一种工业镜头的变倍组件制造技术

本发明专利技术是一种大靶面工业镜头的工业镜头的变倍组件，该组件置于工业镜头的物方空间或或像方空间可使系统的倍率产生变化。当置于像空间时，组件从左至右依次由正透镜H1，负透镜H2，第1双胶合镜组H34，第2双胶合透镜组H56构成。物空间情况下的构造布局与像空间构造布局正好相反。本发明专利技术提供的变倍元件工作波段为可见光，该变倍元件搭配特定的大靶面工业镜头使用时，能够拓宽光学系统的使用倍率，降低了工业镜头的倍率使用成本，进一步促进了机器视觉检测系统的广泛应用。检测系统的广泛应用。

【技术实现步骤摘要】
一种工业镜头的变倍组件


[0001]本专利技术属于工业镜头的
，特别涉及一种能够拆卸的安装在大靶面工业镜头的前端(物方侧)或后端(像方侧)而放大或缩小整体系统的倍率的一种变倍元件装置。

技术介绍

[0002]作为需要搭配安装在主镜头中从而使系统整体的焦距发生变化的光学系统，需要实现镜头和相机之间的转换。已知有安装在主镜头和照相机之间的后置转换镜，如专利文献CN 109507790 A中公开一种具有良好的光学性能的后置增距镜及具备该后置增距镜的摄像装置。该后置增距镜从物体侧依次由正的第1透镜组(RG1)、负的第2透镜组(RG2)及正的第3透镜组(RG3)构成，第1透镜组(RG1)由接合将凹面朝向像侧的负透镜(RL1a)与将凸面朝向物体侧的正透镜(RL1b)而成的接合透镜构成，第2透镜组(RG2)由接合将凹面朝向像侧的负透镜(RL2a)、将凸面朝向两侧的正透镜(RL2b)及将凹面朝向物体侧的负透镜(RL2c)而成的接合透镜构成，第3透镜组(RG3)由接合将凸面朝向物体侧的正透镜(RL3a)与负透镜(RL3b)而成的接合透镜构成，满足规定的条件式(1)及(2)。然而，集中在民用消费领域的镜头，由于取景距离相对较长(通常在1.5m至无穷远)，所以同一画幅情况下焦距是表征镜头拍摄范围的关键参数，故此领域的可拆卸光学系统一般是标定具备改变系统焦距来描述。
[0003]而应用在机器视觉领域的工业镜头，通常工作距离是很近的，所以使用倍率和工业相机靶面大小来说明检测范围则更为直观。机器视觉领域的类似搭配主镜头使用的可拆卸光学装置的研究成果并不多，且在大靶面成像情况下能够满足所希望的光学性能的倍率段都比较狭窄。因此，需要特定组合的光学元件将合成光学系统的倍率与主镜头的倍率进行较大的区分，而且不会同时改变物距和后焦，更进一步的还能实现一定的光学性能。一定程度上能够节约主镜头因倍率不够而需重新定制整个光学系统的成本。

