CN205679840U - 大视场大孔径的机器视觉镜头 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种大视场大孔径的机器视觉镜头，包括设置在镜筒内的光学***，所述光学***包括沿着光线入射方向依次设置的光焦度为正的前组A、可变光阑C、光焦度为正的后组B，所述前组A包括依次设置的正弯月透镜A‑1、负弯月透镜A‑2、双凹透镜A‑3、透镜A‑4、双凸透镜A‑5，所述后组B包括依次设置的双凸透镜B‑1、双凹透镜B‑2、双凸透镜B‑3、负弯月透镜B‑4和双凸透镜B‑5紧密连接的胶合组，本实用新型具有大视场角、低畸变、大相对孔径、高分辨率、光学总长短的特点，满足高端产品需求。
Description
技术领域
本实用新型涉及机器视觉镜头技术领域，具体涉及一种大视场大孔径的机器视觉镜头。
背景技术
机器视觉就是机器代替人眼来做测量和判断。机器视觉***是指通过机器视觉产品（即图像摄取装置，分CCD和CMOS两种）将被摄取目标转换成图像信号，传送给专用的图像处理***，根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号；图像***对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。近年来，随着微电子工业的迅猛发展，高分辨率，高处理速度的机器视觉***不断诞生，这对与之配套的光学镜头提出了新的要求。而对于国内现有大视场角大孔径的机器视觉镜头来说，无法同时满足大视场、大孔径、低畸变、高分辨率的要求，无法满足高端产品需求。因此，亟待一种能够同时满足大视场、大孔径、低畸变、高分辨率要求的机器视觉镜头。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种大视场大孔径的机器视觉镜头。
本实用新型的技术方案是，一种大视场大孔径的机器视觉镜头，包括设置在镜筒内的光学***，所述光学***包括沿着光线入射方向依次设置的光焦度为正的前组A、可变光阑C、光焦度为正的后组B，所述前组A包括依次设置的正弯月透镜A-1、负弯月透镜A-2、双凹透镜A-3、透镜A-4、双凸透镜A-5，所述后组B包括依次设置的双凸透镜B-1、双凹透镜B-2、双凸透镜B-3、负弯月透镜B-4和双凸透镜B-5紧密连接的胶合组。
进一步的，所述光学***的视场角为62°-72°。
进一步的，该镜头满足0.6< y/EFL <0.73，其中，y为所述光学***的半像高，EFL为镜头的焦距值。
进一步的，该镜头的最大通光孔径满足Fno≤2.0，其中Fno为光学***的F数。
进一步的，所述光学***的后工作距离BFL满足BFL/EFL>1.35，其中EFL为镜头的焦距值。
进一步的，所述光学***的总长TTL满足TTL/EFL<8.8，其中EFL为镜头的焦距值。
进一步的，所述负弯月透镜A-2的焦距值FA-2满足-2.35<FA-2/EFL<-1.75,所述双凹透镜A-3的焦距值FA-3满足-1.55<FA-3/EFL<-1.30，其中EFL为镜头的焦距值。
进一步的，负弯月透镜A-2和双凹透镜A-3的组合焦距值F12满足-0.85<F12/EFL<-0.65，其中EFL为镜头的焦距值。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：具有大视场角、低畸变、大相对孔径、高分辨率、光学总长短的特点，满足高端产品需求。
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的阐述。
附图说明
图1为本实用新型实施例1的结构示意图；
图2为本实用新型实施例2的光路图；
图3为实施例1的轴向色差曲线图；
图4为实施例1的垂轴色差曲线图；
图5为实施例1的场曲曲线图；
图6为实施例1的畸变曲线图；
图7为实施例1的MTF曲线图；
图8为实施例2的轴向色差曲线图；
图9为实施例2的垂轴色差曲线图；
图10为实施例2的场曲曲线图；
图11为实施例2的畸变曲线图；
图12为实施例2的MTF曲线图。
图中：A-前组A，A-1-正弯月透镜A-1，A-2-负弯月透镜A-2、A-3-双凹透镜A-3、A-4-透镜A-4，A-5-双凸透镜A-5，B-后组B，B-1-双凸透镜B-1，B-2-双凹透镜B-2，B-3-双凸透镜B-3，B-4-负弯月透镜B-4，B-5-双凸透镜B-5，C-可变光阑C。
具体实施方式
如图1-12所示，一种大视场大孔径的机器视觉镜头，包括设置在镜筒内的光学***，所述光学***包括沿着光线入射方向依次设置的光焦度为正的前组A、可变光阑C、光焦度为正的后组B，所述前组A包括依次设置的正弯月透镜A-1、负弯月透镜A-2、双凹透镜A-3、透镜A-4、双凸透镜A-5，所述后组B包括依次设置的双凸透镜B-1、双凹透镜B-2、双凸透镜B-3、负弯月透镜B-4和双凸透镜B-5紧密连接的胶合组。
在本实施例中，所述光学***的视场角为62°-72°。
在本实施例中，该镜头满足0.6< y/EFL <0.73，其中，y为所述光学***的半像高，EFL为镜头的焦距值。
在本实施例中，该镜头的最大通光孔径满足Fno≤2.0，其中Fno为光学***的F数。
在本实施例中，所述光学***的后工作距离BFL满足BFL/EFL>1.35，其中EFL为镜头的焦距值。
在本实施例中，所述光学***的总长TTL满足TTL/EFL<8.8，其中EFL为镜头的焦距值。
