一种长焦距高均匀度视觉检测系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种长焦距高均匀度视觉检测系统的机器视觉系统，光学系统中沿光线从左向右入射方向依次设有前透镜组A、光阑、后透镜组B、平板保护玻璃所述前透镜组A包括依次设置的光焦度为正的月牙形透镜A1，光焦度为正的月牙形透镜A2，光焦度为负的月牙形透镜A3。后透镜组B依次包括光焦度为负的月牙形透镜B1，光焦度为正的双凸形透镜B2，光焦度为正的双凸形透镜B3,光焦度为正的月牙形透镜B4，光焦度为负的月牙形透镜B5，平板保护玻璃.该机器视觉系统具有大焦距，工作距离近，结构轻便，大通光，照度高且均匀等特点，可与2/3”500万像素的CMOS适配。CMOS适配。CMOS适配。

【技术实现步骤摘要】
一种长焦距高均匀度视觉检测系统


[0001]本技术涉及一种长焦距高均匀度视觉检测系统的机器视觉系统。

技术介绍

[0002]目前已有许多类似此类专利技术的检测镜头投入使用，但是其他此类镜头都有通光小，结构复杂，照度较低且不均匀，近距像质差，成本太高或者边缘MTF太低等等一系列问题，难以满足现在的检测需求，致此类镜头难以有效推广。

