CN110873951A - 一种畸变小高精度的工业镜头 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种畸变小高精度的工业镜头，包括沿光线的入射方向依次设置的前组镜片组件、后组镜片组件，所述前组镜片组件包括沿光线的入射方向依次放置的A1正弯月形透镜、A2正弯月形透镜、A3负弯月形透镜；所述后组镜片组件包括沿光线的入射方向依次放置的B1双凹透镜、B2双凸透镜、B3双凸透镜、B4双凸透镜、B5双凹透镜。本发明针对不同物距的使用情况，可调节前后透镜组间的中心距离，或调节后透镜组到像面的距离，获得最清晰的成像，且该镜头像素高于500万，畸变小于0.1％；用于检测设备上，光圈可调，最大可达F1.8，所用透镜均为球面镜，易于加工。

Description

一种畸变小高精度的工业镜头
技术领域
本发明涉及机器视觉镜头技术、工业图像处理领域，尤其涉及到一种畸变小高精度的工业镜头。
背景技术
随着科学技术的发展，人们对工业镜头的需求逐渐多样化。在机器视觉领域，工业镜头是极其重要的一部分。市面上现有的25m工业镜头虽然像素也较高，但体积和畸变还不够小，导致测量精度不高。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足之处而提供一种靶面为2/3”CCD，像素值优于500万，畸变小于0.01％，可以满足机器视觉的高精度的要求的畸变小高精度的工业镜头。
本发明是通过如下方式实现的：
一种畸变小高精度的工业镜头，其特征在于：包括沿光线的入射方向依次设置的前组镜片组件、后组镜片组件，所述前组镜片组件包括沿光线的入射方向依次放置的A1正弯月形透镜、A2正弯月形透镜、A3负弯月形透镜；所述后组镜片组件包括沿光线的入射方向依次放置的B1双凹透镜、B2双凸透镜、B3双凸透镜、B4双凸透镜、B5双凹透镜；所述A2正弯月形透镜与A3负弯月形透镜相胶合成第一胶合透镜；所述B1双凹透镜和B2双凸透镜相胶合成第二胶合透镜；所述B4双凸透镜、B5双凹透镜相胶合成第三胶合透镜。
进一步地，所述A1正弯月形透镜的中心厚度为2.66±0.03mm；A2正弯月形透镜的中心厚度为3.88±0.03mm；A3负弯月形透镜的中心厚度为1±0.03mm；B1双凹透镜的中心厚度为5.29±0.03mm；B2双凸透镜的中心厚度为6±0.03mm；B3双凸透镜的中心厚度为2.12±0.03mm；B4双凸透镜的中心厚度为4.26±0.03mm；B5双凹透镜的中心厚度为1.23±0.03mm。
进一步地，所述A1正弯月形透镜的前后半径曲率分别为28.77mm、147.12mm；A2正弯月形透镜的前后半径曲率分别为12.53mm、66.77mm；A3负弯月形透镜的前后半径曲率分别为66.77mm、8.32mm；B1双凹透镜的前后半径曲率分别为11.25mm、175.85mm；B2双凸透镜的前后半径曲率分别为175.85mm、17.55mm；B3双凸透镜的前后半径曲率分别为95.65mm、45.86mm；B4双凸透镜的前后半径曲率分别为21.54mm、32.22mm；B5双凹透镜的前后半径曲率均为32.22mm。
进一步地，所述A1正弯月形透镜与A2正弯月形透镜的中心空气间距为0.27±0.01mm；A3负弯月形透镜与B1双凹透镜的中心空气间距为10.26±0.01mm；B2双凸透镜与B3双凸透镜的中心空气间距为0.15±0.01mm；B3双凸透镜与B4双凸透镜的中心空气间距为0.15±0.01mm。
本发明的有益效果在于：针对不同物距的使用情况，可调节前后透镜组间的中心距离，或调节后透镜组到像面的距离，获得最清晰的成像，且该镜头像素高于500万，畸变小于0.1％；用于检测设备上，光圈可调，最大可达F1.8，所用透镜均为球面镜，易于加工。
附图说明
图1本发明结构示意图；
图2本发明的MTF曲线图；
图3本发明的畸变变化曲线图。
具体实施方式
下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。应当理解，本发明的实施方式并不局限于下面的实施例，对本发明所做的任何形式上的变通和/或改变都将落入本发明保护范围。
实施例：
一种畸变小高精度的工业镜头，如图1所示，包括沿光线的入射方向依次设置的前组镜片组件、后组镜片组件，前组镜片组件包括沿光线的入射方向依次放置的A1正弯月形透镜1、A2正弯月形透镜2、A3负弯月形透镜3；后组镜片组件包括沿光线的入射方向依次放置的B1双凹透镜4、B2双凸透镜5、B3双凸透镜6、B4双凸透镜7、B5双凹透镜8；A2正弯月形透镜2与A3负弯月形透镜3相胶合成第一胶合透镜；B1双凹透镜4和B2双凸透镜5相胶合成第二胶合透镜；B4双凸透镜7、B5双凹透镜8相胶合成第三胶合透镜。
本实施例中，A1正弯月形透镜1的中心厚度为2.66±0.03mm；A2正弯月形透镜2的中心厚度为3.88±0.03mm；A3负弯月形透镜3的中心厚度为1±0.03mm；B1双凹透镜4的中心厚度为5.29±0.03mm；B2双凸透镜5的中心厚度为6±0.03mm；B3双凸透镜6的中心厚度为2.12±0.03mm；B4双凸透镜7的中心厚度为4.26±0.03mm；B5双凹透镜8的中心厚度为1.23±0.03mm。
本实施例中，A1正弯月形透镜1的前后半径曲率分别为28.77mm、147.12mm；A2正弯月形透镜2的前后半径曲率分别为12.53mm、66.77mm；A3负弯月形透镜3的前后半径曲率分别为66.77mm、8.32mm；B1双凹透镜4的前后半径曲率分别为11.25mm、175.85mm；B2双凸透镜5的前后半径曲率分别为175.85mm、17.55mm；B3双凸透镜6的前后半径曲率分别为95.65mm、45.86mm；B4双凸透镜7的前后半径曲率分别为21.54mm、32.22mm；B5双凹透镜8的前后半径曲率均为32.22mm。
本实施例中，A1正弯月形透镜1与A2正弯月形透镜2的中心空气间距为0.27±0.01mm；A3负弯月形透镜3与B1双凹透镜4的中心空气间距为10.26±0.01mm；B2双凸透镜5与B3双凸透镜6的中心空气间距为0.15±0.01mm；B3双凸透镜6与B4双凸透镜7的中心空气间距为0.15±0.01mm。
本实施例中，对于前组镜片组件、后组镜片组件的固定镜头结构为本领域技术人员常规使用技术，也不进行详细描述，也可以参考专利号为CN201611170973.5，名称为一种高分辨率低畸变光学工业镜头，其中的镜头结构。
如图2、图3所示，在本实施例中，该工业镜头达到了以下指标：(1)焦距：f′＝25mm；(2)相对孔径：D/f′＝1/1.8；(3)分辨率：优于500万像素；(4)视场角：2ω＝25°；(5)畸变<0.01％(6)光路总长≤50mm；(7)适用谱线范围400nm～700nm。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (4)

