[實用新型]大靶面機器視覺鏡頭的光學系統

有效

• 申請號: 201821185325.1
• 申請日: 2018-07-25
• 公開（公告）號: CN208672894U
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發明（設計）人: 林佳敏;曾振煌
• 申請（專利權）人: 廣東奧普特科技股份有限公司
• 主分類號: G02B13/00
• 分類號: G02B13/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 潘俊達

本實用新型公開了大靶面機器視覺鏡頭的光學系統，包括由物方到像方的具有正光焦度、彎月結構的第一透鏡G1，具有正光焦度、彎月結構的第二透鏡G2，具有負光焦度、彎月結構的第三透鏡G3，具有正光焦度、雙凸結構的第四透鏡G4，具有負光焦度、彎月結構的第五透鏡G5，具有負光焦度、雙凹結構的第六透鏡G6和具有正光焦度、雙凸結構的第七透鏡G7，光學系統的焦距為f，與第一透鏡G1的焦距f1之間滿足關系式：0.8<|f1/f|<1.2，光學系統的靶面為2y，與焦距f滿足以下關系式：2y/f＞0.85。本實用新型能夠匹配分辨率8k以上、像元尺寸7μm的線陣相機，實現0.04X—0.33X的寬工作距離的高質量成像。

技術領域

本實用新型涉及鏡頭技術領域，具體涉及大靶面機器視覺鏡頭的光學系統。

背景技術

機器視覺就是用機器代替人眼來做測量和判斷。機器視覺系統是指通過圖像感應裝置(分CMOS和CCD兩種)將被攝取目標轉換成圖像信號，傳送給專用的圖像處理系統，根據像素分布和亮度、顏色等信息，轉變成數字化信號；圖像系統對這些信號進行各種運算來抽取目標的特征，進而根據判別的結果來控制現場的設備。

在工業自動化的大背景下，機器視覺需求與日俱增。在高精度測量領域，通常采用線陣型相機，如電子制造、食品包裝和質量保證、工件定位測量、缺陷檢測等眾多行業內，被檢測的物體通常勻速運動，利用一臺或多臺線陣相機對其逐行連續掃描，掃描后，可以對單行圖像進行處理，或者對由多行組成的面陣圖像進行處理。與之相對應的，陣型相機需要配置線掃定焦機器視覺鏡頭，然而國內現有的線掃鏡頭普遍存在適用工作距離范圍小，工作距離改變會使像質降低等缺陷，導致線掃鏡頭專款專用，以鏡頭為中心來選擇配合能適用的工作條件，大大地限制了應用場合。

實用新型內容

本實用新型的目的在于：針對現有技術的不足，而提供一種大靶面，寬工作距離，能夠匹配像元尺寸7μm以上的線陣相機的機器視覺鏡頭的光學系統。

為實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案：

大靶面機器視覺鏡頭的光學系統，包括由物方到像方的具有正光焦度、彎月結構的第一透鏡G1，具有正光焦度、彎月結構的第二透鏡G2，具有負光焦度、彎月結構的第三透鏡G3，具有正光焦度、雙凸結構的第四透鏡G4，具有負光焦度、彎月結構的第五透鏡G5，具有負光焦度、雙凹結構的第六透鏡 G6和具有正光焦度、雙凸結構的第七透鏡G7，所述光學系統的焦距為f，與所述第一透鏡G1的焦距f1之間滿足關系式：0.8<|f1/f|<1.2，所述光學系統的靶面為2y，與焦距f滿足以下關系式：2y/f＞0.85。

作為本實用新型所述的大靶面機器視覺鏡頭的光學系統的一種改進，所述第二透鏡G2與第三透鏡G3組成第一膠合透鏡B1，所述第一膠合透鏡B1 的焦距為fB1；所述第四透鏡G4與第五透鏡G5組成第一膠合透鏡B2，所述第一膠合透鏡B2的焦距為fB2；所述第六透鏡G6與第七透鏡G7組成第三膠合透鏡B3，所述第三膠合透鏡B3的焦距為fB3；fB1、fB2和fB3分別與焦距f之間滿足關系式：0.6<|fB1/f|<0.9；0.75<|fB2/f|<1.1；1.8<|fB3/f|<2.4。

作為本實用新型所述的大靶面機器視覺鏡頭的光學系統的一種改進，所述第一透鏡G1的折射率為n1，阿貝數為v1，其滿足關系式：1.95<n1<2.05； 20<v1<30。

作為本實用新型所述的大靶面機器視覺鏡頭的光學系統的一種改進，所述第二透鏡G2的折射率為n2，阿貝數為v2，其滿足關系式：1.55<n2<1.65； 60<v2<70。

作為本實用新型所述的大靶面機器視覺鏡頭的光學系統的一種改進，所述第三透鏡G3的折射率為n3，阿貝數為v3，其滿足關系式：1.75<n3<1.85； 20<v3<30。