技术实现思路

[0004]为解决上述问题，本专利技术的首要目的在于提供一种工业镜头的变倍组件，该变倍组件应用于大靶面工业镜头，以改变光学系统的倍率，满足特定工作距下所需倍率的检测需求。
[0005]本专利技术的另一目的在于提供一种工业镜头的变倍组件，该变倍组件能够拓宽光学系统的使用倍率，降低工业镜头的倍率使用成本，促进机器视觉检测系统的广泛应用。
[0006]为实现上述目的，本专利技术的技术方案如下。
[0007]一种工业镜头的变倍组件HL，具有正光焦度，置于像空间时，包括沿入射光线传输方向设置的正透镜H1，负透镜H2，第1双胶合镜组H34，第2双胶合透镜组H56构成；所述第1双胶合镜组H34由负透镜H3和正透镜H4胶合而成，所述第2双胶合透镜组H56由正透镜H5和负透镜H6胶合而成；物空间情况下的构造布局与像空间构造布局正好相反；作为第1胶合透镜组的焦距f(H34)和第2胶合透镜组的焦距f(H56)以及所述变倍组件HL的焦距f(HL)，满足如下关系式(1)和(2)：
[0008]0.2＜f(H34)/f(HL)＜0.4；
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(1)
[0009]0.55＜
‑
f(H56)/f(HL)＜0.75。
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(2)
[0010]该组件HL置于工业镜头的物方空间时，在特定物距和主镜头间距下能够实现光学系统的不同倍率，此时，合成光学系统的焦平面位置与主镜头一致。该组件HL置于工业镜头的像方空间时，存在一个与主镜头的间隔，该间隔使合成光学系统的光学性能最佳。
[0011]进一步，本专利技术的变倍组件中，还满足下述条件式(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)：
[0012]0.05＜N(p
‑
avg)
‑
N(n
‑
avg)＜0.25。(3)
[0013]0.04＜∑(air)/f(HL)＜0.08。
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(4)
[0014]0.3＜f(H4)/f(H34)＜0.5。
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(5)
[0015]0.5＜f(H6)/f(H56)＜0.6。
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(6)
[0016]4.5＜[(1/f(H34)
‑
1/f(H56)]*f(HL)＜5.5。
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(7)
[0017]1.8＜[(1/f(H34)+1/f(H56)]*f(HL)＜2.1。
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(8)
[0018]0.3＜
‑
f(H34)/f(H56)＜0.6。
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(9)
[0019]其中，N(p
‑
avg)是变倍组件中所有正透镜关于d线折射率的平均值；N(n
‑
avg)是变倍组件中所有负透镜关于d线折射率的平均值，∑(air)是变倍组件中包括的光轴上所有空气间隔的总和，f(H4)是第1胶合透镜组的正透镜焦距；f(H6)是第二胶合透镜组的负透镜焦距，f(H34)是第1胶合透镜组的焦距；f(H56)是第二胶合透镜组的焦距；f(HL)是整个变倍组件的焦距。
[0020]本专利技术的变倍组件中，当置于主镜头像方侧使用时，从物方侧至像方侧方向，所述正透镜H1包含第一曲面、第二曲面；负透镜H2包含第三曲面、第四曲面；第一双胶合透镜包含第五曲面、第六曲面和第七曲面；第二双胶合透镜包含第八曲面、第九曲面和第十曲面。
[0021]上述第一曲面、第二曲面的优选的曲率半径(单位mm，下同)分别为83.427、139.982；第三曲面和第四曲面的优选的曲率半径分别为801.649、76.338；第五曲面、第六曲面和第七曲面的优选的曲率半径分别为224.175、59.447、
‑
105.158；第八曲面、第九曲面、第十曲面的优选的曲率半径分别为
‑
90.923、
‑
59.631、
‑
379.509。
[0022]本专利技术的变倍组件中，所述正透镜H1的优选的中心厚度为8.98mm；所述负透镜H2的优选的中心厚度为3mm；所述第一胶合透镜的优选的中心厚度为33.94mm；所述第二胶合透镜的优选的中心厚度为24.05mm。
[0023]本专利技术的有益效果在于：
[0024]本专利技术提供的变倍元件工作波段为可见光，该变倍元件搭配特定的大靶面工业镜头使用时，能够拓宽光学系统的使用倍率，降低了工业镜头的倍率使用成本，进一步促进了机器视觉检测系统的广泛应用。
附图说明
[0025]图1为变倍组件置于主镜头的物方，合成系统倍率为1.05
×
时的光线追迹图。
[0026]图2为主镜头工作倍率＝0.5
×
状态下的光线追迹图。
[0027]图3为变倍组件置于主镜头的像方，合成系统倍率为0.35
×<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种工业镜头的变倍组件，其特征在于所述变倍组件具有正光焦度，置于像空间时，包括沿入射光线传输方向设置的正透镜H1，负透镜H2，第1双胶合镜组H34，第2双胶合透镜组H56构成；所述第1双胶合镜组H34由负透镜H3和正透镜H4胶合而成，所述第2双胶合透镜组H56由正透镜H5和负透镜H6胶合而成；作为第1胶合透镜组的焦距f(H34)和第2胶合透镜组的焦距f(H56)以及所述变倍组件的焦距f(HL)，满足如下关系式：0.2＜f(H34)/f(HL)＜0.4；0.55＜
‑
f(H56)/f(HL)＜0.75。2.如权利要求1所述的工业镜头的变倍组件，其特征在于所述变倍组件，满足下述条件式：0.05＜N(p
‑
avg)
‑
N(n
‑
avg)＜0.25其中，N(p
‑
avg)是变倍组件中所有正透镜关于d线折射率的平均值；N(n
‑
avg)是变倍组件中所有负透镜关于d线折射率的平均值。3.如权利要求1所述的工业镜头的变倍组件，其特征在于所述变倍组件，满足下述条件式：0.04＜∑(air)/f(HL)＜0.08其中，∑(air)是变倍组件中包括的光轴上所有空气间隔的总和。4.如权利要求1所述的工业镜头的变倍组件，其特征在于所述变倍组件，满足下述条件式：0.3＜f(H4)/f(H34)＜0.50.5＜f(H6)/f(H56)＜0.6其中，f(H4)是第1胶合透镜组的正透镜焦距；f(H6)是第二胶合透镜组的负透镜焦距。5.如权利要求1所述的工业镜头的变倍组件，其特征在于所述变倍组件，满足下述条件式：4.5＜[(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴帅，吴沛林，
申请(专利权)人：广州长步道光学科技有限公司，
类型：发明
国别省市：