CN107102428B - 一种高清机器视觉镜头 - Google Patents

一种高清机器视觉镜头 Download PDF

Info

Publication number
CN107102428B
CN107102428B CN201710385872.8A CN201710385872A CN107102428B CN 107102428 B CN107102428 B CN 107102428B CN 201710385872 A CN201710385872 A CN 201710385872A CN 107102428 B CN107102428 B CN 107102428B
Authority
CN
China
Prior art keywords
lens
positive
power
surface facing
face
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201710385872.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107102428A (zh
Inventor
张品光
米士隆
刘官禄
何剑炜
毛才荧
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dongguan Yutong Optical Technology Co Ltd
Original Assignee
Dongguan Yutong Optical Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dongguan Yutong Optical Technology Co Ltd filed Critical Dongguan Yutong Optical Technology Co Ltd
Priority to CN201710385872.8A priority Critical patent/CN107102428B/zh
Publication of CN107102428A publication Critical patent/CN107102428A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107102428B publication Critical patent/CN107102428B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00—Optical objectives with means for varying the magnification
    • G02B15/14—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
    • G02B15/16—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group
    • G02B15/163—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group having a first movable lens or lens group and a second movable lens or lens group, both in front of a fixed lens or lens group

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lenses (AREA)

Abstract

本发明提供一种高清机器视觉镜头，包括沿光轴从物方到像方依次排列的调焦组和固定组；调焦组包括第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜；第一和第五透镜，双凸透镜，其光焦度为正；第二透镜，凸面朝向物方，凹面朝向像方，其光焦度为正；第三透镜，凸面朝向物方，凹面朝向像方，其光焦度为负；第四透镜，双凹透镜，其光焦度为负；第六透镜，凹面朝向物方，凸面朝向像方，其光焦度为正。所述调焦组的组合焦距ft和固定组的焦距fg分别与整个镜头的焦距f满足如下条件：0.5<ft/f<2.5，∣fg/f∣＞1.8。该镜头具有像素高、低畸变以及工作范围宽等优点，可以适应高度自动化的需求。

