8mm定焦機(jī)器視覺鏡頭的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型屬于機(jī)器視覺鏡頭【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及8mm定焦機(jī)器視覺鏡頭，包括沿光線入射方向依次設(shè)置中心軸共軸的凹凸結(jié)構(gòu)的第一透鏡、雙凹結(jié)構(gòu)的第二透鏡、凹凸結(jié)構(gòu)的第三透鏡、雙凸結(jié)構(gòu)的第四透鏡、雙凸結(jié)構(gòu)的第五透鏡、雙凹結(jié)構(gòu)的第六透鏡、凹凸結(jié)構(gòu)的第七透鏡及雙凸結(jié)構(gòu)的第八透鏡，通過8片透鏡的組合，實(shí)現(xiàn)8mm焦距的鏡頭在對(duì)應(yīng)芯片尺寸為2/3″時(shí)，其像素值可以達(dá)到5百萬像素，可滿足高端產(chǎn)品需求；同時(shí)其通光孔徑在F2.5～F16范圍內(nèi)可調(diào)。結(jié)構(gòu)緊湊，組裝方便，降低生產(chǎn)成本。
【專利說明】 8mm定焦機(jī)器視覺鏡頭

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于機(jī)器視覺鏡頭【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及8_定焦機(jī)器視覺鏡頭。

【背景技術(shù)】
[0002]機(jī)器視覺就是用機(jī)器代替人眼來做測(cè)量和判斷。機(jī)器視覺系統(tǒng)是指通過機(jī)器視覺產(chǎn)品(即圖像攝取裝置，分CMOS和CCD兩種)將被攝取目標(biāo)轉(zhuǎn)換成圖像信號(hào)，傳送給專用的圖像處理系統(tǒng)，根據(jù)像素分布和亮度、顏色等信息，轉(zhuǎn)變成數(shù)字化信號(hào)；圖像系統(tǒng)對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行各種運(yùn)算來抽取目標(biāo)的特征，進(jìn)而根據(jù)判別的結(jié)果來控制現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備動(dòng)作。
[0003]近年來，隨著微電子工業(yè)的迅猛發(fā)展，高分辨率，高處理速度的機(jī)器視覺系統(tǒng)不斷誕生，這對(duì)與之配套的光學(xué)鏡頭提出了新的要求。而對(duì)于國(guó)內(nèi)現(xiàn)有8_焦距的機(jī)器視覺鏡頭來說，對(duì)應(yīng)的芯片尺寸為2/3〃時(shí)，像素達(dá)不到5百萬，無法滿足高端產(chǎn)品需求。
[0004]因此，亟待一種在芯片尺寸為2/3〃時(shí)，像素能達(dá)到5百萬的機(jī)器視覺鏡頭。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型的目的在于:針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供8mm定焦機(jī)器視覺鏡頭，該鏡頭焦距為8mm，當(dāng)對(duì)應(yīng)芯片尺寸為2/3〃時(shí)，其像素值可以達(dá)到5百萬像素，可滿足高端產(chǎn)品需求；同時(shí)其通光孔徑在F2.5~ F16范圍內(nèi)可調(diào)。