1.一种畸变小高精度的工业镜头，其特征在于：包括沿光线的入射方向依次设置的前组镜片组件、后组镜片组件，所述前组镜片组件包括沿光线的入射方向依次放置的A1正弯月形透镜(1)、A2正弯月形透镜(2)、A3负弯月形透镜(3)；所述后组镜片组件包括沿光线的入射方向依次放置的B1双凹透镜(4)、B2双凸透镜(5)、B3双凸透镜(6)、B4双凸透镜(7)、B5双凹透镜(8)；所述A2正弯月形透镜(2)与A3负弯月形透镜(3)相胶合成第一胶合透镜；所述B1双凹透镜(4)和B2双凸透镜(5)相胶合成第二胶合透镜；所述B4双凸透镜(7)、B5双凹透镜(8)相胶合成第三胶合透镜。
2.根据权利要求1所述的一种畸变小高精度的工业镜头，其特征在于：所述A1正弯月形透镜(1)的中心厚度为2.66±0.03mm；A2正弯月形透镜(2)的中心厚度为3.88±0.03mm；A3负弯月形透镜(3)的中心厚度为1±0.03mm；B1双凹透镜(4)的中心厚度为5.29±0.03mm；B2双凸透镜(5)的中心厚度为6±0.03mm；B3双凸透镜(6)的中心厚度为2.12±0.03mm；B4双凸透镜(7)的中心厚度为4.26±0.03mm；B5双凹透镜(8)的中心厚度为1.23±0.03mm。
3.根据权利要求2所述的一种畸变小高精度的工业镜头，其特征在于：所述A1正弯月形透镜(1)的前后半径曲率分别为28.77mm、147.12mm；A2正弯月形透镜(2)的前后半径曲率分别为12.53mm、66.77mm；A3负弯月形透镜(3)的前后半径曲率分别为66.77mm、8.32mm；B1双凹透镜(4)的前后半径曲率分别为11.25mm、175.85mm；B2双凸透镜(5)的前后半径曲率分别为175.85mm、17.55mm；B3双凸透镜(6)的前后半径曲率分别为95.65mm、45.86mm；B4双凸透镜(7)的前后半径曲率分别为21.54mm、32.22mm；B5双凹透镜(8)的前后半径曲率均为32.22mm。
4.据权利要求3所述的一种畸变小高精度的工业镜头,其特征在于：所述A1正弯月形透镜(1)与A2正弯月形透镜(2)的中心空气间距为0.27±0.01mm；A3负弯月形透镜(3)与B1双凹透镜(4)的中心空气间距为10.26±0.01mm；B2双凸透镜(5)与B3双凸透镜(6)的中心空气间距为0.15±0.01mm；B3双凸透镜(6)与B4双凸透镜(7)的中心空气间距为0.15±0.01mm。
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