一种小型长焦宽工作距机器视觉镜头制造技术

本发明专利技术涉及镜头技术领域，尤其涉及一种小型长焦宽工作距机器视觉镜头,沿物面到像面方向依次包括：调焦组、光阑及固定组，所述调焦组的焦距与整个镜头的焦距满足如下关系：0.75≤∣f(调)/f∣≤1.0；本发明专利技术具有外形小、工作范围宽、成像性能优异等特点。

A machine lens with small focal length and wide working distance

The present invention relates to the technical field of the lens, in particular to a small telephoto lens with wide working distance of machine vision, along the surface to the image plane direction comprises: a focus group, the diaphragm and the fixed group, the focal length of the focusing group and the focal length of the lens to meet the following relationships: 0.75 = f, /f (adjustable), less than 1 the present invention; it is small in size, wide operating range, imaging performance characteristics.

【技术实现步骤摘要】
一种小型长焦宽工作距机器视觉镜头
本专利技术涉及镜头
，尤其涉及一种小型长焦宽工作距机器视觉镜头。
技术介绍
机器视觉镜头被广泛应用于生产制造、质量检测、物流、医学、科学研究等领域，随着中国制造2025战略的开展，工业自动化快速发展，而机器视觉镜头作为自动化机器的“眼睛”占据着重要地位。机器视觉镜头一般用于在固定位置监控、检测特定范围内的目标，这要求镜头有占用空间小、视场范围大、畸变低、像质高等特点。在长焦距定焦镜头方面，由于焦距较长，所以镜头的总长度和外径均很难控制，从而导致了产品体积很难做的小巧，此外，传统机器视觉镜采用的整组对焦方式很难满足较大范围的工作距要求：在工作距远离最佳工作位置时候，边缘像质下降明显，同时，由于长焦镜头移动量较大，所以在进工作距离时候还需额外增加垫片，来保证对焦范围。有鉴于此，有必要提供一种小型长焦宽工作距机器视觉镜头来克服上述缺陷。
技术实现思路
本专利技术提供了一种小型长焦宽工作距机器视觉镜头，具有外形小、工作范围宽、成像性能优异等特点。为了解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案为：一种小型长焦宽工作距机器视觉镜头,沿物面到像面方向依次包括：调焦组、光阑及固定组，所述调焦组的焦距与整个镜头的焦距满足如下关系：0.75≤∣f(调)/f∣≤1.0；其中，所述f(调)为所述调焦组的焦距，所述f为整个镜头的焦距。优选地，所述调焦组沿物面到像面方向依次包括：第一透镜、第二透镜和第一胶合透镜组。优选地，所述第一胶合透镜组沿物面到像面方向依次包括：第三透镜，及与所述第三透镜光学胶合的第四透镜。优选地，所述固定组沿物面到像面方向依次包括：第二胶合透镜组及第七透镜。优选地，所述第二胶合透镜组沿物面到像面方向依次包括：第五透镜，及与所述第五透镜光学胶合的第六透镜。优选地，所述第一透镜和所述第二透镜的焦距、折射率和曲面半径满足以下关系：其中，“f”表示焦距，“n”表示折射率，“R”表示曲面半径，“-”号表示方向为负。优选地，所述第三透镜和所述第四透镜的焦距、折射率和曲面半径满足以下关系：其中，“f”表示焦距，“n”表示折射率，“R”表示曲面半径，“-”号表示方向为负。优选地，所述第五透镜和所述第六透镜的焦距、折射率和曲面半径满足以下关系：其中，“f”表示焦距，“n”表示折射率，“R”表示曲面半径，“-”号表示方向为负。优选地，所述第七透镜的焦距、折射率和曲面半径满足以下关系：其中，“f”表示焦距，“n”表示折射率，“R”表示曲面半径，“-”号表示方向为负。本专利技术的一种小型长焦宽工作距机器视觉镜头，沿物面到像面方向依次包括：调焦组、光阑及固定组，使得本专利技术具有调焦方便的特点，另外，将所述调焦组的焦距与整个镜头的焦距满足如下关系：0.75≤∣f(调)/f∣≤1.0，使得本专利技术具有高解像力、宽工作距、小体积、低畸变等特点，还使得本专利技术的工作距离可支持0.3m到无穷远，适用于焦距为50mm，具有外形小、工作范围宽、成像性能优异等特点。附图说明图1是本专利技术的一种小型长焦宽工作距机器视觉镜头的结构示意图。具体实施方式下面结合附图，具体阐明本专利技术的实施方式，附图仅供参考和说明使用，不构成对本专利技术专利保护范围的限制。请参考图1，本专利技术的一种小型长焦宽工作距机器视觉镜头，沿物面到像面方向依次包括：调焦组1、光阑2及固定组3。