方向，有利于提高成像质量。并且该机器视觉镜头中光阑123可以位于第六透镜116与第七透镜117之间的光路，光阑123位于机器视觉镜头的中间可以保证机器视觉镜头的前后口径最小化。进一步的，滤光片124设置在第十二透镜122与像面之间的光路中，滤光片124可以滤除杂散光谱，保证成像质量。进一步，机器视觉镜头还可以包括平板玻璃，起到保护镜头以及土图像传感器的作用。

作为一种可行的实施方式，接下来对机器视觉镜头中各个透镜的参数进行说明。

表1实施例一中机器视觉镜头的一种光学设计值

表2机器视觉镜头不同工作物距下对应的T34间隔距离

表3一种机器视觉镜头的设计值

上述表3中，面序号根据各个透镜的表面顺序来进行编号，“S1”代表第一透镜的物方表面，“S2”代表第一透镜的像方表面，依次类推。“STO”代表镜头的光阑。曲率半径代表透镜表面的弯曲程度，正值代表该表面弯向物面一侧，负值代表该表面弯向像面一侧，其中“无限”代表该表面为平面，曲率半径为无穷大。厚度代表当前表面到下一表面的中心轴向距离。Nd表示折射率，代表当前表面到下一表面之间的材料对光线的偏折能力。空格代表当前位置为空气，折射率为1。Vd表示阿贝常数，代表当前表面到下一表面之间的材料对光线的色散特性，空格代表当前位置为空气。其中S23代表保护玻璃和滤光片的厚度总和

上述实施例一对应的机器视觉镜头的具体参数如下：

焦距f：3.920mm；

光圈数：F#2.8；

光学总长TTL:55.9mm；

最佳工作物距：300mm。

进一步的，图4是本发明实施例一提供的一种机器视觉镜头在主要工作物距下的球差曲线示意图，垂直方向表示孔径的归一化，0表示在光轴上，垂直方向顶点表示最大的光瞳半径；水平方向表示相对理想焦点的偏移量，单位毫米(mm)。图中不同线形曲线表示的系统成像的不同波长(例如0.449μm、0.510μm、0.540μm、0.570μm、0.600μm、0.640μm以及0.680μm)，由图4可以看出，不同波长的轴向像差均控制在(-0.05mm，+0.05mm)范围内，说明该定焦镜头在各波长的球差得到了较好的控制，可以满足宽光谱应用需求。

图5是本发明实施例一提供的一种机器视觉镜头在最近工作物距下的球差曲线示意图，由图5可以看出，不同波长的轴向像差均控制在(-0.05mm，+0.05mm)范围内，说明该定焦镜头在各波长的球差得到了较好的控制，可以满足宽光谱应用需求。

图6是本发明实施例一提供的一种机器视觉镜头在最远工作物距下的球差曲线示意图，由图6可以看出，不同波长的轴向像差均控制在(-0.05mm，+0.05mm)范围内，说明该定焦镜头在各波长的球差得到了较好的控制，可以满足宽光谱应用需求。

图7是本发明实施例一提供的一种机器视觉镜头在主要工作物距下的场曲畸变曲线示意图，图中左侧坐标系中，水平坐标表示场曲的大小，单位为mm；垂直坐标表示归一化像高，没有单位；其中T表示子午，S表示弧失；由图7可以看出，本实施例提供的镜头从波长为436nm的光到656nm的光，在场曲上被有效地控制，即在成像时，中心的像质和周边的像质差距较小；右侧坐标系中，水平坐标表示畸变的大小，单位为％；垂直坐标表示归一化像高，没有单位；由图7可以看出，本实施例提供的镜头的成像畸变小于5％，表明该镜头畸变得到了较好地矫正，图像和实际物体差异较小。

图8是本发明实施例一提供的一种机器视觉镜头在最近工作物距下的场曲畸变曲线示意图，由图8可以看出，本实施例提供的镜头从波长为436nm的光到656nm的光，在场曲上被有效地控制，即在成像时，中心的像质和周边的像质差距较小，本实施例提供的镜头的成像畸变小于5％，表明该镜头畸变得到了较好地矫正，图像和实际物体差异较小。

