[發明專利]一種高分辨率高照度的機器視覺系統及其制造方法

在審

• 申請號: 202011335287.5
• 申請日: 2020-11-24
• 公開（公告）號: CN112363301A
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發明（設計）人: 李俊攀;謝建城
• 申請（專利權）人: 福建福光天瞳光學有限公司
• 主分類號: G02B13/00
• 分類號: G02B13/00;G02B7/02;G02B1/00;G02B27/00
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 吳志龍;蔡學俊

1.一種高分辨率高照度的機器視覺系統，其特征在于，所述鏡頭的光學系統中沿光線從左向右入射方向依次設有前透鏡組A、光闌、后透鏡組B、平板保護玻璃，所述前透鏡組A包括依次設置的光焦度為正的月牙形透鏡A1，光焦度為正的月牙形透鏡A2，光焦度為負的月牙形透鏡A3；所述后透鏡組B依次包括光焦度為負的雙凹形透鏡B1，光焦度為正的月牙形透鏡B2，光焦度為正的雙凸形透鏡B3及光焦度為正的月牙形透鏡B4，光學系統的前透鏡組A光焦度為負，后透鏡組B光焦度為正。

2.根據權利要求1所述的一種高分辨率高照度的機器視覺系統，其特征在于，前組月牙形透鏡A1到月牙形透鏡A2的空氣距離為0.1mm，月牙形透鏡A3到光闌的空氣距離為1.467mm，光闌到雙凹形透鏡B1的空氣距離為5.231mm，雙凹形透鏡B1到月牙形透鏡B2的空氣距離為0.584mm，月牙形透鏡B2到雙凸形透鏡B3的空氣距離為0.1mm，月牙形透鏡B4到平板保護玻璃為10mm。

3.根據權利要求1所述的一種高分辨率高照度的機器視覺系統，其特征在于，所述光焦度為正的月牙形透鏡A2其材料為鑭冕玻璃，光焦度為負的月牙形透鏡A3其材料為鑭火石玻璃，其通過光學膠水組合成膠合片。

4.根據權利要求1所述的一種高分辨率高照度的機器視覺系統，其特征在于，雙凸形透鏡B3與月牙形透鏡B4之間空氣距離為1.831 mm ～12.088 mm之間變化。

5.根據權利要求1所述的一種高分辨率高照度的機器視覺系統，其特征在于，光闌對應光圈數值為2.8～16；焦距為25mm，光學畸變≤-0.5%。

6.根據權利要求1所述的一種高分辨率高照度的機器視覺系統，其特征在于，物距為無窮遠時，鏡頭光學總長TTL≤34mm，光學后焦≥10mm，照度＞98%。

7.根據權利要求1所述的一種高分辨率高照度的機器視覺系統，其特征在于，雙凸形透鏡B3的物側面的曲率半徑R6與月牙形透鏡B4的像側面的曲率半徑R7滿足1.2＜(R6+R7)/(R6-R7)＜1.8；

設光學系統焦距為f時，月牙形透鏡A1，月牙形透鏡A2，月牙形透鏡A3，雙凹形透鏡B1，月牙形透鏡B2，雙凸形透鏡B3及月牙形透鏡B4的焦距依次為f1、f1、f2、f3、f4、f5、f6、f7，其中：

0.7＜|f1/f|＜1.5；0.5＜|f2/f|＜1.3；

0.1＜|f3/f|＜0.6；0.3＜|f4/f|＜1.0；

1.0＜|f5/f|＜1.7；0.3＜|f6/f|＜1.0；

2.2＜|f7/f|＜3.3；

設月牙形透鏡A1，月牙形透鏡A2，月牙形透鏡A3，雙凹形透鏡B1，月牙形透鏡B2，雙凸形透鏡B3及月牙形透鏡B4的焦距依次為依次為n1、n2、n3、n4、n5、n6、n7，其中：

1.70＜n1＜1.80；1.72＜n2＜1.83；

1.60＜n3＜1.75；1.65＜n4＜1.75；

1.80＜n5＜1.93；1.71＜n6＜1.83；

1.36＜n7＜1.53。

8.一種高分辨率高照度的機器視覺制造方法，其特征在于，包括所述鏡頭的光學系統中沿光線從左向右入射方向依次設有前透鏡組A、光闌、后透鏡組B、平板保護玻璃，所述前透鏡組A包括依次設置的光焦度為正的月牙形透鏡A1，光焦度為正的月牙形透鏡A2，光焦度為負的月牙形透鏡A3；所述后透鏡組B依次包括光焦度為負的雙凹形透鏡B1，光焦度為正的月牙形透鏡B2，光焦度為正的雙凸形透鏡B3及光焦度為正的月牙形透鏡B4，光學系統的前透鏡組A光焦度為負，后透鏡組B光焦度為正；

前組月牙形透鏡A1到月牙形透鏡A2的空氣距離為0.1mm，月牙形透鏡A3到光闌的空氣距離為1.467mm，光闌到雙凹形透鏡B1的空氣距離為5.231mm，雙凹形透鏡B1到月牙形透鏡B2的空氣距離為0.584mm，月牙形透鏡B2到雙凸形透鏡B3的空氣距離為0.1mm，月牙形透鏡B4到平板保護玻璃為10mm。