CN207008167U - 一种高清机器视觉镜头 - Google Patents
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Abstract
本实用新型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
技术领域
本实用新型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。
实用新型内容
本实用新型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，本实用新型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。
本实用新型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是本实用新型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，具体阐明本实用新型的实施方式，附图仅供参考和说明使用，不构成对本实用新型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实用新型的较佳实施例，不能以此来限定本实用新型的权利保护范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。
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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201720601409.8U CN207008167U (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 |
|---|---|---|---|
| CN201720601409.8U CN207008167U (zh) | 2017-05-26 | 2017-05-26 | 一种高清机器视觉镜头 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108627956A (zh) * | 2018-07-06 | 2018-10-09 | 广东奥普特科技股份有限公司 | 一种宽工作距离线扫机器视觉镜头 |
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2017
- 2017-05-26 CN CN201720601409.8U patent/CN207008167U/zh not_active Withdrawn - After Issue
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