[發明專利]一種大靶面大視角機器視覺鏡頭

在審

• 申請號: 202110081672.X
• 申請日: 2021-01-21
• 公開（公告）號: CN112731639A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 虞翔;宋喆男;梁宏皓;湯熙斌
• 申請（專利權）人: 江西鳳凰光學科技有限公司
• 主分類號: G02B15/17
• 分類號: G02B15/17
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 楊天嬌

本發明公開了一種大靶面大視角機器視覺鏡頭，包括從物面至像面依次設置的第一透鏡組G₁、第二透鏡組G₂和具有正光焦度的第三透鏡組G₃，調焦時，第一透鏡組G₁和第三透鏡組G₃相對像面固定，第二透鏡組G₂沿光軸移動。該鏡頭通過合理控制各透鏡組的焦距比、透鏡形狀和光焦度，可在寬工作距范圍內實現高質量成像，畸變小、解像力高，具有大靶面、大視角、高像素性能，且易于實現鏡頭的小型輕量化。

技術領域

本發明屬于鏡頭技術領域，具體涉及一種大靶面大視角機器視覺鏡頭。

背景技術

機器視覺是指用機器代替人眼進行測量和判斷。視覺鏡頭捕捉畫面，通過工業相機等圖像攝取裝置，將被攝取目標轉換成圖像信號，然后通過圖像處理系統，對這些信號進行運算并抽取目標特征，如位置、尺寸、外觀等，再根據預設條件輸出結果，實現自動識別、判斷、測量等功能。

現有的機器視覺鏡頭普遍存在支持靶面小，像素低，視場角小，畸變大等不同種類或不同程度的缺憾。因此隨著芯片技術的發展，檢測水平的提高，對于小尺寸、大靶面、大視角、高像素、低畸變的機器視覺鏡頭的研發更為迫切。

發明內容

本發明的目的在于針對上述問題，提出一種大靶面大視角機器視覺鏡頭，各工作距下畸變小、解像力高，滿足大靶面、大視角、高像素的需求。

為實現上述目的，本發明所采取的技術方案為：

本發明提出的一種大靶面大視角機器視覺鏡頭，包括從物面至像面依次設置的第一透鏡組G₁、第二透鏡組G₂和具有正光焦度的第三透鏡組G₃，調焦時，第一透鏡組G₁和第三透鏡組G₃相對像面固定，第二透鏡組G₂沿光軸移動；

大靶面大視角機器視覺鏡頭還滿足如下條件：

其中，f₁為第一透鏡組G₁的焦距，f₂為第二透鏡組G₂的焦距，f₁₂為第一透鏡組G₁和第二透鏡組G₂的合成焦距，f為光學系統焦距。

優選地，第一透鏡組G₁包括從物面至像面依次設置的具有正光焦度的光學元件L₁₁、具有負光焦度的光學元件L₁₂、具有負光焦度的光學元件L₁₃、具有負光焦度的光學元件L₁₄和具有負光焦度的光學元件L₁₅，且滿足如下條件：

其中，f_a為光學元件L₁₁、光學元件L₁₂、光學元件L₁₃、光學元件L₁₄和光學元件L₁₅的合成焦距。

優選地，第一透鏡組G₁還包括從物面至像面依次設置的光學元件L₁₆和光學元件L₁₇，光學元件L₁₆位于光學元件L₁₅的像面側且為膠合透鏡組，光學元件L₁₇為單透鏡。

優選地，第一透鏡組G₁還包括位于光學元件L₁₇像面側的光學元件L₁₈，光學元件L₁₈為單透鏡。

優選地，光學元件L₁₁為凸面朝向物面的彎月形透鏡，并滿足如下條件：