在本实施例中，所述负弯月透镜A-2的焦距值FA-2满足-2.35<FA-2/EFL<-1.75,所述双凹透镜A-3的焦距值FA-3满足-1.55<FA-3/EFL<-1.30，其中EFL为镜头的焦距值。
在本实施例中，负弯月透镜A-2和双凹透镜A-3的组合焦距值F12满足-0.85<F12/EFL<-0.65，其中EFL为镜头的焦距值。
在本实施例中，在设计思路上，采用反远距的结构，前面4个透镜组合成具有负光焦度的前组A，后面5个透镜组合成具有正光焦度的后组B，前组A的作用是减少轴外光线对后组B的视场角，后组B则是对光线进行聚焦，使其成像在工作像面处。
实施例一：
在本实施例中，光学***数据如下表：
在本实施例中，光学***的焦距为8.5mm。
本实施例中，透镜A-4为双凸透镜。
调焦数据表如下：
在本实施例中，镜头的最大通光孔径F数为1.8,满足：Fno≤2.0，其中Fno为光学***的F数。
在本实施例中，光学***的的视场角为68°。
在本实施例中，光学***与2/3”的CCD匹配，半像高y=5.5mm，y/EFL=0.647，满足：0.6< y/EFL <0.73，其中，y为光学***的半像高，EFL为镜头的焦距值。
在本实施例中，光学***的后工作距离BFL为12.84～13.07mm，满足：BFL/EFL>1.35，其中EFL为所述镜头的焦距值，，光学***的总长TTL为68mm，满足：TTL/EFL<8.8，其中EFL为所述镜头的焦距值。
在本实施例中，负弯月透镜A-2的焦距值FA-2是-18.636，满足：-2.35<FA-2/EFL<-1.75,双凹透镜A-3的焦距值FA-3是-12.094,满足：-1.55<FA-3/EFL<-1.30，负弯月透镜A-2和双凹透镜A-3的组合焦距值F12是-6.644，满足关系：-0.85<F12/EFL<-0.65，其中EFL为所述镜头的焦距值。
在本实施例中，该镜头与与2/3”CCD匹配能使镜头的分辨率达到1000万像素。
实施例二：
在本实施例中，光学***数据如下表：
在本实施例中，光学***的焦距为6mm。
本实施例中，透镜A-4为平凸透镜。
调焦数据表如下：
在本实施例中，镜头的最大通光孔径F数为1.8,满足：Fno≤2.0，其中Fno为光学***的F数。
在本实施例中，光学***的的视场角为67°。
在本实施例中，光学***与2/3”的CCD匹配，半像高y=4mm，y/EFL=0.667，满足：0.6< y/EFL <0.73，其中，y为光学***的半像高，EFL为镜头的焦距值。
在本实施例中，光学***的后工作距离BFL为9.38～9.50mm，满足：BFL/EFL>1.35，其中EFL为所述镜头的焦距值，，光学***的总长TTL为48.4mm，满足：TTL/EFL<8.8，其中EFL为所述镜头的焦距值。
在本实施例中，负弯月透镜A-2的焦距值FA-2是-13.261，满足：-2.35<FA-2/EFL<-1.75,双凹透镜A-3的焦距值FA-3是-8.777,满足：-1.55<FA-3/EFL<-1.30，负弯月透镜A-2和双凹透镜A-3的组合焦距值F12是-4.768，满足关系：-0.85<F12/EFL<-0.65，其中EFL为所述镜头的焦距值。
在本实施例中，该镜头与与2/3”CCD匹配能使镜头的分辨率达到1000万像素。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本实用新型的涵盖范围。
Claims (8)
1.一种大视场大孔径的机器视觉镜头，其特征在于：包括设置在镜筒内的光学***，所述光学***包括沿着光线入射方向依次设置的光焦度为正的前组A、可变光阑C、光焦度为正的后组B，所述前组A包括依次设置的正弯月透镜A-1、负弯月透镜A-2、双凹透镜A-3、透镜A-4、双凸透镜A-5，所述后组B包括依次设置的双凸透镜B-1、双凹透镜B-2、双凸透镜B-3、负弯月透镜B-4和双凸透镜B-5紧密连接的胶合组。
2.根据权利要求1所述的大视场大孔径的机器视觉镜头，其特征在于：所述光学***的视场角为62°-72°。
3.根据权利要求1所述的大视场大孔径的机器视觉镜头，其特征在于：该镜头满足0.6<y/EFL <0.73，其中，y为所述光学***的半像高，EFL为镜头的焦距值。
4.根据权利要求1所述的大视场大孔径的机器视觉镜头，其特征在于：该镜头的最大通光孔径满足Fno≤2.0，其中Fno为光学***的F数。
5.根据权利要求1所述的大视场大孔径的机器视觉镜头，其特征在于：所述光学***的后工作距离BFL满足BFL/EFL>1.35，其中EFL为镜头的焦距值。
6.根据权利要求1所述的大视场大孔径的机器视觉镜头，其特征在于：所述光学***的总长TTL满足TTL/EFL<8.8，其中EFL为镜头的焦距值。
7.根据权利要求1所述的大视场大孔径的机器视觉镜头，其特征在于：所述负弯月透镜A-2的焦距值FA-2满足-2.35<FA-2/EFL<-1.75，所述双凹透镜A-3的焦距值FA-3满足-1.55<FA-3/EFL<-1.30，其中EFL为镜头的焦距值。
8.根据权利要求1所述的大视场大孔径的机器视觉镜头，其特征在于：负弯月透镜A-2和双凹透镜A-3的组合焦距值F12满足-0.85<F12/EFL<-0.65，其中EFL为镜头的焦距值。
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