一种高分辨率、低畸变机器视觉镜头制造技术

本实用新型专利技术提供了一种高分辨率、低畸变机器视觉镜头，包括由第一透镜组、第二透镜组和位于两者间的光阑组成；第一透镜组位于光阑前，由负光焦度弯月的第一透镜、正光焦度双凸的第二透镜、负光焦度双凹的第三透镜组成和正光焦度的第四透镜、第五透镜组成；第二透镜组由负光焦度弯月的第六透镜、正光焦度的第七、第八透镜和正光焦度双凸的第九透镜组成。该镜头采用九片球面透镜，在奈奎斯特频率为100l p/mm的情况下全视场全波段调制传递函数值大于0.3，成像畸变小于0.1％，具有小F数、低畸变、高分辨率等特点，工作波段为400nm

【技术实现步骤摘要】
一种高分辨率、低畸变机器视觉镜头


[0001]本技术属于光学成像
，尤其涉及一种高分辨率、低畸变机器视觉镜头。

技术介绍

[0002]机器视觉检测技术具有高效率、非接触、高准确度等优点，被应用于国民经济各行各业。光学镜头作为机器视觉系统的主要部件，对后续检测起到关键性作用。
[0003]目前针对药片及相近尺寸的各种微小物品检测所使用机器视觉镜头较少，且物距通常较大，对被测样品放置的位置要求比较严格，镜头结构一般都使用九片以上的透镜，使得镜头结构比较复杂，或者采用非球面技术来达到结构简单高成像质量的目的，但由于非球面透镜加工和检测难度大，一定程度上也增加了整个镜头的成本和工艺复杂性。