Description

一种高清机器视觉镜头
技术领域
本发明涉及光学镜头技术领域，尤其涉及一种高清机器视觉镜头。
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。随着中国制造2025战略的开展，工业自动化快速发展，而机器视觉镜头作为自动化机器的“眼睛”占据着重要地位。
机器视觉镜头作为自动化设备检测目标的必要工具，它的性能决定了自动化设备的识别能力。近年来CMOS工艺不断改进，Pixel size越来越小，成像质量需求也越来越高，这对与之配套的光学镜头提出了更高的要求：高像素、低畸变、工作区间覆盖范围广。而传统的光学镜头难以实现这些要求。
发明内容
本发明提供一种高清机器视觉镜头，解决了传统镜头像素不高、高畸变，工作区间覆盖范围较窄技术问题。
为了解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案为：
一种高清机器视觉镜头，其特征在于：包括沿光轴从物方到像方依次排列的调焦组和固定组；
所述调焦组包括第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜；其中，
第一透镜，双凸透镜，其光焦度为正；
第二透镜，凸面朝向物方，凹面朝向像方，其光焦度为正；
第三透镜，凸面朝向物方，凹面朝向像方，其光焦度为负；
第四透镜，双凹透镜，其光焦度为负；
第五透镜，双凸透镜，其光焦度为正；
第六透镜，凹面朝向物方，凸面朝向像方，其光焦度为正；
所述调焦组的组合焦距ft和固定组的焦距fg分别与整个镜头的焦距f满足如下条件：0.5<ft/f<2.5，∣fg/f∣＞1.8。
进一步地，所述固定组由独立的第七透镜组成，所述第七透镜为双凸透镜，其光焦度为正。
进一步地，所述第二透镜的折射率Nd2与所述第三透镜的折射率Nd3分别满足如下条件：Nd2＞1.6，Nd3＞1.6。
更进一步地，所述第四透镜的阿贝数Vd4与第五透镜阿贝数Vd5满足如下条件：∣Vd4-Vd5∣＞25。
进一步地，所述第二透镜和第三透镜通过光学胶水粘合形成第一胶合透镜，所述第四透镜和第五透镜通过光学胶水粘合形成第二胶合透镜。
进一步地，所述第三透镜与所述第四透镜之间设置有光阑。
本发明提供一种高清机器视觉镜头，包括沿光轴从物方到像方依次排列的调焦组和固定组；所述调焦组包括第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜；其中，第一透镜，双凸透镜，其光焦度为正；第二透镜，凸面朝向物方，凹面朝向像方，其光焦度为正；第三透镜，凸面朝向物方，凹面朝向像方，其光焦度为负；第四透镜，双凹透镜，其光焦度为负；第五透镜，双凸透镜，其光焦度为正；第六透镜，凹面朝向物方，凸面朝向像方，其光焦度为正；所述调焦组的组合焦距ft和固定组的焦距fg分别与整个镜头的焦距f满足如下条件：0.5<ft/f<2.5，∣fg/f∣＞1.8。该高清机器视觉镜头采用全玻璃球面镜片，确保光学系统性能的同时保证材料低成本、镜片易加工。采用分组调焦的方式，保证了0.1m到无穷远物距下优秀的成像质量，在所有物距下畸变均小于0.2％，在主要工作区间畸变可达控制在0.1％内，并且在全视场45°时可以保证边缘高像质。系统的CRA小于4.5°能很好的与图像传感器匹配并且对系统像面的亮度有很好的保证。系统适应各种温度，在-40～70℃环境下使用保证解像力不变。
附图说明
图1是本发明一种高清机器视觉镜头的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，具体阐明本发明的实施方式，附图仅供参考和说明使用，不构成对本发明专利保护范围的限制。
如图1所示，一种高清机器视觉镜头，包括沿光轴从物方到像方依次排列的调焦组和固定组；当工作距离改变时，可通过调焦组的前后移动来寻找最佳像面。
所述调焦组包括第一透镜G1、第二透镜G2、第三透镜G3、第四透镜G4、第五透镜G5和第六透镜G6；其中，
第一透镜G1，双凸透镜，其光焦度为正；
第二透镜G2，凸面朝向物方，凹面朝向像方，其光焦度为正；
第三透镜G3，凸面朝向物方，凹面朝向像方，其光焦度为负；
第四透镜G4，双凹透镜，其光焦度为负；
第五透镜G5，双凸透镜，其光焦度为正；
第六透镜G6，凹面朝向物方，凸面朝向像方，其光焦度为正；所述调焦组的组合焦距ft和固定组的焦距fg分别与整个镜头的焦距f满足如下条件：0.5<ft/f<2.5，∣fg/f∣＞1.8。具体地，ft/f的比值可以为0.6、0.9、1.2、1.5、1.8、2.1和2.4中的一个。
以下所指前端面代表朝向物方一侧的球面，以下所指后端面代表朝向像方一侧的球面。
具体地，所有透镜全部采用玻璃球面透镜。第一透镜G1的前端面为半径为40.7±0.1mm的凸面，所述第一透镜G1的前端面高度为7.6±0.1mm，所述第一透镜G1的侧壁厚度为1.7±0.1mm，所述第一透镜G1的后端面为半径为539.4±0.1mm的凸面，所述第一透镜G1后端面高度为7.15±0.1mm。
所述第二透镜G2的前端面为半径为6.9±0.1mm的凸面，所述第二透镜G2的前端面高度为5.6±0.1mm，所述第二透镜G2的侧壁厚度为1.3±0.1mm，所述第二透镜G2的后端面为半径为16.2±0.1mm的凹面，所述第二透镜G2后端面高度为4.7±0.1mm，所述第二透镜与第一透镜于光轴线上的空气间隔为0.2±0.1mm。
所述第三透镜G3的前端面为半径为16.2±0.1mm的凸面，所述第三透镜G3的前端面高度为4.6±0.1mm，所述第三透镜G3的侧壁厚度为3.6±0.1mm，所述第三透镜G3的后端面为半径为3.3±0.1mm的凹面，所述第三透镜G3后端面高度为2.8±0.1mm。
所述第四透镜G4的前端面为半径为13.1±0.1mm的凹面，所述第四透镜G4的前端面高度为2.8±0.1mm，所述第四透镜G4的侧壁厚度为1.4±0.1mm，所述第四透镜G4的后端面为半径为34.9±0.1mm的凸面，所述第四透镜G4后端面高度为3.4±0.1mm。
所述第五透镜G4的前端面为半径为34.9±0.1mm的凸面，所述第五透镜G5的前端面高度为3.4±0.1mm，所述第五透镜G5的侧壁厚度为2.1±0.1mm，所述第五透镜G5的后端面为半径为6.6±0.1mm的凸面，所述第五透镜G5后端面高度为4.2±0.1mm。
所述第六透镜G6的前端面为半径为21.5±0.1mm的凸面，所述第六透镜G6的前端面高度为4.7±0.1mm，所述第六透镜G6的侧壁厚度为1.8±0.1mm，所述第六透镜G6的后端面为半径为9.9±0.1mm的凸面，所述第六透镜G6后端面高度为5.2±0.1mm。
所述固定组由独立的第七透镜G7组成，所述第七透镜G7为双凸透镜，其光焦度为正。具体地，所述第七透镜G7的前端面为半径为98.5±0.1mm的凸面，所述第七透镜G7的前端面高度为6.3±0.1mm，所述第七透镜G7的侧壁厚度为1.3±0.1mm，所述第七透镜G7的后端面为半径为20.2±0.1mm的凸面，所述第七透镜G7后端面高度为6.43±0.1mm。
所述第二透镜G2的折射率Nd2与所述第三透镜G3的折射率Nd3分别满足如下条件：Nd2＞1.6，Nd3＞1.6。所述第四透镜G4的阿贝数Vd4与第五透镜G5阿贝数Vd5满足如下条件：∣Vd4-Vd5∣＞25；具体地，∣Vd4-Vd5∣＝52。
所述第二透镜G2和第三透镜G3通过光学胶水粘合形成第一胶合透镜，所述第四透镜G4和第五透镜G5通过光学胶水粘合形成第二胶合透镜，所述第一胶合透镜与第二胶合透镜的空气间隔为5±0.1mm。
所述第三透镜G3与所述第四透镜G4之间设置有光阑。
所述光阑L与第三透镜G3于光轴上的空气间隔为3±0.1mm。
所述第一透镜G1与第二透镜G2于光轴上的空气间隔为0.2±0.1mm；所述第五透镜G5与第六透镜G6于光轴上的空气间隔为0.2±0.1mm。
所述第六透镜G6与第七透镜G7于光轴上的空气间隔为3.0±0.1mm。
所述第一透镜G1的折射率Nd1为1.69；所述第二透镜G2的折射率Nd2为1.91；所述第三透镜G3的折射率Nd3和第四透镜G4的折射率Nd4均为1.72；所述第五透镜G5的折射率Nd5和第六透镜G6的折射率Nd6均为1.55；所述第七透镜G7的折射率Nd7为1.76。
以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例，不能以此来限定本发明的权利保护范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (6)