具体地，所述调焦组1沿物面到像面方向依次包括：第一透镜G1、第二透镜G2和第一胶合透镜组U1，所述固定组3沿物面到像面方向依次包括：第二胶合透镜组U2及第七透镜G7，所述第一胶合透镜组U1沿物面到像面方向依次包括：第三透镜G3，及与所述第三透镜G3光学胶合的第四透镜G4，所述第二胶合透镜组U2沿物面到像面方向依次包括：第五透镜G5，及与所述第五透镜G5光学胶合的第六透镜G6，所述第一透镜G1、所述第二透镜G2、所述第三透镜G3、所述第四透镜G4、所述第五透镜G5、所述第六透镜G6和所述第七透镜G7均为玻璃球面透镜，所述调焦组1的焦距与整个镜头的焦距满足如下关系：0.75≤∣f(调)/f∣≤1.0，其中，所述f(调)为所述调焦组1的焦距，所述f为整个镜头的焦距，所述f(调)＝38.7mm。更具体地，所述第一透镜G1至所述第七透镜G7的焦距、折射率和曲面半径满足表1的关系：表1表1中，“f”为焦距，“n”为折射率，“R”为曲率半径，“-”号表示方向为负；具体地，所述f1至所述f7分别对应于所述第一透镜G1至所述第七透镜G7的焦距；所述n1至所述n7分别对应于所述第一透镜元G1至所述第七透镜G7的折射率；所述R1、所述R3、所述R5、所述R7、所述R9、所述R11和所述R13分别对应于所述第一透镜G1至所述第七透镜G7的靠近物方的一面的曲率半径，所述R2、所述R4、所述R6、所述R8、所述R10、所述R12和所述R14分别对应于所述第一透镜G1至所述第七透镜G7的远离物方的一面的曲率半径。需要说明的是，所述光阑2位于所述第一胶合透镜组U1和所述第二胶合透镜组U2之间。更具体地，所述第一透镜G1为正光焦度透镜，所述第二透镜G2为正光焦度透镜，所述第三透镜G3为正光焦度透镜，所述第四透镜G4为负光焦度透镜，所述第五透镜G5为正光焦度透镜，所述第六透镜G6为负光焦度透镜，所述第七透镜G7为正光焦度透镜。所述第三透镜G3和所述第四透镜G4用光学胶水粘合，所述第五透镜G5和所述第六透镜G6用光学胶水粘合。本实施例的所述小型长焦宽工作距机器视觉镜头整个镜头的焦距f＝49mm，相对孔径D/f＝1:2.8，总长TTL＝54mm(工作距为0.6m)，工作距范围：0.3m-无穷远，所述第一透镜G1至所述第七透镜G7共十四个面的曲率半径，镜片厚度，镜片间距以及镜片折射率分别满足表2条件：表2其中，“Nd”表示折射率，“D”表示镜片厚度，“-”表示方向为负。从以上描述可以看出，本专利技术的一种小型长焦宽工作距机器视觉镜头，采用全玻璃球面镜片，确保光学系统性能的同时保证了材料低成本、镜片易加工等特点。本专利技术将结构设置呈调焦组1、光阑2及固定组3分组调焦的方式，保证了0.3m到无穷远物距下成像质量优秀，且无须增加垫片的性能，另外，本专利技术的光学畸变在绝对值最大处全视场小于0.2％，光学系统边缘光线相对照度在70％以上，在-40～70℃环境下使用保证解像力满足成像要求。进一步地，本专利技术所述第一透镜G1至所述第七透镜G7的参数设置，使得本专利技术具有高解像力、宽工作距、小体积、低畸变等特点，工作距离可支持0.3m到无穷远，适用于焦距为50mm，特别适合作为机器视觉镜头应用。以上所揭露的仅为本专利技术的较佳实施例，不能以此来限定本专利技术的权利保护范围，因此依本专利技术申请专利范围所作的等同变化，仍属本专利技术所涵盖的范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种小型长焦宽工作距机器视觉镜头,沿物面到像面方向依次包括：调焦组、光阑及固定组，其特征在于，所述调焦组的焦距与整个镜头的焦距满足如下关系：0.75≤∣f(调)/f∣≤1.0；其中，所述f(调)为所述调焦组的焦距，所述f为整个镜头的焦距。

【技术特征摘要】
1.一种小型长焦宽工作距机器视觉镜头,沿物面到像面方向依次包括：调焦组、光阑及固定组，其特征在于，所述调焦组的焦距与整个镜头的焦距满足如下关系：0.75≤∣f(调)/f∣≤1.0；其中，所述f(调)为所述调焦组的焦距，所述f为整个镜头的焦距。2.如权利要求1所述的小型长焦宽工作距机器视觉镜头，其特征在于，所述调焦组沿物面到像面方向依次包括：第一透镜、第二透镜和第一胶合透镜组。3.如权利要求2所述的小型长焦宽工作距机器视觉镜头，其特征在于，所述第一胶合透镜组沿物面到像面方向依次包括：第三透镜，及与所述第三透镜光学胶合的第四透镜。4.如权利要求1所述的小型长焦宽工作距机器视觉镜头，其特征在于，所述固定组沿物面到像面方向依次包括：第二胶合透镜组及第七透镜。5.如权利要求4所述的小型长焦宽工作距机器视觉镜头，其特征在于，所述第二胶合透镜组沿物面到像面方向依次包括：第五透镜，及与所述第五透镜光学胶合的第六透镜。6.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：米士隆，
申请(专利权)人：东莞市宇瞳光学科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44