The present invention generally relates to an optical zoom lens assembly used with a camera or eyepiece for the purpose of observing and inspecting objects. More specifically, the present invention relates to an optical component or lens component, which is characterized by having a plurality of modular components, high optical expansion retention characteristics, wide wavelength correction range, or wide zoom range, or a combination of characteristics. A limited yoke optical module consists of a lens and a core zoom module. The zoom module consists of five optical groups configured to provide at least 7:1 zoomless lenses. The lens attachment module and the rear adapter module can be respectively placed on the side of the optical assembly and the image side. The optical expansion of the optical module can be approximately between 1.15 to 4.65 mm2sr and configured in accordance with 8MP and 32MP image sensors.
【技术实现步骤摘要】
用于机器视觉高光学扩展量模块化变焦镜头
本专利技术涉及到与相机或者目镜一起使用的一种光学变焦镜头组件，其目的是为了观察和检查物体。更具体地说，本专利技术涉及到一只光学组件或镜头组件，其特征是具有多个模块化零件，还具有高光学扩展量保持特性、其波长校正范围宽，变焦范围大；或者具有上述特性的组合。
技术介绍
现有技术中，具有大变焦范围的长工作距离有限共轭镜头的历史，可以追溯到几十年前。Bausch和Lomb，在他们的StereoZoom4到7型中，使用了一种在1959年开始制造的变焦模块。他们所制造的最常见的变焦范围为0.7X-3X，变焦比约为4.3:1。图1为具有0.7-3X放大倍数范围的传统Bausch和LombStereoZoom4型所采用的目镜舱。图2为传统Bausch和LombStereoZoom4型所采用的完整的立体显微镜支架。即使是在那时，还是引入了一种目镜舱设计，使得立体显微镜头可在多种支架和台面上使用。上述产品是为了和目镜放大镜一起使用，其规定了所需要的有限视场，以及为了实现2弧分/光线对的有限分辨率，所需要的有限数值孔径。从20世纪80年代开始，技术创新最终按两条产品开发路线进行，至今仍在继续。一条路线涉及在立体显微镜范围内继续使用。图3是今天仍然在使用的传统的珠宝商的StereoZoom显微镜实例。图3所示的立体显微镜变焦比为常见的6.5:1，通常使用0.7-4.5X的放大倍率范围的变焦室。按照图3的光学组件可用于各种不同的目镜放大镜和Barlow镜头，以调整视觉放大率。另一条路线涉及使用与单目镜视频系统很相似的、变焦比为6.5:1的变焦室...
【技术保护点】
1.有限轭距镜头组件的镜头组件，其特征在于：包含一个变焦组件且能达到0.95和4.65mm2sr之间光学扩展量的模块化有限轭距镜头组件。
【技术特征摘要】
