CN211504117U - 可用于倾斜测量的远心光学系统 - Google Patents

Abstract

一种可用于倾斜测量的远心光学系统，属于机器视觉技术领域。该可用于倾斜测量的远心光学系统包括：相机、调节组件和远心镜头；调节组件包括滑块和基座；滑块上设有连接件接口，连接件接口固定有相机连接件，相机连接件与相机镜头接口连接；滑块两侧均固定连接有端盖，两端盖上均设有限位调节槽，且其中一块端盖设有止动螺丝；基座上设有基座镜头接口，基座镜头接口与远心镜头连接；基座对应限位调节槽设有一对弧形基座侧槽，弧形基座侧槽内设有若干圆柱滚子，圆柱滚子与限位调节槽滑动配合。本实用新型不仅能够对与系统光轴垂直的物面进行成像，也能够对与系统光轴倾斜的物面进行成像。

Description

可用于倾斜测量的远心光学系统

技术领域

本实用新型涉及的是一种机器视觉领域的技术，具体是一种可用于倾斜测量的远心光学系统。

背景技术

普通远心镜头正常工作时，系统中的像面与物面互相平行，且两者均与系统光轴垂直。当需要对与系统光轴倾斜(非垂直)的物面进行成像，或者由于系统空间受限需要镜头倾斜放置时，使用普通远心镜头会因为受到近大远小的成像规律和景深限制的影响，导致成像的变形以及视野范围内的部分失焦现象。

如图1所示，A点和B点为系统物方的两个物点，A’点和B’点为对应的系统像方的两个像点；10为系统光轴，11为过物点A且垂直于光轴的直线，12为过物点B且垂直于光轴的直线，13为系统孔径光阑，14为系统镜组，15为过像点A’且垂直于光轴的直线，16为过像点B’且垂直于光轴的直线，此时系统若想同时对物点A和B成像，由于A和B在沿光轴方向上距离较大，光学系统的景深就需要大于该距离，否则就无法同时对A和B成像。有些情况下也可以通过减小系统孔径光阑大小，适当增加系统景深，但是此种方法不仅会降低系统分辨率，也会减少系统进光量，造成图像变暗。

为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型由此而来。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术存在的上述不足，提出了一种可用于倾斜测量的远心光学系统，不仅能够对与系统光轴垂直的物面进行成像，也能够对与系统光轴倾斜的物面进行成像。

本实用新型包括：相机、调节组件和远心镜头；

调节组件包括滑块和基座；

滑块中央设有连接件接口，连接件接口固定有相机连接件，相机连接件与相机镜头接口连接；滑块两侧均固定连接有端盖，两端盖上均设有限位调节槽，且其中一块端盖设有止动螺丝；

基座上设有基座镜头接口，基座镜头接口与远心镜头连接；基座对应限位调节槽设有一对弧形基座侧槽，弧形基座侧槽内设有若干圆柱滚子，圆柱滚子与限位调节槽滑动配合。

优选地，基座上设有角度刻线，对应地，调节板上设有角度标示线。

技术效果

与现有技术相比，本实用新型具有如下技术效果：

1)利用光学成像的沙姆定律，可解决以上普通远心镜头对倾斜物面成像时景深不够导致的部分失焦问题；并且所成图像只在一个方向上线性压缩，这使得成像变形的还原问题变得较为简单；

2)仍保持有普通远心镜头的低远心度(<0.1°)和低畸变(<0.1％)；

3)待测物体表面相对倾斜角度最大可达45°。

附图说明

图1为现有技术光路示意图；

图2为实施例1测量被测物的示意图；

图3为图2中垂直测量与倾斜测量的光路示意图；

图4为图2中装置爆炸结构示意图；

图5为图4中调节组件爆炸结构示意图；

图中：

100为被测物，101为第一待测面(水平)，102为第二待测面(倾斜)，200为远心光学系统；

30为成像面，31为系统未倾斜时物面，32为远心镜头镜组(虚线框内)，33为系统倾斜时物面，34为镜组中心线；

1为相机，2为调节组件，3为远心镜头；

21为相机连接件，22为滑块，23为端盖，24为基座；

221为连接件接口，231为角度标示线，232为止动螺丝，233为限位调节槽，241为角度刻线，242为弧形基座侧槽，243为圆柱滚子，244为基座镜头接口。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施方式对本实用新型进行详细描述。

实施例1

如图2、图4和图5所示，本实施例涉及一种远心光学系统200，包括：相机1、调节组件2和远心镜头3。

调节组件2包括滑块22和基座24；

滑块22中央设有连接件接口221，连接件接口221固定有相机连接件21，相机连接件21与相机1镜头接口连接；滑块22两侧设有端盖23，两者通过螺丝螺接固定，两端盖23上均设有限位调节槽233，且其中一块端盖23设有角度标示线231和止动螺丝232；

基座24上设有基座镜头接口244，基座镜头接口244与远心镜头3连接；基座24对应限位调节槽233设有一对弧形基座侧槽242，各弧形基座侧槽242内均设有若干圆柱滚子243，优选为3个，端盖23上限位调节槽233与弧形基座侧槽242内的圆柱滚子243滑动配合；基座24对应角度标示线231设有角度刻线241；

当相机51和远心镜头53两者中任意一个被固定时，另一个都可以做相对倾斜运动，最后通过止动螺丝232锁紧即可，从而满足沙姆定律成像要求；可以测量的物体表面相对倾斜角度最大可达45°，调节组件2可以提供的镜头光轴与相机靶面间的相对倾斜角度最大可达20°。

如图2所示，假设相机的感光芯片水平放置，当将本实施例用于测量被测物100上第一待测面101以及测量第二待测面102时分别形成光路，如图3所示；

对于测量第一待测面101，系统未倾斜时物面31、未倾斜时远心镜头镜组32和成像面30组成了系统在未倾斜状态下的光路示意图；

对于测量第二待测面102，若要保证成像面30与水平面平行，此时需要调节远心镜头，使得镜组中心线34与系统倾斜时物面33、成像面30三者相交于C点，满足沙姆定律成像，得到全面清晰的图像。

本实施例的工作原理如下：该光学系统在非倾斜状态下工作时，调节组件不发生倾斜，此时整个系统与普通远心镜头系统类似，物平面和像平面互相平行，且都垂直于系统光轴；在倾斜状态下工作时，调节组件发生倾斜，此时物平面和像平面不再平行，也都不垂直于系统光轴，而通过满足沙姆定律，得到成像质量最好的图像。

需要强调的是：以上仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (2)

1.一种可用于倾斜测量的远心光学系统，其特征在于，包括：相机、调节组件和远心镜头；

所述调节组件包括滑块和基座；

所述滑块中央设有连接件接口，连接件接口固定有相机连接件，相机连接件与相机镜头接口连接；滑块两侧均固定连接有端盖，两端盖上均设有限位调节槽，且其中一块端盖设有止动螺丝；

所述基座上设有基座镜头接口，基座镜头接口与远心镜头连接；基座对应限位调节槽设有一对弧形基座侧槽，弧形基座侧槽内设有若干圆柱滚子，圆柱滚子与限位调节槽滑动配合。

2.根据权利要求1所述可用于倾斜测量的远心光学系统，其特征是，所述基座上设有角度刻线，对应地，调节板上设有角度标示线。

Images