图9是本发明实施例一提供的一种机器视觉镜头在最远工作物距下的场曲畸变曲线示意图，由图9可以看出，本实施例提供的镜头从波长为436nm的光到656nm的光，在场曲上被有效地控制，即在成像时，中心的像质和周边的像质差距较小，本实施例提供的镜头的成像畸变小于5％，表明该镜头畸变得到了较好地矫正，图像和实际物体差异较小。

图10是本发明实施例一提供的一种机器视觉镜头在主要工作物距下的色差曲线示意图，垂直方向代表像高，单位为mm；水平方向代表不同波长通过该系统后在像面处与光轴的偏移量，单位微米(μm)。图中不同线性曲线代表系统成像的不同波长；图中两侧竖直方向的曲线为艾里斑，由图10可以看出，450nm～640nm范围内的波长大部分保持在艾里斑内，表明该镜头在各波长的色差得到了较好的控制，可以满足宽光谱的应用需求。

图11是本发明实施例一提供的一种机器视觉镜头在最近工作物距下的色差曲线示意图，由图11可以看出，450nm～640nm范围内的波长大部分保持在艾里斑内，表明该镜头在各波长的色差得到了较好的控制，可以满足宽光谱的应用需求。

图12是本发明实施例一提供的一种机器视觉镜头在最远工作物距下的色差曲线示意图，由图12可以看出，450nm～640nm范围内的波长大部分保持在艾里斑内，表明该镜头在各波长的色差得到了较好的控制，可以满足宽光谱的应用需求。

综上所述，本发明实施例提供的机器视觉镜头，通过合理设置不同镜片的光焦度、面型、阿贝数、折射率、光学总长以及透镜类型等参数，最终实现了可兼顾成像要求和小畸变的低成本机器视觉镜头的设计；该机器视觉镜头最大光圈为2.8，光学总长为55mm，最大可匹配1/1.8″sensor芯片，其综合性能满足所使用sensor的要求。

实施例二

图13是本发明实施例二提供的一种机器视觉镜头在主要工作物距下的结构示意图，图14是本发明实施例二提供的一种机器视觉镜头在最近工作物距下的结构示意图，图15是本发明实施例二提供的一种机器视觉镜头在最远工作物距下的结构示意图，图13至图15中的工作物距不同，具体表现在第三透镜像方侧至第四透镜物方侧的距离有所差异。结合图13、图14和图15所示，本发明实施例二提供的机器视觉镜头包括沿光轴从物面到像面依次排列的第一透镜111、第二透镜112、第三透镜113、第四透镜114、第五透镜115、第六透镜116、第七透镜117、第八透镜118、第九透镜119、第十透镜120、第十一透镜121和第十二透镜122，其中，第一透镜111为正光焦度透镜，第二透镜112为负光焦度透镜，第三透镜113为负光焦度透镜，第四透镜114为正光焦度透镜，第五透镜115为正光焦度透镜，第六透镜116为负光焦度透镜，第七透镜117为正光焦度透镜，第八透镜118为负光焦度透镜，第九透镜119为负光焦度透镜，第十透镜120为正光焦度透镜，第十一透镜121为正光焦度透镜，第十二透镜122为负光焦度透镜。

其中，上述镜头的设置方式与实施例三相同，这里不再赘述。

作为另一种可行的实施方式，下面对机器视觉镜头中的具体参数进行说明。

表4实施例二中机器视觉镜头的一种光学设计值

表5机器视觉镜头不同工作物距下对应的T34间隔距离

表6一种机器视觉镜头的设计值

上述表6中，面序号根据各个透镜的表面顺序来进行编号，“S1”代表第一透镜的物方表面，“S2”代表第一透镜的像方表面，依次类推。“STO”代表镜头的光阑。曲率半径代表透镜表面的弯曲程度，正值代表该表面弯向物面一侧，负值代表该表面弯向像面一侧，其中“无限”代表该表面为平面，曲率半径为无穷大。厚度代表当前表面到下一表面的中心轴向距离。nd表示折射率，代表当前表面到下一表面之间的材料对光线的偏折能力。空格代表当前位置为空气，折射率为1。vd表示阿贝常数，代表当前表面到下一表面之间的材料对光线的色散特性，空格代表当前位置为空气。其中S23代表保护玻璃和滤光片的厚度总和。

