CN209311759U - 工业检测锥光镜 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种工业检测锥光镜，包括前镜组、与所述前镜组螺纹连接的中镜组以及通过调焦环与所述中镜组活动连接的后镜组，所述前镜组包括数个前凸透镜；所述中镜组包括数个中凸透镜，所述后镜组包括数个后凸透镜，旋转所述调焦环驱动所述后镜组前后移动改变所述中凸透镜与所述后凸透镜之间的间距实现调焦。该工业检测锥光镜的结构设计简单，镜头部件少，调焦便捷并且对焦准确，该锥光镜体积小且携带方便。

Description

工业检测锥光镜

技术领域

本实用新型涉及机器视觉镜头技术领域，具体地，涉及一种工业检测锥光镜。

背景技术

随着科学技术的发展，工业革命已经不再停留在简单的工业化发展水平了，机器视觉可以代替传统的人工检测方法，大大地提高了工业制造的效率和效果，从而极大地提高市场的产品质量，工业镜头作为机器视觉的重要组成部分，直接影响***的整体性能。

常规的工业镜头用于光束投影的光斑检测时，需要投影的工作距离大，成像视野角度小，并且镜头对焦间距长，对焦难，需要多次移动工业相机及其测试产品镜头的成像受光学膜片以及视野周边的影响可能出现失真，成像不清晰质量差，无法满足当下生产中对工业镜头成像清晰的要求。

现有的锥光镜位于锁光圈与载物台之间，由一组透镜组成；从下偏光镜透出的偏光，经过锥光镜而聚敛成锥形偏光束，侧部装有锥光镜升降螺旋，以调节锥光镜与载物台之间的距离。

如图6和图7所示，现有的镜头成像原理是：光束的光线照射到光学膜板成光斑虚像上再折射到透镜中镜像成实像，成像的图像不清晰，并且采用此方法的检测，光束、光学镜片以及镜头从左到右依次放置，三者的占地空间大，检测成本高，不同光束角度的发射角使得光斑虚像成像的间距不同，检测光束角度不同的产品需要重新调整测试部件的位置，给测试者造成麻烦。

因此，需提供一种工业检测锥光镜，以解决现有技术的不足。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种工业检测锥光镜。

本实用新型的技术方案如下：

一种工业检测锥光镜，包括：

前镜组，所述前镜组包括数个前凸透镜；

中镜组，所述中镜组包括数个中凸透镜；

后镜组，所述后镜组包括数个后凸透镜；

其中，所述前镜组与所述中镜组螺纹配合连接，所述中镜组和所述后镜组分别与一调焦环螺纹连接将所述中镜组和所述后镜组连接在一起，旋转所述调焦环驱动所述后镜组前后移动改变所述中凸透镜与所述后凸透镜之间的间距实现调焦。

优选地，所述前镜组包括具有内腔的前基座，所述前基座的内腔中内壁面上设置有内螺纹，对应于所述中镜组的中基座上设置有第一外螺纹，所述内螺纹与所述第一外螺纹匹配螺纹连接将所述前镜组与所述中镜组固定连接。

进一步地，所述前基座的内腔中内壁面上开设有数个第一台阶，每个所述前凸透镜对应于每个所述第一台阶位置设置。

优选地，所述前基座上还凸伸有安装连接板，所述安装连接板上开设有数个安装连接孔。

优选地，所述前基座上开设有第一通孔，对应于所述后基座上也开设有第二通孔，所述第一通孔和所述第二通孔用于透光。

优选地，所述中镜组包括具有内腔的中基座，所述中基座的内腔壁面上也开设有数个第二台阶，每个所述中凸透镜对应于每个所述第二台阶位置设置。

优选地，位于所述中基座上端的圆柱外壁面上还设置有第二外螺纹，所述第二外螺纹上螺纹连接有锁止环，所述锁止环用于限制所述调焦环移动的行程。

优选地，所述后镜组包括具有内腔的后基座，所述后基座的内腔上开设有数个第三台阶，每个所述后凸透镜固定设置于每个所述第三台阶上。

进一步地，位于所述后基座下端的圆柱外壁面上还设置有第三外螺纹，所述调焦环的下端与所述第二外螺纹螺纹配合连接以及所述调焦环的上端与所述第三外螺纹螺纹配合连接将所述中基座和所述后基座连接一起，进而将所述中镜组和所述后镜组活动连接。

优选地，所述后基座的外壁面上还凸伸有弧形卡柱，所述弧形卡柱用于与一相机固定连接。

采用上述结构的所述工业检测锥光镜进行检测先将所述工业检测锥光镜安装一CCD相机上；之后将一待检测产品位于所述工业检测锥光镜的一侧放置，并且所述待检测产品与所述工业检测锥光镜之间的间距为L3，L3为镜头的工作距离，镜头的工作距离为3mm～50mm；开启所述CCD相机，所述工业检测锥光镜的前凸透镜摄取待检测产品散发的光束模拟光斑成像需要的距离形成光斑虚像；所述工业检测锥光镜的中凸透镜和后凸透镜摄取光斑虚像汇聚成实像映射至所述CCD相机上，实现待检测产品图像的采集以及对其图像的观察、分析。