1.一种高清机器视觉镜头，其特征在于：包括沿光轴从物方到像方依次排列的调焦组和固定组；
所述调焦组包括第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜；其中，
第一透镜，双凸透镜，其光焦度为正；
第二透镜，凸面朝向物方，凹面朝向像方，其光焦度为正；
第三透镜，凸面朝向物方，凹面朝向像方，其光焦度为负；
第四透镜，双凹透镜，其光焦度为负；
第五透镜，双凸透镜，其光焦度为正；
第六透镜，凹面朝向物方，凸面朝向像方，其光焦度为正；
所述调焦组的组合焦距ft和固定组的焦距fg分别与整个镜头的焦距f满足如下条件：0.5<ft/f<2.5，∣fg/f∣＞1.8。
2.根据权利要求1所述的一种高清机器视觉镜头，其特征在于：所述固定组由独立的第七透镜组成，所述第七透镜为双凸透镜，其光焦度为正。
3.根据权利要求1所述的一种高清机器视觉镜头，其特征在于：所述第二透镜的折射率Nd2与所述第三透镜的折射率Nd3分别满足如下条件：Nd2＞1.6，Nd3＞1.6。
4.根据权利要求3所述的一种高清机器视觉镜头，其特征在于：所述第四透镜的阿贝数Vd4与第五透镜阿贝数Vd5满足如下条件：∣Vd4-Vd5∣＞25。
5.根据权利要求4所述的一种高清机器视觉镜头，其特征在于：所述第二透镜和第三透镜通过光学胶水粘合形成第一胶合透镜，所述第四透镜和第五透镜通过光学胶水粘合形成第二胶合透镜。
6.根据权利要求2或5所述的一种高清机器视觉镜头，其特征在于：所述第三透镜与所述第四透镜之间设置有光阑。
CN201710385872.8A 2017-05-26 2017-05-26 一种高清机器视觉镜头 Active CN107102428B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710385872.8A CN107102428B (zh) 2017-05-26 2017-05-26 一种高清机器视觉镜头

