[實用新型]一種大視場機器視覺鏡頭

有效

• 申請號: 201920519970.0
• 申請日: 2019-04-17
• 公開（公告）號: CN210181286U
• 公開（公告）日: 2020-03-24
• 發明（設計）人: 曾振煌;林佳敏;盧盛林
• 申請（專利權）人: 奧普特視覺科技（蘇州）有限公司
• 主分類號: G02B13/00
• 分類號: G02B13/00;G02B13/06
• 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;王滔

本實用新型屬于鏡頭技術領域，具體涉及一種大視場機器視覺鏡頭的光學系統，包括由物方到像方依次設置第一透鏡組S1、光闌、第二透鏡組S2、第三透鏡組S3，所述光學系統的焦距f，所述第一透鏡組S1的焦距f₁，所述第二透鏡組S2的焦距f₂，所述第三透鏡組S3的焦距f₃，分別滿足關系式：1<|f₁/f|<1.4；1.90<|f₂/f|<2.35；4.4<|f₃/f|<5.6。本實用新型實現了焦距為25mm的高像素大視場機器視覺鏡頭的光學系統，最大成像面為視場角＞80°，能夠與5μm大小的像元尺寸相匹配。

技術領域

本實用新型屬于鏡頭技術領域，具體涉及一種大視場機器視覺鏡頭。

背景技術

在工業自動化的背景下，機器視覺系統占有極為重要的地位，其主要作用在于使用機器對目標件進行自動測量、判斷和檢測缺陷等，減小或消除人為操作時的誤判，提高測量精度和穩定性。而機器視覺鏡頭作為視覺系統的核心部件，其成像的質量是機器視覺系統成敗的關鍵因素。而機器視覺需求與日俱增，特別是在電子制造、液晶屏缺陷檢測，手機觸摸屏線路、尺寸等的測量以及食品包裝等眾多行業中，對機器視覺鏡頭的要求也越來越高，總希望機器視覺鏡頭能支持靶面大、大視野、像素高等特性。

目前，市面上的機器視覺鏡頭，如公開號為“CN107577032A”的專利，該鏡頭畸變率為20％，光學畸變大，失真程度較高；如公開號為“CN108319004A”的專利，該鏡頭畸變率控制在5％，光學畸變較大；且含有非球面透鏡加工成本大，不能滿足現有市場的需求；又如公開號為“CN108490583A”的專利，該鏡頭支持的靶面小，且采用非球面結構，增大加工成本。

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，提供一種大靶面、高像素、能夠與5μm大小的像元尺寸相匹配的大視場機器視覺鏡頭，滿足工業發展需求。

為了實現上述目的，本實用新型采用以下技術方案：

一種大視場機器視覺鏡頭，包括機械系統及安裝于所述機械系統內部的光學系統，所述光學系統由物方到像方依次設置第一透鏡組S1、光闌、第二透鏡組S2、第三透鏡組S3，第三透鏡組S3為固定設置，第一透鏡組S1、光闌和第二透鏡組S2為移動設置，當工作距離改變時，第一透鏡組S1、光闌和第二透鏡組S2通過前后移動的方式來對焦；

所述第一透鏡組S1包括具有負光焦度及彎月結構的第一透鏡G1、具有負光焦度及雙凹結構的第二透鏡G2、具有正光焦度及雙凸結構的第三透鏡G3、具有負光焦度及彎月結構的第四透鏡G4、具有負光焦度及彎月結構的第五透鏡G5、具有正光焦度及雙凸結構的第六透鏡G6；

所述第二透鏡組S2包括具有正光焦度及雙凸結構的第七透鏡G7、具有負光焦度及雙凹結構的第八透鏡G8、具有正光焦度及雙凸結構的第九透鏡G9；

所述第三透鏡組S3包括具有負光焦度及彎月結構的第十透鏡G10、具有負光焦度及彎月結構的第十一透鏡G11、具有正光焦度及雙凸結構的第十二透鏡G12；

所述光學系統的焦距f，所述第一透鏡組S1的焦距f₁，所述第二透鏡組S2的焦距f₂，所述第三透鏡組S3的焦距f₃，分別滿足關系式：1<|f₁/f|<1.4；1.90<|f₂/f|<2.35；4.4<|f₃/f|<5.6。

作為本實用新型所述的大視場機器視覺鏡頭的改進，所述光學系統的第十二透鏡G12到像面的距離即光學后截距BFL與所述光學系統的焦距f，滿足關系式：|BFL/f|＜1.5。