[发明专利]一种大靶面大视角机器视觉镜头

说明书

本发明公开了一种大靶面大视角机器视觉镜头，包括从物面至像面依次设置的第一透镜组G₁、第二透镜组G₂和具有正光焦度的第三透镜组G₃，调焦时，第一透镜组G₁和第三透镜组G₃相对像面固定，第二透镜组G₂沿光轴移动。该镜头通过合理控制各透镜组的焦距比、透镜形状和光焦度，可在宽工作距范围内实现高质量成像，畸变小、解像力高，具有大靶面、大视角、高像素性能，且易于实现镜头的小型轻量化。

技术领域

本发明属于镜头技术领域，具体涉及一种大靶面大视角机器视觉镜头。

背景技术

机器视觉是指用机器代替人眼进行测量和判断。视觉镜头捕捉画面，通过工业相机等图像摄取装置，将被摄取目标转换成图像信号，然后通过图像处理系统，对这些信号进行运算并抽取目标特征，如位置、尺寸、外观等，再根据预设条件输出结果，实现自动识别、判断、测量等功能。

现有的机器视觉镜头普遍存在支持靶面小，像素低，视场角小，畸变大等不同种类或不同程度的缺憾。因此随着芯片技术的发展，检测水平的提高，对于小尺寸、大靶面、大视角、高像素、低畸变的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上述问题，提出一种大靶面大视角机器视觉镜头，各工作距下畸变小、解像力高，满足大靶面、大视角、高像素的需求。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案为：

本发明提出的一种大靶面大视角机器视觉镜头，包括从物面至像面依次设置的第一透镜组G₁、第二透镜组G₂和具有正光焦度的第三透镜组G₃，调焦时，第一透镜组G₁和第三透镜组G₃相对像面固定，第二透镜组G₂沿光轴移动；

大靶面大视角机器视觉镜头还满足如下条件：

其中，f₁为第一透镜组G₁的焦距，f₂为第二透镜组G₂的焦距，f₁₂为第一透镜组G₁和第二透镜组G₂的合成焦距，f为光学系统焦距。

优选地，第一透镜组G₁包括从物面至像面依次设置的具有正光焦度的光学元件L₁₁、具有负光焦度的光学元件L₁₂、具有负光焦度的光学元件L₁₃、具有负光焦度的光学元件L₁₄和具有负光焦度的光学元件L₁₅，且满足如下条件：

其中，f_a为光学元件L₁₁、光学元件L₁₂、光学元件L₁₃、光学元件L₁₄和光学元件L₁₅的合成焦距。

优选地，第一透镜组G₁还包括从物面至像面依次设置的光学元件L₁₆和光学元件L₁₇，光学元件L₁₆位于光学元件L₁₅的像面侧且为胶合透镜组，光学元件L₁₇为单透镜。

优选地，第一透镜组G₁还包括位于光学元件L₁₇像面侧的光学元件L₁₈，光学元件L₁₈为单透镜。

优选地，光学元件L₁₁为凸面朝向物面的弯月形透镜，并满足如下条件：