[发明专利]一种高分辨率宽工作距离定焦机器视觉镜头

说明书

本申请公开了高分辨率宽工作距离定焦机器视觉镜头，包括由物方到像方依次设置的第一透镜G1、第二透镜G2、第三透镜G3、第四透镜G4、第五透镜G5、第六透镜G6、第七透镜G7和第八透镜G8；第二透镜G2与第三透镜G3胶合形成第一胶合透镜U1，第四透镜G4与第五透镜G5胶合形成第二胶合透镜U2，第七透镜G7与第八透镜G8胶合形成第三胶合透镜U3；光学系统、第一胶合透镜U1、第二胶合透镜U2和第三胶合透镜U3的焦距分别为f、fU1、fU2、fU3，它们分别满足关系式：0.5|fU1/f|1，1|fU2/f|3，1.5|fU3/f|3.5，本申请具有高分辨率、宽工作距离、低畸变特点。

技术领域

本发明属于机械视觉镜头技术领域，具体涉及一种高分辨率宽工作距离定焦机器视觉镜头。

背景技术

机器视觉系统的作用在于使用机器对目标件进行测量、判断和检测缺陷等，来减小或者是消除人为操作时的误判，提高测量精度和稳定性。其核心原理是通过机器视觉镜头将光信号收集给相机，再由相机将光信号转化为电信号传递给图像处理系统，根据所采集的图像信息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。

一方面，在工业自动化的大背景下，机器视觉需求与日俱增，特别是在电子制造、食品包装和精密测量等众多行业中，对机器视觉镜头的分辨精度、适用工作范围、光学畸变等要求越来越高。另一方面，随着芯片技术不断的进步，像元尺寸越来越小，这就要求与之匹配的的镜头分辨率要进一步提高。然而国内现有的定焦机器视觉镜头普遍存在分辨率低，工作距离单一等不足之处，因此对于高分辨率宽工作距离定焦机器视觉镜头的研发更为迫切。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术的不足，而提供的一种高分辨率宽工作距离定焦机器视觉镜头，该镜头具有高分辨，宽工作距离，低畸变特点，适用于像元尺寸为2.2μm的相机。

为实现上述的目的，本发明采用以下技术方案：

一种高分辨率宽工作距离定焦机器视觉镜头，包括机械系统及安装于所述机械系统的光学系统，所述光学系统包括由物方到像方依次设置的具有正光焦度、弯月结构的第一透镜G1；具有正光焦度、双凸结构的第二透镜G2；具有负光焦度、双凹结构的第三透镜G3；具有负光焦度、双凹结构的第四透镜G4；具有正光焦度、双凸结构的第五透镜G5；具有正光焦度、弯月结构的第六透镜G6；具有负光焦度、弯月结构的第七透镜G7和具有正光焦度、双凸结构的第八透镜G8；所述第二透镜G2与所述第三透镜G3胶合形成第一胶合透镜U1，所述第四透镜G4与所述第五透镜G5胶合形成第二胶合透镜U2所述第七透镜G7与所述第八透镜G8胶合形成第三胶合透镜U3；所述光学系统的焦距为f，所述第一胶合透镜U1的焦距为fU1，所述第二胶合透镜U2的焦距为fU2，所述第三胶合透镜U3的焦距为fU3，它们分别满足关系式：0.5|fU1/f|1，1|fU2/f|3，1.5|fU3/f|3.5。

作为本发明所述的高分辨率宽工作距离定焦机器视觉镜头的改进，所述第一透镜G1的折射率为n1，阿贝数为v1，其满足关系式：1.55n11.65；50v160。

作为本发明所述的高分辨率宽工作距离定焦机器视觉镜头的改进，所述第六透镜G6的折射率为n6，阿贝数为v6，其满足关系式：1.75n61.85；20v635。

作为本发明所述的高分辨率宽工作距离定焦机器视觉镜头的改进，所述第七透镜G7的折射率为n7，阿贝数为v7，所述第八透镜G8的折射率为n8，阿贝数为v8，其折射率n7和n8均满足关系式：1.55n1.65；其阿贝数分别满足关系式：60v750，60v870。

作为本发明所述的高分辨率宽工作距离定焦机器视觉镜头的改进，所述第一透镜G1、所述第二透镜G2、所述第三透镜G3、所述第四透镜G4、所述第五透镜G5、所述第六透镜G6、所述第七透镜G7、所述第八透镜G8均为玻璃球面透镜。