一种大视场角机器视觉镜头制造技术

本实用新型专利技术提供一种大视场角机器视觉镜头，包括沿光轴排列的固定透镜组和调焦透镜组，当工作距离改变时，调焦透镜组相对固定透镜组前后移动进行对焦，从而寻找最佳成像面，其特征在于：所述固定透镜组设置在所述调焦透镜组的物方一侧，且所述固定透镜组和调焦透镜组分别与整个镜头满足如下条件式：0.9≤∣ft/f∣≤1.6，∣fg/f∣≥10，其中，ft为调焦透镜组的焦距，fg为固定透镜组的焦距，f为整个镜头的焦距。该镜头具有高解像力、大靶面、大视场角和低畸变等特点。

A machine vision lens with large viewing angle

The utility model provides a machine vision lens with a large field-of-view angle, which comprises a fixed lens group and a focusing lens group arranged along an optical axis. When the working distance changes, the focusing lens group moves forward and backward relative to the fixed lens group for focusing, so as to find the best imaging surface. The fixed lens group is characterized in that the fixed lens group is arranged in the adjustment section. The fixed lens group and the focusing lens group satisfy the following conditions: 0.9 < ft / F < < 1.6, FG / F < > 10, respectively, where ft is the focal length of the focusing lens group, FG is the focal length of the fixed lens group, and F is the focal length of the whole lens. The lens has the characteristics of high resolving power, large target surface, large field angle and low distortion.

【技术实现步骤摘要】
一种大视场角机器视觉镜头
本技术涉及镜头
，尤其涉及一种大靶面、大视场角机器视觉镜头。
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。机器视觉图像采集设备按照芯片类型分为线阵型和面阵型，目前应用比较广泛的是面阵型相机。面阵型相机一般用于在固定位置监控、检测特定范围内的目标；随着芯片技术的发展，检测水平的提高，对机器视觉镜头提出了更高的要求；占用空间小、支持靶面大、畸变低、像质高是发展的趋势。传统机器视觉镜头一般支持靶面在2/3”以下，支持分辨率五百万像素以下，目前已经满足不了行业大的需求。大靶面镜头意味着相同的焦距下拥有更大的视场角，畸变更加难以控制；而且传统的机器视觉镜头在目标距离远离最佳工作位置时候，边缘像质下降明显。
技术实现思路
本技术提供一种大视场角机器视觉镜头，克服了现有技术中存在的不足。为了解决上述技术问题，本技术所采取的技术方案为：一种大视场角机器视觉镜头，包括沿光轴排列的固定透镜组和调焦透镜组，当工作距离改变时，调焦透镜组相对固定透镜组前后移动进行对焦，从而寻找最佳成像面，其特征在于：所述固定透镜组设置在所述调焦透镜组的物方一侧，且所述固定透镜组和调焦透镜组分别与整个镜头满足如下条件式：0.9≤∣ft/f∣≤1.6，∣fg/f∣≥10，其中，ft为调焦透镜组的焦距，fg为固定透镜组的焦距，f为整个镜头的焦距。优选地，所述固定透镜组包括沿光轴从物方至像方依次排列的具有正光焦度的第一透镜、具有负光焦度的第二透镜、具有负光焦度的第三透镜、具有正光焦度的第四透镜、具有负光焦度的第五透镜和具有正光焦度的第六透镜。优选地，所述调焦透镜组包括沿光轴从物方至像方依次排列的具有正光焦度的第七透镜、具有负光焦度的第八透镜、具有正光焦度的第九透镜、具有正光焦度的第十透镜、具有正光焦度的第十一透镜和具有负光焦度的第十二透镜。所述第一透镜至第十二透镜的焦距满足如下条件式：30.23≤f1≤65.11-43.77≤f2≤-25.02-22.41≤f3≤-8.3625.50≤f4≤120.00-40.17≤f5≤-16.2810.23≤f6≤20.2312.45≤f7≤24.10-12.82≤f8≤-6.7317.65≤f9≤30.3317.65≤f10≤30.3328.96≤f11≤65.77-40.37≤f12≤-22.51其中，f1至f12依顺序分别代表了第一透镜至第十二透镜的透镜焦距。优选地，所述第五透镜与第六透镜胶合形成第一胶合透镜。优选地，所述第七透镜与第八透镜胶合形成第二胶合透镜。优选地，所述第二胶合透镜与第九透镜根据需要胶合形成第三胶合透镜。优选地，所述第六透镜和第七透镜之间设置有光阑。优选地，所述第一透镜至第十二透镜全都采用玻璃球面透镜。本技术提供一种大视场角机器视觉镜头，采用全玻璃球面镜片，确保光学系统性能的同时保证材料低成本、镜片易加工。设计支持最大像面φ17.6mm，支持1.1”图像传感器芯片，最大支持1200万像素分辨率。镜头结构分为固定透镜组和调焦透镜组，保证了0.1m到无穷远物距下成像质量优秀；光学系统边缘光线相对照度在70％以上；在-30～70℃环境下使用保证解像力满足成像要求。附图说明图1是本技术一种大视场角机器视觉镜头实施例一的光学结构示意图；图2是本技术一种大视场角机器视觉镜头实施例一的可见光下MTF图；图3是本技术一种大视场角机器视觉镜头实施例一的畸变曲线图；图4是本技术一种大视场角机器视觉镜头实施例一的相对照度图；图5是本技术一种大视场角机器视觉镜头实施例二的光学结构示意图；图6是本技术一种大视场角机器视觉镜头实施例二的的可见光下MTF图；图7是本技术一种大视场角机器视觉镜头实施例二的畸变曲线图；图8是本技术一种大视场角机器视觉镜头实施例二的相对照度图。具体实施方式下面结合附图，具体阐明本技术的实施方式，附图仅供参考和说明使用，不构成对本技术专利保护范围的限制。如图1至6所示，一种大视场角机器视觉镜头，包括沿光轴排列的固定透镜组和调焦透镜组，当工作距离改变时，调焦透镜组相对固定透镜组前后移动进行对焦，从而寻找最佳成像面，其特征在于：所述固定透镜组设置在所述调焦透镜组的物方一侧，且所述固定透镜组和调焦透镜组分别与整个镜头满足如下条件式：0.9≤∣ft/f∣≤1.6，∣fg/f∣≥10，其中，ft为调焦透镜组的焦距，fg为固定透镜组的焦距，f为整个镜头的焦距。所述固定透镜组包括沿光轴从物方至像方依次排列的具有正光焦度的第一透镜1、具有负光焦度的第二透镜2、具有负光焦度的第三透镜3、具有正光焦度的第四透镜4、具有负光焦度的第五透镜5和具有正光焦度的第六透镜6。所述调焦透镜组包括沿光轴从物方至像方依次排列的具有正光焦度的第七透镜7、具有负光焦度的第八透镜8、具有正光焦度的第九透镜9、具有正光焦度的第十透镜10、具有正光焦度的第十一透镜11和具有负光焦度的第十二透镜12。所述第一透镜1至第十二透镜12的焦距满足如下条件式：30.23≤f1≤65.11-43.77≤f2≤-25.02-22.41≤f3≤-8.3625.50≤f4≤120.00-40.17≤f5≤-16.2810.23≤f6≤20.2312.45≤f7≤24.10-12.82≤f8≤-6.7317.65≤f9≤30.3317.65≤f10≤30.3328.96≤f11≤65.77-40.37≤f12≤-22.51其中，f1至f12依顺序分别代表了第一透镜1至第十二透镜12的透镜焦距。所述第五透镜5与第六透镜6胶合形成第一胶合透镜56。所述第七透镜7与第八透镜8胶合形成第二胶合透镜78。所述第六透镜6和第七透镜7之间设置有光阑67。所述第一透镜1至第十二透镜12全都采用玻璃球面透镜。实施例一：本实施例中，第一透镜1至第十二透镜12的物理光学参数如下表所示：其中，R为表面中心半径大小，D为对应光学表面到下一光学表面于光轴上的距离；Nd对应d光(波长为587nm)的折射率,负号“-”代表了方向(物方表面对应的则为凹面，像方表面对应的则为凸面)；S1和S2为第一透镜1的物方表面和像方表面，S3和S4为第二透镜2的物方表面和像方表面，S5和S6为第三透镜3的物方表面和像方表面，S7和S8为第四透镜4的物方表面和像方表面，S9为第一胶合透镜56的物方表面，S10&S11为第一胶合透镜的胶合面，S12为第一胶合透镜的像方表面；S13为第二胶合透镜78的物方表面，S14&S15为第二胶合透镜的胶合面，S16为第二胶合透镜的像方表面，S17和S18为第九透镜9的物方表面和像方表面，S19和S20为第十透镜10的物方表面和像方表面，S21和S22为第十一透镜11的物方表面和像方表面，S23和S24为第十二透镜12的物方表面和像方表面。因为调焦透镜组可以相对固定透镜组整体调整前后距离，所以光阑至第七透镜的物方表面距离根据实际调整距离发生变化。本实施例中，工作距离为WD＝300mm时，光阑至第二胶合透镜的物方表面的距本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大视场角机器视觉镜头，包括沿光轴排列的固定透镜组和调焦透镜组，当工作距离改变时，调焦透镜组相对固定透镜组前后移动进行对焦，从而寻找最佳成像面，其特征在于：所述固定透镜组设置在所述调焦透镜组的物方一侧，且所述固定透镜组和调焦透镜组分别与整个镜头满足如下条件式：0.9≤∣ft/f∣≤1.6，∣fg/f∣≥10，其中，ft为调焦透镜组的焦距，fg为固定透镜组的焦距，f为整个镜头的焦距。

