本發(fā)明涉及一種超大孔徑工業(yè)鏡頭及其工作方法。

背景技術(shù)：

隨著機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)在自動(dòng)化生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用，各種對(duì)機(jī)器視覺(jué)起成像作用的工業(yè)鏡頭應(yīng)運(yùn)而生。大部分的工業(yè)鏡頭受限于通光量的需求，都需要在良好照明的條件下才能成清晰的像。但是，有些物是不能在明亮的環(huán)境中，此時(shí)因?yàn)楣馔坎蛔?，一般孔徑的工業(yè)鏡頭就無(wú)法對(duì)物成清晰像。大孔徑的鏡頭可以對(duì)照度更低的物成清晰的像，但是孔徑越大像差就越大，設(shè)計(jì)難度也越大。所以，現(xiàn)在市面上的工業(yè)鏡頭的孔徑大多是f/2.0、f/1.8和f/1.4，f/1.0的都很少見(jiàn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種超大孔徑工業(yè)鏡頭及其工作方法，不僅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，而且高效便捷。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種超大孔徑工業(yè)鏡頭，包括沿光線入射方向依次設(shè)置的前組A、可變光闌C以及后組B，所述前組A包含沿光線入射方向依次設(shè)置的負(fù)月牙透鏡A-1、平凹透鏡A-2、正月牙透鏡A-3、雙凸透鏡A-4、正月牙透鏡A-5、負(fù)月牙透鏡A-6、雙凹透鏡A-7和雙凸透鏡A-8膠合組、平凸透鏡A-9以及平凸透鏡A-10，所述后組B包含正月牙透鏡B-1。

優(yōu)選的，所述前組A與后組B之間的空氣間隔是調(diào)節(jié)量，對(duì)無(wú)窮遠(yuǎn)物距這個(gè)調(diào)節(jié)間隔是2.1mm，對(duì)200mm物距這個(gè)調(diào)節(jié)間隔是8.1mm。

優(yōu)選的，所述負(fù)月牙透鏡A-1與平凹透鏡A-2之間、平凹透鏡A-2與正月牙透鏡A-3之間均為邊緣相互靠近、中心相互遠(yuǎn)離，所述正月牙透鏡A-3與雙凸透鏡A-4之間、雙凸透鏡A-4與正月牙透鏡A-5之間、雙凸透鏡A-8與平凸透鏡A-9之間以及平凸透鏡A-9與平凸透鏡A-10之間均為中心相互靠近、邊緣相互遠(yuǎn)離，任意兩者相互靠近之處仍具有間隔，間隔均為0.1mm；所述負(fù)月牙透鏡A-6與光闌C之間、光闌C與雙凹透鏡A-7之間均為邊緣相互靠近、中心相互遠(yuǎn)離，所述負(fù)月牙透鏡A-6與光闌C之間的邊緣間隔為1.9mm，所述光闌C與雙凹透鏡A-7之間的邊緣間隔為2.1mm。

優(yōu)選的，還包含手動(dòng)調(diào)焦機(jī)構(gòu)和手動(dòng)光欄機(jī)構(gòu)。

優(yōu)選的，所述負(fù)月牙透鏡A-1、平凹透鏡A-2、正月牙透鏡A-3、雙凸透鏡A-4、正月牙透鏡A-5以及負(fù)月牙透鏡A-6依次設(shè)置在前組鏡筒內(nèi)并用前組壓圈壓緊，所述平凹透鏡A-2與正月牙透鏡A-3間設(shè)置有BC隔圈, 所述正月牙透鏡A-3與雙凸透鏡A-4間設(shè)置有CD隔圈，所述雙凸透鏡A-4與正月牙透鏡A-5之間設(shè)置有DE隔圈，所述正月牙透鏡A-5與負(fù)月牙透鏡A-6之間設(shè)置有EF隔圈；所述雙凹透鏡A-7、雙凸透鏡A-8、平凸透鏡A-9以及平凸透鏡A-10依次順序設(shè)置在后組鏡筒內(nèi)并用后組壓圈壓緊，所述雙凸透鏡A-8與平凸透鏡A-9之間設(shè)置有HI隔圈，所述平凸透鏡A-9與平凸透鏡A-10之間設(shè)置有IJ隔圈。

