DE102018132699A1 - System and method for reducing drift in an adjustment lens of a vision system - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung stellt ein Sichtsystem bereit, das dafür ausgelegt ist, optischen Drift auszugleichen, zu dem es unter anderem bei bestimmten Verstelllinsenbaugruppen, wie etwa Flüssiglinsenanordnungen, kommen kann. Das System enthält einen Bildsensor, der funktional mit einem Sichtsystemprozessor verbunden ist, und eine Verstelllinsenbau¬gruppe, die für eine Steuerung ihrer Brennweite (z. B. durch den Sichtprozessor oder eine weitere Bereichsbestimmungseinrichtung) ausgelegt ist. Eine Positivlinsenbaugruppe ist dafür ausgelegt, eine Wirkung der Verstelllinsenbaugruppe über einen von der Positivlinsenbaugruppe aus gesehen vorbestimmten Betriebsbereich des Objekts abzuschwächen. Die Verstelllinsenbaugruppe ist benachbart zu einem vorderen oder hinteren Brennpunkt der Positivlinse gelegen. Die Verstelllinsenbaugruppe umfasst beispielhaft eine Flüssiglinsenbaugruppe, die inhärent über einen Bereich von ungefähr 20 Dioptrien veränderbar sein kann. Bei einer Ausführungsform weist der Linsentubus eine C-Mount-Linsenbasis auf.The present invention provides a vision system that is designed to compensate for optical drift that may occur, inter alia, with certain adjustment lens assemblies, such as liquid lens assemblies. The system includes an image sensor operatively connected to a vision system processor and an array lens assembly configured to control its focal length (eg, by the vision processor or other region determining device). A positive lens assembly is configured to attenuate an effect of the adjustment lens assembly over a predetermined operating range of the object as viewed from the positive lens assembly. The adjustment lens assembly is located adjacent to a front or back focus of the positive lens. The adjustment lens assembly includes, by way of example, a liquid lens assembly that may be inherently variable over a range of about 20 diopters. In one embodiment, the lens barrel has a C-mount lens base.

Description

VERWANDTE ANMELDUNGRELATED APPLICATION

Die vorliegende Anmeldung ist eine Teilfortsetzung der ebenfalls angemeldeten U.S.-Patentanmeldung mit der Seriennummer 14/271,148, mit dem Titel SYSTEM AND METHOD FOR REDUCTION OF DRIFT IN A VISION SYSTEM VARIABLE LENS (System und Verfahren zur Driftverringerung bei einer Verstelllinse eines Sichtsystems), eingereicht am 05. 06. 2014, deren Lehren hierin durch Bezugnahme ausdrücklich miteingeschlossen sind.The present application is a continuation-in-part of co-pending United States Patent Application Serial No. 14 / 271,148, entitled SYSTEM AND METHOD FOR REDUCTION OF DRIFTING IN A VISION SYSTEM VARIABLE LENS (system and method for drift reduction on a vision system phasing lens), filed on Dec. 1, 2003 05. 06. 2014, the teachings of which are expressly incorporated herein by reference.

GEBIET DER ERFINDUNGFIELD OF THE INVENTION

Die vorliegende Anmeldung betrifft Kameras, die beim maschinellen Sehen zum Einsatz kommen, und im Spezielleren Linsenbaugruppen mit automatischer Fokussierung.The present application relates to cameras used in machine vision, and more particularly to automatic focus lens assemblies.

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION

Sichtsysteme zur Durchführung von Messungen, Prüfungen, Objekt-Ausrichtvorgängen und/oder Entschlüsselungen von Symbolsätzen (z. B. Strichcodes oder einfacher gesagt „ID“-Kennungen) kommen bei einem breiten Spektrum von Anwendungen in zahlreichen Branchen zum Einsatz. Diese Systeme beruhen im Wesentlichen auf der Verwendung eines Bildsensors, welcher Bilder (in der Regel ein-, zwei- oder dreidimensionale Graustufen- oder Farbbilder) des Gegenstands oder Objekts erfasst und die so erfassten Bilder mittels eines eingebauten oder zugeschalteten Sichtsystemprozessors verarbeitet. Der Prozessor enthält im Allgemeinen sowohl Verarbeitungshardware als auch nichtflüchtige computerlesbare Programmanweisungen, die einen oder mehrere Sichtsystemprozesse durchführen, um basierend auf den verarbeiteten Bildinformationen eine gewünschte Ausgabe zu erzeugen. Diese Bildinformationen werden in der Regel innerhalb einer Anordnung von Bildpixeln bereitgestellt, die jeweils verschiedene Farben und/oder Intensitäten aufweisen. Beim Beispiel eines ID-Lesegeräts erfasst der Benutzer oder der automatisierte Prozess ein Bild eines Objekts, wobei davon ausgegangen wird, dass dieses eine oder mehrere ID-Kennungen enthält. Das Bild wird verarbeitet, um ID-Merkmale zu erkennen, die anschließend von einem Decodierungsprozess und/oder prozessor decodiert werden, um die darin enthaltenen Informationen (z. B. alphanumerische Daten) zu gewinnen, die im Muster der ID-Kennung codiert sind.Vision systems for performing measurements, checks, object alignments, and / or decryption of symbol sets (eg, bar codes or, more simply, "ID" identifiers) are used in a wide range of applications in many industries. These systems are essentially based on the use of an image sensor which captures images (typically one-, two- or three-dimensional grayscale or color images) of the object or object and processes the images thus acquired by means of a built-in or connected vision system processor. The processor generally includes both processing hardware and non-transitory computer readable program instructions that perform one or more vision system processes to generate a desired output based on the processed image information. This image information is typically provided within an array of image pixels, each having different colors and / or intensities. In the example of an ID reader, the user or automated process captures an image of an object, assuming it contains one or more ID identifiers. The image is processed to recognize ID features that are subsequently decoded by a decoding process and / or processor to retrieve the information (eg, alphanumeric data) contained therein that is encoded in the pattern of the ID identifier.

Häufig enthält eine Sichtsystemkamera einen internen Prozessor und andere Komponenten, die es ihr ermöglichen, als eigenständige Einheit zu arbeiten, wobei gewünschte Ausgabedaten (z. B. decodierte Symbolinformationen) an einen nachgeschalteten Prozess, etwa an ein Computersystem zur Warenbestandsverfolgung oder an eine Logistikanwendung bereitgestellt werden.Often, a vision system camera includes an internal processor and other components that enable it to operate as a standalone unit, providing desired output data (eg, decoded icon information) to a downstream process such as a computer inventory tracking system or a logistics application ,

Eine beispielhafte Linsenauslegung, die bei bestimmten Sichtsystemanwendungen wünschenswert sein kann, ist die Baugruppe mit automatischer Fokussierung (Autofokus-Baugruppe). Beispielsweise lässt sich eine solche Autofokuslinse durch eine Art von (nachstehend näher definierter) „Verstelllinsen“-Baugruppe, auch als sogenannte Flüssiglinsenbaugruppe bekannt, vereinfachen. Bei einer Form von Flüssiglinse, die von dem französischen Unternehmen Varioptic vertrieben wird, kommen zwei Flüssigkeiten gleicher Dichte - Öl als ein Isolator und Wasser als ein Leiter-zum Einsatz. Durch die Veränderung der Spannung, die von einem umgebenden Schaltkreis durch die Linse geleitet wird, lässt sich eine Änderung des Krümmungsgrads der Flüssigkeit/Flüssigkeit-Grenzfläche erzielen, was wiederum zu einer Änderung der Brennweite der Linse führt. Als wesentliche Vorteile, die für die Verwendung einer Flüssiglinse sprechen, sind unter anderem die Robustheit der Linse (sie weist keine mechanisch beweglichen Teile auf), ihre schnellen Reaktionszeiten, ihre relativ gute optische Qualität sowie ihr geringer Energieverbrauch und ihre geringe Größe zu nennen. Durch die Verwendung einer Flüssiglinse lässt sich die Installation, die Einrichtung und die Instandhaltung des Sichtsystems in wünschenswerter Weise vereinfachen, da sich die Notwendigkeit erübrigt, die Linse manuell zu berühren. Verglichen mit anderen Autofokusmechanismen weist die Flüssiglinse äußerst schnelle Reaktionszeiten auf. Sie eignet sich somit auch ideal für Anwendungen, bei denen sich die Leseabstände von Objekt zu Objekt (von Oberfläche zu Oberfläche) bzw. während der Umstellung vom Lesen eines Objekts zum Lesen eines anderen Objekts, verändern - wie dies etwa beim Abtasten eines sich bewegenden Förderbands, das Objekte unterschiedlicher Größe/Höhe (wie etwa Versandkisten) enthält, der Fall ist. Die Fähigkeit, eine Fokusanpassung bei laufendem Betrieb „dynamisch“ vorzunehmen, ist generell bei vielen Sichtsystemanwendungen wünschenswert.An exemplary lens design that may be desirable in certain vision system applications is the auto focus assembly (autofocus assembly). By way of example, such an autofocus lens can be simplified by a type of "adjusting lens" assembly (also described in more detail below), also known as a so-called "liquid lens assembly". In one form of liquid lens marketed by the French company Varioptic, two liquids of equal density - oil as an insulator and water as a conductor - are used. By changing the voltage conducted by a surrounding circuit through the lens, a change in the degree of curvature of the liquid / liquid interface can be achieved, which in turn results in a change in the focal length of the lens. Amongst others, the robustness of the lens (it has no mechanically moving parts), its fast response times, its relatively good optical quality and its low energy consumption and small size are among the main advantages that speak for the use of a liquid lens. The use of a liquid lens can desirably simplify installation, setup and maintenance of the vision system, eliminating the need to manually touch the lens. Compared with other autofocus mechanisms, the liquid lens has extremely fast response times. It is therefore also ideal for applications where the reading distances change from object to object (from surface to surface) or during the transition from reading an object to reading another object - such as when scanning a moving conveyor belt containing objects of different size / height (such as shipping crates) is the case. The ability to "dynamically" adjust focus during operation is generally desirable in many vision system applications.

Eine Weiterentwicklung auf dem Gebiet der Flüssiglinsentechnik wird seit Kurzem von dem schweizerischen Unternehmen Optotune AG angeboten. Diese Linse verwendet eine bewegliche Membran, die ein Flüssigkeitsreservoir bedeckt, um dessen Brennweite zu verstellen. Eine Spule übt Druck aus, um die Form der Membran zu verändern und damit den Linsenfokus zu verstellen. Die Spule wird durch Verändern des Eingangsstroms innerhalb eines voreingestellten Bereichs bewegt. Unterschiedliche Strompegel stellen unterschiedliche Brennweiten für die Flüssiglinse bereit. Diese Linse stellt vorteilhafterweise eine größere Blendenöffnung (z. B. 6 bis 10 Millimeter) als konkurrierende Bauformen (z. B. Varioptic, Frankreich) bereit und arbeitet schneller. Aufgrund des thermischen Drifts und anderer Faktoren kann es im Allgemeinen während der Laufzeitnutzung und im zeitlichen Verlauf zu einer Veränderung der Kalibrierung und Fokuseinstellung kommen. Es kann eine Vielzahl von Systemen bereitgestellt werden, um die Fokusveränderungen und andere Faktoren auszugleichen und/oder zu korrigieren. Solche Ausgleichsroutinen können jedoch Verarbeitungszeit (in dem internen Prozessor der Kamera) erfordern, wodurch sich die Gesamtreaktionszeit der Linse zum Erreichen eines neuen Fokus verlangsamt. Desgleichen können solche Ausgleichsroutinen (z. B. für thermischen Drift) standardisiert und nicht an die individuellen Gegebenheiten der Linse angepasst sein, wodurch sie in Bezug auf spezifische Driftbedingungen, die eine Linse im zeitlichen Verlauf erfahren kann, weniger zuverlässig sind. Es ist anzumerken, dass der Drift bei einer Flüssiglinse z. B. ungefähr 0,15 Dioptrien/°C (d. h. für manche derzeit in Produktion befindliche Flüssiglinsen und/oder für spezifische, handelsübliche Produkte Varioptic) betragen kann. Manche Sichtanwendungen erfordern eine Stabilität der optischen Stärke der Bildwandlerlinse von +/- 0,1 Dioptrien, insbesondere wenn es darum geht, kleine Merkmale aus großer Entfernung zu erkennen. A further development in the field of liquid lens technology has recently been offered by the Swiss company Optotune AG. This lens uses a movable membrane that covers a liquid reservoir to adjust its focal length. A coil exerts pressure to change the shape of the diaphragm and thereby adjust the lens focus. The coil is moved by changing the input current within a preset range. Different current levels provide different focal lengths for the liquid lens. This lens advantageously provides a larger aperture (e.g., 6 to 10 millimeters) than competing designs (eg, Varioptic, France) and operates faster. Due to thermal drift and other factors, there may generally be a change in calibration and focus adjustment during run time usage and over time. A variety of systems may be provided to compensate for and / or correct the focus changes and other factors. However, such balancing routines may require processing time (in the camera's internal processor), thereby slowing down the overall response time of the lens to reach a new focus. Likewise, such balancing routines (eg, for thermal drift) may be standardized and not adapted to the individual conditions of the lens, thereby being less reliable with respect to specific drift conditions that a lens may experience over time. It should be noted that the drift in a liquid lens z. For example, about 0.15 diopters / ° C (ie, some of the liquid lenses currently in production and / or Varioptic for specific commercial products). Some vision applications require +/- 0.1 diopter optical stability of the imager lens, especially when it comes to detecting small features from a distance.

Anerkanntermaßen kann überdies eine Steuerfrequenz von zumindest ungefähr 1000 Hz erforderlich sein, um den Fokus der Linse angemessen zu steuern und innerhalb gewünschter Bereiche zu halten. Dies stellt eine Belastung für den Sichtsystemprozessor dar, der auf einer DSP- oder einer ähnlichen Architektur basieren kann. Somit würden Aufgaben des Sichtsystems darunter leiden, wenn der DSP kontinuierlich mit Linsensteuerungsaufgaben beschäftigt wäre. All diese Nachteile machen den Driftausgleich in vielen Anwendungen zu einer besonderen Herausforderung.It is also recognized that a control frequency of at least about 1000 Hz may be required to adequately control the focus of the lens and to maintain it within desired ranges. This places a burden on the vision system processor, which may be based on a DSP or similar architecture. Thus, vision system tasks would suffer if the DSP were continually engaged in lens control tasks. All of these drawbacks make drift compensation a challenge in many applications.

ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNGOVERVIEW OF THE INVENTION

Die vorliegende Erfindung überwindet die Nachteile des Stands der Technik durch die Bereitstellung eines Sichtsystems, das dafür ausgelegt ist, den optischen Drift auszugleichen, der bei gewissen Linsenbaugruppen, deren optische Stärke veränderbar ist, auftreten kann, wobei die Veränderung der optischen Stärke (und somit der Brennweite/des Fokusabstands, wobei Brennweite = 1/optische Stärke) durch Steuern der Linsenform bzw. des Brechungsindexes der Linse erfolgt. Solche Linsenbaugruppen umfassen unter anderem Flüssiglinsenanordnungen, bei denen beispielsweise zwei Fluide gleicher Dichte oder eine flexible Membran zum Einsatz kommen, und die hier allgemein auch als „Verstelllinsen“-Baugruppe bezeichnet werden. Das System enthält einen Bildsensor, der funktional mit einem Sichtsystemprozessor verbunden ist, und eine Verstelllinsenbaugruppe, die für eine Steuerung ihrer Brennweite (z. B. durch den Sichtprozessor oder eine weitere Bereichsbestimmungseinrichtung) ausgelegt ist. Eine Positivlinsenbaugruppe ist dafür ausgelegt, eine Wirkung der Verstelllinsenbaugruppe über einen von der Positivlinsenbaugruppe aus gesehen vorbestimmten Betriebsbereich des Objekts abzuschwächen. Die Verstelllinsenbaugruppe umfasst beispielhaft eine Flüssiglinsenbaugruppe, und eine solche Flüssiglinsenbaugruppe lässt sich grundsätzlich über einen Bereich von ungefähr 20 Dioptrien verändern. Die Positivlinsenbaugruppe und die Verstelllinsenbaugruppe sind beispielhaft gemeinsam in einem Linsentubus untergebracht, welcher in Bezug auf ein Kameragehäuse und den Bildsensor abnehmbar ist. Der Bildsensor befindet sich beispielhaft innerhalb des Kameragehäuses. Desgleichen kann sich der Sichtprozessor zur Gänze oder zum Teil im Kameragehäuse befinden. Bei einer Ausführungsform weist der Linsentubus eine C-Mount-Linsenbasis auf und umfasst die Positivlinsenbaugruppe eine Doppellinse, die eine vordere Konvexlinse und eine hintere Konkavlinse enthält. Die Positivlinsenbaugruppe kann einen effektiven Brennweitenbereich von 40 Millimeter definieren. Die nutzbare Brennweite der Linse (z. B. einer Doppellinse) liegt beispielhaft zwischen ungefähr 10 und 100 Millimeter. Überdies befindet sich die Verstelllinsenbaugruppe (z. B. die Flüssiglinsenbaugruppe) in der Regel benachbart zu einem Brennpunkt der Positivlinsenbaugruppe, ist aber dennoch von diesem entfernt, wobei es sich dabei um den vorderen oder, typischer, um den rückseitigen/hinteren Brennpunkt der Positivlinsenbaugruppe handeln kann. Der Abstand zwischen der Verstelllinsenbaugruppe und dem Brennpunkt kann ungefähr zwischen dem 0,1-Fachen und dem 0,5-Fachen einer Brennweite F des Positivlinsenbaugruppe liegen. Auf diese Weise sind die Positivlinsenbaugruppe und die Verstelllinsenbaugruppe Teil einer Gesamtlinsenbaugruppe, die Licht auf den Bildsensor fokussiert. Durch die optische Stärke der Positivlinsenbaugruppe wird somit eine optische Stärke der Gesamtlinsenbaugruppe „vorwiegend definiert“ - anders ausgedrückt, die Vergrößerungsstärke/optische Stärke wird größtenteils von der Positivlinsenbaugruppe bereitgestellt, wodurch die Driftwirkung bei der Verstelllinsenbaugruppe minimiert wird.The present invention overcomes the disadvantages of the prior art by providing a vision system adapted to compensate for the optical drift that can occur in certain lens assemblies whose optical power is variable, the change in optical power (and thus the optical power) Focal length / focal distance where focal length = 1 / optical power) by controlling the lens shape and the refractive index of the lens, respectively. Such lens assemblies include, but are not limited to, liquid lens assemblies employing, for example, two fluids of equal density or a flexible membrane, and which are generally referred to herein as the "adjustment lens" assembly. The system includes an image sensor operatively connected to a vision system processor, and an adjustment lens assembly configured to control its focal length (eg, by the vision processor or other area determiner). A positive lens assembly is configured to attenuate an effect of the adjustment lens assembly over a predetermined operating range of the object as viewed from the positive lens assembly. The adjustment lens assembly includes, by way of example, a liquid lens assembly, and such a liquid lens assembly is generally changeable over a range of about 20 diopters. The positive lens assembly and the adjustment lens assembly are exemplarily housed together in a lens barrel which is detachable with respect to a camera body and the image sensor. The image sensor is located, for example, inside the camera housing. Likewise, the vision processor may be wholly or partially in the camera body. In one embodiment, the lens barrel has a C-mount lens base, and the positive lens assembly includes a dual lens that includes a front convex lens and a rear concave lens. The positive lens assembly can define an effective focal length range of 40 millimeters. The usable focal length of the lens (eg a double lens) is between about 10 and 100 millimeters by way of example. Moreover, the recliner lens assembly (eg, the liquid lens assembly) is typically adjacent to, but still away from, a focal point of the positive lens assembly, which is the front or, more typically, the back / rear focus of the positive lens assembly can. The distance between the adjustment lens assembly and the focus may be approximately between 0.1 times and 0.5 times a focal length F of the positive lens assembly. In this way, the positive lens assembly and the adjustment lens assembly are part of an overall lens assembly that focuses light onto the image sensor. Thus, the optical power of the positive lens assembly "predominantly defines" an optical power of the overall lens assembly-in other words, the magnifying power / optical power is largely provided by the positive lens assembly, thereby minimizing the drift effect on the adjustment lens assembly.

