[发明专利]一种低畸变高清工业用镜头及其工作方法

说明书

本发明涉及一种低畸变高清工业用镜头及其工作方法，所述镜头的光学系统包括沿光线自前向后入射方向依次设置的负光焦度的前组A、可变光阑和正光焦度的后组B，所述前组A自前向后依次设置有正月牙型透镜A‑1、由正月牙型透镜A‑2和负月牙型透镜A‑3密接的第一胶合组，所述后组B自前向后依次设置有由负月牙型透镜B‑1和正月牙型透镜B‑2密接的第二胶合组、双凸透镜B‑3、双凸透镜B‑4。本发明镜头合理优化了前、后组的光焦度，采用两枚胶合组完美的校正了该光学系统的象差，使镜头的分辨率高达800万像素，实现200mm物距的高清成像且光学畸变小于1.3%，成像上减少了畸变。

技术领域

本发明涉及一种低畸变高清工业用镜头及其工作方法。

背景技术

随着人工智能物流时代的到来，原有依赖人力的物流行业，正逐步从劳动密集型向技术密集型转变，从传统模式向机器人智能物流升级。而机器人作为货物运输的物理载体，其人工智能捕捉、图像智能识别等先进技术，离不开机器视觉系统的功劳，它为工业机器人赋予了智慧，让它们具备自主的判断和行为，能适应不同的应用场景、商品形态并完成各种复杂的任务。另外，随着各芯片行业的不断创新和发展，对机器视觉镜头分辨率、畸变、工作距离等都提出了更高的要求。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种分辨率高，畸变低，可实现高清成像的低畸变高清工业用镜头及其工作方法，满足人工智能物流的使用要求。

本发明采用以下方案实现：一种低畸变高清工业用镜头，所述镜头的光学系统包括沿光线自前向后入射方向依次设置的负光焦度的前组A、可变光阑和正光焦度的后组B，所述前组A自前向后依次设置有正月牙型透镜A-1、由正月牙型透镜A-2和负月牙型透镜A-3密接的第一胶合组，所述后组B自前向后依次设置有由负月牙型透镜B-1和正月牙型透镜B-2密接的第二胶合组、双凸透镜B-3、双凸透镜B-4。

进一步的，所述正月牙型透镜28与第一胶合组之间的空气间隔为0.10mm，前组A与可变光阑之间的空气间隔为4.40mm，所述可变光阑与后组B之间的空气间隔为2.8mm，所述第二胶合组和双凸透镜B-3之间的空气间隔为0.10mm，双凸透镜B-3和双凸透镜B-4之间的空气间隔为1.50~4.50mm。

进一步的，所述镜头的机械结构包括主镜筒，所述主镜筒内安装有可相对主镜筒前后移动的后组镜筒，所述后组镜筒前端安装有前组镜筒，所述主镜筒后端安装有连接座，所述前组A安装于前组镜筒中，所述后组B中的第二胶合组和双凸透镜B-3安装于后组镜筒中，后组B中的双凸透镜B-4安装于连接座中，所述连接座外周部设置有与相机连接的螺纹接口。

进一步的，所述后组镜筒前部外套有与其螺纹配合的聚焦转轮，所述聚焦转轮上外套有与其同步转动的聚焦环，所述聚焦环安装于主镜筒前端并与主镜筒旋转配合。

进一步的，所述可变光阑安装于前组镜筒后端，前组镜筒后端还安装有用以带动可变光阑转动的光阑转盘，所述主镜筒外周部设置有与其选择配合的光阑调节环，所述光阑调节环经穿过主镜筒的光阑导钉与所述光阑转盘的摇柄相连接。

本发明另一技术方案：一种如上所述低畸变高清工业用镜头的工作方法，通过旋转聚焦环来带动聚焦转轮转动，使前组镜筒和后组镜筒发生轴向移动，以达到镜头调焦目的，当调节到所需物距时将聚焦转轮紧固锁紧；通过转动光阑调节环，经光阑导钉带动光阑转盘转动，实现光圈孔径的大小变换，当调节到所需光圈孔径时将光阑调节环紧固锁紧。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本镜头光学系统中通过合理选配前、后组七片五组光学玻璃材料，并合理优化了前、后组的光焦度，采用两枚胶合组完美的校正了该光学系统的象差，使镜头的分辨率高达800万像素，满足人工智能物流高分辨率的要求；光学调焦采用了半组移动的调焦方式，从而实现200mm物距的高清成像且光学畸变小于1.3%（如图4），成像上减少了畸变，满足人工智能物流低畸变的要求。