优选地，L3的尺寸较优选的为10mm，L3的尺寸最优为5mm。其中，待检测产品为具有散发光束的产品。

优选地，所述工业检测锥光镜的前凸透镜能摄取光束光线的发光角度R为0°～160°。

优选地，所述光斑虚像的位置与所述工业检测锥光镜之间的间距为L2，L2的尺寸为0.2m～10m。

本实用新型的有益效果为：与现有技术相比，该工业检测锥光镜的结构设计简单，镜头部件少，调焦便捷并且镜头对焦准确，该锥光镜体积小且携带方便。

附图说明：

图1为本实用新型所述工业检测锥光镜的结构示意图。

图2为本实用新型所述工业检测锥光镜的剖视结构示意图。

图3为本实用新型所述工业检测锥光镜的结构分解示意图。

图4为本实用新型所述工业检测锥光镜检测成像的示意图。

图5为本实用新型所述工业检测锥光镜检测图像的示意图。

图6为现有技术镜头成像检测的示意图。

图7为现有技术镜头成像图像的示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的发明目的，技术方案及技术效果更加清楚明白，下面结合具体实施方式对本实用新型做进一步的说明。应理解，此处所描述的具体实施例，仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参照图1至图3，本实用新型的工业检测锥光镜，包括前镜组100、中镜组200和后镜组300，所述前镜组100与所述中镜组200的一端匹配连接，另一端的所述中镜组200与所述后镜组300匹配连接。在本实施例中，所述前镜组100与所述中镜组200螺纹配合连接将所述前镜组100与所述中镜组200固定连接在一起，所述中镜组200和所述后镜组300分别与一调焦环400螺纹连接将所述中镜组200和所述后镜组300连接在一起。

请参照图2，所述前镜组100包括具有内腔的前基座110以及设置于所述前基座110内腔中的前透镜组120，所述前基座110的内腔中内壁面上开设有数个第一台阶111，对应于所述前透镜组120包括与所述第一台阶111相匹配数量的前凸透镜121。具体地，所述前基座110的一端开设有三个环形形状的所述第一台阶111，以图2视图的方向作为参考，从下到上三个所述第一台阶111的直径是逐渐增大的，每个所述第一台阶111上固定放置有所述前凸透镜121。所述前基座110的一端开设有第一通孔130，另一端的所述前基座110上设置有内螺纹112，对应于所述中镜组200的中基座上设置有第一外螺纹211；所述第一外螺纹122与所述内螺纹112螺纹配合连接将所述前镜组100与所述中镜组200固定连接。在本实施例中，所述前镜组100上还凸伸有安装连接板140，所述安装连接板140上开设有数个安装连接孔141。

请参照图2，所述中镜组200包括具有内腔的中基座210以及设置于所述中基座210内腔中的中透镜组220，所述中基座210内腔的内壁面上也开设有数个第二台阶212，对应于所述中透镜组220包括与所述第二台阶212相匹配数量的中凸透镜221。具体地，以图2视图的方向作为参考，所述中基座210从上到下依次开设有两个环形形状的所述第二台阶212。位于所述中基座210上端的圆柱外壁面上还设置有第二外螺纹213，所述第二外螺纹213上螺纹连接有锁止环230。其中，所述锁止环230主要用于限制所述调焦环400移动的行程。

请参照图2和图3，所述后镜组300包括具有内腔的后基座310以及设置于所述后基座310内腔中的后透镜组320，所述后基座310内腔的内壁面上也开设有数个第三台阶311，对应于所述后透镜组320包括与所述第三台阶311相匹配数量的后凸透镜321。具体地，以图2视图的方向作为参考，所述第三台阶311从上到下依次开设有两个环形形状的所述第三台阶311。位于所述后基座310下端的圆柱外壁面上还设置有第三外螺纹312。具体地，所述调焦环400套设于所述中基座210和所述后基座310上。所述调焦环400的下端与所述第二外螺纹213螺纹配合连接，所述调焦环400的上端与所述第三外螺纹312螺纹配合连接将所述中基座210和所述后基座310连接一起，进而将所述中镜组200和所述后镜组300连接在一起。其中，位于所述后基座310上开设有第二通孔330。

所述工业检测锥光镜的调焦原理是：旋转所述调焦环400驱动所述后基座310上下移动从而改变所述后透镜组320与所述中镜组220之间的间距，实现锥光镜的调焦。该结构的调焦能使得透镜达到微型化的目的，更可减少制作锥光镜的材料成本，进而降低锥光镜的制作成本，增加市场竞争力。