In einer beispielhaften Ausführungsform wird ein driftausgleichendes Sichtsystem bereitgestellt. Das Sichtsystem enthält einen Bildsensor, der funktional mit einem Sichtsystemprozessor verbunden ist, eine Verstelllinsenbaugruppe, deren Form oder Brechungsindex veränderbar ist, und eine Festlinsenbaugruppe ist dafür ausgelegt, eine Wirkung der Verstelllinsenbaugruppe über einen von der Positivlinsenbaugruppe aus gesehen vorbestimmten Betriebsbereich des Objekts abzuschwächen. Zur Veranschaulichung umfasst die Verstelllinsenbaugruppe eine Flüssiglinsenbaugruppe. Diese kann zwischen dem Bildsensor und der Festlinsenbaugruppe positioniert sein und kann über einen Bereich von ungefähr 20 Dioptrien verstellbar sein. Überdies kann die Festlinsenbaugruppe eine positive optische Stärke definieren. Die Festlinsenbaugruppe und die Verstelllinsenbaugruppe sind beispielhaft in einem Linsentubus untergebracht, welcher in Bezug auf ein Kamerabaugruppengehäuse und auf den Bildsensor abnehmbar ist, wobei sich der Bildsensor in dem Kamerabaugruppengehäuse befinden kann. Das Kamerabaugruppengehäuse kann durch Kontaktflächen bzw. durch eine Kabelbaugruppe elektrisch mit der Verstelllinsenbaugruppe verbunden sein, um diese zu betreiben und/oder zu steuern. Die Festlinsenbaugruppe kann umfassen: (a) eine vordere Linse mit einer vorderen Konkavfläche und einer hinteren Konvexfläche und eine von der vorderen Linse beabstandete, mittige Bikonvexlinse, bzw. (b) eine vordere Bikonvexlinse und eine hintere Stapellinsenbaugruppe mit einer vorderen Positivlinse, einer mittigen Bikonkavlinse und einer hinteren Positivlinse, bzw. (c) eine vordere Plankonkavlinse und eine vordere Negativlinse, eine mittige Stapellinsenbaugruppe mit einer Bikonvexlinse und einer Plankonvexlinse sowie eine hintere Bikonvexlinse und eine hintere Positivlinse, bzw. (d) eine vordere Plankonvexlinse und eine vordere Positivlinse sowie eine hintere Positivlinse und eine hintere Negativlinse, bzw. (e) eine vordere Stapellinsenbaugruppe mit einer Bikonvexlinse und einer Bikonkavlinse sowie eine hintere Plankonvexlinse und eine hintere Negativlinse. Außerdem kann zumindest eine Linse der Festlinsenbaugruppe ein Polymermaterial umfassen. Die Festlinsenbaugruppe kann beispielsweise einen effektiv nutzbaren Brennweitenbereich von ungefähr 0,3 Meter bis ungefähr 8 Meter definieren. Die Verstelllinsenbaugruppe kann, ebenfalls beispielshalber, benachbart zu einem Brennpunkt der Festlinsenbaugruppe gelegen sein. Bei dem Brennpunkt handelt es sich entweder um einen vorderen Brennpunkt oder um einen hinteren Brennpunkt der Festlinsenbaugruppe. Bei manchen Ausführungsformen kann die Festlinsenbaugruppe eine vordere Linsenbaugruppe und eine hintere Linsenbaugruppe umfassen, wobei die Verstelllinsenbaugruppe zwischen diesen positioniert ist und die hintere Linsenbaugruppe eine positive optische Stärke definieren kann. Außerdem kann bei solchen Ausführungsformen die vordere Linsenbaugruppe ein Paar von Linsen mit jeweils vorderen Konvexflächen und hinteren Konkavflächen sowie eine Linse mit entgegengesetzten Konkavflächen aufweisen und kann die hintere Linsenbaugruppe eine Linse mit entgegengesetzten Konvexflächen aufweisen. Der Veranschaulichung halber sind die Festlinsenbaugruppe und die Verstelllinsenbaugruppe Teil einer Gesamtlinsenbaugruppe, die Licht auf den Bildsensor fokussiert, wobei eine optische Stärke der Gesamtlinsenbaugruppe vorwiegend durch eine optische Stärke der Festlinsenbaugruppe definiert ist. In an exemplary embodiment, a drift compensating vision system is provided. The vision system includes an image sensor operatively connected to a vision system processor, an adjustment lens assembly whose shape or refractive index is changeable, and a fixed lens assembly adapted to attenuate an effect of the adjustment lens assembly over a predetermined operating range of the object as viewed from the positive lens assembly. Illustratively, the adjustment lens assembly includes a liquid lens assembly. This may be positioned between the image sensor and the fixed lens assembly and may be adjustable over a range of about 20 diopters. Moreover, the fixed lens assembly can define a positive optical power. The fixed lens assembly and the adjustment lens assembly are exemplarily housed in a lens barrel which is removable with respect to a camera assembly housing and the image sensor, wherein the image sensor may be located in the camera assembly housing. The camera assembly housing may be electrically connected to the adjustment lens assembly by contact pads or by a cable assembly for operating and / or controlling the same. The fixed lens assembly may include: (a) a front lens having a front concave surface and a rear convex surface and a central biconvex lens spaced from the front lens, and (b) a front biconvex lens and a rear stacking lens assembly having a forward positive lens, a center biconcave lens and (c) a front plano-concave lens and a front negative lens, a central stacking lens assembly having a biconvex lens and a plano-convex lens, a rear biconvex lens and a posterior positive lens, and (d) a front plano-convex lens and a front positive lens, and a (e) a front stacking lens assembly with a biconvex lens and a biconcave lens and a rear plano-convex lens and a rear negative lens. Additionally, at least one lens of the fixed lens assembly may comprise a polymeric material. For example, the fixed lens assembly may define an effective focal length range of about 0.3 meters to about 8 meters. The adjustment lens assembly may also be located, for example, adjacent a focal point of the fixed lens assembly. The focal point is either a front focus or a back focus of the fixed lens assembly. In some embodiments, the fixed lens assembly may include a front lens assembly and a rear lens assembly, wherein the adjustment lens assembly is positioned therebetween and the rear lens assembly may define a positive optical power. Additionally, in such embodiments, the front lens assembly may include a pair of lenses each having front convex surfaces and rear concave surfaces and a lens having opposite concave surfaces, and the rear lens assembly may comprise a lens having opposite convex surfaces. For purposes of illustration, the fixed lens assembly and the adjustment lens assembly are part of an overall lens assembly that focuses light onto the image sensor, wherein optical power of the overall lens assembly is primarily defined by optical strength of the fixed lens assembly.

In einer anderen beispielhaften Ausführungsform wird ein Verstelllinsensystem für ein Sichtsystem mit einem Bildsensor bereitgestellt, der Bilddaten an einen Prozessor überträgt. Das System umfasst eine Verstelllinsenbaugruppe (beispielsweise eine Flüssiglinsenbaugruppe). Das System umfasst eine Festlinsenbaugruppe mit einem Brennpunkt. Die Verstelllinsenbaugruppe ist benachbart zu dem Brennpunkt gelegen. Die Festlinsenbaugruppe und die Verstelllinsenbaugruppe können Teil einer Gesamtlinsenbaugruppe sein, das Licht auf den Bildsensor fokussiert. Durch die optische Stärke der Positivlinsenbaugruppe kann somit die optische Stärke der Gesamtlinsenbaugruppe vorwiegend definiert sein. Die Flüssiglinsenbaugruppe lässt sich beispielsweise über einen Bereich von ungefähr 20 Dioptrien verändern. Bei manchen Ausführungsformen sind die Festlinsenbaugruppe und die Verstelllinsenbaugruppe in einem Linsentubus untergebracht, welcher in Bezug auf ein Kamerabaugruppengehäuse und auf den Bildsensor abnehmbar ist. Der Bildsensor befindet sich in dem Kamerabaugruppengehäuse. Das Kamerabaugruppengehäuse kann durch Kontaktflächen bzw. durch eine Kabelbaugruppe elektrisch mit der Verstelllinsenbaugruppe verbunden sein, um diese zu betreiben und/oder zu steuern. Das Festlinsensystem kann veranschaulichungshalber umfassen: (a) eine vordere Linse mit einer vorderen Konkavfläche und einer hinteren Konvexfläche und eine von der vorderen Linse beabstandete, mittige Bikonvexlinse, bzw. (b) eine vordere Bikonvexlinse und eine hintere Stapellinsenbaugruppe mit einer vorderen Positivlinse, einer mittigen Bikonkavlinse und einer hinteren Positivlinse, bzw. (c) eine vordere Plankonkavlinse und eine vordere Negativlinse, eine mittige Stapellinsenbaugruppe mit einer Bikonvexlinse und einer Plankonvexlinse sowie eine hintere Bikonvexlinse und eine hintere Positivlinse, bzw. (d) eine vordere Plankonvexlinse und eine vordere Positivlinse sowie eine hintere Positivlinse und eine hintere Negativlinse, bzw. (e) eine vordere Stapellinsenbaugruppe mit einer Bikonvexlinse und einer Bikonkavlinse sowie eine hintere Plankonvexlinse und eine hintere Negativlinse.In another exemplary embodiment, an adjustment lens system is provided for a vision system having an image sensor that transmits image data to a processor. The system includes an adjustment lens assembly (eg, a liquid lens assembly). The system includes a fixed lens assembly with a focal point. The adjustment lens assembly is located adjacent to the focal point. The fixed lens assembly and the adjustment lens assembly may be part of an overall lens assembly that focuses light onto the image sensor. As a result of the optical strength of the positive lens assembly, the optical strength of the overall lens assembly can thus be predominantly defined. For example, the liquid lens assembly can be varied over a range of about 20 diopters. In some embodiments, the fixed lens assembly and the adjustment lens assembly are housed in a lens barrel that is removable with respect to a camera assembly housing and the image sensor. The image sensor is located in the camera assembly housing. The camera assembly housing may be electrically connected to the adjustment lens assembly by contact pads or by a cable assembly for operating and / or controlling the same. The fixed lens system may, for illustrative purposes, comprise: (a) a front lens having a front concave surface and a rear convex surface and a central biconvex lens spaced from the front lens, and (b) a front biconvex lens and a rear stack lens assembly having a forward positive lens, a central one Or (c) a front plano-concave lens and a front negative lens, a central stacking lens assembly with a biconvex lens and a plano-convex lens and a rear biconvex lens and a posterior positive lens, and d ) a front plano-convex lens and a front positive lens and a rear positive lens and a rear negative lens, and (e) a front stacking lens assembly having a biconvex lens and a biconcave lens and a rear plano-convex lens and a rear negative lens.

Figurenliste list of figures

Die nachstehende Beschreibung der Erfindung nimmt Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen, in denen:

  • 1 ein Diagramm einer der Veranschaulichung dienenden Sichtsystemanordnung ist, welche eine Sichtsystemkamera mit zugehörigem Sichtprozessor und mit einer Linsenbaugruppe aufweist, die den im zeitlichen Verlauf auftretenden, inhärenten Drift ausgleicht, wobei das Erfassen von Bildern eines Beispielobjekts in einer Situation gemäß einer beispielhaften Ausführungsform gezeigt ist;
  • 2 ein Strahlenverfolgungsdiagramm für ein beispielhaftes Linsensystem ist, das eine Verstelllinsenbaugruppe enthält, welche ein Objekt abbildet;
  • 3 ein Strahlenverfolgungsdiagramm für ein beispielhaftes Linsensystem mit einer Verstelllinsenbaugruppe ist, wobei eine Positivlinsenbaugruppe entlang der optischen Achse in einer vorbestimmten Entfernung von der Verstelllinsenbaugruppe positioniert ist, um dadurch ein drifttolerantes Linsensystem bereitzustellen;
  • 4 einen Seitenquerschnitt einer Linseneinheit darstellt, die eine Verstelllinsenbaugruppe samt Positivlinse enthält und gemäß einer beispielhaften Ausführungsform Drifttoleranz aufweist, wobei die relativen Abmessungen des Linsentubus und der zugehörigen Komponenten gezeigt sind;
  • 4A ein Seitenquerschnitt der Linseneinheit aus 4 ist, wobei die relative Komponentenplatzierung entlang der optischen Achse gezeigt ist;
  • 5 ein Strahlenverfolgungsdiagramm für die beispielhaften Linseneinheit aus 4 ist, wobei die Abbildung eines Objekts in einem ersten Abstand gezeigt ist;
  • 6 ein Strahlenverfolgungsdiagramm für die beispielhafte Linseneinheit aus 4 ist, wobei die Abbildung eines Objekts in einer zweiten Entfernung gezeigt ist, die weiter als die erste Entfernung ist;
  • 7 ein Strahlenverfolgungsdiagramm für die beispielhafte Linseneinheit aus 4 ist, wobei die Abbildung eines Objekts in einer ersten Entfernung gezeigt ist;
  • 8 ein Diagramm der Beziehung zwischen der Positivlinsenbaugruppe, der Verstelllinsenbaugruppe und dem Brennpunkt der Positivlinse gemäß vorliegenden Ausführungsformen ist;
  • 9 ein Diagramm einer Linsenanordnung für ein drifttolerantes Linsensystem ist, bei welchem sich gemäß einer Ausführungsform eine Verstelllinsenbaugruppe zwischen der Optik und dem Bildsensor befindet;
  • 10 ein Diagramm einer Linsenanordnung für ein drifttolerantes Linsensystem ist, bei welchem sich gemäß einer Ausführungsform eine Verstelllinsenbaugruppe zwischen zwei vor einem Bildsensor platzierten Optik-Gruppen befindet;
  • 11 ein Diagramm einer Linsenanordnung für ein drifttolerantes 12-Millimeter-Linsensystem ist, bei welchem sich gemäß einer anderen Ausführungsform eine Verstelllinsenbaugruppe zwischen der Optik und dem Bildsensor befindet;
  • 12 eine Perspektivansicht einer Linsenbaugruppe ist, welche die Linsenanordnung aus 11 enthält;
  • 13 ein Seitenquerschnitt der Linsen entlang der Linie 13-13 aus 12 ist;
  • 14 ein Diagramm einer Linsenanordnung für ein drifttolerantes 16-Millimeter-Linsensystem ist, bei welchem sich gemäß einer anderen Ausführungsform eine Verstelllinsenbaugruppe zwischen der Optik und dem Bildsensor befindet;
  • 14A ein Diagramm der Bildkreise eines rechteckigen Bildsensors, der in dem Sichtsystem gemäß einer Ausführungsform verwendet werden kann;
  • 15 ein Diagramm einer Linsenanordnung für ein drifttolerantes 25-Millimeter-Linsensystem ist, bei welchem sich gemäß einer anderen Ausführungsform eine Verstelllinsenbaugruppe zwischen der Optik und dem Bildsensor befindet;
  • 16 ein Diagramm einer Linsenanordnung für ein drifttolerantes 35-Millimeter-Linsensystem ist, bei welchem sich gemäß einer anderen Ausführungsform eine Verstelllinsenbaugruppe zwischen der Optik und dem Bildsensor befindet;
  • 17 eine Perspektivansicht einer Linsenbaugruppe ist, welche eine Version der Linsenanordnung aus 16 enthält; und
  • 18 ein Seitenquerschnitt der Linsen entlang der Linie 18-18 aus 17 ist.
The following description of the invention makes reference to the accompanying drawings, in which:
  • 1 3 is a diagram of an illustrative vision system assembly having a vision system camera with associated vision processor and lens assembly that compensates for inherent drift over time, showing capturing images of an example object in a situation in accordance with an exemplary embodiment;
  • 2 Figure 11 is a ray trace diagram for an exemplary lens system including an adjustment lens assembly that images an object;
  • 3 10 is a ray tracing diagram for an exemplary lens system with an adjustment lens assembly, wherein a positive lens assembly is positioned along the optical axis at a predetermined distance from the adjustment lens assembly, thereby providing a drift-tolerant lens system;
  • 4 Figure 12 is a side cross-sectional view of a lens unit including an adjustment lens assembly including a positive lens and having drift tolerance according to an exemplary embodiment, showing the relative dimensions of the lens barrel and associated components;
  • 4A a side cross-section of the lens unit 4 with relative component placement shown along the optical axis;
  • 5 a ray trace diagram for the exemplary lens unit 4 with the image of an object being shown at a first distance;
  • 6 a ray trace diagram for the exemplary lens unit 4 with the image of an object shown at a second distance farther than the first distance;
  • 7 a ray trace diagram for the exemplary lens unit 4 with the image of an object being shown at a first distance;
  • 8th FIG. 4 is a diagram of the relationship between the positive lens assembly, the adjustment lens assembly and the focus of the positive lens according to the present embodiments; FIG.
  • 9 Figure 4 is a diagram of a lens assembly for a drift-tolerant lens system having an adjustment lens assembly between the optic and the image sensor according to one embodiment;
  • 10 Figure 4 is a diagram of a lens assembly for a drift-tolerant lens system in which, according to one embodiment, an adjustment lens assembly is located between two optics groups placed in front of an image sensor;
  • 11 Figure 4 is a diagram of a lens assembly for a drift-tolerant 12 millimeter lens system, in which, according to another embodiment, an adjustment lens assembly is located between the optic and the image sensor;
  • 12 is a perspective view of a lens assembly, the lens assembly of 11 contains;
  • 13 a side cross-section of the lenses along the line 13 - 13 out 12 is;
  • 14 Figure 4 is a diagram of a lens assembly for a drift-tolerant 16 millimeter lens system in which, according to another embodiment, an adjustment lens assembly is located between the optic and the image sensor;
  • 14A a diagram of the image circles of a rectangular image sensor that can be used in the vision system according to an embodiment;
  • 15 Figure 4 is a diagram of a lens assembly for a 25 millimeter drift-tolerant lens system, in which, according to another embodiment, an adjustment lens assembly is located between the optic and the image sensor;
  • 16 Figure 3 is a diagram of a lens assembly for a 35mm lens drift-tolerant lens system, in which, according to another embodiment, an adjustment lens assembly is located between the lens and the image sensor;
  • 17 is a perspective view of a lens assembly, which is a version of the lens assembly 16 contains; and
  • 18 a side cross-section of the lenses along the line 18 - 18 out 17 is.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION

SystemübersichtSystem Overview

1 zeigt ein Sichtsystem 100 ausführlich, das eine Sichtsystemkamerabaugruppe 110 samt zugehöriger Linseneinheit/-baugruppe 120 enthält. Der Aufbau der Linseneinheit 120 ist weiter unten näher beschrieben. Bei einer Ausführungsform ist die Linseneinheit 120 an der Kamera befestigt und kann unter Verwendung einer spezifischen oder herkömmlichen Halterungsbasis, wie etwa der hinlänglich bekannten Cine-Halterung bzw. „C-Mount“-Halterung, abnehmbar sein. Die Kamera enthält einen Körper/ein Gehäuse, in dem eine Mehrzahl von Betriebskomponenten, wie etwa ein Bildsensor oder Bildwandler 130 (gestrichelt gezeigt), untergebracht sein kann. Bei dieser Ausführungsform ist der Bildwandler 130 funktional mit einem eingebauten Sichtprozessor 140 verbunden, der eine Vielzahl von Hardware- und/oder Softwareprozessen betreibt, die allgemein als Sichtprozess 142 bezeichnet werden. Der Sichtprozess 142 kann eine Mehrzahl von Softwareanwendungen umfassen, die dafür ausgelegt sind, allgemeine oder spezifische Sichtsystemaufgaben durchzuführen, wie etwa Aufgaben des Auffindens und Decodierens von ID-Kennungen (ID-Codes), Kantenerkennung, Blob-Analyse, Oberflächenprüfung, Robotermanipulation und/oder andere Vorgänge. Siehe z. B. die beispielhafte ID 144. Die Prozesse 142 können auch diverse Bilderfassungs- und Bildmanipulationsanwendungen umfassen, z. B. Histogrammbildung, Schwellenwertbildung usw., wodurch Bilddaten in eine für Sichtsystemaufgaben besser verwendbare Form gebracht werden. Diese Aufgaben und Prozesse sind dem Fachmann bekannt und können von einem kommerziellen Sichtsystemanbieter, wie beispielsweise Cognex Corporation, Natick, MA, bezogen werden. Der beispielhafte Sichtsystemprozessor 140 ist, wie hier gezeigt, in dem Kameragehäuse enthalten. Sichtsystemdaten in „roher“ Form, in vorbearbeiteter Form (z. B. als aufgefundene, noch nicht-decodierte ID-Bilddaten) oder in vollständig bearbeiteter Form (z. B. als decodierte ID-Daten) können über eine kabelgebundene und/oder drahtlose Verbindung 144 an ein geeignetes Datenverarbeitungssystem oder einen geeigneten Prozessor, z. B. einen unabhängigen Einzelrechner oder an ein Serversystem, bereitgestellt werden. Alternative Systeme wie mobile Rechnersysteme, cloudbasierte Einrichtungen und dergleichen können im Rahmen von alternativen Umsetzungen bereitgestellt werden. Das Datenverarbeitungssystem speichert und manipuliert die bildbasierten Daten dem Benutzerwunsch entsprechend, etwa als Qualitätskontroll- oder Bestandskontrolldaten. Bei alternativen Ausführungsformen können einige oder alle der Sichtsystemprozessoren/-prozesse in einem Remote-Prozessor (z. B. der Datenverarbeitungseinrichtung/dem Prozessor 150) instantiiert und/oder durchgeführt werden, der in einer dem Fachmann bekannten Weise über eine geeignete kabelgebundene und/oder drahtlose Verbindung (z. B. die Verbindung 144) mit der Kamera 110 verbunden ist. 1 shows a vision system 100 in details, that a visual system camera assembly 110 together with associated lens unit / assembly 120 contains. The structure of the lens unit 120 is described in more detail below. In one embodiment, the lens unit is 120 attached to the camera and may be removable using a specific or conventional mounting base, such as the well-known Cine mount. The camera includes a body / housing containing a plurality of operating components, such as an image sensor or imager 130 (shown in dashed lines) can be accommodated. In this embodiment, the imager is 130 functional with a built-in visual processor 140 which operates a variety of hardware and / or software processes, generally as a visual process 142 be designated. The visual process 142 may comprise a plurality of software applications configured to perform general or specific vision system tasks, such as ID tag (ID code) finding and decoding tasks, edge detection, blob analysis, surface inspection, robotic manipulation, and / or other operations. See, for example, For example, the example ID 144 , The processes 142 may also include various image capture and image manipulation applications, e.g. Histogram formation, thresholding, etc., which translates image data into a form more usable for vision system tasks. These objects and processes are known to those skilled in the art and may be obtained from a commercial vision system provider, such as Cognex Corporation, Natick, MA. The exemplary vision system processor 140 is included in the camera body as shown here. Visual system data in "raw" form, in preprocessed form (eg, as found, as yet un-decoded ID image data), or in fully processed form (eg, as decoded ID data) may be transmitted via a wired and / or wireless connection 144 to a suitable data processing system or processor, e.g. As an independent single computer or to a server system can be provided. Alternative systems such as mobile computing systems, cloud-based devices and the like may be provided in alternative implementations. The data processing system stores and manipulates the image-based data according to the user's request, such as quality control or inventory control data. In alternative embodiments, some or all of the vision system processors / processes may be in a remote processor (eg, the data processing device / processor 150 ) are instantiated and / or carried out, in a manner known to the person skilled in the art, via a suitable wired and / or wireless connection (eg the connection 144 ) with the camera 110 connected is.