技术实现思路

[0004]本技术提供了一种高分辨率、低畸变机器视觉镜头，可以有效解决上述问题。
[0005]本技术是这样实现的：
[0006]一种高分辨率、低畸变机器视觉镜头，包括由具有正光焦度的第一透镜组、具有正光焦度的第二透镜组和位于第一透镜组和第二透镜组之间的光阑组成；所述第一透镜组位于光阑前面，由具有负光焦度的弯月的第一透镜、具有正光焦度的双凸的第二透镜、具有负光焦度双凹的第三透镜组成、具有正光焦度的第四透镜和具有正光焦度的第五透镜组成；所述第二透镜组位于光阑后面，由具有负光焦度的弯月的第六透镜、具有正光焦度的第七透镜、具有正光焦度的双凸的第八透镜和具有正光焦度弯月的第九透镜组成。
[0007]所述第一透镜为具有负光焦度的且凹面朝向像面的弯月负透镜，所述第二透镜为具有正光焦度双凸透镜，所述第三透镜为具有负光焦度双凹透镜，所述第四透镜为具有正光焦度且凹面朝向像面的弯月透镜，所述第五透镜为具有正光焦度弯月透镜，所述第六透镜为具有负光焦度的且凹面朝向像面的弯月负透镜，所述第七透镜为具有正光焦度弯月透镜，所述第八透镜为具有正光焦度双凸透镜，所述第九透镜为具有正光焦度且凹面朝向像面的弯月正透镜。
[0008]所述第二透镜和第三透镜组成双胶合透镜，所述第四透镜和第五透镜组成双胶合透镜，所述第七透镜和第八透镜组成双胶合透镜。
[0009]所述第一透镜和第二透镜之间的空气间隔为11.5mm～12.5mm，所述第三透镜和第四透镜之间的空气间隔为5.5mm～6.5mm，所述第五透镜和光阑之间的空气间隔为11.5mm～12.5mm，所述光阑和第六透镜之间的空气间隔为0.3mm～1.3mm，所述第六透镜和第七透镜之间的空气间隔为0.1mm～1mm，所述第八透镜和第九透镜之间的空气间隔为11.5mm～12.5mm，所述第九透镜和像面之间的空气间隔为15mm～20mm。
[0010]所述第一透镜的焦距为
‑
335mm～
‑
345mm；所述第二透镜和第三透镜组成的双胶合透镜的焦距为
‑
2400mm～
‑
2800mm；所述第四透镜和第五透镜组成的双胶合透镜的焦距为
50mm～60mm；所述第六透镜的焦距为
‑
40mm～
‑
50mm；所述第七透镜和第八透镜组成的双胶合透镜的焦距为20mm～30mm；所述第九透镜的焦距为140mm～150mm。
[0011]所述镜头的有效焦距为41mm，相对数值孔径F/2，使用1/1.8〞CCD接收，最大口径小于24mm，光学总长为第一透镜到第九透镜的距离106.4mm；
[0012]所述镜头的全视场12.5
°
；工作波段为400nm
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760nm，较优的为450nm
‑
700nm；工作距离为60
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80mm，较优的为70mm；后截距为17.526mm，可使用C接口。
[0013]本技术的有益效果是：该镜头采用九片球面透镜，在奈奎斯特频率为100l p/mm的情况下全视场全波段调制传递函数值大于0.3，成像畸变小于0.1％，具有小F数、低畸变、高分辨率等特点，工作波段为450nm
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700nm，非常适合集成到机器视觉系统，可应用于各类不同尺寸大小药片及相近尺寸的各种微小物品检测的工业镜头。
附图说明
[0014]为了更清楚地说明本技术实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0015]图1是本技术提供的一种高像质、低畸变机器视觉镜头的光学结构图。
[0016]图2是本技术镜头真实像高为0、1.35mm、2.25mm、3.15mm、4.5mm各视场在像面上的光线点列图。
[0017]图3是本技术镜头的各视场像面上的传递函数MTF曲线。
[0018]图4是本技术镜头的场曲和畸变图。
[0019]图5是本技术镜头的垂轴色差图。
[0020]图6是本技术镜头的轴向色差图。
[0021]附图标记：
[0022]第一透镜
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1；第二透镜
‑
2；第三透镜
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3；第四透镜
‑
4；第五透镜
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5；光阑
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6；第六透镜
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7；第七透镜
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8；第八透镜
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9；第九透镜
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10；像面
‑
11。
具体实施方式
[0023]为使本技术实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施方式中的附图，对本技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本技术保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本技术的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施方式。基于本技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本技术保护的范围。
[0024]在本技术的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的
含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0025]参照图1
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6所示，一种高分辨率、低畸变机器视觉镜头，包括由具有正光焦度的第一透镜组、具有正光焦度的第二透镜组和位于第一透镜组和第二透镜组之间的光阑6组成；所述第一透镜组位于光阑6前面，由具本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高分辨率、低畸变机器视觉镜头，其特征在于，包括由具有正光焦度的第一透镜组、具有正光焦度的第二透镜组和位于第一透镜组和第二透镜组之间的光阑组成；所述第一透镜组位于光阑前面，由具有负光焦度的弯月的第一透镜、具有正光焦度的双凸的第二透镜、具有负光焦度双凹的第三透镜组成、具有正光焦度的第四透镜和具有正光焦度的第五透镜组成；所述第二透镜组位于光阑后面，由具有负光焦度的弯月的第六透镜、具有正光焦度的第七透镜、具有正光焦度的双凸的第八透镜和具有正光焦度弯月的第九透镜组成。2.根据权利要求1所述的一种高分辨率、低畸变机器视觉镜头，其特征在于，所述第一透镜为具有负光焦度的且凹面朝向像面的弯月负透镜，所述第二透镜为具有正光焦度双凸透镜，所述第三透镜为具有负光焦度双凹透镜，所述第四透镜为具有正光焦度且凹面朝向像面的弯月透镜，所述第五透镜为具有正光焦度透镜，所述第六透镜为具有负光焦度的且凹面朝向像面的弯月负透镜，所述第七透镜为具有正光焦度弯月透镜，所述第八透镜为具有正光焦度双凸透镜，所述第九透镜为具有正光焦度且凹面朝向像面的弯月正透镜。3.根据权利要求2所述的一种高分辨率、低畸变机器视觉镜头，其特征在于，所述第二透镜和第三透镜组成双胶合透镜，所述第四透镜和第五透镜组成双胶合透镜，所述第七透镜和第八透镜组成双胶合透镜。4.根据权利要求2所述的一种高分辨率、低畸变机器视觉镜头，其特征在于，所述第一透镜和第二透镜之间的空气间隔为11.5mm～12.5mm，所述第三透镜和第四透镜之间的空气间隔为5.5mm～6....

【专利技术属性】
技术研发人员：刘巧玲，
申请(专利权)人：闽南科技学院，
类型：新型
国别省市：