[發(fā)明專利]一種低畸變高清工業(yè)用鏡頭及其工作方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910719129.0
• 申請(qǐng)日: 2019-08-06
• 公開（公告）號(hào): CN110488458A
• 公開（公告）日: 2019-11-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏雄斌;李俊攀;黃滔
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 福建福光天瞳光學(xué)有限公司
• 主分類號(hào): G02B13/00
• 分類號(hào): G02B13/00;G02B7/02;G02B7/04;G02B7/00;G02B27/00
• 代理公司: 35100 福州元?jiǎng)?chuàng)專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 陳方淮;蔡學(xué)俊<國際申請(qǐng)>=<國際公布>

本發(fā)明涉及一種低畸變高清工業(yè)用鏡頭及其工作方法，所述鏡頭的光學(xué)系統(tǒng)包括沿光線自前向后入射方向依次設(shè)置的負(fù)光焦度的前組A、可變光闌和正光焦度的后組B，所述前組A自前向后依次設(shè)置有正月牙型透鏡A?1、由正月牙型透鏡A?2和負(fù)月牙型透鏡A?3密接的第一膠合組，所述后組B自前向后依次設(shè)置有由負(fù)月牙型透鏡B?1和正月牙型透鏡B?2密接的第二膠合組、雙凸透鏡B?3、雙凸透鏡B?4。本發(fā)明鏡頭合理優(yōu)化了前、后組的光焦度，采用兩枚膠合組完美的校正了該光學(xué)系統(tǒng)的象差，使鏡頭的分辨率高達(dá)800萬像素，實(shí)現(xiàn)200mm物距的高清成像且光學(xué)畸變小于1.3%，成像上減少了畸變。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種低畸變高清工業(yè)用鏡頭及其工作方法。

背景技術(shù)

隨著人工智能物流時(shí)代的到來，原有依賴人力的物流行業(yè)，正逐步從勞動(dòng)密集型向技術(shù)密集型轉(zhuǎn)變，從傳統(tǒng)模式向機(jī)器人智能物流升級(jí)。而機(jī)器人作為貨物運(yùn)輸?shù)奈锢磔d體，其人工智能捕捉、圖像智能識(shí)別等先進(jìn)技術(shù)，離不開機(jī)器視覺系統(tǒng)的功勞，它為工業(yè)機(jī)器人賦予了智慧，讓它們具備自主的判斷和行為，能適應(yīng)不同的應(yīng)用場(chǎng)景、商品形態(tài)并完成各種復(fù)雜的任務(wù)。另外，隨著各芯片行業(yè)的不斷創(chuàng)新和發(fā)展，對(duì)機(jī)器視覺鏡頭分辨率、畸變、工作距離等都提出了更高的要求。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種分辨率高，畸變低，可實(shí)現(xiàn)高清成像的低畸變高清工業(yè)用鏡頭及其工作方法，滿足人工智能物流的使用要求。

本發(fā)明采用以下方案實(shí)現(xiàn)：一種低畸變高清工業(yè)用鏡頭，所述鏡頭的光學(xué)系統(tǒng)包括沿光線自前向后入射方向依次設(shè)置的負(fù)光焦度的前組A、可變光闌和正光焦度的后組B，所述前組A自前向后依次設(shè)置有正月牙型透鏡A-1、由正月牙型透鏡A-2和負(fù)月牙型透鏡A-3密接的第一膠合組，所述后組B自前向后依次設(shè)置有由負(fù)月牙型透鏡B-1和正月牙型透鏡B-2密接的第二膠合組、雙凸透鏡B-3、雙凸透鏡B-4。

進(jìn)一步的，所述正月牙型透鏡28與第一膠合組之間的空氣間隔為0.10mm，前組A與可變光闌之間的空氣間隔為4.40mm，所述可變光闌與后組B之間的空氣間隔為2.8mm，所述第二膠合組和雙凸透鏡B-3之間的空氣間隔為0.10mm，雙凸透鏡B-3和雙凸透鏡B-4之間的空氣間隔為1.50~4.50mm。

進(jìn)一步的，所述鏡頭的機(jī)械結(jié)構(gòu)包括主鏡筒，所述主鏡筒內(nèi)安裝有可相對(duì)主鏡筒前后移動(dòng)的后組鏡筒，所述后組鏡筒前端安裝有前組鏡筒，所述主鏡筒后端安裝有連接座，所述前組A安裝于前組鏡筒中，所述后組B中的第二膠合組和雙凸透鏡B-3安裝于后組鏡筒中，后組B中的雙凸透鏡B-4安裝于連接座中，所述連接座外周部設(shè)置有與相機(jī)連接的螺紋接口。

進(jìn)一步的，所述后組鏡筒前部外套有與其螺紋配合的聚焦轉(zhuǎn)輪，所述聚焦轉(zhuǎn)輪上外套有與其同步轉(zhuǎn)動(dòng)的聚焦環(huán)，所述聚焦環(huán)安裝于主鏡筒前端并與主鏡筒旋轉(zhuǎn)配合。

進(jìn)一步的，所述可變光闌安裝于前組鏡筒后端，前組鏡筒后端還安裝有用以帶動(dòng)可變光闌轉(zhuǎn)動(dòng)的光闌轉(zhuǎn)盤，所述主鏡筒外周部設(shè)置有與其選擇配合的光闌調(diào)節(jié)環(huán)，所述光闌調(diào)節(jié)環(huán)經(jīng)穿過主鏡筒的光闌導(dǎo)釘與所述光闌轉(zhuǎn)盤的搖柄相連接。

本發(fā)明另一技術(shù)方案：一種如上所述低畸變高清工業(yè)用鏡頭的工作方法，通過旋轉(zhuǎn)聚焦環(huán)來帶動(dòng)聚焦轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，使前組鏡筒和后組鏡筒發(fā)生軸向移動(dòng)，以達(dá)到鏡頭調(diào)焦目的，當(dāng)調(diào)節(jié)到所需物距時(shí)將聚焦轉(zhuǎn)輪緊固鎖緊；通過轉(zhuǎn)動(dòng)光闌調(diào)節(jié)環(huán)，經(jīng)光闌導(dǎo)釘帶動(dòng)光闌轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)光圈孔徑的大小變換，當(dāng)調(diào)節(jié)到所需光圈孔徑時(shí)將光闌調(diào)節(jié)環(huán)緊固鎖緊。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：本鏡頭光學(xué)系統(tǒng)中通過合理選配前、后組七片五組光學(xué)玻璃材料，并合理優(yōu)化了前、后組的光焦度，采用兩枚膠合組完美的校正了該光學(xué)系統(tǒng)的象差，使鏡頭的分辨率高達(dá)800萬像素，滿足人工智能物流高分辨率的要求；光學(xué)調(diào)焦采用了半組移動(dòng)的調(diào)焦方式，從而實(shí)現(xiàn)200mm物距的高清成像且光學(xué)畸變小于1.3%（如圖4），成像上減少了畸變，滿足人工智能物流低畸變的要求。