Es ist anzumerken, dass die hier verwendeten Begriffe „Prozess“ und/oder „Prozessor“ im Großen und Ganzen so auszulegen sind, dass sie eine Vielzahl von auf elektronischer Hardware und/oder Software basierenden Funktionen und Komponenten umfassen. Darüber hinaus kann ein hier abgebildeter Prozess oder Prozessor mit anderen Prozessen und/oder Prozessoren kombiniert werden oder in verschiedene Teilprozesse oder Teilprozessoren unterteilt werden. Solche Teilprozesse und/oder Teilprozessoren können gemäß vorliegenden Ausführungsformen auf verschiedenartige Weise miteinander kombiniert werden. Gleichermaßen wird ausdrücklich erwogen, dass jede Funktion, jeder Prozess und/oder jeder Prozessor, die hier angeführt sind, unter Verwendung von elektronischer Hardware, von Software bestehend aus auf einem nicht-flüchtigen, computerlesbaren Medium vorhandenen Programmanweisungen, oder aus einer Kombination aus Hardware und Software umgesetzt sein kann bzw. können. Bei einer Systemanordnung können solche Prozesse/Prozessfunktionen als in einem entsprechenden „Modul“ bzw. „Element“ auftretend/vorliegend bezeichnet werden. Beispielsweise in einem „ID-Lesemodul“, das jene Funktionen ausführt, die mit dem Lesen und/oder Decodieren von ID-Codes in Zusammenhang stehen.It should be understood that the terms "process" and / or "processor" as used herein broadly should be construed to include a variety of electronic hardware and / or software based functions and components. In addition, a process or processor depicted here can be combined with other processes and / or processors or subdivided into different subprocesses or subprocessors. Such sub-processes and / or sub-processors may be combined in various ways according to present embodiments. Likewise, it is expressly contemplated that any function, process and / or processor listed herein may be constructed using electronic hardware, software consisting of program instructions resident on a non-transitory computer-readable medium, or a combination of hardware and software Software can be implemented or can. In a system arrangement, such processes / process functions may be referred to as occurring / present in a corresponding "module" or "element". For example, in an "ID read module" that performs those functions related to the reading and / or decoding of ID codes.

Die Linsenbaugruppe 120 ist entlang der optischen Achse OA ausgerichtet gezeigt (wobei die Ebene des Sensors 130 in der Regel senkrecht zu der Achse angeordnet ist). Die Linsenbaugruppe 120 und der Sensor 130 bilden ein Objekt O ab. Das Objekt O kann beispielsweise eine beliebige zweidimensionale (2D) oder dreidimensionale (3D) Oberfläche oder Form aufweisen, die zum Teil oder zur Gänze in das Sichtfeld (field of view, FOV) passt. Bei dem abgebildeten Beispiel kann der Bereich/Abstand (do) des Objekts O zur Kamera 110 (z. B. zur Brennebene des Sensors 130) verändert werden, es ist jedoch (gemäß einer beispielhaften Ausführungsform) ein vorbestimmter Betriebsbereich definiert, innerhalb dessen das Objekt O abzubilden ist.The lens assembly 120 is along the optical axis OA aligned (the plane of the sensor 130 usually arranged perpendicular to the axis). The lens assembly 120 and the sensor 130 form an object O from. The object O may, for example, have any two-dimensional (2D) or three-dimensional (3D) surface or shape that is partly or wholly in the field of view (field of view, FOV ) fits. In the example shown, the range / distance ( do ) of the object O to the camera 110 (eg to the focal plane of the sensor 130 ), but (according to an example embodiment) defines a predetermined operating range within which the object O is to represent.

Diese Ausführungsform gleicht beispielhaft einen im zeitlichen Verlauf eintretenden, potentiellen optischen Drift bei einer Verstelllinse (z. B. einer Flüssiglinse) aus, die Teil der Gesamtlinsenbaugruppe 120 ist, indem für das Sichtsystem ein Betriebsbereich definiert wird, bei welchem der Einfluss der optischen Stärke der Verstelllinse auf die optische Stärke der Gesamtlinsenbaugruppe (einschließlich sämtlicher darin enthaltener Festlinsen) vermindert ist. Auf diese Weise stellt der Drift nur eine kleine Komponente der Gesamtbrennkraft der Linsenbaugruppe dar. Diese beispielhafte Anordnung ist dort von Nutzen, wo sich der einstellbare Brennweitenbereich verringern lässt. Somit ist dieses System bei diversen Ausführungsformen zweckmäßig - beispielsweise bei jenen, bei denen der Abstand (do) der Objektoberfläche zur Brennebene relativ konstant ist oder bei denen sich dieser Abstand (do) nur um eine kleine Relativdistanz verändert. Beispielsweise kann dieses System bei Sichtsystemanwendungen verwendet werden, die aus größeren Entfernungen lesen, wobei der erforderliche optische Bereich nur einen kleinen Bruchteil (ungefähr 2 Dioptrien) des spezifizierten Bereichs von im Handel erhältlichen Flüssiglinsen (20 Dioptrien) darstellt. Wie oben beschrieben, kann die Verstelllinsenbaugruppe der hier erwogenen Ausführungsformen eine Vielzahl von Linsenarten umfassen, die in der Lage sind, die optische Stärke zu verändern. Insbesondere erfolgt bei manchen Ausführungsformen die Veränderung der optischen Stärke (und somit der Brennweite/des Fokusabstands, wobei die Brennweite = 1/optische Stärke) durch Steuern der Linsenform und/oder des Brechungsindexes der Linse. Derlei Verstelllinsenbaugruppen umfassen unter anderem Flüssiglinsen und es kann dabei eine Vielzahl von Linsenarten, wie etwa solche mit Fluiden gleicher Dichte (von Varioptic) oder solche mit einer Membran (von Optotune) usw. zum Einsatz kommen. Desgleichen können auch Verstelllinsen verwendet werden, die mithilfe anderer Mechanismen arbeiten, etwa mittels elektromechanischer Betätigung. By way of example, this embodiment compensates for potential optical drift in the course of time with an adjustment lens (eg, a liquid lens) that is part of the overall lens assembly 120 by defining for the vision system an operating range in which the influence of the optical power of the adjustment lens on the optical power of the overall lens assembly (including all the fixed lenses contained therein) is reduced. In this way, the drift is only a small component of the total firing power of the lens assembly. This exemplary arrangement is useful where the adjustable focal length range can be reduced. Thus, this system is useful in various embodiments - for example, in those where the distance ( do ) of the object surface relative to the focal plane is relatively constant or in which this distance ( do ) changed only by a small relative distance. For example, this system can be used in vision system applications that read from longer distances, with the required optical range representing only a small fraction (about 2 diopters) of the specified range of commercially available liquid lenses (20 diopters). As described above, the adjustment lens assembly of the embodiments contemplated herein may include a variety of types of lenses capable of varying the optical power. In particular, in some embodiments, the change in optical power (and hence the focal length / focus distance, where the focal length = 1 / optical power) is accomplished by controlling the lens shape and / or refractive index of the lens. Such adjustment lens assemblies include, but are not limited to, liquid lenses, and a variety of types of lenses, such as those having the same density fluids (from Varioptic) or those having a membrane (from Optotune), etc., can be used. Similarly, adjustment lenses can be used that work by other mechanisms, such as by means of electromechanical actuation.

II. Driftverringernde LinsenanordnungII. Drift reducing lens assembly

Am Beispiel einer weiteren Veranschaulichung der Grundgedanken einer Ausführungsform zeigt 2 ein Strahlenverfolgungsdiagramm einer Basisoptikanordnung für ein beispielhaftes Sichtsystem 200 mit einem beispielhaften Objekt O1, einem Bildsensor 230 und einer verallgemeinert dargestellten Verstelllinse (etwa einer Flüssiglinse (LL1)). Das Objekt O1 ist in einer Entfernung d1 von der Verstelllinse LL1 positioniert. Dieses System weist keine zusätzlichen Linsen auf und die von dem Objekt O1 reflektierten Strahlen 240 gehen durch die Verstelllinse LL1 und werden, wie gezeigt, direkt auf den Bildsensor 130 fokussiert. Somit führt jede (etwa driftbedingte) geringfügige Veränderung des Brennpunkts der Verstelllinse LL1 zu einem potentiell signifikanten Unschärfezustand, der die Fähigkeit des Sichtsystems zur Lieferung eines korrekten Ergebnisses beeinträchtigen kann.Using the example of a further illustration of the basic idea of an embodiment shows 2 a ray trace diagram of a base optics assembly for an exemplary vision system 200 with an exemplary object O1 , an image sensor 230 and a generally illustrated adjustment lens (such as a liquid lens ( LL1 )). The object O1 is at a distance d1 from the adjustment lens LL1 positioned. This system has no additional lenses and that of the object O1 reflected rays 240 go through the adjustment lens LL1 and are, as shown, directly on the image sensor 130 focused. Thus, any (approximately drift-related) slight change in the focus of the adjustment lens LL1 to a potentially significant blurring condition that may affect the vision system's ability to provide a correct result.

Um diese Empfindlichkeit für Drift und andere Brennpunktabweichungen in z. B. einer Flüssiglinse zu berücksichtigen, wird nun auf 3 Bezug genommen, die eine verallgemeinert dargestellte Optikanordnung für ein Sichtsystem 300 gemäß einer Ausführungsform zeigt. Eine positive (nicht verstellbare) Festlinse PL befindet sich in einem vorbestimmten Abstand d vor der Verstelllinsenbaugruppe (z. B. Flüssiglinsenbaugruppe) LL2 entlang dem optischen Pfad zwischen dem System und dem abgebildeten Objekt O2.In order to reduce this sensitivity for drift and other focus deviations in z. B. to take into account a liquid lens is now on 3 Reference is made to the generalized optical arrangement for a vision system 300 according to one embodiment. A positive (non-adjustable) fixed lens PL is at a predetermined distance d in front of the adjustment lens assembly (eg liquid lens assembly) LL2 along the optical path between the system and the imaged object O2 ,

Somit ist die optische Stärke A dieses Systems 300 (wobei A1 der optischen Stärke der Positivlinsenbaugruppe PL, A2 der optischen Stärke der Verstelllinsenbaugruppe LL2 und d dem Abstand zwischen der Positivlinse PL und der Verstelllinse LL2 entspricht) wie folgt: A = A1 + A2 d * A1 * A2

Figure DE102018132699A1_0001
Wenn der Abstand zwischen der Verstelllinse LL2 und der Positivlinse PL relativ groß ist (z. B. d = k/A1 (wobei k = 0,5 ... 0,9 ist und das Produkt der Stärke der Positivlinse A1 und des Abstands d darstellt; d. h. k = d*A1)), so kann die optische Gesamtstärke A des oben definierten Linsensystems mit den Stärken A1 und A2 und dem relativen Abstand d wie folgt wiedergegeben werden: A = A 1 + ( 1 k ) * A2
Figure DE102018132699A1_0002
und ist der Drift, der als Differential der optischen Stärke (dA) der Linse pro Einheitszeit (dT) (dA/dT) des Systems dargestellt ist, wie folgt: dA / dT = dA1 / dT + ( 1 k ) * dA2 / dT
Figure DE102018132699A1_0003
was bedeutet, dass der Drift des Gesamtsystems dA/DT der Summe des Drifts der Positivlinse dA1/dT und (1 - k) mal dem Drift der Verstelllinse dA2/dT entspricht.Thus, the optical strength A this system 300 (in which A1 the optical power of the positive lens assembly PL . A2 the optical strength of the adjustment lens assembly LL2 and d the distance between the positive lens PL and the adjustment lens LL2 corresponds) as follows: A = A1 + A2 - d * A1 * A2
Figure DE102018132699A1_0001
When the distance between the adjustment lens LL2 and the positive lens PL is relatively large (eg d = k / A1 (where k = 0.5 ... 0.9 and the product of the strength of the positive lens A1 and the distance d represents; ie k = d * A1)), so the total optical strength A of the above-defined lens system with the starches A1 and A2 and the relative distance d as follows: A = A 1 + ( 1 - k ) * A2
Figure DE102018132699A1_0002
and is the drift that is used as a differential of optical power ( there ) of the lens per unit time ( dT ) (dA / dT) of the system is as follows: there / dT = dA 1 / dT + ( 1 - k ) * dA2 / dT
Figure DE102018132699A1_0003
which means that the drift of the total system dA / DT corresponds to the sum of the drift of the positive lens dA1 / dT and (1 - k) times the drift of the adjustment lens dA2 / dT.

Bei einer Ausführungsform kann die positive Festlinse PL als Glaslinse mit inhärent geringem Drift (d. h. dA1/dT ≈ 0) gewählt werden, so dass sich im Vergleich zum ursprünglichen Aufbau aus 2 unter Verwendung der Positivlinse PL und der größeren Leistung der Positivlinse (d. h. größere k) eine effektive Verringerung des Gesamtdrifts dA/dT des Systems aus 3 um einen Faktor von 1 - k (= 0,1-fach ... 0,5-fach) ergibt, je größer die Driftverringerung in der Verstelllinse ist.In one embodiment, the positive solid lens PL be chosen as a glass lens with inherently low drift (ie dA1 / dT ≈ 0), so that in comparison to the original structure of 2 using the positive lens PL and the larger power of the positive lens (ie larger k) effectively reduces the overall drift dA / dT of the system 3 by a factor of 1 - k (= 0.1 times ... 0.5 times), the greater the drift reduction in the adjustment lens.

Es wird nun auf 4 Bezug genommen, die ausführlich einen Querschnitt einer integrierten Linseneinheit/-baugruppe 120 zur Verwendung in der beispielhaften Sichtsystemkamera 110 aus 1 zeigt. Diese Linsenbaugruppe 120 kann diverse elektrische Verbindungen und/oder Leitungen (hier schematisch gestrichelt als Kabel 410 und Verbinder 412 gezeigt) enthalten, welche sich von der Verstelllinsenbaugruppe (z. B. Flüssiglinsenbaugruppe) 420 zu einer Stelle auf dem Kameragehäuse 110 erstrecken, die mit geeigneten, dem Sichtprozessor 140 zugehörigen Steuerprozessoren/-komponenten in Verbindung steht. Es ist anzumerken, dass die beispielhafte Flüssiglinsenbaugruppe 420, bei welcher es sich um eine Bauart mit Membran, um eine Bauart mit Flüssigkeiten gleicher Dichte oder um eine äquivalente Bauart handeln kann, innerhalb eines Tubus 430 enthalten ist und die Leitung 410 so konstruiert ist, dass sie sich von einer Stelle auf dem Tubus 430 aus erstreckt. Diese Verbindung erlaubt es, der Flüssiglinsenbaugruppe Steuersignale zuführen (z. B. durch Strom- und/oder Spannungsmodulation), um die Veränderung und die Einstellung des Brennpunkts der Flüssiglinsenbaugruppe 420 in Reaktion auf Befehle des Prozessors zu ermöglichen. Der korrekte Fokus kann unter Heranziehung einer Vielzahl von Techniken ermittelt und/oder eingestellt werden, die dem Fachmann bekannt sind - so etwa die Verwendung der gestochenen Schärfe von abgebildeten Kanten, nachdem diverse Fokuseinstellungen durchprobiert wurden, und/oder die Verwendung einer externen Einrichtung zur Bereichsfindung. Zwar wird bei der gezeigten Ausführungsform eine separate Kabelverbindung mit zugehörigem Verbinder auf dem Kameragehäuse verwendet, die Verbindungsanordnung kann jedoch auch im Inneren des Tubus 430 vorgesehen sein - z. B. in Form von zueinander ausgerichteten Kontaktflächen und/oder Kontaktringen (auf der Linse und dem Kameragehäuse), die zueinander in Verbindung stehen, wenn die Linsenbaugruppe 120 an dem Kameragehäuse befestigt ist.It will be up now 4 Referring to FIG. 1 in detail, a cross section of an integrated lens unit / assembly 120 for use in the exemplary vision system camera 110 out 1 shows. This lens assembly 120 can various electrical connections and / or lines (here dashed lines as a cable 410 and connectors 412 shown) extending from the adjustment lens assembly (eg, liquid lens assembly). 420 to a spot on the camera body 110 extend that with appropriate, the visual processor 140 related control processors / components. It should be noted that the exemplary liquid lens assembly 420 , which may be a diaphragm type, a fluid density type, or an equivalent type, within a tube 430 is included and the line 410 is designed so that it extends from a point on the tube 430 extends out. This connection allows control signals to be supplied to the liquid lens assembly (eg, by current and / or voltage modulation) to alter and adjust the focus of the liquid lens assembly 420 in response to enable commands from the processor. The correct focus can be determined and / or adjusted using a variety of techniques known to those skilled in the art, such as using the crispness of imaged edges after trying various focus adjustments, and / or using an external ranging device , Although a separate cable connection with associated connector is used on the camera body in the embodiment shown, the connection arrangement can also be located inside the tube 430 be provided - z. In the form of mutually aligned contact surfaces and / or contact rings (on the lens and the camera body) that communicate with each other when the lens assembly 120 is attached to the camera body.

Der Tubus 430 der Linsenbaugruppe ist bei dieser Ausführungsform mit dem Formfaktor einer herkömmlichen C-Mount-Linse mit einer entsprechenden Gewindebasis 440 bemessen und angeordnet. Das abgebildete Außengewinde der Tubusbasis (des Flansches 440) ist so ausgelegt, dass es zu einem entsprechenden Innengewinde (nicht gezeigt) an dem Kameragehäuse passt. Es handelt sich dabei um eine herkömmliche Gewindegröße (z. B. 1 Zoll X 32). Es ist anzumerken, dass das Kameragehäuse eine Vielzahl von Zubehörteilen und Funktionskomponenten enthalten kann, wie etwa einen Ringbeleuchter, der die Linse umgibt, und/oder Anschlüsse für eine externe Beleuchtungsbaugruppe. Solche Zubehörteile und/oder Komponenten können zur Erfüllung verschiedener Sichtsystemaufgaben an der Kamera angebracht werden. Der Tubus 430 kann aus einer Vielzahl von Materialien konstruiert sein, z. B. aus gegossener oder maschinell bearbeiteter Aluminiumlegierung. Die Gewindebasis erlaubt es, den Tubus und die darin enthaltene, zugehörige Gesamtlinsenbaugruppe abnehmbar am Kameragehäuse anzubringen und, je nach Bedarf des Herstellers oder Benutzers, durch andere Linsenarten zu ersetzen. Auch wenn bei dieser Ausführungsform der Formfaktor eines C-Mount-Basis verwendet wird, kann bei alternativen Ausführungsformen eine beliebige angemessene Linsenbasisform zum Einsatz kommen, welche die Unterbringung einer Flüssiglinse oder einer anderen gebrauchstauglichen Verstelllinse ermöglicht. So kann etwa auch eine F-Mount-Linsenbasis verwendet werden.The tube 430 The lens assembly in this embodiment is the form factor of a conventional C-mount lens with a corresponding thread base 440 measured and arranged. The pictured external thread of the tube base (the flange 440 ) is designed so that it fits to a corresponding internal thread (not shown) on the camera body. It is a conventional thread size (eg 1 inch X 32). It should be appreciated that the camera body may include a variety of accessories and functional components, such as a ring illuminator surrounding the lens, and / or external lighting assembly terminals. Such accessories and / or components may be attached to the camera to accomplish various vision system tasks. The tube 430 can be constructed from a variety of materials, e.g. As cast or machined aluminum alloy. The threaded base allows the tube and the associated overall lens assembly contained therein to be removably attached to the camera body and replaced with other lens types as needed by the manufacturer or user. Although the form factor of a C-mount base is used in this embodiment, in alternative embodiments, any suitable lens base shape may be used which enables the placement of a liquid lens or other serviceable adjustment lens. For example, an F-mount lens base can also be used.

