CN207718066U - 液体变焦镜头组 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种液体变焦镜头组，包括透镜组和CMOS传感器，其中，所述透镜组包括依次放置的正弯月透镜、负弯月透镜、液体透镜、光阑及胶合透镜，其中液体透镜的曲率半径变焦范围为22.9mm～76.3mm，且通过电压调节可变。本实用新型结构紧凑小巧，可实现快速变焦，适应长景深要求，且可有效提升不同二维码的解码能力。
Description
技术领域
本实用新型涉及光学器件技术领域，尤其是涉及一种液体变焦镜头组。
背景技术
随着物联网快速发展，二维码作为物联网的窗口，它具有存储容量大等优点，也得到快速崛起，识别二维码设备得到前所未有的发展，比如物流行业，食品行业，以及制造业的零部件跟踪等。
一维码识别主要靠激光线，而二维码识别需要得到清晰的二维码图像。众所周知，传统的定焦镜头景深短，应用在识别设备中，比如手持解码枪，只能固定在某个位置才能解码，对使用者来说非常不便。如果使用传统的变焦则反应慢，结构复杂不利于设备小型化等。而随着识别设备发展，目前长景深，大幅面的高照度均匀性的镜头是目前识别领域的缺陷。
实用新型内容
本实用新型为克服现有技术的不足，提供一种液体变焦镜头组，实现快速变焦，适应长景深要求，且可有效提升不同二维码的解码能力。
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
提供一种液体变焦镜头组，包括透镜组和CMOS传感器，其特征在于，所述透镜组包括依次放置的正弯月透镜、负弯月透镜、液体透镜、光阑及胶合透镜，其中液体透镜的曲率半径变焦范围为22.9mm～76.3mm，且通过电压调节可变。
其中，所述正弯月透镜的焦距为11.5mm～12mm，所述负弯月透镜的焦距为-7.3mm～-6.7mm，所述胶合透镜的焦距为4.0mm～4.5mm。
其中，所述正弯月透镜的焦距为11.83mm，所述负弯月透镜的焦距为-7.06mm，所述胶合透镜的焦距为4.23mm。
其中，所述液体变焦镜头组的焦距为5.07mm～5.36mm。
区别于现有技术，采用本实用新型具备如下有益效果：
本实用新型中，通过电压调节液体透镜，可快速改变液体镜片曲率，进而改变液体变焦镜头组的焦距，以实现快速聚焦，实现相同物距下的高质量成像，适应长景深要求，有效提升不同二维码的解码能力。
附图说明
图1为本实用新型液体变焦镜头组的原理结构示意图；
图2为图1中透镜组的侧面结构示意图；
图3为图2中B-B截面的剖视结构示意图；
图4为当物距d0＝40mm时，本实用新型的液体变焦镜头组的MTF结果图；
图5为当物距d0＝40mm时，本实用新型的液体变焦镜头组的相对照度图；
图6为当物距d0＝150mm时，本实用新型的液体变焦镜头组的MTF结果图；
图7为当物距d0＝150mm时，本实用新型的液体变焦镜头组的相对照度图；
图8为当物距d0＝400mm时，本实用新型的液体变焦镜头组的MTF结果图；
图9为当物距d0＝400mm时，本实用新型的液体变焦镜头组的相对照度图。
具体实施方式
为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
如图1～图3所示，本实用新型提供一种液体变焦镜头组，它包括透镜组和CMOS传感器6，其中，所述的透镜组主要由依次安装的正弯月透镜1、负弯月透镜2、液体透镜3、光阑4及胶合透镜5组成，其中液体透镜3的曲率半径是通过电压调节可变，达到自动变焦效果，其焦距f3的变焦范围为22.9mm～76.3mm。
其中，所述正弯月透镜的焦距f1为11.5mm～12mm，优选为11.83mm；所述负弯月透镜的焦距f2为-7.3mm～-6.7mm，优选为-7.06mm，所述胶合透镜的焦距f5为4.0mm～4.5mm，优选为4.23mm。
对应地，随着液体透镜3的变焦，整个液体变焦透镜则的焦距f范围为5.07mm～5.36mm。
本实用新型的有益效果：
本实用新型由于采用了液体组合镜头，使得不同物距时，通过电压改变液体镜片中的曲率值，到达在相同像距下都能得到较好的成像质量；并且本实用新型缩小光圈使得1/3”CMOS像面上照度均匀性达到78％以上，能够有效改善边缘成像质量。此外，本实用新型所述的液体变焦镜头组结构紧凑，体积小，能够较好的内嵌到识读设备中。
在一个具体实施中，本实用新型所述的的液体透镜3可使用Varioptic公司的Arctic316。
下表为参照本实用新型设计的一个较为优化的大幅面高照度均匀性的液体变焦镜头参数。其中当物距d0改变时，通过电压改变液体镜片曲率半径r5的值，从而相应改变了液体镜片焦距f3，而不需要调像距值d12使像面依旧保持成清晰的像。
图4～图9是参照该实施例的MTF(Modulation Transfer Function，调制传递函数)值以及相对照度值。其中的d0，r5，f3，f值如下：
d0＝40mm，r5＝2.57mm，f3＝22.9mm，f＝5.07mm；
d0＝150mm，r5＝5.43mm，f3＝49.7mm，f＝5.29mm；
d0＝400mm，r5＝8.33mm，f3＝76.3mm，f＝5.36mm；
上表中，ri(i＝1～8)表示各个镜片的两面的曲率半径；di(i＝1～12)表示的各镜片的厚度或距离；材质n可认为是镜片的折射率；尺寸D表示镜片的外径。
从以上数据及参照图4～图9可知：不同物距时能够快速通过改变液体镜片曲率而改变其焦距达到整个镜头快速聚焦，而根据MTF图可知，其成像质量较理想，从相对照度图可知基本能达到78％以上，解决了边缘与中心照明不均问题。从图3可知本实用新型所述的液体变焦镜头组结构紧凑，可以内嵌到不同的识别设备中使用，且其景深d0至少为40mm，适合应用于二维码解码设备上。
以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (4)
1.一种液体变焦镜头组，包括透镜组和CMOS传感器，其特征在于，所述透镜组包括依次放置的正弯月透镜、负弯月透镜、液体透镜、光阑及胶合透镜，其中液体透镜的曲率半径变焦范围为22.9mm～76.3mm，且通过电压调节可变。
2.如权利要求1所述的液体变焦镜头组，其特征在于，所述正弯月透镜的焦距为11.5mm～12mm，所述负弯月透镜的焦距为-7.3mm～-6.7mm，所述胶合透镜的焦距为4.0mm～4.5mm。
3.如权利要求2所述的液体变焦镜头组，其特征在于，所述正弯月透镜的焦距为11.83mm，所述负弯月透镜的焦距为-7.06mm，所述胶合透镜的焦距为4.23mm。
4.如权利要求1所述的液体变焦镜头组，其特征在于，所述液体变焦镜头组的焦距为5.07mm～5.36mm。
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