一种12mm高分辨率低畸变工业镜头的制作方法

本实用新型涉及工业图像处理、机器视觉镜头设计技术领域，尤其涉及到一种12mm高分辨率低畸变工业镜头。

背景技术：

随着工业图像处理、机器视觉系统在精密检测领域的广泛应用，工业镜头具有检测速度快、检测精度高等特点。但是普通工业镜头难以满足目前越来越高的检测要求，传统普通工业镜头畸变较大，边缘视场暗角不清晰，材料成本较高，像素等方面都有不足，为了适应精密检测需求，工业镜头已经成为精密光学测量系统决定性的组件。该新型高分辨率低畸变工业镜头依据其独特的光学特性，相比于普通工业镜头，具有高像素、低畸变、工作区间覆盖范围广等特性。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足之处而提供一种解决精密检测需求，获取具有低变形高精度、高倍缩小正视大面积的图像、结构简单、实用的12mm高分辨率低畸变工业镜头。

本实用新型是通过如下方式实现的：

一种12mm高分辨率低畸变工业镜头，其特征在于：包括设置于镜头结构内沿光线入射方向依次设置的前组镜片组件、光阑模组、后组镜片组件，所述前组镜片组件包括从左至右依次设置的第一负弯月型透镜、第二负弯月型透镜、第一双凸透镜、第一正弯月型透镜、第三负弯月型透镜；所述后组镜片组件包括从左至右依次设置的第一双凹透镜、第二双凸透镜、第三双凸透镜、第一平凸透镜，所述第一双凹透镜与第二双凸透镜相胶合成一体。

进一步地，所述前组镜片组件中，第一负弯月型透镜与第二负弯月型透镜之间的空气间隔为2.2±0.03mm；第二负弯月型透镜与第一双凸透镜之间的空气间隔为9.0±0.03mm；第一双凸透镜与第一正弯月型透镜之间的空气间隔为0.1±0.03mm；第一正弯月型透镜与第三负弯月型透镜之间的空气间隔为3.3±0.03mm。

进一步地，所述后组镜片组件中，第一双凹透镜与第二双凸透镜的胶合体与第三双凸透镜之间的空气间隔为0.1±0.03mm；第三双凸透镜与第一平凸透镜之间的空气间隔为0.1±0.03mm。

进一步地，所述前组镜片组件与光阑模组之间的空气间隔为3.4±0.03mm；光阑模组与后组镜片组件之间的空气间隔为2.1±0.03mm。

进一步地，所述镜头结构包括用于安装前组镜片组件的前组镜筒、用于安装后组镜片组件的后组镜筒，所述前组镜筒设于后组镜筒内；所述后组镜筒设于主镜筒内；所述后组镜筒的一端设有用于压置第一负弯月型透镜的前组压圈，后组镜筒的另一端设有用于压置第一平凸透镜的后组压圈；所述前组镜筒内从左至右依次设有第一隔圈、第二隔圈、第三隔圈，所述第一隔圈位于第二负弯月型透镜和第一双凸透镜之间，所述第二隔圈位于第一双凸透镜和第一正弯月型透镜之间，所述第三隔圈第一正弯月型透镜和第三负弯月型透镜之间；所述光阑模组设于后组镜筒内；所述后组镜筒内从左至右依次设有第四隔圈、第五隔圈，所述第四隔圈位于第二双凸透镜与第三双凸透镜之间，所述第五隔圈位于第三双凸透镜与第一平凸透镜之间。

进一步地，所述主镜筒上通过第一锁紧钉连接有调焦手轮，所述调焦手轮内设有凸轮槽，所述调焦手轮与凸轮槽之间设有限位顶丝。

进一步地，所述主镜筒上设有固定挡圈，固定挡圈上设有调焦参考线。

进一步地，所述主镜筒上通过第二锁紧钉连接有调节手轮，所述调节手轮与光阑模组相配合。

进一步地，所述主镜筒上设有用于与摄像机相连接的连接座，所述连接座通过调节螺钉与主镜筒相连接。

本实用新型的有益效果在于：调焦时整组镜头一起移动，透镜与透镜间的距离不发生变化，得益于此，镜头结构简单、紧凑易于拆装，具有高分辨率低畸变，并且成本较低。

附图说明

图1本实用新型光路系统结构示意图；

图2本实用新型镜头结构结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的具体说明。应当理解，本实用新型的实施方式并不局限于下面的实施例，对本实用新型所做的任何形式上的变通和/或改变都将落入本实用新型保护范围。

实施例：

一种12mm高分辨率低畸变工业镜头，如图1、图2所示，包括设置于镜头结构内沿光线入射方向依次设置的前组镜片组件、光阑模组24、后组镜片组件，所述前组镜片组件包括从左至右依次设置的第一负弯月型透镜29、第二负弯月型透镜28、第一双凸透镜27、第一正弯月型透镜26、第三负弯月型透镜25；所述后组镜片组件包括从左至右依次设置的第一双凹透镜23、第二双凸透镜22、第三双凸透镜21、第一平凸透镜20，所述第一双凹透镜23与第二双凸透镜22相胶合成一体。