Die Abmessungen des Linsentubus 430 sind in 4 anhand eines Beispiels ohne einschränkenden Charakter gezeigt. Wie gezeigt, kann der Tubusaußendurchmesser ODL bei einer Ausführungsform ungefähr 28 bis 29 Millimeter betragen. Damit werden die allgemeinen Größenbeschränkungen/-parameter einer C-Mount-Linse berücksichtigt. Desgleichen beträgt die Länge OLL des Tubus 430 vom vorderen Ende 432 zur Gewindebasis 440 der Veranschaulichung halber ungefähr 32 bis 34 Millimeter. Der Abstand DS zwischen der Linsenbasis 440 und der Brennebene des Bildsensors 130 beträgt ungefähr 17,5 Millimeter. Es ist anzumerken, dass diese Abmessungen beispielhaft für ein breites Spektrum an dem Fachmann bekannten, möglichen Beziehungen sind.The dimensions of the lens barrel 430 are in 4 shown by way of example without limitation. As shown, the tube outer diameter ODL be about 28 to 29 millimeters in one embodiment. This takes into account the general size constraints / parameters of a C-mount lens. Likewise, the length is OLL of the tube 430 from the front end 432 to the thread base 440 for illustrative purposes, about 32 to 34 millimeters. The distance DS between the lens base 440 and the focal plane of the image sensor 130 is about 17.5 millimeters. It should be noted that these dimensions are exemplary of a wide range of possible relationships known to those skilled in the art.

Es wird nun, im Weiteren bezugnehmend auf 4A, die Positionierung der internen optischen Komponenten der Linse im Einzelnen beschrieben. Eine Positivlinsenbaugruppe 450, die einen in Bezug auf den Durchmesser der Verstelllinse (420) relativ großen Durchmesser aufweist, ist benachbart zu dem vorderen Ende 432 des Tubus 430 gelegen. Diese Positivlinsenbaugruppe 450 (auch „Positivlinse“ genannt) befindet sich in einer am vorderen Ende des Tubus ausgebildeten Ausnehmung 454. Die Positivlinse 450 ist an ihrer Vorderseite durch einen 456 Gewindering befestigt. Es ist anzumerken, dass die Anordnung bei alternativen Ausführungsformen äußerst variabel ausgestaltet ist und bei alternativen Ausführungsformen eine Vielzahl von Befestigungs- und/oder Anbringmechanismen zum Einsatz kommen kann. Bei der Positivlinse 450 handelt es sich um eine achromatische Doppellinse, die eine effektive Brennweite (f) von 40 mm und eine hintere Brennweite von 33,26 Millimeter definiert. Die offene Blende beträgt 24 Millimeter. Der Durchmesser der Gesamtlinsenbaugruppe beträgt 25 Millimeter. Der Veranschaulichung halber besteht sie hier aus einer vorderen Konvexlinse 458 und einer hinteren Konkavlinse 459. Die Konvexlinse 458 definiert einen vorderen Radius RL1 von 27,97 Millimeter und einen hinteren Radius RL2 von 18,85 Millimeter (wobei positive und negative Radii jeweils Richtungsangaben in Bezug auf die Ausrichtung relativ zu dem abgebildeten Objekt darstellen, wobei positive Radii zum Objekt hin ausgerichtet sind und negative Radii zum Bildsensor hin ausgerichtet sind). Die Konkavlinse 459 definiert einen vorderen Radius (auch RL2) von 18,85 Millimeter (und komplementiert die Gegenoberfläche der Konvexlinse 458) und einen hinteren Radius RL3 von 152,94 Millimeter. Die Konvexlinse 458 hat eine Mittendicke TC1 (entlang der optischen Achse OA) von 9,5 Millimeter und die Konkavlinse hat eine Mittendicke TC2 von 2,5 Millimeter. Diese Abmessungen können bei alternativen Ausführungsformen sehr unterschiedlich sein. Die oben beschriebene Ausführungsform und die zugehörigen Abmessungen einer Positivlinsenbaugruppe 450 (z. B. mit Doppellinse) ist im Handel bei Edmund Optics Inc., Barrington, NJ, unter der Artikelnummer 32321 erhältlich. Bei dieser Ausführungsform beträgt der Abstand ODLF zwischen Linsenvorderseite und Sensorebene gemäß einer Ausführungsform ungefähr 49 Millimeter. Es versteht sich, dass sich die Abmessungen der Positivlinse und/oder die Komponentenanordnung bei alternativen Ausführungsformen stark voneinander unterscheiden können.It will now, referring hereinafter to 4A , The positioning of the internal optical components of the lens is described in detail. A positive lens assembly 450 that have a relative to the diameter of the adjustment lens ( 420 ) of relatively large diameter is adjacent to the front end 432 of the tube 430 located. This positive lens assembly 450 (Also called "positive lens") is located in a formed at the front end of the tube recess 454 , The positive lens 450 is at her Front by one 456 Threaded ring attached. It should be noted that in alternative embodiments the arrangement is highly variable and in alternative embodiments a variety of attachment and / or attachment mechanisms may be used. With the positive lens 450 is a double achromatic lens that defines an effective focal length (f) of 40 mm and a rear focal length of 33.26 millimeters. The open aperture is 24 millimeters. The diameter of the total lens assembly is 25 millimeters. For illustrative purposes, here it consists of a front convex lens 458 and a rear concave lens 459 , The convex lens 458 defines a front radius RL1 of 27.97 millimeters and a rear radius RL2 18.85 millimeters (where positive and negative radii respectively represent directional references relative to the imaged object with positive radii aligned toward the object and negative radii aligned with the image sensor). The concave lens 459 defines a front radius (also RL2 ) of 18.85 millimeters (and complements the counter surface of the convex lens 458 ) and a rear radius RL3 of 152.94 millimeters. The convex lens 458 has a center thickness TC1 (along the optical axis OA ) of 9.5 millimeters and the concave lens has a center thickness TC2 of 2.5 millimeters. These dimensions can be very different in alternative embodiments. The embodiment described above and the associated dimensions of a positive lens assembly 450 (eg with double lens) is commercially available from Edmund Optics Inc., Barrington, NJ, under the item number 32321. In this embodiment, the distance ODLF between the lens front side and the sensor plane according to an embodiment approximately 49 millimeters. It is understood that the dimensions of the positive lens and / or the component arrangement can differ greatly from one another in alternative embodiments.

Die Verstelllinsenbaugruppe (z. B. Flüssiglinsenbaugruppe) 420 (die über eine Vielzahl von Herstellern bezogen werden kann) ist benachbart zu dem hinteren Ende des Linsentubus 430 positioniert. Bei dieser Ausführungsform kann, als Beispiel ohne einschränkenden Charakter, die Verstelllinsenbaugruppe 420 eine Flüssiglinse vom Modell Arctic 416, erhältlich bei Varioptic, Frankreich, umfassen. Die beispielhafte Verstelllinsenbaugruppe hat einen Fokusbereich von ungefähr 20 Dioptrien (d. h. von 5 Zentimeter bis unendlich), einen Durchmesser von 7,75 Millimeter und eine Dicke (entlang der optischen Achse) von 1,6 Millimeter. Die gezeigte beispielhafte Flüssiglinsenbaugruppe 420 besteht aus der auf einer Controllerleiterplatte 472 montierten Linseneinheit 470 mit einer zentralen Blendenöffnung 474, die entlang der optischen Achse ausgerichtet ist und durch die fokussiertes Licht zum Sensor 130 gelangt.The adjustment lens assembly (eg liquid lens assembly) 420 (which can be obtained from a variety of manufacturers) is adjacent to the rear end of the lens barrel 430 positioned. In this embodiment, as an example without limitation, the adjustment lens assembly 420 a liquid lens of the model Arctic 416 , available from Varioptic, France. The exemplary adjustment lens assembly has a focus range of about 20 diopters (ie, from 5 inches to infinity), a diameter of 7.75 millimeters, and a thickness (along the optical axis) of 1.6 millimeters. The exemplary liquid lens assembly shown 420 consists of the on a controller board 472 mounted lens unit 470 with a central aperture 474 , which is aligned along the optical axis and through the focused light to the sensor 130 arrives.

Die Linsenbaugruppe 130 kann mittels eines integralen oder als eine Einheit ausgebildeten Abstandselements, einer Schulteranordnung und/oder einer Tragstruktur 460 im Inneren des Tubus 430 gelagert sein. Die Tragstruktur 460 gewährleistet, dass die Verstelllinsenbaugruppe 420 in einer angemessenen Ausrichtung in Bezug auf die optische Achse OA verbleibt. Der Abstand DLR von der Rückseite der Positivlinse bis zu der Vorderseite der Verstelllinseneinheit 470 beträgt bei dieser Ausführungsform 18,0 Millimeter. Es ist anzumerken, dass der Bildsensor 130 bei einer Ausführungsform einen herkömmlichen CMOS-Sensor mit einer Größe von 0,5 Zoll (6,9 Millimeter (horizontal) mal 5,5 Millimeter (vertikal) - SW in 5) definieren kann.The lens assembly 130 can by means of an integral or formed as a unit spacer, a shoulder assembly and / or a support structure 460 inside the tube 430 be stored. The supporting structure 460 ensures that the adjustment lens assembly 420 in an appropriate orientation with respect to the optical axis OA remains. The distance DLR from the back of the positive lens to the front of the adjustment lens unit 470 is 18.0 millimeters in this embodiment. It should be noted that the image sensor 130 In one embodiment, a conventional CMOS sensor with a size of 0.5 inches ( 6 , 9 mm (horizontal) by 5.5 mm (vertical) - SW in 5 ).

Es wird nun auf die 5 bis 7 Bezug genommen, die das Sichtsystem und die Linsenbaugruppe im Betrieb mit einer Mehrzahl von Brennweiten innerhalb des Betriebsbereichs des Systems zeigen. Das Objekt O befindet sich somit in den Strahlenverfolgungsdiagrammen aus den 5, 6 und 7 jeweils in drei unterschiedlichen, beispielhaften Abständen DO1, DO2 und DO3. Beispielsweise beträgt der Abstand DO1 ungefähr 219 Millimeter, der Abstand DO2 ungefähr 430 Millimeter und der Abstand DO3 ungefähr 635 Millimeter. Innerhalb dieses Bereichs wird die optische Stärke der Verstelllinsenbaugruppe von +10,73 Dioptrien für F = 37,4 Millimeter (5); auf +0,32 Dioptrien für F = 39,8 Millimeter (6); und auf -3,81 Dioptrien für F = 42,3 Millimeter verändert. Dieser Brennweitenbereich von 219 bis 635 Millimetern ist mit einer Veränderung um 6,9 Dioptrien verbunden. Im Vergleich dazu erfordert ein Systemaufbau mit der abgebildeten Verstelllinsenbaugruppe bei einer herkömmlichen Anordnung, bei welcher die Verstelllinse in einem engen Abstand zu der vorderen Linse angebracht ist, in der Regel eine Veränderung um 3,3 Dioptrien. Somit verringert das beispielhafte System den potentiellen Drift relativ zu einer herkömmlichen Anordnung effektiv um mehr als einen Faktor von 2.It will now be on the 5 to 7 Referring to Figure 4, the vision system and lens assembly operate at a plurality of focal lengths within the operating range of the system. The object O is thus located in the ray tracing diagrams of the 5 . 6 and 7 each at three different, exemplary intervals DO1 . DO2 and DO3 , For example, the distance is DO1 about 219 millimeters, the distance DO2 about 430 mm and the distance DO3 about 635 millimeters. Within this range, the optical power of the adjustment lens assembly is +10.73 diopters for F = 37.4 millimeters (5); to +0.32 diopters for F = 39.8 millimeters (6); and changed to -3.81 diopters for F = 42.3 millimeters. This focal length range of 219 to 635 millimeters is associated with a change of 6.9 diopters. In comparison, in a conventional arrangement where the adjustment lens is mounted at a close distance to the front lens, a system structure with the illustrated adjustment lens assembly typically requires a change of 3.3 diopters. Thus, the exemplary system effectively reduces the potential drift by more than a factor of 2 relative to a conventional arrangement.

Allgemeiner gesagt befindet sich die Verstelllinsenbaugruppe (z. B. Flüssiglinsenbaugruppe) benachbart zu einem Brennpunkt der Positivlinsenbaugruppe, ist aber dennoch von diesem entfernt, wobei es sich um den vorderen oder, typischer, um den rückseitigen/hinteren Brennpunkt der Positivlinsenbaugruppe handeln kann. Es versteht sich, dass die Positionierung benachbart zu dem Brennpunkt es ermöglicht, dass die Verstelllinse zur Gesamtstärke des Linsensystems beiträgt. Der Abstand zwischen der Verstelllinsenbaugruppe und dem Brennpunkt kann ungefähr zwischen dem 0,1-Fachen und dem 0,5-Fachen einer Brennweite F der Positivlinsenbaugruppe liegen. Der Veranschaulichung halber wird Bezug auf das Diagramm aus 8 genommen, wobei eine Positivlinsenbaugruppe PL entlang der optischen Achse OA positioniert ist, wobei sich eine Verstelllinse VL benachbart zu dem Brennpunkt FP der Positivlinse befindet. Zwischen der Positivlinse PL und dem Brennpunkt FP ist die Brennweite F abgebildet. Der Abstand (1 - k)*F ist als der Abstand zwischen der Verstelllinse VL und der Fokuslinse charakterisiert und der Brennpunkt FP ist mit k = 0,9 bis 0,5 (d. h. 0,9*F bis 0,5*F) charakterisiert. Der Abstand zwischen der Positivlinse PL und der Verstelllinse VL beträgt somit k*F (d. h. 0,1*F bis 0,5*F). Auf diese Weise sind die Positivlinsenbaugruppe PL und die Verstelllinsenbaugruppe VL Teil einer Gesamtlinsenbaugruppe LA, die Licht auf den Bildsensor fokussiert, womit eine optische Gesamtstärke der Gesamtlinsenbaugruppe „vorwiegend“ durch die optische Stärke der Positivlinsenbaugruppe „definiert“ ist - anders ausgedrückt, die Vergrößerungsstärke/optische Stärke wird größtenteils von der Positivlinsenbaugruppe bereitgestellt, wodurch die Driftwirkung bei der Verstelllinsenbaugruppe minimiert wird.More generally, the recliner lens assembly (eg, liquid lens assembly) is adjacent to, but still away from, a focal point of the positive lens assembly, which may be the front or, more typically, the back / rear focus of the positive lens assembly. It is understood that the positioning adjacent to the focal point allows the adjustment lens to contribute to the overall thickness of the lens system. The distance between the adjustment lens assembly and the focus may be approximately between 0.1 times and 0.5 times a focal length F of the positive lens assembly. For the sake of illustration, reference will be made to the diagram 8th taken, wherein a positive lens assembly PL along the optical axis OA is positioned, with an adjustment lens VL adjacent to the focal point FP the positive lens is located. Between the positive lens PL and the focal point FP, the focal length F is shown. The distance ( 1 - k) * F is the distance between the adjustment lens VL and the focus lens characterizes and the focal point FP is characterized by k = 0.9 to 0.5 (ie 0.9 * F to 0.5 * F). The distance between the positive lens PL and the adjustment lens VL is thus k * F (ie 0.1 * F to 0.5 * F). This is the positive lens assembly PL and the adjustment lens assembly VL Part of a total lens assembly LA , which focuses light onto the image sensor, whereby a total optical power of the overall lens assembly is "predominantly" defined by the optical power of the positive lens assembly - in other words, the magnification power / optical power is largely provided by the positive lens assembly, thereby minimizing the drift effect on the adjustment lens assembly becomes.

Es wird nun auf die 9 und 10 Bezug genommen, in denen zwei Ausführungsformen von driftverringernden Linsenanordnungen gemäß entsprechenden Ausführungsformen gezeigt sind. Die weiter unten angeführten Tabellen stellen ebenfalls jeweils entsprechende, beispielhafte Parameter für jedes Linsenelement bereit. 9 ist eine Linsenanordnung 900 in Verbindung mit einem Bildsensor 910 von (z. B.) herkömmlicher Bauart. Bei dieser Ausführungsform umfasst die Verstelllinse eine Flüssiglinsenbaugruppe 920. Die abgebildeten Strahlen 930 werden von einem (nicht gezeigten) Objekt, das in einem Abstand von (z. B.) 200 Millimeter von der ersten Linse 940 platziert sein kann, in die Linsenanordnung 900 hinein reflektiert. Als Beispiel ohne einschränkenden Charakter umfasst diese Linse 940 eine vordere Konkavfläche 942 und eine hintere Konvexfläche 944. Diese Linse kann ein Polymer, wie etwa Polycarbonat (oder ein anderes optikgeeignetes Material) umfassen. Eine mittige Linsenbaugruppe umfasst eine vordere Verbundlinse 950 mit einer Konvexlinse 952, die eine vordere Fläche 954 und eine hintere Fläche 956 aufweist. Diese passt mit einer Konkavlinse 958 mit einer Konvexfläche von ähnlichem Radius und einer hinteren Konvexfläche 960 zusammen. Es ist anzumerken, dass das/die Linsenelement(e) (950) auch aus Polycarbonat (oder einem anderen optischen Material) gebaut sein können. Ein scheibenförmiges optisches Element 970 (z. B. ein IR-Filter) mit unendlichen Radii auf jeder Seite (z. B. auf parallelen Ebenen) befindet sich hinter der Verbundlinsenbaugruppe 950. Die Strahlen 930 laufen von der Scheibe 970 an der Verstelllinsenbaugruppe (Flüssiglinsenbaugruppe) 920 aus zusammen. Diese beispielhafte Baugruppe kann im Wesentlichen auf der Arctic 416 von Varioptic aus Frankreich oder auf einer anderen geeigneten Linse (z. B. einer Flüssiglinse) beruhen. Sie umfasst eine vordere Abdeckscheibe 980, das mit der Linsensteuerungsschaltung 990 verbundene Linsenelement 982, die Aperturblende 984 (mit einem zugehörigen Radius von 341,763 Millimeter) und eine hintere Abdeckscheibe 986. Die Linsensteuerungsschaltung kann in funktionaler Verbindung mit dem oben beschriebenen Sichtsystem stehen. Dieses Element ist dafür angepasst, den Fokus auf dem Bildsensor 910 zu halten und einem auf einer Vielzahl von weiter oben beschriebenen Bedingungen basierenden Drift entgegenzuwirken. Die Beabstandung zwischen der Flüssiglinsenbaugruppe 920 und dem Bildwandler kann ungefähr 13 - 14 Millimeter betragen und die Beabstandung zwischen der Scheibe 970 und der Flüssiglinsenbaugruppe 920 kann ungefähr 3 - 4 Millimeter betragen. Es ist anzumerken, dass die Form der beispielhaften Linsen sowie die Beabstandung zwischen diesen dem einschlägigen Fachwissen entsprechend modifiziert sein können. Desgleichen kann die Verstelllinsenbaugruppe vielerei unterschiedliche Linsenarten umfassen, die nach jeweils verschiedenen physikalischen Prinzipien betrieben werden. So können beispielsweise als Ersatz eine bei dem schweizerischen Unternehmen Optotune erhältliche Flüssiglinse mit Membran ebenso wie mechanische Linsenarten zum Einsatz kommen.It will now be on the 9 and 10 Referring to FIG. 2, there are shown two embodiments of drift reducing lens assemblies according to respective embodiments. The tables below also each provide corresponding example parameters for each lens element. 9 is a lens arrangement 900 in conjunction with an image sensor 910 of (eg) conventional type. In this embodiment, the adjustment lens comprises a liquid lens assembly 920 , The pictured rays 930 are from an object (not shown) at a distance of (eg) 200 millimeters from the first lens 940 can be placed in the lens assembly 900 reflected in it. As an example, without limitation, this lens includes 940 a front concave surface 942 and a rear convex surface 944 , This lens may comprise a polymer such as polycarbonate (or other optically suitable material). A central lens assembly includes a front compound lens 950 with a convex lens 952 that has a front surface 954 and a back surface 956 having. This fits with a concave lens 958 with a convex surface of similar radius and a posterior convex surface 960 together. It should be noted that the lens element (s) ( 950 ) may also be constructed of polycarbonate (or other optical material). A disc-shaped optical element 970 (eg an IR filter) with infinite radii on each side (eg on parallel planes) is located behind the compound lens assembly 950 , The Rays 930 run from the disk 970 on the adjustment lens assembly (liquid lens assembly) 920 out together. This exemplary assembly can essentially be found on the Arctic 416 Varioptic from France or another suitable lens (eg a liquid lens). It includes a front cover 980 that with the lens control circuit 990 connected lens element 982 , the aperture diaphragm 984 (with an associated radius of 341.763 millimeters) and a rear cover 986 , The lens control circuit may be operatively connected to the vision system described above. This item is adapted to focus on the image sensor 910 counteract a drift based on a variety of conditions described above. The spacing between the liquid lens assembly 920 and the imager can be about 13-14 millimeters and the spacing between the disk 970 and the liquid lens assembly 920 can be about 3 - 4 millimeters. It should be noted that the shape of the exemplary lenses as well as the spacing therebetween may be modified according to the pertinent art. Likewise, the recliner lens assembly may include a variety of different types of lenses operated according to different physical principles. For example, a liquid lens with membrane as well as mechanical lens types, which are available from the Swiss company Optotune, can be used as replacement.

In 10, auf welche nun Bezug genommen wird, ist eine andere Ausführungsform einer Linsenanordnung 1000 abgebildet, die über einen gegebenen Betriebsbereich hinweg einen geringen Drift bereitstellen kann. Diese Anordnung umfasst einen Bildsensor 1010 von herkömmlicher Bauart und eine Verstelllinsenbaugruppe (Flüssiglinsenbaugruppe) 1020. Die Strahlen 1030 werden von einem (nicht gezeigten) Gegenstand in einem Bereich von (z. B.) 80 - 100 Millimeter zu einer vorderen Konvexlinse 1040 hin reflektiert. Als Beispiel ohne einschränkenden Charakter umfasst die vordere Linse 1040 eine vordere Konvexfläche 1042 und eine hintere Konkavfläche 1044. Die nächste Linse 1046 definiert eine vordere Konvexfläche 1048 und eine hintere Konkavfläche 1050. Die nächste Linse 1060 ist an beiden Flächen 1062 und 1064 konkav ausgebildet, und zwar mit einer vordere Fläche 1062 und einer hinteren Fläche 1064. Die Strahlen 1030 treten aus dieser Linse 1060 aus und werden in die Verstelllinsenbaugruppe (z. B. die Flüssiglinsenbaugruppe) 1020 eingeleitet, die sich in dieser Ausführungsform in der Mitte der Optikanordnung befindet, wobei zusätzliche Linsen 1080 und 1088 zwischen dieser und dem Bildsensor 1010 positioniert sind. Bei diesem Beispiel ähnelt die Flüssiglinsenbaugruppe 1020 dem Modell und der Konstruktion nach der weiter oben beschriebenen Baugruppe 920 (wobei eine Aperturblende einen Radius von 10,101 Millimeter aufweist) und wird sie durch einen Linsencontroller 1090 gesteuert, welcher ähnlich betreibbar ist wie der ebenfalls weiter oben beschriebene Controller 990. Alternative Ausführungsformen der Verstelllinsenbaugruppe können gegebenenfalls zum Einsatz kommen, wie dies weiter oben unter Bezugnahme auf die Anordnung 900 beschrieben worden ist. Von der Flüssiglinsenbaugruppe (z. B. der Flüssiglinsenbaugruppe) 1020 werden die Strahlen 1030 in eine Konvexlinse 1080 eingeleitet, die ungefähr 1,2 Millimeter von der Flüssiglinsenbaugruppe beabstandet ist. Die Konvexlinse 1080 umfasst eine vordere Konvexfläche 1082 und eine hintere Konvexfläche 1084. Ein scheibenförmiger Filter (z. B. ein IR-Filter) 1088 kann sich hinter der Konvexlinse 1080 befinden. Dieser ist bei der gegenwärtigen Ausführungsform in einem Abstand von ungefähr 10 - 12 Millimeter vor dem Bildsensor angeordnet. Die Linsen sind, als Beispiel ohne einschränkenden Charakter, bei dieser Ausführungsform aus einem optischen Glas gefertigt, wobei eine oder mehrere der Linsen (oder der sonstigen optischen Elemente) aus einem anderen, annehmbaren Material, wie beispielsweise Polycarbonat oder einem anderen gebrauchstauglichen, äquivalenten Material gefertigt sein kann.In 10 to which reference is now made, is another embodiment of a lens assembly 1000 which can provide low drift over a given operating range. This arrangement includes an image sensor 1010 of conventional type and an adjustment lens assembly (liquid lens assembly) 1020 , The Rays 1030 become from a (not shown) object in a range of (for example) 80-100 millimeters to a front convex lens 1040 reflected back. As an example, without limitation, the front lens includes 1040 a front convex surface 1042 and a rear concave surface 1044 , The next lens 1046 defines a front convex surface 1048 and a rear concave surface 1050 , The next lens 1060 is on both surfaces 1062 and 1064 concave, with a front surface 1062 and a rear surface 1064 , The Rays 1030 step out of this lens 1060 out and into the adjustment lens assembly (eg the liquid lens assembly) 1020 introduced, which is located in the middle of the optical assembly in this embodiment, with additional lenses 1080 and 1088 between this and the image sensor 1010 are positioned. In this example, the liquid lens assembly is similar 1020 the model and construction according to the assembly described above 920 (where an aperture stop has a radius of 10.101 millimeters) and is passed through a lens controller 1090 controlled, which is similar operable as the controller also described above 990 , Alternative embodiments of the adjustment lens assembly may optionally be used, as described above with reference to the arrangement 900 has been described. From the liquid lens assembly (eg, the liquid lens assembly) 1020, the rays become 1030 in a convex lens 1080 which is approximately 1.2 millimeters from the liquid lens assembly. The convex lens 1080 includes a front convex surface 1082 and a rear convex surface 1084 , A disk-shaped filter (eg an IR filter) 1088 can be behind the convex lens 1080 are located. This is located in the current embodiment at a distance of about 10 - 12 millimeters in front of the image sensor. The lenses are made of an optical glass in this embodiment, for example, without limitation, and one or more of the lenses (or other optical elements) are made of another acceptable material, such as polycarbonate or other equivalent material suitable for use can be.

Die oben beschriebenen Linsenanordnungen 900 und 1000 können so angepasst sein, dass sie in eine Linsenpackung eingeschlossen sind, mit (z. B.) einer herkömmlichen Kamera-Basishalterung, wie etwa einer weiter oben beschriebenen „C-Mount“-Halterung. Geeignete elektrische Steckverbinder können zwischen dem Linsenkörper und der Kamerabasis vorgesehen sein, um eine Steuerung der Verstelllinsenbaugruppe zu ermöglichen. Die Elektronik der Steuerschaltung kann zur Gänze oder zum Teil in dem Linsenkörper untergebracht sein, oder geeigneterweise auch in dem Kameragehäuse.The lens arrangements described above 900 and 1000 may be adapted to be enclosed in a lens package with (eg) a conventional camera base mount, such as a "C-mount" mount described above. Suitable electrical connectors may be provided between the lens body and the camera base to facilitate control of the adjustment lens assembly. The electronics of the control circuit may be housed in whole or in part in the lens body, or suitably also in the camera body.

Als Beispiel ohne einschränkenden Charakter können die Linsen der diversen Ausführungsformen hierin die in einer jeden der weiter unten dargelegten Tabellen spezifizierten Parameter definieren. Die Parameter der Linsenbaugruppe 900 (9) sind nachfolgend in der ersten Tabelle bereitgestellt, wobei (sofern vorhanden) die zugehörigen vorderen und hinteren Flächen jeder Struktur oder jedes Elements innerhalb der Gesamtbaugruppe (von links nach rechts) jeweils in der Reihenfolge von 0 - 13 angegeben sind: Oberfläche Struktur Bezugs-# Radius (mm) Dicke oder Abstand zur nächsten Fläche (mm) Material Halbdurchmesser (mm) 0 Objekt (nicht gezeigt) 200,414 1 Linse 940 942 -5,758 3,543 Polycarbonat 3,28 2 944 -6,977 4,121 4,00 3 Linse 950 954 11,027 3,012 480R + PC 4,00 4 956 -5,976 0,792 4,00 5 960 -48,925 0,100 4,00 6 Filter 970 unendlich (flach) 1,300 B270 4,00 7 unendlich (flach) 3,000 4,00 8 Flüssiglinse 920 unendlich (flach) 0,550 mehrfach 2,00 9 unendlich (flach) 2,00 10 variabel 1,15 11 unendlich (flach) 0,300 2,00 12 unendlich (flach) 13,884 2,00 13 Bild 910 As an example, without limitation, the lenses of the various embodiments herein may define the parameters specified in each of the tables set forth below. The parameters of the lens assembly 900 ( 9 ) are provided below in the first table, where (if any) the associated front and back faces of each structure or element within the overall assembly (from left to right) are respectively in the order of 0-13: surface structure reference # Radius (mm) Thickness or distance to the next surface (mm) material Half diameter (mm) 0 Object (not shown) 200.414 1 Lens 940 942 -5.758 3,543 polycarbonate 3.28 2 944 -6.977 4,121 4.00 3 Lens 950 954 11.027 3,012 480R + PC 4.00 4 956 -5.976 0,792 4.00 5 960 -48.925 0,100 4.00 6 Filter 970 infinite (flat) 1,300 B270 4.00 7 infinite (flat) 3,000 4.00 8th Liquid lens 920 infinite (flat) 0,550 multiple 2.00 9 infinite (flat) 2.00 10 variable 1.15 11 infinite (flat) 0,300 2.00 12 infinite (flat) 13.884 2.00 13 Picture 910

Die untenstehende Tabelle gilt für die Linsenbaugruppe 1000 (10), wobei (sofern vorhanden) die zugehörigen vorderen und hinteren Flächen jeder Struktur oder jedes Elements innerhalb der Gesamtbaugruppe (von links nach rechts) jeweils in der Reihenfolge von 0 - 14 angegeben sind: Oberfläche Struktur Bezugs-# Radius (mm) Dicke oder Abstand zur nächsten Fläche (mm) Material Halbdurchmesser (mm) 0 Objekt (nicht gezeigt) 82,081 1 Linse 1040 1042 13,078 1,461 N-LASF9 4,00 2 1044 49,620 0,256 4,00 3 Linse 1046 1048 19,922 1,770 N-SF6 4,00 4 1050 18,444 1,066 4,00 5 Linse 1060 1062 -25,000 1,495 N-SF6 4,00 6 1064 25,000 2,000 4,00 7 Flüssiglinse 1020 unendlich (flach) 0,550 mehrfach 2,00 8 unendlich (flach) 2,00 9 variabel 1,15 10 unendlich (flach) 0,300 2,00 11 unendlich (flach) 1,200 2,00 12 Linse 1080 1082 23,854 1,400 N-LASF9 3,00 13 1084 -18,000 1,433 3,00 14 Filter 1088 unendlich (flach) 1,300 B270 3,00 15 unendlich (flach) 11,100 3,00 16 Bild 1010 The table below is for the lens assembly 1000 ( 10 ), where (if any) the respective front and back surfaces of each structure or element within the overall assembly (from left to right) are indicated in the order of 0-14, respectively: surface structure reference # Radius (mm) Thickness or distance to the next surface (mm) material Half diameter (mm) 0 Object (not shown) 82.081 1 Lens 1040 1042 13.078 1,461 N-LASF9 4.00 2 1044 49.620 0.256 4.00 3 Lens 1046 1048 19.922 1,770 N-SF6 4.00 4 1050 18.444 1.066 4.00 5 Lens 1060 1062 -25.000 1,495 N-SF6 4.00 6 1064 25,000 2,000 4.00 7 Liquid lens 1020 infinite (flat) 0,550 multiple 2.00 8th infinite (flat) 2.00 9 variable 1.15 10 infinite (flat) 0,300 2.00 11 infinite (flat) 1,200 2.00 12 Lens 1080 1082 23.854 1,400 N-LASF9 3.00 13 1084 -18.000 1,433 3.00 14 Filter 1088 infinite (flat) 1,300 B270 3.00 15 infinite (flat) 11,100 3.00 16 image 1010

Es wird darüber hinaus erwogen, dass die driftkompensierende Linsenanordnung der vorliegenden Ausführungsformen in Kombination mit anderen driftverringernden Verfahren, wie etwa der Temperaturstabilisierung der Verstelllinsensysteme oder der optischen Rückkopplungssysteme, verwendet werden kann. Als Beispiel ohne einschränkenden Charakter sind solche Anordnungen in der gemeinsam zugewiesenen US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 8,576,390, mit dem Titel „SYSTEM AND METHOD FOR DETERMINING AND CONTROLLING FOCAL DISTANCE IN A VISION SYSTEM CAMERA“ (System und Verfahren zur Brennweitenbestimmung und -steuerung bei einer Sichtsystemkamera), von Nunnink, gezeigt und beschrieben und seien diese hier durch Bezugnahme als zweckmäßige Hintergrundinformationen integriert. Des Weiteren wird Bezug genommen auf die US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 14/139,867 , mit dem Titel „CONSTANT MAGNIFICATION LENS FOR VISION SYSTEM CAMERA“ (Konstante Vergrößerungslinse für eine Sichtsystemkamera), von Nunnink; und auf die US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 13/800,055 , mit dem Titel LENS ASSEMBLY WITH INTEGRATED FEEDBACK LOOP FOR FOCUS ADJUSTMENT (Linsenbaugruppe mit integrierter Rückkopplungsschleife zur Fokusanpassung), von Nunnink et al. Die vorliegende Anmeldung stellt veranschaulichungshalber eine abnehmbar anbringbare Linsenbaugruppe für eine Sichtsystemkamera bereit, welche eine integrierte Autofokus-Flüssiglinseneinheit umfasst, bei der die Linseneinheit unter Verwendung einer in den Linsenbaugruppenkörper integrierten Rückkopplungssteuerschaltung Fokusveränderungen ausgleicht. Die Rückkopplungssteuerschaltung empfängt Bewegungsinformationen in Bezug auf das Stellglied, etwa eine Linsenspule (welche die elektrisch steuerbare Membran in unterschiedlichem Ausmaß spannt) von einem Positionssensor (z. B. einem Hall-Sensor) und verwendet diese Informationen intern dazu, Bewegungsänderungen, die von der Einstellposition der Linse an einer Ziel-Linsenbrennweiteneinstellung abweichen, zu korrigieren. Bei dem Positionssensor kann es sich um eine Einzeleinheit oder um eine Kombination aus verschiedenen, in Bezug auf das Stellglied bzw. die Spule unterschiedlich angeordneten, diskreten Sensoren handeln, mit dem bzw. mit denen Bewegungen an verschiedenen Stellen im Bereich um die Linseneinheit herum gemessen werden. Der Veranschaulichung halber kann die Rückkopplungsschaltung mit einem oder mehreren Temperatursensoren verbunden sein, welche die Linseneinstellposition für einen bestimmten Temperaturwert anpassen. Außerdem kann die Rückkopplungsschaltung mit einem Beschleunigungsmesser kommunizieren, der die Wirkungsrichtung der Schwerkraft erfasst und dadurch einen potentiellen Durchhang (oder eine sonstige ausrichtungsbedingte Verformung) der Linsenmembran, die auf der räumlichen Ausrichtung der Linse basiert, korrigiert.It is further contemplated that the drift-compensating lens assembly of the present embodiments may be used in combination with other drift-reducing methods, such as temperature stabilization of the adjustment lens systems or optical feedback systems. By way of non-limiting example, such arrangements are described in commonly assigned U.S. Patent Application Serial No. 8,576,390, entitled "SYSTEM AND METHOD FOR DETERMINING AND CONTROLLING FOCAL DISTANCE IN A VISION SYSTEM CAMERA" (system and method for zooming and control of focal length) Vision system camera), by Nunnink, are shown and described and incorporated by reference herein as convenient background information. Further, reference is made to the US patent application serial number 14 / 139.867 , entitled "CONSTANT MAGNIFICATION LENS FOR VISION SYSTEM CAMERA" (Constant Magnifying Lens for a Vision System Camera), by Nunnink; and to the US patent application serial number 13 / 800.055 , entitled LENS ASSEMBLY WITH INTEGRATED FEEDBACK LOOP FOR FOCUS ADJUSTMENT (lens assembly with integrated feedback-tuning loop for focus adjustment), by Nunnink et al. The present application illustratively provides a detachably mountable vision system camera lens assembly including an integrated autofocus liquid lens unit in which the lens unit compensates for focus changes using a feedback control circuit integrated with the lens assembly body. The feedback control circuit receives motion information related to the actuator, such as a lens coil (which biases the electrically controllable diaphragm to varying degrees) from a position sensor (eg, a Hall sensor) and uses that information internally to detect motion changes from the set position the lens at a target lens focal length setting differ, to correct. The position sensor may be a single unit or a combination of different, differently arranged with respect to the actuator or coil, discrete sensors, with which or with which movements are measured at various locations in the area around the lens unit around. For the sake of illustration, the feedback circuit may be connected to one or more temperature sensors that adjust the lens setting position for a particular temperature value. In addition, the feedback circuit may communicate with an accelerometer which senses the direction of gravity action and thereby corrects for any potential sag (or other orientational deformation) of the lens diaphragm based on the spatial orientation of the lens.

III. Driftverringernde LinsenbaugruppeIII. Drift reducing lens assembly

In den 11 - 18 sind auf unterschiedliche Weise Ausführungsformen einer driftverringemden Linse beschrieben, die ein bereichserweitertes Lesen von Objektmerkmalen (z. B. ID-Codes) zur Verwendung in verschiedenen Kamerabaugruppen und zugehörigen Anwendungen, einschließlich tragbaren und stationären Geräten, ermöglichen. Mit den vorliegenden Linsenanordnungen lassen sich Brennweitenbereiche von bis zu ungefähr 8 Meter abbilden. Im Allgemeinen stellen die beispielhaften Anordnungen eine fokusverstellbare Linse (z. B. eine Flüssiglinse) bereit, die hinter der restlichen Festlinsen-Optikpackung positioniert ist, so dass sich die Verstelllinse im Allgemeinen hinten an der Linsenbaugruppe zwischen der Festoptikpackung und dem Kamerabildsensor befindet. In 11, auf welche nun Bezug genommen wird, ist eine Linsenanordnung 1100 gezeigt. Diese Anordnung ist auf eine 12-Millimeter-Linse (f = 12) anwendbar. Wie gezeigt, wird eine Relativ-Maßstabsskala 1110 der Gesamtlinsenanordnung (in Millimeter) bereitgestellt. Der Linsen-Festoptikbereich (in dem gestrichelten Kasten 1120 gezeigt) besteht aus einem vorderen Plattenelement 1130, gefolgt von einer Bikonvexlinse 1132. Hinter der Bikonvexlinse 1132 ist ein Satz bestehend aus drei im Durchmesser kleiner dimensionierten Linsen 1134 (positiv), 1136 (bikonkav) und 1138 (positiv, mit entgegengesetzter Ausrichtung) bereitgestellt. Bei dieser Ausführungsform ist die Festoptikpackung 1120 in einem separaten Linsengehäuse bereitgestellt, während eine Verstellfokuslinsenbaugruppe 1140 im Rahmen des Sichtsystemgehäuses montiert ist (z. B. in einem tragbaren ID-Lesegerät, wie es in der gemeinsam zugewiesenen U.S.-Patentanmeldung mit der Seriennummer 14/550,709 , mit dem Titel IMAGE MODULE INCLUDING MOUNTING AND DECODER FOR MOBILE DEVICES (Bildmodul, einschließlich Halterung und Decoder, für Mobilgeräte), eingereicht am 21. 11. 2014, beschrieben ist). Als Beispiel ohne einschränkenden Charakter kann die Verstelllinsenbaugruppe 1140 den weiter oben beschriebenen Flüssiglinsenmechanismus, erhältlich bei dem schweizerischen Unternehmen Optotune, umfassen. Alternativ dazu kann die Verstelllinsenbaugruppe jede gebrauchstaugliche, manuell oder elektronisch verstellbare Linsenanordnung umfassen, einschließlich der weiter oben beschriebenen, die bei dem französischen Unternehmen Varioptic erhältlich sind. Die Verstelllinsenbaugruppe 1140 kann (über ein Kabel, über Leiterbahnen gedruckter Schaltungen usw.) mit dem Sichtsystemprozessor oder mit einem anderen Controller, der eine Brennweitenanpassung der Linse erlaubt, verbunden sein. Dieser Controller kann mit dem weiter oben beschriebenen Rückkopplungssystem integriert sein. Die Verstelllinsenbaugruppe 1140 ist, soweit angemessen, optional mit einem oder mehreren Filtern und/oder Staubabdeckungen ausgerüstet. Eine Aperturblende 1142 ist bei dieser Ausführungsform ebenfalls vorgesehen. Die Verstelllinsenbaugruppe 1140 fokussiert Licht (die Strahlen 1150) auf den Bildsensor 1152 im Hinblick auf eine Übertragung zu dem Sichtsystemprozessor. Die Gesamtlänge 1160 der Anordnung 1100 zwischen der vorderen Fläche der Platte 1130 und dem Bildsensor 1152 beträgt ungefähr 15,2 Millimeter. Der Abstand 1162 zwischen der Rückfläche der hinteren Linse 1138 und der Bildebene (dem Bildsensor 1152) beträgt ungefähr 10,26 Millimeter. Als Beispiel definieren die ungefähren Parameter der Anordnung 1100 eine Blendenöffnung F/# mit 7; einen Bildradius mit 3 Millimeter (d. h. 1/3 Zoll bei einem 1,2-Megapixel-Sensor, bis zu einem 5,0-Megapixel-Sensor); einen RMS-Spotradius mit 1,7 µm bei 3 mm Bildhöhe; und eine gemessene Verzerrung von weniger als 3% - 4%.In the 11 - 18 For example, various embodiments of a drift-obstructing lens are described which enable area-extended reading of object features (eg, ID codes) for use in various camera assemblies and associated applications, including portable and stationary devices. With the present lens arrangements, focal lengths of up to about 8 meters can be imaged. In general, the exemplary arrangements provide a focus adjustable lens (eg, a liquid lens) positioned behind the remainder of the solid lens optic package so that the adjustment lens is located generally posteriorly on the lens assembly between the solid optics package and the camera image sensor. In 11 to which reference is now made, is a lens assembly 1100 shown. This arrangement is applicable to a 12 millimeter lens (f = 12). As shown, a relative scale scale becomes 1110 the total lens arrangement (in millimeters). The lens fixed optics area (in the dashed box 1120 shown) consists of a front plate element 1130 followed by a biconvex lens 1132 , Behind the biconvex lens 1132 is a set of three smaller-diameter lenses 1134 (positive), 1136 (biconcave) and 1138 (positive, with opposite orientation) provided. In this embodiment, the solid-state pack is 1120 provided in a separate lens housing while an adjustment focus lens assembly 1140 is mounted within the vision system housing (eg, in a portable ID reader, as described in the commonly assigned US patent application serial number 14 / 550.709 titled IMAGE MODULE INCLUDING MOUNTING AND DECODER FOR MOBILE DEVICES (image module, including mobile device mount and decoder), filed November 21, 2014). As an example, without limitation, the adjustment lens assembly 1140 the liquid lens mechanism described above available from the Swiss company Optotune. Alternatively, the adjustment lens assembly may include any serviceable, manually or electronically adjustable lens assembly, including those previously described, available from the French company Varioptic. The adjustment lens assembly 1140 may be connected (via a cable, printed circuit traces, etc.) to the vision system processor or to another controller that allows focal length adjustment of the lens. This controller may be integrated with the feedback system described above. The adjustment lens assembly 1140 is, as appropriate, optionally equipped with one or more filters and / or dust covers. An aperture stop 1142 is also provided in this embodiment. The adjustment lens assembly 1140 focuses light (the rays 1150 ) on the image sensor 1152 in view of transmission to the vision system processor. The total length 1160 the arrangement 1100 between the front surface of the plate 1130 and the image sensor 1152 is about 15.2 millimeters. The distance 1162 between the back surface of the rear lens 1138 and the image plane (the image sensor 1152 ) is about 10.26 millimeters. As an example, define the approximate parameters of the arrangement 1100 an aperture F / # at 7; a 3 millimeter image radius (ie 1/3 inch for a 1.2 megapixel sensor, up to a 5.0 megapixel sensor); a RMS spot radius of 1.7 μm at 3 mm image height; and a measured distortion of less than 3% - 4%.

Die untenstehende Tabelle gilt für die Linsenbaugruppe 1100 (11), wobei (sofern vorhanden) die zugehörigen vorderen und hinteren Flächen jeder Struktur oder jedes Elements innerhalb der Gesamtbaugruppe (von links nach rechts) jeweils in der Reihenfolge von 0 - 16 angegeben sind: Oberfläche Struktur Radius (mm) Dicke oder Abstand zur nächsten Fläche (mm) Material Halbdurchmesser (mm) 0 Objekt (nicht gezeigt) 500 1 Filter 1130 unendlich (flach) 0,650 B-270 2,50 2 unendlich (flach) 0,200 2,50 3 Linse 1132 11,175 1,300 N-SK16 2,50 4 -11,175 0,200 2,50 5 Linse 1134 3,765 0,850 N-SK16 1,50 6 5,228 0,336 1,00 7 Linse 1136 -5,227 0,800 N-SF2 1,50 8 5,227 0,150 1,20 9 Aperturblende 1142 0,150 mehrfach 0,63 10 Linse 1138 -8,538 0,800 N-BAF10 1,20 11 -3,331 1,100 1,50 12 Flüssiglinse 1100 variabel mehrfach 1,60 13 unendlich (flach) 1,60 14 Sensorfenster 1152 unendlich (flach) 0,400 D263T 15 unendlich (flach) 0,125 16 Bild 1160 The table below is for the lens assembly 1100 ( 11 ), where (if any) the respective front and back surfaces of each structure or element within the overall assembly (from left to right) are indicated in the order of 0-16, respectively: surface structure Radius (mm) Thickness or distance to the next surface (mm) material Half diameter (mm) 0 Object (not shown) 500 1 Filter 1130 infinite (flat) 0,650 B-270 2.50 2 infinite (flat) 0,200 2.50 3 Lens 1132 11.175 1,300 N-SK16 2.50 4 -11.175 0,200 2.50 5 Lens 1134 3,765 0,850 N-SK16 1.50 6 5,228 0,336 1.00 7 Lens 1136 -5.227 0,800 N-SF2 1.50 8th 5,227 0,150 1.20 9 Aperture aperture 1142 0,150 multiple 0.63 10 Lens 1138 -8.538 0,800 N-BAF10 1.20 11 -3.331 1,100 1.50 12 Liquid lens 1100 variable multiple 1.60 13 infinite (flat) 1.60 14 Sensor window 1152 infinite (flat) 0,400 D263T 15 infinite (flat) 0,125 16 Picture 1160

Es ist anzumerken, dass die weiter oben und im Folgenden vorgestellten Linsenparameter-Tabellen nur als Beispiele für ein breites Spektrum an möglichen Umsetzungen zu betrachten sind. Für den Fachmann versteht es sich, dass irgendwelche oder alle der vorliegenden Linsen und/oder optischen Komponenten verändert werden können, indem verschiedene Teile, Größen, Brennweiten, Dicken usw. gemäß der jeweiligen Zweckmäßigkeit für die mechanischen und optischen Anforderungen der Bilderfassungsanwendung zum Einsatz kommen können.It should be noted that the lens parameter tables presented above and below are only to be considered as examples of a wide range of possible conversions. It will be understood by those skilled in the art that any or all of the present lenses and / or optical components may be modified by utilizing various parts, sizes, focal lengths, thicknesses, etc., as appropriate for the mechanical and optical requirements of the imaging application ,

Die 12 und 13 zeigen eine Linsenbaugruppe 1200, welche der Festoptikpackung 1120 entspricht. Die Linsenelemente sind in einem Tubusgehäuse 1210 enthalten, das aus Aluminium oder einem anderen gebrauchstauglichen Material gefertigt ist. Die Linsenelemente sind ähnlich nummeriert wie deren Entsprechungen bei der Baugruppe 1120 aus 11. Die Basis 1230 der Linsen 1200 kann in jedem beliebigen, gebrauchstauglichen Format vorliegen - es kann beispielsweise eine C-Mount-Gewindebasis (d. h. 1 Zoll X 32 Gewindegänge pro Zoll) für die Gesamtlänge des Tubus spezifiziert sein. Alternativ dazu kann ein M8x0,5-Gewinde für die Gesamtlänge des Tubus, bzw. in beiden Fällen für einen angemessenen Abschnitt davon, spezifiziert sein. Wie in dem Querschnitt aus 13 gezeigt, kann sich eine Aperturblende 1310 zwischen der Bikonkavlinse 1136 und der hintersten Positivlinse 1138 befinden. Die in dem Tubus 1210 enthaltenen Linsen 1130 - 1138 werden durch einen vorderen Haltering 1240 mit einem Außendurchmesser 1330 von 10 Millimeter festgehalten, welcher auf das vordere Ende des Tubus 1210 aufgeschraubt ist. Ein mit einem Gewinde versehener Abstandsring 1250 ist ebenfalls auf den Tubus aufgeschraubt und befindet sich an einer Stelle entlang von diesem, um die Brennweite der Linsenbaugruppe in Bezug auf die Bildebene einzustellen. Bei einer Ausführungsform kann der Ring 1250 nach erfolgter, korrekter Positionierung auf dem Linsentubus 1210 mittels einer Gewindesperrmasse, eines Klebmittels oder eines anderen Befestigungsmechanismus (z. B. einer Stellschraube, eines Stifts usw.) auf permanente/semipermanente Weise an dem Tubus befestigt werden. Beim Einschrauben der Linse in die Linsenhalterung der Vorrichtung kommt der Ring 1250 gegen die Halterung zum Anliegen und stellt so die gewünschte Beabstandung bereit. Bei einer Ausführungsform beträgt die Linsengesamtlänge 1340 ungefähr 6,9 Millimeter und beträgt der eingestellte Abstand 1350 zwischen der Rückfläche des Halterings 1250 und der Bildebene 1360 ungefähr 12,15 Millimeter.The 12 and 13 show a lens assembly 1200 , which the Festoptikpackung 1120 equivalent. The lens elements are in a tube housing 1210 which is made of aluminum or another usable material. The lens elements are numbered similar to their equivalents in the assembly 1120 out 11 , The base 1230 the lenses 1200 may be in any convenient format - for example, a C-mount thread base (ie, 1 inch X 32 threads per inch) may be specified for the overall length of the tube. Alternatively, an M8x0.5 thread may be specified for the overall length of the tube, or in both cases for a reasonable portion thereof. As in the cross section from 13 shown, can be an aperture 1310 between the biconcave lens 1136 and the farthest positive lens 1138 are located. The in the tube 1210 contained lenses 1130 - 1138 be through a front retaining ring 1240 with an outer diameter 1330 held by 10 millimeters, which on the front end of the tube 1210 is screwed on. A threaded spacer ring 1250 is also threaded onto the tube and located at a location therealong to adjust the focal length of the lens assembly with respect to the image plane. In one embodiment, the ring 1250 after successful, correct positioning on the lens tube 1210 be attached to the tube in a permanent / semi-permanent manner by means of a threadlock compound, an adhesive or other attachment mechanism (eg, a set screw, a pin, etc.). When screwing the lens into the lens holder of the device comes the ring 1250 against the bracket to concern, thus providing the desired spacing. In one embodiment, the total lens length is 1340 about 6.9 millimeters and is the set distance 1350 between the back surface of the retaining ring 1250 and the picture plane 1360 about 12,15 mm.

Die 14 - 18 bilden auf unterschiedliche Weise Versionen einer driftverringernden Linsenbaugruppe ab, welche die Verstelllinse in deren Gesamtaufbau einschließen können und die (z. B.) bei stationären Sichtsystemen - beispielsweise bei ID-Lesegeräten, die bei Logistik- und Objektverfolgungsanwendungen verwendet werden - zum Einsatz kommen können. The 14 - 18 Form versions of a drift reducing lens assembly in various manners, which may include the adjustment lens in its overall construction, and which may be used (eg) in stationary vision systems, such as ID readers used in logistics and object tracking applications.

In 14, auf welche nun Bezug genommen wird, ist eine 16-Millimeter-Linsenanordnung 1400 gezeigt. Diese Anordnung kann mit einem Gehäuse 1410 ausgestaltet sein, welches die Verstelllinsenbaugruppe (z. B. die Flüssiglinsenbaugruppe) 1430 in der Gesamtpackung einschließt. Die Linsenbaugruppe ist über ein Kabel 1432 oder auf andere Art und Weise mit einem Steckverbinder/Kontakten an der Kamera oder an einem sonstigen Sichtsystemgehäuse verbunden, welches derart mit dem Prozessor kommuniziert, dass die Brennweite der Linsenbaugruppe 1430 gesteuert werden kann. Es ist anzumerken, dass unterschiedlich gestaltete Schaltungstechnik in das Linsengehäuse eingebaut oder daran angebaut sein kann, um einige der Funktionen der Verstelllinsensteuerung oder die Gesamtheit derselben durchzuführen.In 14 to which reference is now made, is a 16 millimeter lens assembly 1400 shown. This arrangement can be with a housing 1410 which is the adjustment lens assembly (eg the liquid lens assembly). 1430 in the overall package. The lens assembly is via a cable 1432 or otherwise connected to a connector (s) on the camera or other vision system housing that communicates with the processor such that the focal length of the lens assembly 1430 can be controlled. It should be noted that differently designed circuitry may be incorporated into or attached to the lens housing to perform some or all of the functions of the adjustment lens control.

Die Linsenanordnung 1400 umfasst eine vordere Negativlinse 1440, gefolgt von einer im Durchmesser kleiner dimensionierten Negativlinse 1442, einer weiteren Bikonvexlinse 1444 und einer im Durchmesser kleiner dimensionierten Doppellinse 1445, bestehend aus einer Bikonvexlinse 1446 und einer Plankonkavlinse 1448. Eine zweite, im Durchmesser kleiner dimensionierte Doppellinse 1450, bestehend aus einer Positivlinse 1452 und einer Bikonvexlinse 1454, ist hinter der ersten Doppellinse 1445 vorgesehen und eine Positivlinse 1456 ist zwischen der Doppellinse 1450 und der Verstelllinsenbaugruppe (Flüssiglinsenbaugruppe) 1430 vorgesehen. Außerdem kann eine Aperturblende 1458 an der hinteren Fläche der letzten Positivlinse 1456 vorgesehen sein. Die in Millimeter angegebene Relativ-Maßstabsskala 1470 ist abgebildet und die hintere Brennweite 1480 zwischen der Rückseite der Verstelllinse 1430 und der Bildebene auf der Oberfläche des Bildsensors 1490 ist auf ungefähr 8,5 Millimeter eingestellt - unter Verwendung von (z. B.) zweckmäßigen Einstellringen, Basen, Halterungen usw., die für den Fachmann verständlich sein sollten. Wie in 14A knapp dargestellt, wird dadurch ein Bildkreis von ungefähr 8 Millimeter im Durchmesser erzeugt. Dieser liegt innerhalb des maximalen Bildkreises 1496 (von ungefähr 8,83 Millimeter) des abgebildeten, beispielhaften Sensors 1490, bei dem es sich um einen CMOS-Bildsensor des Modells IMX265 (des japanischen Unternehmens Sony) handelt. Das heißt, der Bildkreis 1496 umschreibt die Ecken des rechteckigen Umfangs 1495, der die nutzbare Anordnung von Bildpixeln für den Sensor 1490 darstellt. Andere Bildsensoren, wie etwa jener, der eine durch das Rechteck 1494 definierte Pixelanordnung aufweist, zeichnen sich durch eine unterschiedliche (in diesem Beispiel kleinere - z. B. 7,66 Millimeter) Bildkreisabmessung (1493) aus. Ein solcher kleiner dimensionierter Sensor ist bei dem britischen Unternehmen Teledyne e2v, Ltd. erhältlich. The lens arrangement 1400 includes a front negative lens 1440 followed by a smaller diameter sized negative lens 1442 , another biconvex lens 1444 and a smaller diameter sized double lens 1445 consisting of a biconvex lens 1446 and a plano concave lens 1448 , A second, smaller in diameter dimensioned double lens 1450 , consisting of a positive lens 1452 and a biconvex lens 1454 , is behind the first double lens 1445 provided and a positive lens 1456 is between the double lens 1450 and the adjustment lens assembly (liquid lens assembly) 1430 intended. In addition, an aperture diaphragm 1458 on the back surface of the last positive lens 1456 be provided. The relative scale scale given in millimeters 1470 is shown and the rear focal length 1480 between the back of the adjustment lens 1430 and the image plane on the surface of the image sensor 1490 is set at about 8.5 millimeters - using (eg) convenient adjustment rings, bases, brackets, etc., which should be understood by those skilled in the art. As in 14A In short, this creates an image circle of about 8 millimeters in diameter. This lies within the maximum image circle 1496 (about 8.83 millimeters) of the illustrated exemplary sensor 1490 , which is a CMOS image sensor model IMX265 (the Japanese company Sony). That is, the picture circle 1496 circumscribes the corners of the rectangular circumference 1495 , which is the usable arrangement of image pixels for the sensor 1490 represents. Other image sensors, such as the one through the rectangle 1494 defined pixel arrangement are characterized by a different (in this example smaller - eg 7.66 millimeters) Bildkreisabmessung ( 1493 ) out. Such a small sized sensor is available from the British company Teledyne e2v, ltd. available.

Andere beispielhafte optische Parameter der Linsenbaugruppe 1400 können umfassen eine Brennweite von ungefähr 16,2 bis 16,6 Millimeter, eine Blendenöffnungsgröße von F8, eine Gesamtlänge von ungefähr 27,9 Millimeter, einen Fokusbereich von 1,0 - 4,0 Meter und einen Betriebsbereich für die Verstelllinse von ungefähr 0,0 bis 2,5 Dioptrien. Innerhalb dieses Bereichs besteht ein theoretisch um das 2,5-fache geringerer Drift als bei einer herkömmlichen Bauart. Der RMS-Spotradius liegt bei unter 2,2 Mikron in der extremen Sichtfeldposition (FOV-Position).Other exemplary optical parameters of the lens assembly 1400 may include a focal length of about 16.2 to 16.6 millimeters, an aperture size of F8, an overall length of about 27.9 millimeters, a focus range of 1.0 - 4.0 meters, and an adjustment lens operating range of about 0, 0 to 2.5 dioptres. Within this range, there is theoretically a 2.5-fold lower drift than a conventional design. The RMS spot radius is less than 2.2 microns in the extreme field of view position (FOV position).

Die untenstehende Tabelle gilt für die Linsenbaugruppe 1400 (14), wobei (sofern vorhanden) die zugehörigen vorderen und hinteren Flächen jeder Struktur oder jedes Elements innerhalb der Gesamtbaugruppe (von links nach rechts) jeweils in der Reihenfolge von 0 - 20 angegeben sind: Oberfläche Struktur Radius (mm) Dicke oder Abstand zur nächsten Fläche (mm) Material Halbdurchmesser (mm) 0 Objekt (nicht gezeigt) 1828,571 1 Linse 1440 25,720 1,143 N-BK7 3,886 2 6,657 1,000 3,000 3 Linse 1442 14,130 2,000 N-SK16 3,000 4 5,789 1,000 2,500 5 Linse 1444 20,400 0,914 N-SK16 2,500 6 -32,069 0,229 2,266 7 Doppellinse 1445 10,082 1,234 N-SK16 + N-SF2 2,237 8 -32,093 1,097 2,129 9 32,093 0,200 1,988 10 Doppellinse 1450 5,850 1,097 N-SF2 + N-BK7 2,000 11 5,000 1,500 2,000 12 -12,411 0,229 2,000 13 Linse 1456 6,259 1,000 N-SF2 2,000 14 3,130 0,229 0,920 15 Aperturblende 1458 1,000 mehrfach 0,898 16 Flüssiglinse 1430 variabel mehrfach 1,600 17 unendlich (flach) 9,740 1,600 18 Sensorfenster 1490 unendlich (flach) 0,400 D263T 19 unendlich (flach) 0,125 20 Bild 1494 The table below is for the lens assembly 1400 ( 14 ), where (if any) the respective front and back surfaces of each structure or element within the overall assembly (from left to right) are indicated in the order of 0-20, respectively: surface structure Radius (mm) Thickness or distance to the next surface (mm) material Half diameter (mm) 0 Object (not shown) 1828.571 1 Lens 1440 25.720 1.143 N-BK7 3,886 2 6,657 1,000 3,000 3 Lens 1442 14.130 2,000 N-SK16 3,000 4 5,789 1,000 2,500 5 Lens 1444 20,400 0.914 N-SK16 2,500 6 -32.069 0.229 2,266 7 Double lens 1445 10.082 1,234 N-SK16 + N-SF2 2,237 8th -32.093 1,097 2,129 9 32.093 0,200 1,988 10 Double lens 1450 5,850 1,097 N-SF2 + N-BK7 2,000 11 5,000 1,500 2,000 12 -12.411 0.229 2,000 13 Lens 1456 6,259 1,000 N-SF2 2,000 14 3,130 0.229 0.920 15 Aperture aperture 1458 1,000 multiple 0,898 16 Liquid lens 1430 variable multiple 1,600 17 infinite (flat) 9,740 1,600 18 Sensor window 1490 infinite (flat) 0,400 D263T 19 infinite (flat) 0,125 20 Picture 1494

In 15, auf welche nun Bezug genommen wird, ist eine 25-Millimeter-Linsenanordnung 1500 gezeigt. Diese Anordnung kann mit einem Gehäuse 1510 ausgestaltet sein, welches die Verstelllinsenbaugruppe (z. B. die Flüssiglinsenbaugruppe) 1530 in der Gesamtpackung einschließt. Die Linsenbaugruppe ist, wie weiter oben beschrieben, über ein Kabel 1532 oder auf andere Art und Weise mit einem Steckverbinder/Kontakten verbunden. Die Linsenanordnung 1500 umfasst eine vordere Linse 1540 mit einer leicht konkaven Vorderfläche, gefolgt von einer im Durchmesser kleiner dimensionierten Plankonvexlinse 1542 und einer Doppellinse 1544, bestehend aus einer Bikonvexlinse 1546 und einer Bikonkavlinse 1548. Eine zweite, im Durchmesser kleiner dimensionierte Doppellinse 1550, bestehend aus einer ersten Positivlinse 1552 und einer zweiten Linse 1554, ist hinter der ersten Doppellinse 1544 vorgesehen und eine Negativlinse 1556 ist zwischen der Doppellinse 1550 und der Verstelllinsenbaugruppe (Flüssiglinsenbaugruppe) 1530 vorgesehen. Außerdem kann eine Aperturblende 1558 an der hinteren Fläche der letzten Positivlinse 1556 vorgesehen sein. Die in Millimeter angegebene Relativ-Maßstabsskala 1570 ist abgebildet und die hintere Brennweite 1580 zwischen der Rückseite der Verstelllinse 1530 und der Bildebene auf der Oberfläche des Bildsensors 1590 (z. B. ungefähr ein 8-Millimeter-Bildkreis) ist auf ungefähr 8,5 Millimeter eingestellt - unter Verwendung von (z. B.) zweckmäßigen Einstellringen, Basen, Halterungen usw., die für den Fachmann verständlich sein sollten. Andere Parameter der Linsenbaugruppe umfassen eine Brennweite von ungefähr 24,2 bis 25,2 Millimeter, eine Blendenöffnungsgröße von F8, eine Gesamtlänge von ungefähr 27,6 Millimeter, einen Fokusbereich von 1,0 - 4,0 Meter und einen Betriebsbereich für die Verstelllinse von ungefähr 0,0 bis 4,0 Dioptrien. Innerhalb dieses Bereichs besteht ein theoretisch um das vierfache geringerer Drift als bei einer herkömmlichen Bauart. Der RMS-Spotradius liegt bei unter 1,9 Mikron in der extremen Sichtfeldposition (FOV-Position).In 15 to which reference is now made, is a 25 millimeter lens assembly 1500 shown. This arrangement can be with a housing 1510 which is the adjustment lens assembly (eg the liquid lens assembly). 1530 in the overall package. The lens assembly is, as described above, via a cable 1532 or otherwise connected to a connector / contacts. The lens arrangement 1500 includes a front lens 1540 with a slightly concave front surface, followed by a smaller diameter plano-convex lens 1542 and a double lens 1544 consisting of a biconvex lens 1546 and a biconcave lens 1548 , A second, smaller in diameter dimensioned double lens 1550 consisting of a first positive lens 1552 and a second lens 1554 , is behind the first double lens 1544 provided and a negative lens 1556 is between the double lens 1550 and the adjustment lens assembly (liquid lens assembly) 1530 intended. In addition, an aperture diaphragm 1558 on the back surface of the last positive lens 1556 be provided. The relative scale scale given in millimeters 1570 is shown and the rear focal length 1580 between the back of the adjustment lens 1530 and the image plane on the surface of the image sensor 1590 (e.g., about an 8-millimeter image circle) is set to about 8.5 millimeters - using (eg) appropriate adjustment rings, bases, brackets, etc., which should be understood by those skilled in the art. Other parameters of the lens assembly include a focal length of about 24.2 to 25.2 millimeters, an aperture size of F8, an overall length of about 27.6 millimeters, a focus range of 1.0 - 4.0 meters, and an adjustment range of the adjustment lens about 0.0 to 4.0 diopters. Within this range, there is theoretically four times less drift than a conventional design. The RMS spot radius is less than 1.9 microns in the extreme field of view position (FOV position).

Die untenstehende Tabelle gilt für die Linsenbaugruppe 1500 (11), wobei (sofern vorhanden) die zugehörigen vorderen und hinteren Flächen jeder Struktur oder jedes Elements innerhalb der Gesamtbaugruppe (von links nach rechts) jeweils in der Reihenfolge von 0 - 16 angegeben sind: Oberfläche Struktur Radius (mm) Dicke oder Abstand zur nächsten Fläche (mm) Material Halbdurchmesser (mm) 0 Objekt (nicht gezeigt) variabel 1 Linse 1540 141,523 1,786 N-SK16 6,071 2 unendlich (flach) 0,300 6,071 3 Linse 1542 24,589 1,429 N-SK16 4,286 4 179,888 0,357 4,286 7 Doppellinse 1544 11,789 1,929 N-SK16 + N-SF2 4,286 8 -13,653 1,714 4,286 9 13,653 1,434 3,571 10 Doppellinse 1550 6,888 1,714 N-SF2 + N-BK7 2,500 11 8,747 1,071 2,500 12 14,691 0,357 1,786 13 Linse 1556 8,245 0,714 N-BK7 2,500 14 4,122 0,357 1,786 15 Aperturblende 1558 1,429 mehrfach 0,850 16 Flüssiglinse 1530 variabel mehrfach 1,600 17 unendlich (flach) 8,500 1,600 14 Sensorfenster 1590 unendlich (flach) 0,400 D263T 15 unendlich (flach) 0,125 16 Bild 1594 The table below is for the lens assembly 1500 ( 11 ), where (if any) the respective front and back surfaces of each structure or element within the overall assembly (from left to right) are indicated in the order of 0-16, respectively: surface structure Radius (mm) Thickness or distance to the next surface (mm) material Half diameter (mm) 0 Object (not shown) variable 1 Lens 1540 141.523 1,786 N-SK16 6,071 2 infinite (flat) 0,300 6,071 3 Lens 1542 24.589 1,429 N-SK16 4,286 4 179.888 0,357 4,286 7 Double lens 1544 11.789 1.929 N-SK16 + N-SF2 4,286 8th -13.653 1,714 4,286 9 13.653 1,434 3,571 10 Double lens 1550 6,888 1,714 N-SF2 + N-BK7 2,500 11 8,747 1,071 2,500 12 14.691 0,357 1,786 13 Lens 1556 8,245 0.714 N-BK7 2,500 14 4.122 0,357 1,786 15 Aperture aperture 1558 1,429 multiple 0,850 16 Liquid lens 1530 variable multiple 1,600 17 infinite (flat) 8,500 1,600 14 Sensor window 1590 infinite (flat) 0,400 D263T 15 infinite (flat) 0,125 16 Picture 1594

In 16, auf welche nun Bezug genommen wird, ist eine 35-Millimeter-Linsenanordnung 1600 gezeigt. Die Linsenanordnung ist in dieser Ausführungsform für die Verwendung in großangelegten Kamerabaugruppen wie beispielsweise jenen, die bei hochvolumigen Logistigvorgängen (z. B. Erfüllungsdienstleistungen, Massenversandvorgängen usw.), bei denen Objekte unterschiedlicher Größe gehandhabt werden, zum Einsatz kommen. Diese Linsenanordnung 1600 kann mit einem Gehäuse 1610 (in 16 als gestrichelter Kasten gezeigt und weiter unten eingehender beschrieben) ausgestaltet sein, welches die Verstelllinsenbaugruppe (z. B. die Flüssiglinsenbaugruppe) 1630 in der Gesamtpackung einschließt. Die Linsenbaugruppe ist, wie weiter oben beschrieben, über ein Kabel 1632 oder auf andere Art und Weise mit einem Steckverbinder/Kontakten verbunden.In 16 to which reference is now made, is a 35 millimeter lens assembly 1600 shown. The lens assembly in this embodiment is for use in large scale camera assemblies such as those used in high volume logistics operations (e.g., fulfillment services, bulk mailing, etc.) where objects of different sizes are handled. This lens arrangement 1600 can with a housing 1610 (in 16 shown as a dashed box and described in more detail below), which is the adjustment lens assembly (eg, the liquid lens assembly). 1630 in the overall package. The lens assembly is, as described above, via a cable 1632 or otherwise connected to a connector / contacts.

Die Linsenanordnung 1600 umfasst eine vordere, im Durchmesser groß dimensionierte Plankonvexlinse 1640, gefolgt von einer im Durchmesser kleiner dimensionierten Bikonvexlinse 1642, gestapelt mit einer Doppellinse 1644, bestehend aus einer Positivlinse 1646 und einer Bikonkavlinse 1648. Eine zweite, im Durchmesser kleiner dimensionierte Doppellinse 1650, bestehend aus einer ersten Positivlinse 1652 und einer zweiten Plankonvexlinse 1654, ist hinter der ersten Doppellinse 1644 vorgesehen und eine Negativlinse 1656 ist zwischen der Doppellinse 1650 und der Verstelllinsenbaugruppe (Flüssiglinsenbaugruppe) 1630 vorgesehen. Außerdem kann eine Aperturblende 1658 an der hinteren Fläche der letzten Negativlinse 1656 vorgesehen sein. Die in Millimeter angegebene Relativ-Maßstabsskala 1670 ist abgebildet und die hintere Brennweite 1680 zwischen der Rückseite der Verstelllinse 1630 und der Bildebene auf der Oberfläche des Bildsensors 1690 (z. B. ein 8-Millimeter-Bildkreis) ist auf ungefähr 8,5 Millimeter eingestellt. Andere Parameter der Linsenbaugruppe umfassen eine Brennweite von ungefähr 32,4 bis 34,8 Millimeter, eine Blendenöffnungsgröße von F8, eine Gesamtlänge von ungefähr 49,6 Millimeter, einen Fokusbereich von 1,0 - 4,0 Meter und einen Betriebsbereich für die Verstelllinse von ungefähr 0,0 bis 6,5 Dioptrien. Innerhalb dieses Bereichs besteht ein theoretisch um das 6,5-fache geringerer Drift als bei einer herkömmlichen Bauart. Der RMS-Spotradius liegt bei unter 3,4 Mikron in der extremen Sichtfeldposition (FOV-Position).The lens arrangement 1600 comprises a front, large-diameter plano-convex lens 1640 followed by a smaller diameter sized biconvex lens 1642 , stacked with a double lens 1644 , consisting of a positive lens 1646 and a biconcave lens 1648 , A second, smaller in diameter dimensioned double lens 1650 consisting of a first positive lens 1652 and a second plano-convex lens 1654 , is behind the first double lens 1644 provided and a negative lens 1656 is between the double lens 1650 and the adjustment lens assembly (liquid lens assembly) 1630 intended. In addition, an aperture diaphragm 1658 on the back surface of the last negative lens 1656 be provided. The relative scale scale given in millimeters 1670 is shown and the rear focal length 1680 between the back of the adjustment lens 1630 and the image plane on the surface of the image sensor 1690 (eg, an 8-millimeter image circle) is set to about 8.5 millimeters. Other parameters of the lens assembly include a focal length of about 32.4 to 34.8 millimeters, an aperture size of F8, a total length of about 49.6 millimeters, a focus range of 1.0 - 4.0 meters, and an operating range for the adjustment lens of about 0.0 to 6.5 diopters. Within this range, there is theoretically a 6.5-fold lower drift than a conventional design. The RMS spot radius is less than 3.4 microns in extreme field of view position (FOV position).

Die untenstehende Tabelle gilt für die Linsenbaugruppe 1600 (16), wobei (sofern vorhanden) die zugehörigen vorderen und hinteren Flächen jeder Struktur oder jedes Elements innerhalb der Gesamtbaugruppe (von links nach rechts) jeweils in der Reihenfolge von 0 - 20 angegeben sind: Oberfläche Struktur Radius (mm) Dicke oder Abstand zur nächsten Fläche (mm) Material Halbdurchmesser (mm) 0 Objekt (nicht gezeigt) variabel 1 Linse 1640 55,586 2,500 N-SK16 8,500 2 unendlich (flach) 10,000 8,500 3 Linse 1642 20,856 3,000 N-SK16 6,000 4 -24,197 0,500 6,000 7 Doppellinse 1644 -20,861 2,700 N-SK16 + N-SF2 6,000 8 17,704 2,400 6,000 9 17,704 7,479 5,000 10 Doppellinse 1650 8,787 2,400 N-SF2 + N-BK7 3,500 11 9,034 1,500 3,500 12 -2195,069 0,500 2,500 13 Linse 1656 11,052 1,000 N-BK7 3,500 14 5,526 0,500 2,500 15 Aperturblende 1658 2,000 0,892 16 Flüssiglinse 1630 variabel mehrfach 1,600 17 unendlich (flach) 8,500 1,600 18 Sensorfenster 1690 unendlich (flach) 0,400 D263T 19 unendlich (flach) 0,125 20 Bild 1694 The table below is for the lens assembly 1600 ( 16 ), where (if any) the respective front and back surfaces of each structure or element within the overall assembly (from left to right) are indicated in the order of 0-20, respectively: surface structure Radius (mm) Thickness or distance to the next surface (mm) material Half diameter (mm) 0 Object (not shown) variable 1 Lens 1640 55.586 2,500 N-SK16 8,500 2 infinite (flat) 10,000 8,500 3 Lens 1642 20.856 3,000 N-SK16 6,000 4 -24.197 0,500 6,000 7 Double lens 1644 -20.861 2,700 N-SK16 + N-SF2 6,000 8th 17,704 2,400 6,000 9 17,704 7.479 5,000 10 Double lens 1650 8,787 2,400 N-SF2 + N-BK7 3,500 11 9,034 1,500 3,500 12 -2,195.069 0,500 2,500 13 Lens 1656 11.052 1,000 N-BK7 3,500 14 5.526 0,500 2,500 15 Aperture aperture 1658 2,000 0,892 16 Liquid lens 1630 variable multiple 1,600 17 infinite (flat) 8,500 1,600 18 Sensor window 1690 infinite (flat) 0,400 D263T 19 infinite (flat) 0,125 20 Picture 1694

Die untenstehende Tabelle gilt für die Linsenbaugruppe 1800 (18), wobei (sofern vorhanden) die zugehörigen vorderen und hinteren Flächen jeder Struktur oder jedes Elements innerhalb der Gesamtbaugruppe (von links nach rechts) jeweils in der Reihenfolge von 0 - 22 angegeben sind: Oberfläche Struktur Radius (mm) Dicke oder Abstand zur nächsten Fläche (mm) Material Halbdurchmesser (mm) 0 Objekt (nicht gezeigt) variabel 1 Filter 1840 unendlich (flach) 2,000 mehrfach 10,750 2 unendlich (flach) 3,500 10,750 3 Linse 1842 unendlich (flach) 2,000 N-SK16 9,500 4 -46,710 1,000 9,500 5 Doppellinse 1844 19,310 2,700 N-SK16 + N-SF2 7,500 6 unendlich (flach) 2,400 7,500 7 62,220 1,500 7,000 8 Linse 1850 -30,000 2,000 N-SF2 7,500 9 30,000 1,000 7,000 10 Linse 1852 24,550 3,400 N-SK16 7,500 11 300,000 1,000 7,000 12 Linse 1854 -300,000 3,400 N-SF2 7,000 13 -24,550 1,000 7,500 14 Doppellinse 1856 18,000 2,400 N-SF2+N-SK16 4,000 15 9,000 1,500 4,000 16 12,700 1,000 3,500 17 Linse 1858 30,000 1,500 N-SK16 4,000 18 17,140 0,500 3,000 19 Aperturblende 1859 0,987 20 Flüssiglinse 1860 variabel mehrfach 1,600 21 unendlich (flach) 9,103 1,600 22 Bild (nicht gezeigt) The table below is for the lens assembly 1800 ( 18 ), where (if any) the corresponding front and back surfaces of each structure or element within the overall assembly (from left to right) are indicated in the order of 0-22, respectively: surface structure Radius (mm) Thickness or distance to the next surface (mm) material Half diameter (mm) 0 Object (not shown) variable 1 Filter 1840 infinite (flat) 2,000 multiple 10,750 2 infinite (flat) 3,500 10,750 3 Lens 1842 infinite (flat) 2,000 N-SK16 9,500 4 -46.710 1,000 9,500 5 Double lens 1844 19.310 2,700 N-SK16 + N-SF2 7,500 6 infinite (flat) 2,400 7,500 7 62.220 1,500 7,000 8th Lens 1850 -30.000 2,000 N-SF2 7,500 9 30,000 1,000 7,000 10 Lens 1852 24.550 3,400 N-SK16 7,500 11 300000 1,000 7,000 12 Lens 1854 -300000 3,400 N-SF2 7,000 13 -24.550 1,000 7,500 14 Double lens 1856 18,000 2,400 N-SF2 + N-SK16 4,000 15 9,000 1,500 4,000 16 12,700 1,000 3,500 17 Lens 1858 30,000 1,500 N-SK16 4,000 18 17.140 0,500 3,000 19 Aperture aperture 1859 0.987 20 Liquid lens 1860 variable multiple 1,600 21 infinite (flat) 9.103 1,600 22 Picture (not shown)

In den 17 und 18, auf welche nun Bezug genommen wird, ist eine weitere Ausführungsform und/oder Umsetzung der driftverringerten 35-Millimeter-Linse 1700 eingehender gezeigt. Diese Linsenbaugruppe 1700 umfasst ein Außengehäuse 1710, welches eine Reihe von Linsen umfasst, die mit der weiter oben in 16 beschriebenen Anordnung 1600 funktional ähnlich oder identisch sind. Das Gehäuse kann aus jedem beliebigen, gebrauchstauglichen Material (z. B. einer Aluminiumlegierung) und in verschiedenen Formen ausgebildet sein. Wie gezeigt, umfasst das Gehäuse 1710 ein vorderes Ende 1720, einen Haupttubus 1730 und ein hinteres Ende 1740. Unter weiterer Bezugnahme auf 18 wird die Linsenvorderseite 1720 in ein Innengewinde geschraubt, das in einem erweiterten Flansch 1820 des Haupttubus 1730 ausgebildet ist. Es ist anzumerken, dass bei dieser oder bei anderen Ausführungsformen ein optionaler Filter (z. B. ein Rot-Bandpassfilter) 1840 an der Vorderseite der Linse angebracht sein kann. Der Gesamtdurchmesser DF des vorderen Endes 1720 der Linse beträgt ungefähr 27,5 Millimeter. Im Allgemeinen kann es sich bei dem Filter 1840 um einen handelsüblichen Gewindefilter mit angemessenen optischen Spezifikationen (z. B. Wellenlängen-Bandpass für sichtbare Farben, IR, UV usw.) handeln. In dem Haupttubus 1730 sind eine Plankonvexlinse 1842 vor einer Doppellinse 1844, bestehend aus einer Plankonvexlinse 1846 und einer Plankonkavlinse 1848, die zusammen eine Positivlinsengeometrie erzeugen, untergebracht. Eine Bikonkavlinse 1850 ist hinter der Doppellinse 1844 gestapelt. Ein im Durchmesser kleiner dimensioniertes Paar von entgegengesetzt ausgerichteten Plankonvexlinsen 1852 und 1854 ist hinter der Bikonkavlinse 1850 vorgesehen. Eine im Durchmesser kleiner dimensionierte Doppellinse 1856 definiert eine Negativlinse hinter den Linsen 1852 und 1854. Diese Doppellinse 1856 befindet sich hinter einer hintersten Positivlinse 1858. Die Verstelllinse (d. h. die Flüssiglinse) 1860 befindet sich hinter den Linsen 1858. Sie wird durch einen ringförmigen und mit einem Gewinde versehenen Haltering 1862, der sich in einem hinteren Kragen 1864 mit (z. B.) einem M13 x 0,5 Innengewinde befindet, in dem im Durchmesser kleiner dimensionierten, hinteren Ende 1740 festgehalten. Der Innendurchmesser IDC des Kragens beträgt ungefähr 13 Millimeter (Gewindebereich) und der Außendurchmesser ODC beträgt ungefähr 14 Millimeter und seine axiale Länge LC kann ungefähr 3,1 Millimeter betragen. Der Haltering 1862 kann einen Schlitz 1866 umfassen zum Festziehen des Rings durch ein blattförmiges Werkzeug von angemessener Größe und Form. Es ist anzumerken, dass die Linsenanordnung 1700 außerdem in dem optischen Pfad an einer geeigneten Stelle - beispielsweise benachbart zu der Flüssiglinsenbaugruppe 1860 an der hinteren Fläche der Linsen 1858 eine Aperturblende 1859 umfassen kann.In the 17 and 18 to which reference is now made, another embodiment and / or implementation of the drift-reduced 35 millimeter lens 1700 shown in more detail. This lens assembly 1700 includes an outer housing 1710 , which comprises a series of lenses similar to those previously described in 16 described arrangement 1600 functionally similar or identical. The housing may be formed of any suitable material (eg, an aluminum alloy) and in various shapes. As shown, the housing includes 1710 a front end 1720 , a main tube 1730 and a back end 1740 , With further reference to 18 becomes the front of the lens 1720 screwed into an internal thread in an extended flange 1820 of the main tube 1730 is trained. It should be noted that in this or other embodiments, an optional filter (eg, a red bandpass filter) 1840 may be attached to the front of the lens. The overall diameter DF of the front end 1720 the lens is about 27.5 millimeters. In general, the filter may be 1840 to trade a commercially available thread filter with reasonable optical specifications (eg visible wavelength bandpass, IR, UV, etc.). In the main tube 1730 are a plano-convex lens 1842 in front of a double lens 1844 consisting of a plano-convex lens 1846 and a plano concave lens 1848 , which together create a positive lens geometry housed. A biconcave lens 1850 is behind the double lens 1844 stacked. A smaller diameter sized pair of oppositely directed plano-convex lenses 1852 and 1854 is behind the biconcave lens 1850 intended. A diameter smaller dimensioned double lens 1856 defines a negative lens behind the lenses 1852 and 1854 , This double lens 1856 is behind a farthest positive lens 1858 , The adjustment lens (ie the liquid lens) 1860 is behind the lenses 1858 , It is characterized by an annular and threaded retaining ring 1862 who is in a rear collar 1864 with (eg) an M13 x 0.5 female thread, in the smaller diameter rear end 1740 recorded. The inner diameter IDC the collar is about 13 millimeters (thread area) and the outside diameter ODC is about 14 mm and its axial length LC can be about 3.1 mm. The retaining ring 1862 can a slot 1866 comprise for tightening the ring by a sheet-shaped tool of appropriate size and shape. It should be noted that the lens arrangement 1700 also in the optical path at a suitable location - for example, adjacent to the liquid lens assembly 1860 on the back surface of the lenses 1858 an aperture stop 1859 may include.