2017.01.27 US 62/451,6221.有限轭距镜头组件的镜头组件，其特征在于：包含一个变焦组件且能达到0.95和4.65mm2sr之间光学扩展量的模块化有限轭距镜头组件。2.根据权利要求1的镜头组件，其分辨能力应达到在整个图像平面对角线范围内可以解析4,075至8,194个像素。3.根据权利要求1的镜头组件，其变焦比符合等式5.5＜M1/M2＜16。4.根据权利要求1的镜头组件，其波长校正要求与550nm相比从430-1100nm其焦深应小于3。5.根据权利要求1的镜头组件，其波长校正要求与1200nm相比从900-1700nm其焦深应小于3。6.根据权利要求1的镜头组件，其可能在面对物体侧有多种固定焦距镜头，带有正片焦距和16-25mm光瞳规格。7.根据权利要求1的镜头组件，其可能在面对物体侧有多种固定焦距镜头，其正片焦距和瞳深为50，75，100，150mm或以上。8.根据权利要求1的镜头组件，其可能在面对图像或者传感器侧有多种固定焦距镜头，其正片焦距和瞳深为16-25mm。9.根据权利要求1的镜头组件，其可能在面对图像或者传感器侧有多种固定焦距镜头，其正片焦距和瞳深为50，75，100，150mm或以上。10.根据权利要求1的镜头组件，其包含一个无焦镜头段。11.根据权利要求1的镜头组件，其像差控制比在其它具体实施例中更高，这样有利于系统的模块化，可以更佳地发挥作用。12.根据权利要求1的镜头组件，其最高放大倍数大于2。13.根据权利要求1的镜头组件，其可能采用其它2个或者以上的模块，包括但不局限于镜头附件模块、核心变焦模块、后适配器模块、机动模块、照明模块、传感器模块、处理模块、接口模块、或者这些模块的任意组合。14.有限轭距镜头组件的无焦镜头组件、或者第二个模块或者中间模块，特征在于：其光学扩展量在0.95和4.65mm2sr之间。15.根据权利要求14的镜头组件，其变焦比符合等式5.5＜M1/M2＜16。16.根据权利要求14的镜头组件，其变焦比为7∶1，光学扩展量值为1.57mm2sr，带有正片固定组G1B、负片活动组G2、正片活动组G3、负片活动组G4和正片固定组G5A。17.根据权利要求14的镜头组件，其变焦比为7∶1，光学扩展量值为1.54mm2sr，带有正片固定组G1B、负片活动组G2、正片固定组G3、负片活动组G4和正片固定组G5A。18.根据权利要求14的镜头组件，其变焦比为7∶1，光学扩展量值为1.58mm2sr，带有正片固定组G1B、负片活动组G2、负片活动组G3、负片活动组G4和正片固定组G5A。19.根据权利要求14的镜头组件，其变焦比为16∶1，光学扩展量值为1.58mm2sr，带有正片固定组G1B、负片活动组G2、正片活动组G3、负片活动组G4和正片固定组G5A。20.根据权利要求14的镜头组件，其变焦比为6.2∶1，光学扩展量值为2.88mm2sr，带有正片固定组G1B、负片活动组G2、正片活动组G3、负片活动组G4和正片固定组G5A。21.根据权利要求14的镜头组件，其变焦比为5.7∶1，光学扩展量值为4.62mm2sr，带有正片固定组G1B、负片活动组G2、正片固定组G3、负片活动组G4和正片固定组G5A。22.根据权利要求14的镜头组件，其波长校正要求与550nm相比从430-1100nm其焦深应小于3。23.根据权利要求14的镜头组件，其波长校正要求与1200nm相比从900-1700nm其焦深应小于3。24.有限轭距镜头组件的镜头组件附件或者第一个模块，有一个正片固定焦距，足够大的孔径和角度组合，其特征在于：可提供0.95-4.65mm2sr的光学扩展量。25.根据权利要求24的镜头组件，其可能具有50，75，100，150mm或者更深的外部入射光瞳。26.根据权利要求24的镜头组件，其可能具有16-25mm的入射光瞳。27.根据权利要求24的镜头组件，其可能具有0.75以上的工作距离/F1比值。28.根据权利要求24的镜头组件，其远心主光束与平面垂直的物体的相对角度大于2°。29.根据权利要求24的镜头组件，其可能与其它模块共同使用，提供波长校正，与550nm相比，从430-1100nm焦深小于3。30.根据权利要求24的镜头组件，其可能与其它模块共同使用，提供波长校正，与1200nm相比，从900-1700nm焦深小于3。31.有限轭距镜头组件的后适配器或者第三个模块，有一个正片固定焦距，足够大的孔径和角度组合，可提供0.95-4.65mm2sr的光学扩展量。32.根据权利要求31的镜头组件，其可能具有50，75，100，150mm或者更深的外部入射光瞳。33.根据权利要求31的镜头组件，其可能具有16-25mm的入射光瞳。34.根据权利要求31的镜头组件，其可能具有小于0.9的D3/F3比值。35.根据权利要求31的镜头组件，其波长校正要求与550nm相比从430-1100nm其焦深应小于3。36.根据权利要求31的镜头组件，其波长校正要求与1200nm相比从900-1700nm其焦深应小于3；M1是镜头的最高放大倍数，M2是镜头的最低放大倍数；景深定义为，DOF＝±λ/(2*NA2)，其中λ是波长，NA是光参数数值孔径；W.D.是镜头附件的工作距离；F1是前镜头附件的焦距；D3是图X08所示的后适配器的光程；F3是后适配器的焦距。37.