上述实施例二对应的机器视觉镜头的具体参数如下：

焦距f：4.208mm；

光圈数：F#2.8；

光学总长TTL:55.9mm；

最佳工作物距：300mm。

进一步的，图16是本发明实施例二提供的一种机器视觉镜头在主要工作物距下的球差曲线示意图，垂直方向表示孔径的归一化，0表示在光轴上，垂直方向顶点表示最大的光瞳半径；水平方向表示相对理想焦点的偏移量，单位毫米(mm)。图中不同线形曲线表示的系统成像的不同波长(例如0.449μm、0.510μm、0.540μm、0.570μm、0.600μm、0.640μm以及0.680μm)，由图16可以看出，不同波长的轴向像差均控制在(-0.05mm，+0.05mm)范围内，说明该定焦镜头在各波长的球差得到了较好的控制，可以满足宽光谱应用需求。

图17是本发明实施例二提供的一种机器视觉镜头在最近工作物距下的球差曲线示意图，由图17可以看出，不同波长的轴向像差均控制在(-0.05mm，+0.05mm)范围内，说明该定焦镜头在各波长的球差得到了较好的控制，可以满足宽光谱应用需求。

图18是本发明实施例二提供的一种机器视觉镜头在最远工作物距下的球差曲线示意图，由图18可以看出，不同波长的轴向像差均控制在(-0.05mm，+0.05mm)范围内，说明该定焦镜头在各波长的球差得到了较好的控制，可以满足宽光谱应用需求。

图19是本发明实施例二提供的一种机器视觉镜头在主要工作物距下的场曲畸变曲线示意图，图中左侧坐标系中，水平坐标表示场曲的大小，单位为mm；垂直坐标表示归一化像高，没有单位；其中T表示子午，S表示弧失；由图19可以看出，本实施例提供的镜头从波长为436nm的光到656nm的光，在场曲上被有效地控制，即在成像时，中心的像质和周边的像质差距较小；右侧坐标系中，水平坐标表示畸变的大小，单位为％；垂直坐标表示归一化像高，没有单位；由图19以看出，本实施例提供的镜头的成像畸变小于5％，表明该镜头畸变得到了较好地矫正，图像和实际物体差异较小。

图20是本发明实施例二提供的一种机器视觉镜头在最近工作物距下的场曲畸变曲线示意图，由图20可以看出，本实施例提供的镜头从波长为436nm的光到656nm的光，在场曲上被有效地控制，即在成像时，中心的像质和周边的像质差距较小，本实施例提供的镜头的成像畸变小于5％，表明该镜头畸变得到了较好地矫正，图像和实际物体差异较小。

图21是本发明实施例二提供的一种机器视觉镜头在最远工作物距下的场曲畸变曲线示意图，由图21可以看出，本实施例提供的镜头从波长为436nm的光到656nm的光，在场曲上被有效地控制，即在成像时，中心的像质和周边的像质差距较小，本实施例提供的镜头的成像畸变小于5％，表明该镜头畸变得到了较好地矫正，图像和实际物体差异较小。

图22是本发明实施例二提供的一种机器视觉镜头在主要工作物距下的色差曲线示意图，垂直方向代表像高，单位为mm；水平方向代表不同波长通过该系统后在像面处与光轴的偏移量，单位微米(μm)。图中不同线性曲线代表系统成像的不同波长；图中两侧竖直方向的曲线为艾里斑，由图8可以看出，不同波长的垂轴色差大部分保持在艾里斑内，表明该镜头在各波长的色差得到了较好的控制，可以满足宽光谱的应用需求。