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710385872.8A CN107102428B (zh) 2017-05-26 2017-05-26 一种高清机器视觉镜头

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107102428A CN107102428A (zh) 2017-08-29
CN107102428B true CN107102428B (zh) 2023-05-16

Family

ID=59669459

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710385872.8A Active CN107102428B (zh) 2017-05-26 2017-05-26 一种高清机器视觉镜头

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107102428B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107728297B (zh) * 2017-10-25 2024-01-02 东莞市宇瞳光学科技股份有限公司 一种超低畸变的宽工作距光学系统
CN109884779B (zh) * 2019-03-15 2023-10-27 广东奥普特科技股份有限公司 一种低畸变镜头
CN117813538A (zh) * 2021-08-02 2024-04-02 华为技术有限公司 广角透镜光学系统
CN114442270B (zh) * 2021-11-28 2023-05-09 福建福光股份有限公司 一种零畸变光学镜头

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1078546A (ja) * 1996-09-04 1998-03-24 Ricoh Co Ltd 読取レンズ
JP2012083789A (ja) * 2012-01-30 2012-04-26 Olympus Corp 顕微鏡対物レンズ
CN106125257A (zh) * 2016-08-31 2016-11-16 广东弘景光电科技股份有限公司 低畸变光学系统及其应用的镜头
CN206020791U (zh) * 2016-08-31 2017-03-15 广东弘景光电科技股份有限公司 小体积低畸变光学系统及其应用的镜头

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1078546A (ja) * 1996-09-04 1998-03-24 Ricoh Co Ltd 読取レンズ
JP2012083789A (ja) * 2012-01-30 2012-04-26 Olympus Corp 顕微鏡対物レンズ
CN106125257A (zh) * 2016-08-31 2016-11-16 广东弘景光电科技股份有限公司 低畸变光学系统及其应用的镜头
CN206020791U (zh) * 2016-08-31 2017-03-15 广东弘景光电科技股份有限公司 小体积低畸变光学系统及其应用的镜头

Also Published As

Publication number Publication date
CN107102428A (zh) 2017-08-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107102428B (zh) 一种高清机器视觉镜头
CN107065153B (zh) 一种广角高清机器视觉镜头
CN109799597B (zh) 一种光学成像镜头
CN106842500B (zh) 高清鱼眼镜头
CN107632376A (zh) 视觉镜头
CN204613498U (zh) 小型广角镜头
CN102967924B (zh) 一种光学镜头
CN109581630B (zh) 一种大光圈低畸变定焦线扫机器视觉镜头
CN114488479B (zh) 一种大视场高分辨率前置光阑的工业镜头
CN202433590U (zh) 一种日、夜两用型高分辨率监视镜头
CN103543517A (zh) 广角高分辨率的光学小镜头
CN109164562A (zh) 一种长工作距离倍率可调的定焦线扫机器视觉镜头
CN210348042U (zh) 一种高解析度镜头
CN103558676B (zh) 6倍超长工作距离物镜
CN108710195B (zh) 大靶面机器视觉镜头的光学系统
CN109683282B (zh) 一种低畸变广角定焦线扫机器视觉镜头光学系统
CN111367054A (zh) 一种小型高清的光学成像镜头
CN203573018U (zh) 广角高分辨率的光学小镜头
CN109061839A (zh) 一种超星光级高清光学镜头
CN207008167U (zh) 一种高清机器视觉镜头
CN210666172U (zh) 大靶面紧凑高清镜头
CN211603694U (zh) 一种广角高清的光学成像镜头
CN208705554U (zh) 一种超星光级高清光学镜头
CN208795919U (zh) 高清监控光学系统
CN219456617U (zh) 一种短焦低畸变光学系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Zhang Pinguang

Inventor after: Mi Shilong

Inventor after: Liu Guanlu

Inventor after: He Jianwei

Inventor after: Mao Caiying

Inventor before: Mi Shilong

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant