[實(shí)用新型]測(cè)徑儀上使用的遠(yuǎn)心成像鏡頭

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201020628709.3
• 申請(qǐng)日: 2010-11-27
• 公開（公告）號(hào): CN201892779U
• 公開（公告）日: 2011-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 婁霆;武傳華;陸后兵;王俊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 合肥市百勝科技發(fā)展股份有限公司
• 主分類號(hào): G02B13/22
• 分類號(hào): G02B13/22;G02B13/00;G02B7/00;G02B7/182;G01B11/08
• 代理公司: 合肥誠興知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34109
• 代理人: 湯茂盛

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及光學(xué)檢測(cè)儀器設(shè)備上的遠(yuǎn)心成像鏡頭或稱遠(yuǎn)心成像系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在冶金尤其是鋼鐵行業(yè)中，需要對(duì)軋制過程過程中的軋機(jī)出口的線棒材進(jìn)行在線的、即時(shí)的直徑檢測(cè)，以便發(fā)現(xiàn)線棒材尺寸偏差時(shí)能及時(shí)調(diào)整和控制軋機(jī)，保證軋制的成品率。但現(xiàn)有技術(shù)中的測(cè)徑儀是通過沿線棒材周向設(shè)置多個(gè)光學(xué)成像單元，然后將各單元的成像擬合得到檢測(cè)結(jié)果，其原理就要求成像單元盡肯能多，其檢測(cè)結(jié)果才能越準(zhǔn)確，但現(xiàn)實(shí)是其檢測(cè)單元的數(shù)量畢竟是有限的，所以其檢測(cè)精度也難以提高，檢測(cè)結(jié)果對(duì)軋機(jī)控制的指導(dǎo)意義不大，并不能起到提高產(chǎn)品質(zhì)量的作用。

為了獲得清晰的影像，光學(xué)成像單元中所使用的遠(yuǎn)心成像鏡頭的長(zhǎng)度尺寸需要足夠長(zhǎng)，測(cè)徑設(shè)備整體尺寸大。因?yàn)檐堜撌窃诟邷亍⒏邼窈头蹓m很重的環(huán)境中進(jìn)行的，測(cè)徑設(shè)備尺寸太大時(shí)，設(shè)備的冷卻、清潔等等難度也加大，使得設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性下降。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的就是提供一種整體尺寸更小的在測(cè)徑儀上使用的遠(yuǎn)心成像鏡頭。

采用的方案就是：一種測(cè)徑儀上使用的遠(yuǎn)心成像鏡頭，其特征在于：包括物方遠(yuǎn)心成像鏡頭和與之對(duì)應(yīng)的像方遠(yuǎn)心成像鏡頭，所述的兩鏡頭之間設(shè)置可調(diào)光闌以及用于反射光線的轉(zhuǎn)直反射鏡，主光線由物方遠(yuǎn)心成像鏡頭進(jìn)入經(jīng)轉(zhuǎn)直反射鏡反射后通過像方遠(yuǎn)心成像鏡頭射出。

這樣的測(cè)徑儀上使用的遠(yuǎn)心成像鏡頭因?yàn)橛修D(zhuǎn)直鏡的存在，那么鏡頭內(nèi)的主光線就會(huì)在轉(zhuǎn)直反射鏡處發(fā)生反射，主光線將不再是長(zhǎng)直的狀態(tài)，二是呈彎折狀態(tài)，那么在保證主光線的路徑長(zhǎng)度，也就是保證鏡頭的必要尺寸不變的情況下，鏡頭的外形長(zhǎng)度尺寸可以更小，結(jié)構(gòu)更緊湊，便于布置到測(cè)徑設(shè)備中，尤其是適合布置到轉(zhuǎn)盤式測(cè)徑儀中，也就是也就是光學(xué)成像裝置固定在轉(zhuǎn)盤上，轉(zhuǎn)盤與線棒材同軸布置并可轉(zhuǎn)動(dòng)的測(cè)徑設(shè)備中。檢測(cè)時(shí)，光學(xué)成像裝置隨轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)而圍繞線棒材運(yùn)動(dòng)，并從線棒材徑向的不同角獲取圖像，這樣的測(cè)徑儀因?yàn)槌上竦臄?shù)量相比固定結(jié)構(gòu)的測(cè)徑儀可以呈幾何級(jí)數(shù)增長(zhǎng)，其檢測(cè)的準(zhǔn)確性顯著提高。同時(shí)這種遠(yuǎn)心成像鏡頭固定到轉(zhuǎn)盤上之后，使得轉(zhuǎn)盤的尺寸沒有增大，裝置在轉(zhuǎn)盤上可以盡可能集中布置，使轉(zhuǎn)盤整體重心接近轉(zhuǎn)盤中心，便于轉(zhuǎn)盤配重，利于轉(zhuǎn)盤平穩(wěn)轉(zhuǎn)動(dòng)，保證測(cè)徑儀運(yùn)行的穩(wěn)定性；而且因?yàn)檐堜撌窃诟邷亍⒏邼窈头蹓m很重的環(huán)境中進(jìn)行的，這樣整體尺寸小的測(cè)徑儀也避免了因測(cè)徑設(shè)備整體尺寸增大而造成的冷卻、清潔困難，這又進(jìn)一步提高了測(cè)徑儀的運(yùn)行穩(wěn)定性。利用本實(shí)用新型的遠(yuǎn)心成像鏡頭的旋轉(zhuǎn)式測(cè)徑儀具有優(yōu)越的技術(shù)性能。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型的主視圖；

圖3是圖2的俯視圖；

圖4是圖2中的A-A向視圖。

具體實(shí)施方式

如圖1到4所示的一種測(cè)徑儀上使用的遠(yuǎn)心成像鏡頭，包括物方遠(yuǎn)心成像鏡頭10和與之對(duì)應(yīng)的像方遠(yuǎn)心成像鏡頭20，所述的兩鏡頭之間設(shè)置可調(diào)光闌30以及用于反射光線的轉(zhuǎn)直反射鏡40，主光線由物方遠(yuǎn)心成像鏡頭10進(jìn)入經(jīng)轉(zhuǎn)直反射鏡40反射后通過像方遠(yuǎn)心成像鏡頭20射出。只要主光線經(jīng)過轉(zhuǎn)直反射鏡40的反射作用，根據(jù)三角形的兩邊長(zhǎng)度之和大于第三邊的原理，在鏡頭光學(xué)系統(tǒng)的光軸長(zhǎng)度不變的情況下，這樣的彎折狀光軸所占用的空間尺寸更集中，相應(yīng)的鏡頭結(jié)構(gòu)更緊湊。便于布置到測(cè)徑儀，尤其是旋轉(zhuǎn)式的測(cè)徑儀中，既便于轉(zhuǎn)盤的配重，同時(shí)又減小裝置外形尺寸，便于降溫和除塵，確保測(cè)徑儀的工作穩(wěn)定性。

更好的是：所述的轉(zhuǎn)直反射鏡40的鏡面的法線與主光線的夾角約45°，也就是盡量為45°。也就是入射主光線與出射主光線的夾角為直角，或者說整個(gè)鏡頭的光軸呈直角彎折。這樣整個(gè)鏡頭的尺寸可以最小。

至于物方遠(yuǎn)心成像鏡頭10和像方遠(yuǎn)心成像鏡頭20、可調(diào)光闌30本身可以是多種現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)，只要能接收經(jīng)過待檢線棒材的平行光線即可。之所以采用遠(yuǎn)心成像鏡頭是因?yàn)椋浩淇烧{(diào)光闌30放置在物方遠(yuǎn)心成像鏡頭10的像方焦平面上，這樣即使物距發(fā)生改變，像距也發(fā)生改變，但像高并沒有發(fā)生改變，即測(cè)得的物體尺寸不會(huì)變化；也就是畸變極小甚至無畸變。同時(shí)可調(diào)光闌30位于像方遠(yuǎn)心鏡頭20的物方焦平面上，使像方主光線平行于光軸，從而即使接收遠(yuǎn)心鏡頭出射光線的鏡頭，如CCD鏡頭的安裝位置有改變，在CCD芯片上投影成像的大小也不變。這樣的優(yōu)點(diǎn)就是，使相機(jī)的芯片獲得均勻的光線，因?yàn)橹挥衅叫杏诠廨S的光線才能入射在CCD/CMOS芯片前面的微型鏡片上。從而使圖像不會(huì)出現(xiàn)陰影。整體來說就是采用物方遠(yuǎn)心鏡頭10和像方遠(yuǎn)心鏡頭20的雙向遠(yuǎn)心鏡頭，這樣畸變小，景深大，克服了熱軋線棒材的高速運(yùn)動(dòng)和彈跳對(duì)測(cè)量精度的影響，確保檢測(cè)可靠性。