[实用新型]一种高倍率大靶面高解析度线扫机器视觉镜头

说明书

本实用新型公开了一种高倍率大靶面高解析度线扫机器视觉镜头，包括由物端到像面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、第八透镜G8，第三透镜G3和第四透镜G4胶合形成第一胶合透镜组U1，第五透镜G5和第六透镜G6胶合形成第二胶合透镜组U2；光学系统的焦距为f，第一胶合透镜组的焦距为fU1，第二胶合透镜组的焦距为fU2，它们分别满足关系式：0.5<|fU1/f|<1，0.5<|fU2/f|<1，本实用新型具有高解析度、大靶面、高倍率、低畸变的特点，还能够匹配像元尺寸为10um的大靶面相机，充分发挥相机的性能。

技术领域

本实用新型属于机器视觉技术领域，具体涉及一种高倍率大靶面高解析度线扫机器视觉镜头。

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传递给相机，再由相机将光信号转化为电信号给图像处理系统，图像处理系统对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行业中，对线扫机器视觉镜头的放大倍率、解析度、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，芯片尺寸越来越大。因此，与之匹配的线扫镜头分辨率要进一步提高，可覆盖的最大靶面尺寸也需进一步扩大以满足需求。然而国内现有的线扫机器视觉镜头普遍存在解析度不够高，与小像元大靶面的成像芯片存在匹配间隙，无法充分发挥出相机的性能，因此对于高解析度大靶面线扫机器视觉镜头的研发更为迫切。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：针对现有技术的不足，而提供的一种高倍率大靶面高解析度线扫机器视觉镜头，该视觉镜头具有高解析度、大靶面、高倍率、低畸变的特点，还能够匹配像元尺寸为10μm的大靶面相机。

为实现上述的目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种高倍率大靶面高解析度线扫机器视觉镜头，包括机械系统及安装于所述机械系统内部的光学系统，所述光学系统包括由物端到像面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、弯月结构的第二透镜G2，具有正光焦度、双凸结构的第三透镜G3，具有负光焦度、双凹结构的第四透镜G4，具有负光焦度、双凹结构的第五透镜G5，具有正光焦度、双凸结构的第六透镜G6，具有正光焦度、弯月结构的第七透镜G7，具有正光焦度、弯月结构的第八透镜G8，所述第三透镜G3和所述第四透镜G4胶合形成具有负光焦度的第一胶合透镜组U1，所述第五透镜G5和所述第六透镜G6胶合形成具有负光焦度的第二胶合透镜组U2；所述光学系统的焦距为f，所述第一胶合透镜组的焦距为fU1，所述第二胶合透镜组的焦距为fU2，它们分别满足关系式：0.5<|fU1/f|<1，0.5<|fU2/f|<1。

作为本实用新型所述的高倍率大靶面高解析度线扫机器视觉镜头的改进，所述第一透镜G1的前表面顶点到所述第八透镜G8的距离L与光学系统的焦距f，满足关系式：0.6＜|L/f|＜1。

作为本实用新型所述的高倍率大靶面高解析度线扫机器视觉镜头的改进，所述光学系统的光学后截距BFL与所述光学系统的焦距f，满足关系式：|BFL/f|>2。

作为本实用新型所述的高倍率大靶面高解析度线扫机器视觉镜头的改进，所述光学系统的半像高y’与所述光学系统的焦距f，满足关系式：0.4＜|y’/f|＜0.6。

作为本实用新型所述的高倍率大靶面高解析度线扫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，所述第三透镜G3的折射率为n3，阿贝数为v3，其折射率n1和n3均满足关系式：1.55＜n1、n3＜1.65，其阿贝数v1和v3均满足关系式：50＜v1、v3＜70。