请参照图1和图3，所述后基座310的圆柱外壁面上还凸伸有弧形卡柱313，所述弧形卡柱313的设计主要用于便于与一相机固定连接。在本实施例中，所述相机优选为CCD相机。

本实用新型的工业检测锥光镜的结构设计简单，镜头部件少，调焦便捷并且镜头对焦间距短，调焦对焦准确，该锥光镜体积小且携带方便。

请参照图4，基于上述记载结构的所述工业检测锥光镜检测光束产品首先将所述工业检测锥光镜安装一CCD相机101上；之后将一待检测产品102位于所述工业检测锥光镜的一侧放置，并且所述待检测产品与所述工业检测锥光镜之间的间距为L3，L3为镜头的工作距离，镜头的工作距离为3mm～50mm；开启所述CCD相机103，所述工业检测锥光镜的前凸透镜121摄取待检测产品散发的光束模拟光斑成像需要的距离形成光斑虚像；所述工业检测锥光镜的中凸透镜和后凸透镜摄取光斑虚像汇聚成实像映射至所述CCD相机103上，实现待检测产品图像的采集以及对其图像的观察、分析。

待检测产品为具有散发光束的产品，比如车灯。如图4和图6相比，采用该工业检测锥光镜检测的待检产品与该锥光镜之间的距离短，能减少检测设备占地面积，便于用户检测。

L3的尺寸较优选的为10mm，L3的尺寸最优为5mm。

所述工业检测锥光镜的前凸透镜能摄取光束光线的发光角度R为0°～160°。较优选地，R的角度为120°，最优地，R的角度为80°。采用该成像检测方法检测产品能摄取较广的光线，通用性强。

所述光斑虚像的位置与所述工业检测锥光镜之间的间距为L2，L2的尺寸为0.2m～10m，较优选地，L2的尺寸为0.7m，最优地，L2的尺寸为0.35m。

请参照图4和图5，采用上述描述的所述工业检测锥光镜检测产品，将该锥光镜安装在一CCD相机上，便于调焦，调焦清晰，检测产品的成像是在与CCD相机上并非现有技术中的光学膜片上成光斑虚像后再折射至CCD相机上成实像，通过所述工业检测锥光镜采集图像的轮廓清晰，便于观察检测。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，其架构形式能够灵活多变，可以派生系列产品。只是做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。

Claims (7)

1.一种工业检测锥光镜，其特征在于，包括：

前镜组，所述前镜组包括数个前凸透镜；

中镜组，所述中镜组包括数个中凸透镜；

后镜组，所述后镜组包括数个后凸透镜；

其中，所述中镜组的一端与所述前镜组螺纹固定连接，另一端的所述中镜组通过一调焦环与所述后镜组螺纹活动连接，旋转所述调焦环驱动所述后镜组前后移动改变所述中凸透镜与所述后凸透镜之间的间距实现调焦。

2.根据权利要求1所述的工业检测锥光镜，其特征在于，所述中镜组还包括具有内腔的中基座，位于所述中基座上端的圆柱外壁面上还设置有第二外螺纹；对应于所述后镜组还包括具有内腔的后基座，位于所述后基座下端的圆柱外壁面上还设置有第三外螺纹；

所述调焦环的下端与所述第二外螺纹螺纹配合连接以及所述调焦环的上端与所述第三外螺纹螺纹配合连接将所述中基座和所述后基座连接一起，进而将所述中镜组和所述后镜组活动连接。

3.根据权利要求2所述的工业检测锥光镜，其特征在于，所述前镜组包括具有内腔的前基座，所述前基座的内腔中内壁面上设置有内螺纹，对应于所述中镜组的中基座上设置有第一外螺纹，所述内螺纹与所述第一外螺纹匹配螺纹连接将所述前镜组与所述中镜组固定连接。

4.根据权利要求3所述的工业检测锥光镜，其特征在于，所述前基座的内腔中内壁面上开设有数个第一台阶，每个所述前凸透镜对应于每个所述第一台阶位置设置。

5.根据权利要求3或4所述的工业检测锥光镜，其特征在于，所述前基座上还凸伸有安装连接板，所述安装连接板上开设有数个安装连接孔；

所述前基座上开设有第一通孔，对应于所述后基座上也开设有第二通孔，所述第一通孔和所述第二通孔用于透光。

6.根据权利要求2所述的工业检测锥光镜，其特征在于，所述第二外螺纹上螺纹连接有锁止环，所述锁止环用于限制所述调焦环移动的行程。

7.根据权利要求2或6所述的工业检测锥光镜，其特征在于，所述后基座的内腔上开设有数个第三台阶，每个所述后凸透镜固定设置于每个所述第三台阶上。