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:8mm定焦機(jī)器視覺鏡頭，包括沿光線入射方向依次設(shè)置中心軸共軸的凹凸結(jié)構(gòu)的第一透鏡、雙凹結(jié)構(gòu)的第二透鏡、凹凸結(jié)構(gòu)的第三透鏡、雙凸結(jié)構(gòu)的第四透鏡、雙凸結(jié)構(gòu)的第五透鏡、雙凹結(jié)構(gòu)的第六透鏡、凹凸結(jié)構(gòu)的第七透鏡及雙凸結(jié)構(gòu)的第八透鏡，所述第一透鏡前端曲面的半徑為21.99±0.1mm、后端曲面的半徑為8.185±0.1mm、厚度bl為6.143±0.03mm,所述第二透鏡前端曲面的半徑為49.656±0.1mm、后端曲面的半徑為13.7±0.1mm、厚度b2為1.053±0.02mm,所述第三透鏡前端曲面的半徑為33.738±0.1mm、后端曲面的半徑為18.924±0.1mm、厚度b3為8.673 土 0.03mm，所述第四透鏡前端曲面的半徑為20.732 土 0.1mm、后端曲面的半徑為20.732 ± 0.1mm、厚度b4為9.966 ± 0.03mm,所述第五透鏡前端曲面的半徑為19.285±0.1mm、后端曲面的半徑為6.861 ±0.1mm、厚度b5為2.904±0.03mm,所述第六透鏡前端曲面的半徑為6.861 ±0.1mm、后端曲面的半徑為13.05±0.1mm、厚度b6為2.977±0.03mm,所述第七透鏡前端曲面的半徑為45.45±0.1mm、后端曲面的半徑為12±0.1mm、厚度b7為2.11±0.03mm，所述第八透鏡前端曲面的半徑為25.965±0.1mm、后端曲面的半徑為25.965 ±0.1mm、厚度b8為3.205 ±0.03mm ;所述第一透鏡與所述第二透鏡的間距dl為2.942mm，所述第二透鏡與所述第三透鏡的間距d2為1.713mm，所述第三透鏡與所述第四透鏡的間距d3為2.416mm，所述第六透鏡與所述第七透鏡的間距d6為2.618mm0
[0007]作為本實(shí)用新型所述的8_定焦機(jī)器視覺鏡頭的一種改進(jìn)，所述第四透鏡和所述第五透鏡之間設(shè)有光闌，所述第四透鏡和所述光闌的間距d4為5.87mm，所述光闌和所述第四透鏡的間距d5為1.167mm。
[0008]作為本實(shí)用新型所述的8mm定焦機(jī)器視覺鏡頭的一種改進(jìn)，所述光闌通光孔可調(diào)，所述光闌的通光孔可調(diào)范圍為0.8mm~ 5.8mm。
[0009]作為本實(shí)用新型所述的8mm定焦機(jī)器視覺鏡頭的一種改進(jìn)，所述第五透鏡和所述第六透鏡通過光學(xué)膠水膠合。
[0010]作為本實(shí)用新型所述的8mm定焦機(jī)器視覺鏡頭的一種改進(jìn)，所述第一透鏡的材料為H-ZLAF75A，所述第二透鏡的材料為H-ZBAF3，所述第三透鏡的材料為H-ZLAF75A，所述第四透鏡的材料為H-LAK10，所述第五透鏡的材料為H-FK61，所述第六透鏡的材料為H-ZF4，所述第七透鏡的材料為H-LAF10LA，所述第八透鏡的材料為H-LAF10LA。
[0011]作為本實(shí)用新型所述的8mm定焦機(jī)器視覺鏡頭的一種改進(jìn)，所述第八透鏡的后方形成有像面，所述像面與所述第八透鏡之間的距離d8為7.854mm。
[0012]作為本實(shí)用新型所述的8_定焦機(jī)器視覺鏡頭的一種改進(jìn)，所述第七透鏡的后端曲面與所述第八透鏡的前端曲面之間的間距d7可調(diào)，d7的可調(diào)范圍為1.5mm ~ 4.6mm，所述第一透鏡、所述第二透鏡、所述第三透鏡、所述第四透鏡、所述第五透鏡、所述第六透鏡及所述第七透鏡之間的間隔距離不發(fā)生變化。使得拍攝不同物距時(shí)調(diào)節(jié)第七透鏡的后端曲面與所述第八透鏡的前端曲面之間的距離d7，在像面上獲得清晰的影像。
[0013]作為本實(shí)用新型所述的8_定焦機(jī)器視覺鏡頭的一種改進(jìn)，所述第七透鏡的后端曲面與所述第八透鏡的前端曲面之間的間距d7可調(diào)范圍為1.65mm ~ 4.409mm。
[0014]作為本實(shí)用新型所述的8mm定焦機(jī)器視覺鏡頭的一種改進(jìn)，還包括鏡筒，所第一透鏡、所述第二透鏡、所述第三透鏡、所述第四透鏡、所述第五透鏡、所述第六透鏡、所述第七透鏡及所述第八透鏡安裝于所述鏡筒內(nèi)。