Der Tubus 1730 kann an seinem hinteren Ende 1734 mit einem Gewinde versehen sein, das in ein Innengewinde an der Linsenfassung der Kamerabaugruppe passt. Die Tiefe der Aufnahme wird durch eine Einstellmuffe 1736 gesteuert, die auf den Tubus 1730 aufschiebbar ist. Eine oder mehrere zwischen der Innenfläche der Muffe 1736 und der Außenfläche des Tubus 1730 ausgebildete Keilnuten (nicht gezeigt) können dazu verwendet werden, eine Drehung der Muffe relativ zu dem Tubus zu beschränken und gleichzeitig eine axiale Verschiebebewegung (wobei unter axial eine Richtung parallel zu der optischen Achse OA zu verstehen ist) zu erlauben. Die Muffe 1736 wird durch eine oder mehrere Stellschrauben 1760 in einer gewünschten Position gehalten. Das mit einem Gewinde versehene, hintere Ende 1734 des Tubus kann bei einer Ausführungsform eine C-Mount-Standardgewindegröße definieren. Der Außendurchmesser des Tubus 1730 beträgt somit ungefähr 25 Millimeter. Die abgebildete Linse kann zumindest eine 3-Megapixel-Auflösung bei mäßig vorhandenem Drift schaffen.The tube 1730 can at its rear end 1734 be threaded, which fits into an internal thread on the lens mount of the camera assembly. The depth of the shot is through an adjustment sleeve 1736 controlled on the tube 1730 is deferrable. One or more between the inner surface of the sleeve 1736 and the outer surface of the tube 1730 formed splines (not shown) can be used to restrict rotation of the sleeve relative to the tube and at the same time an axial displacement movement (under axially a direction parallel to the optical axis OA to understand). The sleeve 1736 is by one or more screws 1760 held in a desired position. The threaded, rear end 1734 of the tube may in one embodiment define a standard C-mount thread size. The outer diameter of the tube 1730 is thus about 25 millimeters. The imaged lens can provide at least a 3 megapixel resolution with moderate drift.

Schlussbemerkungconcluding remark

Es versteht sich, dass die oben beschriebenen Ausführungsformen ein System bereitstellen, welches insbesondere bei einem Merkmal (oder Merkmalsatz) mit kleinen Abmessungen, wie beispielsweise einem ID-Code, zur Bilderfassung aus relativ großer Entfernung äußerst zweckmäßig ist. Die Wirkung der Verstelllinsenbaugruppe wird durch die Verwendung der Positivlinsenbaugruppe gemäß einer Ausführungsform abgeschwächt. Diese Anordnung ist im Rahmen des Sollbetriebsbereichs und der gewünschten Merkmalsabmessung akzeptabel. In weiteren Ausführungsformen ist bei der (z. B. abnehmbaren) Linsenanordnung die Verstelllinse hinter den Festoptikkomponenten platziert, welche das driftverringerte Merkmal generieren. Die Verstelllinse stellt somit die hinterste optische Komponente der Anordnung vor dem Sensor dar. Die Verstelllinse kann in der Linsenanordnung/dem Linsengehäuse integriert sein, oder sie kann ein Bestandteil der Kamerabaugruppe sein.It should be understood that the embodiments described above provide a system which is particularly useful in a feature (or feature set) of small dimensions, such as an ID code, for relatively long distance image capture. The effect of the recliner lens assembly is mitigated by the use of the positive lens assembly according to one embodiment. This arrangement is acceptable within the scope of the desired operating range and the desired feature size. In further embodiments, in the (eg, detachable) lens assembly, the adjustment lens is placed behind the fixed optics components that generate the drift-reduced feature. The adjustment lens thus represents the rearmost optical component of the arrangement in front of the sensor. The adjustment lens can be integrated in the lens arrangement / the lens housing, or it can be a component of the camera assembly.

Im Vorangegangenen wurden beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung eingehend beschrieben. Diverse Modifikationen und Hinzufügungen können vorgenommen werden, ohne dass dadurch von dem Geist und dem Umfang der vorliegenden Erfindung abgewichen wird. Merkmale einer jeden der verschiedenen weiter oben beschriebenen Ausführungsformen können nach Maßgabe der Angemessenheit mit Merkmalen anderer beschriebener Ausführungsformen kombiniert werden, um in entsprechenden neuen Ausführungsformen eine Vielzahl von Merkmalkombinationen bereitzustellen. Darüber hinaus ist festzuhalten, dass obwohl das Vorstehende eine Reihe von getrennten Ausführungsformen der Vorrichtung und des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt, das hier Beschriebene lediglich veranschaulichenden Charakter für die Anwendung der Grundsätze der vorliegenden Erfindung hat. Beispielsweise werden verschiedene hier verwendete richtungs- und ausrichtungsbezogene Ausdrücke wie „vertikal“, „horizontal“, „aufwärts“, „abwärts“, „untere, -r/-s“, „obere, -r/-s“, „seitliche, -r/-s“, „vorne, -r/-s“, „hintere, -r/-s“, „linke, -r/-s“, „rechte, -r/-s“ und dergleichen nur als relative Bezüge und nicht als absolute Ausrichtungen bezogen auf ein festes Koordinatensystem wie etwa jenes Schwerkraft verwendet. Außerdem ist erwogen, dass das System, auch wenn die abgebildete Linsenbaugruppe hier in einer abnehmbaren Linseneinheit integriert ist, auch in einer ortsfesten und/oder fest einbaubaren Linse zum Einsatz kommen kann. Desgleichen können, auch wenn die oben beschriebenen Linsengrößen und -beabstandungen für den beispielhaften Betriebsbereich verwendet werden, solche Größen und Beabstandungen bei Anordnungen, die ähnliche relative Parameter, aber eine größere oder kleinere Gesamtgröße aufweisen, maßstabsgetreu vergrößert oder verkleinert werden. Überdies kann eine hier verwendete und/oder beschriebene „Linsenbaugruppe“ aus einer oder mehreren diskreten Einzellinsen bestehen, die eine gewünschte optische Wirkung bereitstellen. Demgemäß soll die vorliegende Beschreibung lediglich beispielhaften Charakter aufweisen und sei der Umfang der vorliegenden Erfindung dadurch in keinster Weise eingeschränkt.In the foregoing, exemplary embodiments of the invention have been described in detail. Various modifications and additions may be made without departing from the spirit and scope of the present invention. Features of each of the various embodiments described above may be combined as appropriate with features of other described embodiments to provide a variety of feature combinations in corresponding new embodiments. It should also be understood that although the foregoing shows a number of separate embodiments of the apparatus and method of the present invention, what has been described herein is merely illustrative of the application of the principles of the present invention. For example, various directional and orientation-related expressions used herein, such as "vertical", "horizontal", "up", "down", "lower, -r / -s", "upper, -r / -s", "lateral," -r / -s "," front, -r / -s "," back, -r / -s "," left, -r / -s "," right, -r / -s "and the like only as relative references and not used as absolute orientations relative to a fixed coordinate system such as that of gravity. It is also contemplated that, although the imaged lens assembly is incorporated herein in a detachable lens unit, the system may also be used in a fixed and / or fixed mountable lens. Likewise, although the above-described lens sizes and spacings are used for the exemplary operating range, such sizes and spacings may be scaled up or down to scale for assemblies having similar relative parameters but greater or lesser overall size. Moreover, a "lens assembly" used and / or described herein may be comprised of one or more discrete lenslets that provide a desired optical effect. Accordingly, the present description is intended to be merely exemplary in nature and, in no way limit the scope of the present invention.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • US 14139867 [0033]US 14139867 [0033]
  • US 13800055 [0033]US 13800055 [0033]
  • US 14550709 [0034]US 14550709 [0034]

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Sichtsystem mit Driftausgleich umfassend: einen Bildsensor in funktionaler Verbindung mit einem Sichtsystemprozessor; eine Verstelllinsenbaugruppe, die ihre Form oder ihren Brechungsindex verändert; und eine Festlinsenbaugruppe, die dafür ausgelegt ist, eine Wirkung der Verstelllinsenbaugruppe über einen vorbestimmten Betriebsbereich des Objekts abzuschwächen.Vision system with drift compensation comprising: an image sensor in operative communication with a vision system processor; an adjustment lens assembly that changes its shape or refractive index; and a fixed lens assembly adapted to attenuate an effect of the adjustment lens assembly over a predetermined operating range of the object. Sichtsystem nach Anspruch 1, wobei die Verstelllinsenbaugruppe eine Flüssiglinsenbaugruppe umfasst.Visual system after Claim 1 wherein the adjustment lens assembly comprises a liquid lens assembly. Sichtsystem nach Anspruch 2, wobei sich die Flüssiglinsenbaugruppe über einen Bereich von ungefähr 20 Dioptrien verändern lässt.Visual system after Claim 2 , wherein the liquid lens assembly can be changed over a range of about 20 diopters. Sichtsystem nach Anspruch 1, wobei die Festlinsenbaugruppe eine positive optische Stärke definiert.Visual system after Claim 1 wherein the fixed lens assembly defines a positive optical power. Sichtsystem nach Anspruch 1, wobei die Festlinsenbaugruppe und die Verstelllinsenbaugruppe in einem Linsentubus untergebracht sind, welcher in Bezug auf ein Kamerabaugruppengehäuse und auf den Bildsensor abnehmbar ist, wobei sich der Bildsensor in dem Kamerabaugruppengehäuse befindet.Visual system after Claim 1 wherein the fixed lens assembly and the adjustment lens assembly are housed in a lens barrel detachable with respect to a camera assembly housing and the image sensor, the image sensor being in the camera assembly housing. Sichtsystem nach Anspruch 5, wobei das Kamerabaugruppengehäuse durch Kontaktflächen bzw. durch eine Kabelbaugruppe elektrisch mit der Verstelllinsenbaugruppe verbunden ist, um diese zu betreiben und/oder zu steuern.Visual system after Claim 5 wherein the camera assembly housing is electrically connected by contact surfaces or by a cable assembly with the Verstelllinsenbaugruppe to operate and / or to control these. Sichtsystem nach Anspruch 1, wobei die Festlinsenbaugruppe umfasst: (a) eine vordere Linse mit einer vorderen Konkavfläche und einer hinteren Konvexfläche und eine von der vorderen Linse beabstandete, mittige Bikonvexlinse, bzw. (b) eine vordere Bikonvexlinse und eine hintere Stapellinsenbaugruppe mit einer vorderen Positivlinse, einer mittigen Bikonkavlinse und einer hinteren Positivlinse, bzw. (c) eine vordere Plankonkavlinse und eine vordere Negativlinse, eine mittige Stapellinsenbaugruppe mit einer Bikonvexlinse und einer Plankonvexlinse sowie eine hintere Bikonvexlinse und eine hintere Positivlinse, bzw. (d) eine vordere Plankonvexlinse und eine vordere Positivlinse sowie eine hintere Positivlinse und eine hintere Negativlinse, bzw. (e) eine vordere Stapellinsenbaugruppe mit einer Bikonvexlinse und einer Bikonkavlinse sowie eine hintere Plankonvexlinse und eine hintere Negativlinse.Visual system after Claim 1 wherein the fixed lens assembly comprises: (a) a front lens having a front concave surface and a rear convex surface and a central biconvex lens spaced from the front lens, and (b) a front biconvex lens and a rear stacking lens assembly having a forward positive lens, a central one And (c) a front plano-concave lens and a front negative lens, a central stacking lens assembly with a biconvex lens and a plano-convex lens, a rear biconvex lens and a posterior positive lens, and (d) a front plano-convex lens and a front positive lens, respectively (e) a front stacking lens assembly having a biconvex lens and a bi-concave lens and a posterior plano-convex lens and a rear negative lens. Sichtsystem nach Anspruch 7, wobei zumindest eine Linse der Festlinsenbaugruppe ein Polymermaterial umfasst.Visual system after Claim 7 wherein at least one lens of the fixed lens assembly comprises a polymeric material. Sichtsystem nach Anspruch 7, wobei die Festlinsenbaugruppe einen effektiv nutzbaren Brennweitenbereich von ungefähr 0,3 Meter bis ungefähr 8 Meter definiert.Visual system after Claim 7 wherein the fixed lens assembly defines an effective focal length range of about 0.3 meters to about 8 meters. Sichtsystem nach Anspruch 1, wobei die Verstelllinsenbaugruppe benachbart zu einem Brennpunkt der Festlinsenbaugruppe gelegen ist.Visual system after Claim 1 wherein the adjustment lens assembly is located adjacent a focal point of the fixed lens assembly. Sichtsystem nach Anspruch 9, wobei es sich bei dem Brennpunkt entweder um einen vorderen Brennpunkt oder um einen hinteren Brennpunkt der Festlinsenbaugruppe handelt.Visual system after Claim 9 wherein the focus is either a front focus or a back focus of the fixed lens assembly. Sichtsystem nach Anspruch 1, wobei die Festlinsenbaugruppe eine vordere Linsenbaugruppe und eine hintere Linsenbaugruppe umfasst, wobei die Verstelllinsenbaugruppe zwischen diesen positioniert ist.Visual system after Claim 1 wherein the fixed lens assembly includes a front lens assembly and a rear lens assembly with the adjustment lens assembly positioned therebetween. Sichtsystem nach Anspruch 12, wobei die hintere Linsenbaugruppe eine positive optische Stärke definiert.Visual system after Claim 12 wherein the rear lens assembly defines a positive optical power. Sichtsystem nach Anspruch 12, wobei die vordere Linsenbaugruppe ein Paar von Linsen mit jeweils vorderen Konvexflächen und hinteren Konkavflächen sowie eine Linse mit entgegengesetzten Konkavflächen aufweist und die hintere Linsenbaugruppe eine Linse mit entgegengesetzten Konvexflächen aufweist.Visual system after Claim 12 wherein the front lens assembly comprises a pair of lenses each having front convex surfaces and rear concave surfaces and a lens having opposite concave surfaces and the rear lens assembly comprises a lens having opposite convex surfaces. Sichtsystem nach Anspruch 1, wobei die Festlinsenbaugruppe und die Verstelllinsenbaugruppe Teil einer Gesamtlinsenbaugruppe sind, die Licht auf den Bildsensor fokussiert, und eine optische Stärke der Gesamtlinsenbaugruppe vorwiegend durch eine optische Stärke der Festlinsenbaugruppe definiert ist.Visual system after Claim 1 wherein the fixed lens assembly and the adjustment lens assembly are part of an overall lens assembly that focuses light onto the image sensor and optical power of the overall lens assembly is primarily defined by optical strength of the fixed lens assembly. Verstelllinsensystem für ein Sichtsystem mit einem Bildsensor, welcher Bilddaten an einen Prozessor überträgt, umfassend: eine Verstelllinsenbaugruppe; und eine Festlinsenbaugruppe mit einem Brennpunkt, wobei die Verstelllinsenbaugruppe benachbart zu dem Brennpunkt gelegen ist, wobei die Festlinsenbaugruppe und die Verstelllinsenbaugruppe Teil einer Gesamtlinsenbaugruppe sind, die Licht auf den Bildsensor fokussiert, und eine optische Stärke der Gesamtlinsenbaugruppe vorwiegend durch eine optische Stärke der Positivlinsenbaugruppe definiert ist. An adjustment lens system for a vision system having an image sensor that transmits image data to a processor, comprising: an adjustment lens assembly; and a fixed lens assembly having a focal point, wherein the adjustment lens assembly is located adjacent to the focal point, the fixed lens assembly and the adjustment lens assembly being part of an overall lens assembly that focuses light onto the image sensor and optical power of the overall lens assembly is primarily defined by optical power of the positive lens assembly , Linsensystem nach Anspruch 16, wobei die Verstelllinsenbaugruppe eine Flüssiglinsenbaugruppe umfasst.Lens system after Claim 16 wherein the adjustment lens assembly comprises a liquid lens assembly. Linsensystem nach Anspruch 17, wobei sich die Flüssiglinsenbaugruppe über einen Bereich von ungefähr 20 Dioptrien verändern lässt.Lens system after Claim 17 , wherein the liquid lens assembly can be changed over a range of about 20 diopters. Linsensystem nach Anspruch 16, wobei die Festlinsen- und die Verstelllinsenbaugruppe in einem Linsentubus untergebracht sind, welcher in Bezug auf ein Kamerabaugruppengehäuse und auf den Bildsensor abnehmbar ist, wobei sich der Bildsensor in dem Kamerabaugruppengehäuse befindet.Lens system after Claim 16 wherein the fixed lens and the adjustment lens assembly are housed in a lens barrel detachable with respect to a camera assembly housing and the image sensor, the image sensor being in the camera assembly housing. Linsensystem nach Anspruch 19, wobei das Kamerabaugruppengehäuse durch Kontaktflächen bzw. durch eine Kabelbaugruppe elektrisch mit der Verstelllinsenbaugruppe verbunden ist, um diese zu betreiben und/oder zu steuern.Lens system after Claim 19 wherein the camera assembly housing is electrically connected by contact surfaces or by a cable assembly with the Verstelllinsenbaugruppe to operate and / or to control these. Linsensystem nach Anspruch 16, wobei die Festlinsenbaugruppe umfasst: (a) eine vordere Linse mit einer vorderen Konkavfläche und einer hinteren Konvexfläche und eine von der vorderen Linse beabstandete, mittige Bikonvexlinse, bzw. (b) eine vordere Bikonvexlinse und eine hintere Stapellinsenbaugruppe mit einer vorderen Positivlinse, einer mittigen Bikonkavlinse und einer hinteren Positivlinse, bzw. (c) eine vordere Plankonkavlinse und eine vordere Negativlinse, eine mittige Stapellinsenbaugruppe mit einer Bikonvexlinse und einer Plankonvexlinse sowie eine hintere Bikonvexlinse und eine hintere Positivlinse, bzw. (d) eine vordere Plankonvexlinse und eine vordere Positivlinse sowie eine hintere Positivlinse und eine hintere Negativlinse, bzw. (e) eine vordere Stapellinsenbaugruppe mit einer Bikonvexlinse und einer Bikonkavlinse sowie eine hintere Plankonvexlinse und eine hintere Negativlinse.Lens system after Claim 16 wherein the fixed lens assembly comprises: (a) a front lens having a front concave surface and a rear convex surface and a central biconvex lens spaced from the front lens, and (b) a front biconvex lens and a rear stacking lens assembly having a forward positive lens, a central one And (c) a front plano-concave lens and a front negative lens, a central stacking lens assembly with a biconvex lens and a plano-convex lens, a rear biconvex lens and a posterior positive lens, and (d) a front plano-convex lens and a front positive lens, respectively (e) a front stacking lens assembly having a biconvex lens and a bi-concave lens and a posterior plano-convex lens and a rear negative lens.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111638039A (en) * 2020-04-20 2020-09-08 中国科学技术大学智慧城市研究院(芜湖) Laser speckle measurement system based on human visual characteristics

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10349293B4 (en) * 2003-10-23 2010-10-21 Carl Zeiss Surgical Gmbh Stereo Microscopy System and Stereo Microscopy Method
US7436587B2 (en) * 2006-03-23 2008-10-14 Mitutoyo Corporation Variable focal length constant magnification lens assembly
CN101821658B (en) * 2007-12-04 2014-02-26 黑眼睛光学有限公司 Zoom lens and camera system
US20100060991A1 (en) * 2008-09-11 2010-03-11 Omnivision Technologies, Inc. Electrically-Controlled, Variable Focal Length Liquid-Based Optical Imaging Apparatus and Method
US8659835B2 (en) 2009-03-13 2014-02-25 Optotune Ag Lens systems and method
JP2011013583A (en) * 2009-07-03 2011-01-20 Sony Corp Zoom lens, camera module and electronic equipment
US8154810B2 (en) * 2009-07-16 2012-04-10 Microscan Systems, Inc. Optical assemblies for adjusting working distance and field of view in an imaging system
US9304319B2 (en) * 2010-11-18 2016-04-05 Microsoft Technology Licensing, Llc Automatic focus improvement for augmented reality displays
US8576390B1 (en) * 2012-07-31 2013-11-05 Cognex Corporation System and method for determining and controlling focal distance in a vision system camera
US9575221B2 (en) * 2013-12-31 2017-02-21 Cognex Corporation Systems and methods reduce temperature induced drift effects on a liquid lens
US10830927B2 (en) 2014-05-06 2020-11-10 Cognex Corporation System and method for reduction of drift in a vision system variable lens
FR3029644B1 (en) * 2014-12-04 2018-01-12 Webster Capital Llc AUTOFOCUS CAMERA AND VARIABLE FOCAL OPTICAL DEVICE INTENDED TO BE INTEGRATED WITH SUCH A CAMERA
CN106324815B (en) * 2015-06-26 2019-03-26 浙江大华技术股份有限公司 A kind of zoom-lens system and camera lens

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