技术实现思路

[0003]本技术对上述问题进行了改进，即本技术要解决的技术问题是目前检测镜头存在通光小，结构复杂，照度较低且不均匀，近距像质差等问题。
[0004]本技术的具体实施方案是：一种长焦距高均匀度视觉检测系统，所述镜头的光学系统中沿光线从左向右入射方向依次设有前透镜组A、光阑、后透镜组B、平板保护玻璃，所述前透镜组A包括依次设置的光焦度为正的月牙形透镜A1，光焦度为正的月牙形透镜A2，光焦度为负的月牙形透镜A3。所述后透镜组B依次包括光焦度为负的双凹形透镜B1，光焦度为正的双凸形透镜B2，光焦度为正的双凸形透镜B3, 光焦度为正的月牙形透镜B4，光焦度为负的月牙形透镜B5，平板保护玻璃。
[0005]进一步的，所述月牙形透镜A1到月牙形透镜A2的空气距离为0.1mm，月牙形透镜A3到光阑的空气距离为2.2 mm，光阑到双凹形透镜B1的空气距离为3.845 mm，双凸形透镜B2到双凸形透镜B3的空气距离为0.1 mm，月牙形透镜B4到月牙形透镜B5的空气距离为1.617 mm，月牙形透镜B5到保护平板玻璃D的距离为10.305 mm。
[0006]进一步的，所述光焦度为正的月牙形透镜A2，光焦度为负的月牙形透镜A3，通过光学胶水组合成前组胶合片，月牙形透镜A2与月牙形透镜A3材料分别为重冕玻璃和重镧玻璃；光焦度为负的双凹形透镜B1和光焦度为正的双凸形透镜B2，通过光学胶水组合成后组胶合片，双凹形透镜B1和双凸形透镜B2材料分别为火石玻璃和镧火石玻璃，前组胶合片光焦度为正，其后组胶合片光焦度为负。
[0007]进一步的，双凸形透镜B3与月牙形透镜B4之间空气距离为2.17 mm～17.18 mm之间。
[0008]进一步的，光阑对应光圈数值为2.8～16；焦距为35mm，光学畸变≤1%。
[0009]进一步的，物距为500mm时，镜头光学总长TTL≤43mm，光学后焦≥10mm，照度＞95%。
[0010]进一步的，设镜头总焦距为f，从左到右的月牙形透镜A1，月牙形透镜A2，月牙形透镜A3，双凹形透镜B1，双凸形透镜B2，双凸形透镜B3,月牙形透镜B4，月牙形透镜B5的焦距依次为f1、f2、f3、f4、f5、f6、f7、f8，则有：
[0011]0.4＜|f1/f|＜1.3；0.5＜|f2/f|＜1.7；
[0012]0.1＜|f3/f|＜0.5；0.8＜|f4/f|＜1.6；
[0013]0.5＜|f5/f|＜1.2；0.8＜|f6/f|＜1.9；
[0014]0.4＜|f7/f|＜1.5；0.5＜|f8/f|＜1.2；
[0015]从左到右从左到右的月牙形透镜A1，月牙形透镜A2，月牙形透镜A3。双凹形透镜B1，双凸形透镜B2，双凸形透镜B3,月牙形透镜B4，月牙形透镜B5，折射率依次为n1，n2，n3，n4，n5，n6，n7， n8，则有：
[0016]1.70＜n1＜1.90；1.55＜n2＜1.62；
[0017]1.73＜n3＜1.90；1.52＜n4＜1.73；
[0018]1.65＜n5＜1.80；1.73＜n6＜1.95；
[0019]1.59＜n7＜1.73；1.78＜n8＜1.92。
[0020]与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：本专利技术结构是在经典的双高斯结构基础上进一步变形，优化得来。双高斯结构的对称特性对于改善像差和高级色差有显著效果，根据双高斯的像差特性，较薄透镜的弯曲可以校正匹兹伐场曲和球差，而厚透镜的曲率变化则可以改善系统的场曲和畸变，所以依次在双高斯之后加入两块透镜，既可以进一步改善初级色差和限制垂轴像差引入又可以调整空气间隔改善照度和场曲。本专利技术结构采用正负光焦度分离的结构来实现高照度大通光，充分利用光阑的特性改变面型，可达到调整光线在每个面上所形成的入射及出射角度，配合折射率的调整和对渐晕的控制可以很好的平衡光焦度，从而提升照度，达到很高的均匀度。结构中两块胶合片不仅仅对消色差有显著作用，还有助于矫正镜头cra，使其适配于CMOS。
附图说明
[0021]图1为本专利技术实施例的光学系统图。
[0022]图2为光学系统调制传递函数图。
[0023]图3为光学系统的照度。
[0024]图4为光学系统的场曲和畸变图。
[0025]图中： C
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光阑，1
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月牙形透镜A1，2
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月牙形透镜A2，3
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月牙形透镜A3，4
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双凹形透镜B1，5
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双凸形透镜B2，6
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双凸形透镜B3，7
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月牙形透镜B4，8
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月牙形透镜B5，D
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平板保护玻璃。
具体实施方式
[0026]下面结合附图和具体实施方式对本技术做进一步详细的说明。
[0027]如图1～4所示，一种长焦距高均匀度视觉检测系统，所述镜头的光学系统中沿光线从左向右入射方向依次设有前透镜组A、光阑、后透镜组B、平板保护玻璃D，所述前透镜组A包括依次设置的光焦度为正的月牙形透镜A1，光焦度为正的月牙形透镜A2，光焦度为负的月牙形透镜A3。所述后透镜组B依次包括光焦度为负的双凹形透镜B1，光焦度为正的双凸形透镜B2，光焦度为正的双凸形透镜B3, 光焦度为正的月牙形透镜B4，光焦度为负的月牙形透镜B5，平板保护玻璃D.
[0028]本实施例中，所述前组月牙形透镜A1到月牙形透镜A2的空气距离为0.1mm，月牙形透镜A3到光阑的空气距离为2.2 mm，光阑到双凹形透镜B1的空气距离为3.845 mm，双凸形透镜B2到双凸形透镜B3的空气距离为0.1 mm，月牙形透镜B4到月牙形透镜B5的空气距离为
1.617 mm，月牙形透镜B5到保护平板玻璃D的距离为10.305 mm。
[0029]本实施例中，所述光焦度为正的月牙形透镜A2，光焦度为负的月牙形透镜A3，通过光学胶水组合成前组胶合片，月牙形透镜A2与月牙形透镜A3材料分别为重冕玻璃和重镧玻璃；光焦度为负的双凹形透镜B1和光焦度为正的双凸形透镜B2，通过光学胶水组合成后组胶合片，双凹形透镜B1和双凸形透镜B2材料分别为火石玻璃和镧火石玻璃，前组胶合片光焦度为正，其后组胶合片光焦度为负。
[0030]本实施例中，双凸形透镜B3与月牙形透镜B4之间空气距离为2.17 mm～17.18 mm之间。
[0031]本实施例中，光阑对应光圈数值本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种长焦距高均匀度视觉检测系统，其特征在于，光学系统中沿光线从左向右入射方向依次设有前透镜组A、光阑、后透镜组B、平板保护玻璃，所述前透镜组A包括依次设置的光焦度为正的月牙形透镜A1，光焦度为正的月牙形透镜A2，光焦度为负的月牙形透镜A3；所述后透镜组B依次包括光焦度为负的双凹形透镜B1，光焦度为正的双凸形透镜B2，光焦度为正的双凸形透镜B3, 光焦度为正的月牙形透镜B4，光焦度为负的月牙形透镜B5，平板保护玻璃D。2.根据权利要求1所述的一种长焦距高均匀度视觉检测系统，其特征在于，所述月牙形透镜A1到月牙形透镜A2的空气距离为0.1mm，月牙形透镜A3到光阑的空气距离为2.2 mm，光阑到双凹形透镜B1的空气距离为3.845 mm，双凸形透镜B2到双凸形透镜B3的空气距离为0.1 mm，月牙形透镜B4到月牙形透镜B5的空气距离为1.617 mm，月牙形透镜B5到保护平板玻璃D的距离为10.305 mm。3.根据权利要求1所述的一种长焦距高均匀度视觉检测系统，其特征在于，所述光焦度为正的月牙形透镜A2，光焦度为负的月牙形透镜A3，通过光学胶水组合成前组胶合片，月牙形透镜A2与月牙形透镜A3材料分别为重冕玻璃和重镧玻璃；光焦度为负的双凹形透镜B1和光焦度为正的双凸形透镜B2，通过光学胶水组合成后组胶合片，双凹形透镜B1和双凸形透镜B2材料分别为火石玻璃和镧火石玻璃，前组胶合片光焦度为正，其后组胶合片光焦度为负。4.根据权利要求1所述的一种长焦距高均匀度视觉检测系统，其特征在于，双凸形透镜B3...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢建城，李俊攀，何丽鹏，
申请(专利权)人：福建福光天瞳光学有限公司，
类型：新型
国别省市：