[0015]本實(shí)用新型的有益效果在于:提供8_定焦機(jī)器視覺鏡頭，通過8片透鏡的組合，實(shí)現(xiàn)8mm焦距的鏡頭在對(duì)應(yīng)芯片尺寸為2/3〃時(shí)，其像素值可以達(dá)到5百萬像素，可滿足高端產(chǎn)品需求；同時(shí)其通光孔徑在F2.5~ F16范圍內(nèi)可調(diào)。結(jié)構(gòu)緊湊，組裝方便，降低生產(chǎn)成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型8mm定焦機(jī)器視覺鏡頭的剖視圖。
[0017]圖2為本實(shí)用新型透鏡組合的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖3為本實(shí)用新型第一透鏡的結(jié)構(gòu)圖。
[0019]圖4為本實(shí)用新型第二透鏡的結(jié)構(gòu)圖。
[0020]圖5為本實(shí)用新型第三透鏡的結(jié)構(gòu)圖。
[0021]圖6為本實(shí)用新型第四透鏡的結(jié)構(gòu)圖。
[0022]圖7為本實(shí)用新型第五透鏡的結(jié)構(gòu)圖。
[0023]圖8為本實(shí)用新型第六透鏡的結(jié)構(gòu)圖。
[0024]圖9為本實(shí)用新型第七透鏡的結(jié)構(gòu)圖。
[0025]圖10為本實(shí)用新型第八透鏡的結(jié)構(gòu)圖。
[0026]其中，10.第一透鏡，20.第二透鏡，30.第三透鏡，40.第四透鏡，50.第五透鏡，60.第六透鏡，70，第七透鏡，80.第八透鏡，100.鏡筒，200.光闌，300.像面。

【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】和說明書附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。
[0028]如圖1到10所示，本實(shí)用新型8mm定焦機(jī)器視覺鏡頭，包括鏡筒100及8片透鏡組合結(jié)構(gòu)，8片透鏡安裝于鏡筒100內(nèi)。
[0029]其中，包括沿光線入射方向依次設(shè)置中心軸共軸的凹凸結(jié)構(gòu)的第一透鏡10、雙凹結(jié)構(gòu)的第二透鏡20、凹凸結(jié)構(gòu)的第三透鏡30、雙凸結(jié)構(gòu)的第四透鏡40、雙凸結(jié)構(gòu)的第五透鏡50、雙凹結(jié)構(gòu)的第六透鏡60、凹凸結(jié)構(gòu)的第七透鏡70及雙凸結(jié)構(gòu)的第八透鏡80，第一透鏡10前端曲面的半徑為21.99±0.1mm、后端曲面的半徑為8.185±0.1mm、厚度bl為6.143±0.03mm,第二透鏡20前端曲面的半徑為49.656±0.1mm、后端曲面的半徑為13.7±0.1mm、厚度b2為1.053±0.02mm，第三透鏡30前端曲面的半徑為33.738±0.1mm、后端曲面的半徑為18.924土0.1mm、厚度b3為8.673土0.03mm，第四透鏡40前端曲面的半徑為20.732 土 0.1mm、后端曲面的半徑為20.732 土 0.1mm、厚度b4為9.966 土 0.03mm,第五透鏡50前端曲面的半徑為19.285±0.1mm、后端曲面的半徑為6.861 ±0.1mm、厚度b5為2.904±0.03mm,第六透鏡60前端曲面的半徑為6.861±0.1mm、后端曲面的半徑為13.05±0.1mm、厚度b6為2.977±0.03mm，第七透鏡70前端曲面的半徑為45.45±0.1mm、后端曲面的半徑為12±0.1mm、厚度b7為2.11±0.03mm,第八透鏡80前端曲面的半徑為25.965±0.1mm、后端曲面的半徑為 25.965±0.1mm、厚度b8 為 3.205±0.03mm，第一透鏡 10與第二透鏡20的間距dl為2.942mm，第二透鏡20與第三透鏡30的間距d2為1.713mm，第三透鏡30與第四透鏡40的間距d3為2.416mm，第六透鏡60與第七透鏡70的間距d6為2.618mm ;第四透鏡40和第五透鏡50之間設(shè)有光闌200，第四透鏡40和光闌200的間距d4為5.87mm，光闌200和第四透鏡40的間距d5為1.167mm，其中，第五透鏡50和第六透鏡60通過光學(xué)膠水膠合。