一种有限轭距光学组件，用来查看或者检查物体，或者用来与其它模块或者镜头、或者镜头组或者其它光学部件一起形成或者至少作为零件补充形成一套光学成像系统，包括一个核心变焦模块，变焦模块包含五个光学组，配置成可以提供至少7∶1的无焦镜头。38.根据权利要求37的光学组件，进一步包括一只镜头附件模块，该模块置于核心变焦模块的物侧。39.根据权利要求38的光学组件，其中，镜头附件模块包括一只正片焦距镜头组。40.根据权利要求38的光学组件，进一步包括一只置于核心变焦模块像侧的后适配器模块。41.根据权利要求40的光学组件，其中，后适配器模块包括一只正片焦距镜头组。42.根据权利要求40的光学组件，其中，后适配器模块包括一只套管镜头。43.根据权利要求37的光学组件，其中，光学组件的光学扩展量为0.95-4.65mm2sr之间。44.根据权利要求43的光学组件，其中，光学组件配置为与图像传感器一起使用，图像传感器包括6.6MP和32MP之间。45.根据权利要求37的光学组件，从光学组件的物侧到图侧，包括一个静止组、一个活动组、一个第三组、另一个活动组和另一个静止组。46.根据权利要求45的光学组件，其中，第三组包括一个活动组。47.根据权利要求37的光学组件，包括，从光学组件的物侧到图侧，一个正片组、一个负片组、一个正片组、一个负片组和一个正片组。48.根据权利要求37的光学组件，从光学组件的物侧到图侧，包括一个静止正片组、一个负片活动组、一个正片活动组、一个负片活动组、一个静止正片组。49.根据权利要求37，38或者40或者其它权利要求的光学组件，包括一只照明模块、一只机动模块、一个固定模块、或者一个或者多个聚焦模块或者这些模块的组合。50.根据权利要求37的光学组件，具有2X的放大倍数或者在高放大倍数位置2X以上的放大倍数。51.根据权利要求37的光学组件，其中，光学组件在低放大倍数位置时的光学扩展量不低于1.57mm2sr。52.根据权利要求51的光学组件，其中，从光学组件的物侧到图侧，核心变焦模块包括一个正片组、一个活动负片组、一个活动正片组、一个活动负片组和一个正片组。53.根据权利要求52的光学组件，其中，核心变焦模块包括一个静止正片组、负片活动组、正片活动组、负片活动组、静止正片组。54.根据权利要求37的光学组件，其中，光学组件在低放大倍数位置时的光学扩展量不低于1.57mm2sr。55.根据权利要求54的光学组件，其中，从光学组件的物侧到图侧，核心变焦模块包括一个正片组、一个活动负片组、一个静止正片组、一个活动负片组和一个正片组。56.根据权利要求55的光学组件，其中，核心变焦模块包括一个静止正片组、一个负片活动组、一个正片静止组、一个负片活动组、一个正片静止组。57.根据权利要求37的光学组件，其中，光学组件在低放大倍数位置时的光学扩展量不低于1.58mm2sr。58.根据权利要求57的光学组件，其中，从光学组件的物侧到图侧，核心变焦模块包括一个正片组、一个活动负片组、一个活动负片组、一个活动负片组和一个正片组。59.根据权利要求58的光学组件，其中，核心变焦模块包括一个静止正片组、一个负片活动组、一个负片活动组、一个负片活动组、一个正片静止组。60.一种有限轭距光学组件，用来查看或者检查物体，或者用来与其它模块或者镜头、或者镜头组或者其它光学部件一起形成或者至少作为零件补充形成一套光学成像系统，包括一个核心变焦模块，变焦模块包含五个光学组，配置成可以提供至少16∶1的无焦镜头。61.根据权利要求60的光学组件，进一步包括一只镜头附件模块，该模块置于核心变焦模块的物侧。62.根据权利要求61的光学组件，其中，镜头附件模块包括一只正片焦距镜头组。63.根据权利要求61的光学组件，进一步包括一只置于核心变焦模块像侧的后适配器模块。64.根据权利要求63的光学组件，其中，后适配器模块包括一只正片焦距镜头组。65.根据权利要求63的光学组件，其中，后适配器模块包括一只套管镜头。66.根据权利要求60的光学组件，其中，光学组件的光学扩展量为0.95mm2sr和4.65mm2sr之间。67.根据权利要求66的光学组件，其中，光学组件配置为与图像传感器一起使用，图像传感器包括6.6MP和32MP之间。68.根据权利要求60的光学组件，从光学组件的物侧到图侧，包括一个静止组、一个活动组、一个第三组、另一个活动组和另一个静止组。69.根据权利要求68的光学组件，其中，第三组包括一个活动组。70.根据权利要求60的光学组件，包括，从光学组件的物侧到图侧，一个正片组、一个负片组、一个正片组、一个负片组和一个正片组。71.根据权利要求60的光学组件，从光学组件的物侧到图侧，...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。