图23是本发明实施例二提供的一种机器视觉镜头在最近工作物距下的色差曲线示意图，由图23可以看出，450nm～640nm范围内的波长大部分保持在艾里斑内，表明该镜头在各波长的色差得到了较好的控制，可以满足宽光谱的应用需求。

图24是本发明实施例二提供的一种机器视觉镜头在最远工作物距下的色差曲线示意图，由图24可以看出，450nm～640nm范围内的波长大部分保持在艾里斑内，表明该镜头在各波长的色差得到了较好的控制，可以满足宽光谱的应用需求。

综上所述，本发明实施例提供的机器视觉镜头，通过合理设置不同镜片的光焦度、面型、阿贝数、折射率、光学总长以及透镜类型等参数，最终实现了可兼顾成像要求和小畸变的低成本机器视觉镜头的设计；该机器视觉镜头最大光圈为2.8，光学总长为55mm，最大可匹配1/1.8″sensor芯片，其综合性能满足所使用sensor的要求。

实施例三

图25是本发明实施例三提供的一种机器视觉镜头在主要工作物距下的结构示意图，图26是本发明实施例三提供的一种机器视觉镜头在最近工作物距下的结构示意图，图27是本发明实施例三提供的一种机器视觉镜头在最远工作物距下的结构示意图，图25至图27中的工作物距不同，具体表现在第三透镜像方侧至第四透镜物方侧的距离有所差异。结合图25、图26和图27所示，本发明实施例三提供的机器视觉镜头包括沿光轴从物面到像面依次排列的第一透镜111、第二透镜112、第三透镜113、第四透镜114、第五透镜115、第六透镜116、第七透镜117、第八透镜118、第九透镜119、第十透镜120、第十一透镜121和第十二透镜122，其中，第一透镜111为正光焦度透镜，第二透镜112为负光焦度透镜，第三透镜113为负光焦度透镜，第四透镜114为正光焦度透镜，第五透镜115为正光焦度透镜，第六透镜116为负光焦度透镜，第七透镜117为正光焦度透镜，第八透镜118为负光焦度透镜，第九透镜119为负光焦度透镜，第十透镜120为正光焦度透镜，第十一透镜121为正光焦度透镜，第十二透镜122为负光焦度透镜。

其中，上述镜头的设置方式与实施例一相同，这里不再赘述。

作为另一种可行的实施方式，下面对机器视觉镜头中的具体参数进行说明。

表7实施例三中机器视觉镜头的一种光学设计值

表8机器视觉镜头不同工作物距下对应的T34间隔距离

表9一种机器视觉镜头的设计值

上述表9中，面序号根据各个透镜的表面顺序来进行编号，“S1”代表第一透镜的物方表面，“S2”代表第一透镜的像方表面，依次类推。“STO”代表镜头的光阑。曲率半径代表透镜表面的弯曲程度，正值代表该表面弯向物面一侧，负值代表该表面弯向像面一侧，其中“无限”代表该表面为平面，曲率半径为无穷大。厚度代表当前表面到下一表面的中心轴向距离。nd表示折射率，代表当前表面到下一表面之间的材料对光线的偏折能力。空格代表当前位置为空气，折射率为1。vd表示阿贝常数，代表当前表面到下一表面之间的材料对光线的色散特性，空格代表当前位置为空气。其中S22代表保护玻璃和滤光片的厚度总和

上述实施例三对应的机器视觉镜头的具体参数如下：

焦距f：3.974mm；

光圈数：F#2.8；

光学总长TTL:53.1mm；

最佳工作物距：300mm。

进一步的，图28是本发明实施例三提供的一种机器视觉镜头在主要工作物距下的球差曲线示意图，垂直方向表示孔径的归一化，0表示在光轴上，垂直方向顶点表示最大的光瞳半径；水平方向表示相对理想焦点的偏移量，单位毫米(mm)。图中不同线形曲线表示的系统成像的不同波长(例如0.449μm、0.510μm、0.540μm、0.570μm、0.600μm、0.640μm以及0.680μm)，由图28可以看出，不同波长的轴向像差均控制在(-0.05mm，+0.05mm)范围内，说明该定焦镜头在各波长的球差得到了较好的控制，可以满足宽光谱应用需求。