[0030]優(yōu)選地，光闌200通光孔可調(diào)，光闌200的通光孔可調(diào)范圍為0.8mm~5.8mm。
[0031]其中，光闌200的通光孔設(shè)置為圓孔，其F值可以在2.5~ 16之間可調(diào)，鏡頭通光越強(qiáng)，亮度越好。當(dāng)然，光闌200的孔還可以為多邊形，但該多邊形的邊數(shù)至少5條(當(dāng)多邊形為四邊形的時(shí)候會(huì)影響亮度均勻效果，邊角會(huì)出現(xiàn)偏暗的情況。)，邊數(shù)越多越接近圓，因?yàn)閳A孔的通光效果最好。
[0032]其中，第一透鏡10的材料為H-ZLAF75A，第二透鏡20的材料為H-ZBAF3，第三透鏡30的材料為H-ZLAF75A，第四透鏡40的材料為H-LAK10，第五透鏡50的材料為H-FK61，第六透鏡60的材料為H-ZF4，第七透鏡70的材料為H-LAF10LA，第八透鏡80的材料為H-LAFlOLAo
[0033]優(yōu)選地，第八透鏡80的后方形成有像面300，像面300與第八透鏡80之間的距離d8 為 7.854mm。
[0034]優(yōu)選地，第七透鏡70的后端曲面與第八透鏡80的前端曲面之間的距離d7可調(diào)，d7的可調(diào)范圍為1.65mm ~ 4.409mm，第一透鏡10、第二透鏡20、第三透鏡30、第四透鏡40、第五透鏡50、第六透鏡60及第七透鏡70之間的間隔距離不發(fā)生變化。使得拍攝不同物距時(shí)調(diào)節(jié)第七透鏡70的后端曲面與第八透鏡80的前端曲面之間的距離d7，在像面300上獲得清晰的影像。即為了在像面300上獲得清晰的影像，當(dāng)物距dO為無窮遠(yuǎn)時(shí)，調(diào)節(jié)d7的值為1.65mm ;當(dāng)物距dO為4m時(shí)，調(diào)節(jié)d7的值為1.719mm ;當(dāng)物距dO為0.22m時(shí)，調(diào)節(jié)d7的值為2.946mm ;當(dāng)物距dO為0.1m時(shí)，調(diào)節(jié)d7的值為4.409mm。
[0035]優(yōu)選地，為了適當(dāng)增加調(diào)節(jié)的機(jī)械余量，d7的可調(diào)范圍為1.5mm ~ 4.6mm。
[0036]根據(jù)上述說明書的揭示和教導(dǎo)，本實(shí)用新型所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還能夠?qū)ι鲜鰧?shí)施方式進(jìn)行變更和修改。因此，本實(shí)用新型并不局限于上述的【具體實(shí)施方式】，凡是本領(lǐng)域技術(shù)人員在本實(shí)用新型的基礎(chǔ)上所作出的任何顯而易見的改進(jìn)、替換或變型均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。此外，盡管本說明書中使用了一些特定的術(shù)語，但這些術(shù)語只是為了方便說明，并不對(duì)本實(shí)用新型構(gòu)成任何限制。
【權(quán)利要求】
1.8mm定焦機(jī)器視覺鏡頭，其特征在于:包括沿光線入射方向依次設(shè)置中心軸共軸的凹凸結(jié)構(gòu)的第一透鏡、雙凹結(jié)構(gòu)的第二透鏡、凹凸結(jié)構(gòu)的第三透鏡、雙凸結(jié)構(gòu)的第四透鏡、雙凸結(jié)構(gòu)的第五透鏡、雙凹結(jié)構(gòu)的第六透鏡、凹凸結(jié)構(gòu)的第七透鏡及雙凸結(jié)構(gòu)的第八透鏡，所述第一透鏡前端曲面的半徑為21.99±0.1mm、后端曲面的半徑為8.185 + 