本实施例中，前组镜片组件中，第一负弯月型透镜29与第二负弯月型透镜28之间的空气间隔为2.2±0.03mm；第二负弯月型透镜28与第一双凸透镜27之间的空气间隔为9.0±0.03mm；第一双凸透镜27与第一正弯月型透镜26之间的空气间隔为0.1±0.03mm；第一正弯月型透镜26与第三负弯月型透镜25之间的空气间隔为3.3±0.03mm。

本实施例中，后组镜片组件中，第一双凹透镜23与第二双凸透镜22的胶合体与第三双凸透镜21之间的空气间隔为0.1±0.03mm；第三双凸透镜21与第一平凸透镜20之间的空气间隔为0.1±0.03mm。

本实施例中，前组镜片组件与光阑模组24之间的空气间隔为3.4±0.03mm；光阑模组24与后组镜片组件之间的空气间隔为2.1±0.03mm。

如图2所示，本实施例中，镜头结构包括用于安装前组镜片组件的前组镜筒9、用于安装后组镜片组件的后组镜筒2，前组镜筒9设于后组镜筒2内；后组镜筒2设于主镜筒1内；后组镜筒2的一端设有用于压置第一负弯月型透镜29的前组压圈4，后组镜筒2的另一端设有用于压置第一平凸透镜20的后组压圈18，可以保证后组镜片组件的装配稳定性，防止镜片松动或者掉出来；前组镜筒9内从左至右依次设有第一隔圈6、第二隔圈12、第三隔圈13，第一隔圈6位于第二负弯月型透镜28和第一双凸透镜27之间，第二隔圈12位于第一双凸透镜27和第一正弯月型透镜26之间，第三隔圈13第一正弯月型透镜26和第三负弯月型透镜25之间；光阑模组24设于后组镜筒2内；后组镜筒2内从左至右依次设有第四隔圈17、第五隔圈19，第四隔圈17位于第二双凸透镜22与第三双凸透镜21之间，第五隔圈19位于第三双凸透镜21与第一平凸透镜20之间。

本实施例中，主镜筒1上通过第一锁紧钉5连接有调焦手轮7，所述调焦手轮7内设有凸轮槽3，调焦手轮7与凸轮槽3之间设有限位顶丝8；针对不同的物距，对焦调节可通过调焦手轮7带动凸轮槽3与限位顶丝8的配合使得整组光学透镜在不旋转的情况下前后移动实现，通过第一锁紧钉5使其在主镜筒1上实现定位，并且为了更方便更直观的进行工业检测，在调焦手轮7上标出了远近位置的标识。

本实施例中，主镜筒1上设有固定挡圈10，固定挡圈10上设有调焦参考线，更具实用性。

本实施例中，主镜筒1上通过第二锁紧钉11连接有调节手轮14，调节手轮14与光阑模组24相配合，通过在调节手轮14的带动光阑模组24，并且在不同光照条件下，调节手轮14上刻有对应的的相对孔径位置并通过第二锁紧钉11定位手轮位置。

本实施例中，主镜筒1上设有用于与摄像机相连接的连接座16，连接座16通过调节螺钉15与主镜筒1相连接。

本实施例中，各透镜，其曲率半径R1、R2，光学折射率N，阿贝系数Vd，厚度D沿光轴方向分别是：

第一负弯月型透镜29：R1＝24.26mm，R2＝12.05mm，N＝1.74，Vd＝51.08，D＝1.2mm；

第二负弯月型透镜28：R1＝53.93mm，R2＝15.89mm，N＝1.65，Vd＝51.15，D＝1.1mm；

第一双凸透镜27：R1＝26.74mm，R2＝--26.74mm，N＝1.80，Vd＝25.47，D＝3.16mm；

第一正弯月型透镜26：R1＝12.64mm，R2＝27.83mm，N＝1.83，Vd＝37.22，D＝2.32mm；

第三负弯月型透镜25：R1＝23.66mm，R2＝8.42mm，N＝1.83，Vd＝37.22，D＝0.8mm；

第一双凹透镜23：R1＝-8.25mm，R2＝15.64mm，N＝1.74，Vd＝51.08，D＝0.8mm；

第二双凸透镜22：R1＝15.64mm，R2＝-10.7mm，N＝1.74，Vd＝51.08，D＝3.47mm；

第三双凸透镜21：R1＝102.58mm，R2＝2.33mm，N＝1.83，Vd＝42.74，D＝2.33mm；

第一平凸透镜20：R1＝19.54mm，R2＝infinity，N＝1.83，Vd＝42.74，D＝2.39mm。

在本实施例中，该工业镜头达到了以下指标：(1)焦距：f′＝12mm；(2)相对孔径：D/f′＝1/2.2；(3)视场角：2ω＝50.03°；(4)分辨率：优于500万像素；(5)光路总长∑≤48.3mm；(6)适用谱线范围：400nm～700nm。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。