[实用新型]一种大视场机器视觉镜头

说明书

本实用新型属于镜头技术领域，具体涉及一种大视场机器视觉镜头的光学系统，包括由物方到像方依次设置第一透镜组S1、光阑、第二透镜组S2、第三透镜组S3，所述光学系统的焦距f，所述第一透镜组S1的焦距f₁，所述第二透镜组S2的焦距f₂，所述第三透镜组S3的焦距f₃，分别满足关系式：1<|f₁/f|<1.4；1.90<|f₂/f|<2.35；4.4<|f₃/f|<5.6。本实用新型实现了焦距为25mm的高像素大视场机器视觉镜头的光学系统，最大成像面为视场角＞80°，能够与5μm大小的像元尺寸相匹配。

技术领域

本实用新型属于镜头技术领域，具体涉及一种大视场机器视觉镜头。

背景技术

在工业自动化的背景下，机器视觉系统占有极为重要的地位，其主要作用在于使用机器对目标件进行自动测量、判断和检测缺陷等，减小或消除人为操作时的误判，提高测量精度和稳定性。而机器视觉镜头作为视觉系统的核心部件，其成像的质量是机器视觉系统成败的关键因素。而机器视觉需求与日俱增，特别是在电子制造、液晶屏缺陷检测，手机触摸屏线路、尺寸等的测量以及食品包装等众多行业中，对机器视觉镜头的要求也越来越高，总希望机器视觉镜头能支持靶面大、大视野、像素高等特性。

目前，市面上的机器视觉镜头，如公开号为“CN107577032A”的专利，该镜头畸变率为20％，光学畸变大，失真程度较高；如公开号为“CN108319004A”的专利，该镜头畸变率控制在5％，光学畸变较大；且含有非球面透镜加工成本大，不能满足现有市场的需求；又如公开号为“CN108490583A”的专利，该镜头支持的靶面小，且采用非球面结构，增大加工成本。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：针对现有技术的不足，提供一种大靶面、高像素、能够与5μm大小的像元尺寸相匹配的大视场机器视觉镜头，满足工业发展需求。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种大视场机器视觉镜头，包括机械系统及安装于所述机械系统内部的光学系统，所述光学系统由物方到像方依次设置第一透镜组S1、光阑、第二透镜组S2、第三透镜组S3，第三透镜组S3为固定设置，第一透镜组S1、光阑和第二透镜组S2为移动设置，当工作距离改变时，第一透镜组S1、光阑和第二透镜组S2通过前后移动的方式来对焦；

所述第一透镜组S1包括具有负光焦度及弯月结构的第一透镜G1、具有负光焦度及双凹结构的第二透镜G2、具有正光焦度及双凸结构的第三透镜G3、具有负光焦度及弯月结构的第四透镜G4、具有负光焦度及弯月结构的第五透镜G5、具有正光焦度及双凸结构的第六透镜G6；

所述第二透镜组S2包括具有正光焦度及双凸结构的第七透镜G7、具有负光焦度及双凹结构的第八透镜G8、具有正光焦度及双凸结构的第九透镜G9；

所述第三透镜组S3包括具有负光焦度及弯月结构的第十透镜G10、具有负光焦度及弯月结构的第十一透镜G11、具有正光焦度及双凸结构的第十二透镜G12；

所述光学系统的焦距f，所述第一透镜组S1的焦距f₁，所述第二透镜组S2的焦距f₂，所述第三透镜组S3的焦距f₃，分别满足关系式：1<|f₁/f|<1.4；1.90<|f₂/f|<2.35；4.4<|f₃/f|<5.6。

作为本实用新型所述的大视场机器视觉镜头的改进，所述光学系统的第十二透镜G12到像面的距离即光学后截距BFL与所述光学系统的焦距f，满足关系式：|BFL/f|＜1.5。