0.1mm、厚度bl為6.143±0.03mm,所述第二透鏡前端曲面的半徑為49.656±0.1mm、后端曲面的半徑為13.7±0.1mm、厚度b2為1.053 ±0.02mm，所述第三透鏡前端曲面的半徑為33.738 ±0.1mm、后端曲面的半徑為18.924±0.1mm、厚度b3為8.673±0.03mm，所述第四透鏡前端曲面的半徑為20.732 土 0.1mm、后端曲面的半徑為20.732 土 0.1mm、厚度b4為9.966 土 0.03mm,所述第五透鏡前端曲面的半徑為19.285±0.1mm、后端曲面的半徑為6.861±0.1mm、厚度b5為2.904 ± 0.03mm，所述第六透鏡前端曲面的半徑為6.861 ± 0.1mm、后端曲面的半徑為13.05 ±0.1mm、厚度b6為2.977 ±0.03臟，所述第七透鏡前端曲面的半徑為45.45 ±0.1mm、后端曲面的半徑為12±0.1mm、厚度b7為2.11±0.03mm,所述第八透鏡前端曲面的半徑為25.965±0.1mm、后端曲面的半徑為25.965±0.1mm、厚度b8為3.205±0.03mm ;所述第一透鏡與所述第二透鏡的間距dl為2.942mm，所述第二透鏡與所述第三透鏡的間距d2為1.713mm，所述第三透鏡與所述第四透鏡的間距d3為2.416mm，所述第六透鏡與所述第七透鏡的間距d6為2.618_。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的8mm定焦機(jī)器視覺鏡頭，其特征在于:所述第四透鏡和所述第五透鏡之間設(shè)有光闌，所述第四透鏡和所述光闌的間距d4為5.87mm，所述光闌和所述第四透鏡的間距d5為1.167mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的8_定焦機(jī)器視覺鏡頭，其特征在于:所述光闌通光孔可調(diào)，所述光闌的通光孔可調(diào)范圍為0.8mm~5.8mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的8_定焦機(jī)器視覺鏡頭，其特征在于:所述第五透鏡和所述第六透鏡通過光學(xué)膠水膠合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的8mm定焦機(jī)器視覺鏡頭，其特征在于:所述第八透鏡的后方形成有像面，所述像面與所述第八透鏡之間的距離d8為7.854mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的8_定焦機(jī)器視覺鏡頭，其特征在于:所述第七透鏡的后端曲面與所述第八透鏡的前端曲面之間的間距d7可調(diào)，d7的可調(diào)范圍為1.5mm ~4.6mm，所述第一透鏡、所述第二透鏡、所述第三透鏡、所述第四透鏡、所述第五透鏡、所述第六透鏡及所述第七透鏡之間的間隔距離不發(fā)生變化。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的8_定焦機(jī)器視覺鏡頭，其特征在于:所述第七透鏡的后端曲面與所述第八透鏡的前端曲面之間的間距d7可調(diào)范圍為1.65mm ~4.409mmo
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的8_定焦機(jī)器視覺鏡頭，其特征在于:還包括鏡筒，所第一透鏡、所述第二透鏡、所述第三透鏡、所述第四透鏡、所述第五透鏡、所述第六透鏡、所述第七透鏡及所述第八透鏡安裝于所述鏡筒內(nèi)。
【文檔編號(hào)】G02B13/00GK204203541SQ201420737461
【公開日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年12月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月1日
【發(fā)明者】盧盛林, 趙有名 申請(qǐng)人:東莞市奧普特自動(dòng)化科技有限公司