【技术特征摘要】
1.一种大视场角机器视觉镜头，包括沿光轴排列的固定透镜组和调焦透镜组，当工作距离改变时，调焦透镜组相对固定透镜组前后移动进行对焦，从而寻找最佳成像面，其特征在于：所述固定透镜组设置在所述调焦透镜组的物方一侧，且所述固定透镜组和调焦透镜组分别与整个镜头满足如下条件式：0.9≤∣ft/f∣≤1.6，∣fg/f∣≥10，其中，ft为调焦透镜组的焦距，fg为固定透镜组的焦距，f为整个镜头的焦距。2.根据权利要求1所述的一种大视场角机器视觉镜头，其特征在于：所述固定透镜组包括沿光轴从物方至像方依次排列的具有正光焦度的第一透镜、具有负光焦度的第二透镜、具有负光焦度的第三透镜、具有正光焦度的第四透镜、具有负光焦度的第五透镜和具有正光焦度的第六透镜。3.根据权利要求2所述的一种大视场角机器视觉镜头，其特征在于：所述调焦透镜组包括沿光轴从物方至像方依次排列的具有正光焦度的第七透镜、具有负光焦度的第八透镜、具有正光焦度的第九透镜、具有正光焦度的第十透镜、具有正光焦度的第十一透镜和具有负光焦度的第十二透镜。4.根据权利要求3所述的一种大视场角机器视觉镜头，其特征在于：所述第一透镜至第十二...

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