图29是本发明实施例三提供的一种机器视觉镜头在最近工作物距下的球差曲线示意图，由图29可以看出，不同波长的轴向像差均控制在(-0.05mm，+0.05mm)范围内，说明该定焦镜头在各波长的球差得到了较好的控制，可以满足宽光谱应用需求。

图30是本发明实施例三提供的一种机器视觉镜头在最远工作物距下的球差曲线示意图，由图30可以看出，不同波长的轴向像差均控制在(-0.05mm，+0.05mm)范围内，说明该定焦镜头在各波长的球差得到了较好的控制，可以满足宽光谱应用需求。

图31是本发明实施例三提供的一种机器视觉镜头在主要工作物距下的场曲畸变曲线示意图，图中左侧坐标系中，水平坐标表示场曲的大小，单位为mm；垂直坐标表示归一化像高，没有单位；其中T表示子午，S表示弧失；由图31以看出，本实施例提供的镜头从波长为436nm的光到656nm的光，在场曲上被有效地控制，即在成像时，中心的像质和周边的像质差距较小；右侧坐标系中，水平坐标表示畸变的大小，单位为％；垂直坐标表示归一化像高，没有单位；由图31以看出，本实施例提供的镜头的成像畸变小于5％，表明该镜头畸变得到了较好地矫正，图像和实际物体差异较小。

图32是本发明实施例三提供的一种机器视觉镜头在最近工作物距下的场曲畸变曲线示意图，由图32可以看出，本实施例提供的镜头从波长为436nm的光到656nm的光，在场曲上被有效地控制，即在成像时，中心的像质和周边的像质差距较小，本实施例提供的镜头的成像畸变小于5％，表明该镜头畸变得到了较好地矫正，图像和实际物体差异较小。

图33是本发明实施例三提供的一种机器视觉镜头在最远工作物距下的场曲畸变曲线示意图，由图33可以看出，本实施例提供的镜头从波长为436nm的光到656nm的光，在场曲上被有效地控制，即在成像时，中心的像质和周边的像质差距较小，本实施例提供的镜头的成像畸变小于5％，表明该镜头畸变得到了较好地矫正，图像和实际物体差异较小。

图34是本发明实施例三提供的一种机器视觉镜头在主要工作物距下的色差曲线示意图，垂直方向代表像高，单位为mm；水平方向代表不同波长通过该系统后在像面处与光轴的偏移量，单位微米(μm)。图中不同线性曲线代表系统成像的不同波长；图中两侧竖直方向的曲线为艾里斑，由图34可以看出，不同波长的垂轴色差大部分保持在艾里斑内，表明该镜头在各波长的色差得到了较好的控制，可以满足宽光谱的应用需求。

图35是本发明实施例三提供的一种机器视觉镜头在最近工作物距下的色差曲线示意图，由图35可以看出，450nm～640nm范围内的波长大部分保持在艾里斑内，表明该镜头在各波长的色差得到了较好的控制，可以满足宽光谱的应用需求。

图36是本发明实施例三提供的一种机器视觉镜头在最远工作物距下的色差曲线示意图，由图36可以看出，450nm～640nm范围内的波长大部分保持在艾里斑内，表明该镜头在各波长的色差得到了较好的控制，可以满足宽光谱的应用需求。

综上所述，本发明实施例提供的机器视觉镜头，通过合理设置不同镜片的光焦度、面型、阿贝数、折射率、光学总长以及透镜类型等参数，最终实现了可兼顾成像要求和小畸变的低成本机器视觉镜头的设计；该机器视觉镜头最大光圈为2.8，光学总长为55mm，最大可匹配1/1.8″sensor芯片，其综合性能满足所使用sensor的要求。

上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。