優(yōu)選的，所述前組鏡筒與后組鏡筒外套設(shè)有主鏡筒，修飾環(huán)套在調(diào)焦凸輪上并用螺釘鎖緊，所述修飾環(huán)與調(diào)焦凸輪通過(guò)凸輪鎖緊圈套設(shè)在主鏡筒外，所述調(diào)焦凸輪上開(kāi)設(shè)有調(diào)焦曲線槽，所述主鏡筒上開(kāi)設(shè)有調(diào)焦直槽，調(diào)焦導(dǎo)釘一端與前組鏡筒固定連接，所述調(diào)焦導(dǎo)釘?shù)牧硪欢舜┻^(guò)調(diào)焦直槽與調(diào)焦曲線槽滑動(dòng)連接，所述調(diào)節(jié)凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)述調(diào)焦導(dǎo)釘在調(diào)焦曲線槽上滑動(dòng)從而帶動(dòng)前組鏡筒沿著調(diào)焦直槽直線運(yùn)動(dòng)。

優(yōu)選的，所述前組鏡筒與后組鏡筒之間設(shè)置有光欄組件，所述光欄組件包含光欄動(dòng)環(huán)與光欄調(diào)節(jié)環(huán)，所述光欄動(dòng)環(huán)經(jīng)卡環(huán)設(shè)置在前組鏡筒上，所述光欄調(diào)節(jié)環(huán)經(jīng)連接座設(shè)置在主鏡筒上，所述光欄動(dòng)環(huán)上鎖有光欄撥釘，所述光欄撥釘另一端安置在光欄調(diào)節(jié)環(huán)內(nèi)的直槽上與其滑動(dòng)連接。

優(yōu)選的，所述正月牙透鏡B-1設(shè)置在連接座內(nèi)并用連接座壓圈壓緊。

一種超大孔徑工業(yè)鏡頭的工作方法，包括上述所述的任意一種超大孔徑工業(yè)鏡頭，包含以下步驟：光線順序進(jìn)入前組A、可變光闌C以及后組B進(jìn)行成像。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：本發(fā)明結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，減小光線通過(guò)鏡片時(shí)的入射角度，即可以大大減小球差、彗差和像散；本發(fā)明采用分組調(diào)焦，分組調(diào)焦更有益于減小物距彗差，使鏡頭在較大的物距范圍內(nèi)都能夠成清晰的像；本發(fā)明孔徑超大f/0.85，能夠在弱光環(huán)境下可以對(duì)物成清晰的像，大靶面，探測(cè)器的大小是4/3英寸，在相同的物距條件下，對(duì)物成像的范圍更大，寬物距，采用分組調(diào)焦的方式，可以對(duì)200mm到無(wú)窮遠(yuǎn)的物成清晰像，本發(fā)明畸變小于2%，像素大于500萬(wàn)。

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的光路示意圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例的構(gòu)造示意圖。

圖中：A-前組A，A1-負(fù)月牙透鏡A-1，A2-平凹透鏡A-2，A 3-正月牙透鏡A-3，A 4-雙凸透鏡A-4，A 5-正月牙透鏡A-5，A 6-負(fù)月牙透鏡A-6，A7-雙凹透鏡A-7，A 8-雙凸透鏡A-8，A 9-平凸透鏡A-9，A 10-平凸透鏡A-10，B-前組B，B1-正月牙透鏡B-1，C-可變光闌C，11-前組鏡筒，12-前組壓圈，13-BC隔圈，14-CD隔圈，15-DE隔圈，16-EF隔圈，17-后組鏡筒，18-后組壓圈，19-HI隔圈，20-IJ隔圈，21-主鏡筒，22-修飾環(huán)，23-調(diào)焦凸輪，24-凸輪鎖緊圈，25-調(diào)焦導(dǎo)釘，26-光欄動(dòng)環(huán)，27-光欄調(diào)節(jié)環(huán)，28-卡環(huán)，29-連接座，30-光欄撥釘，31-連接座壓圈。

具體實(shí)施方式

為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說(shuō)明如下。

如圖1~2所示，一種超大孔徑工業(yè)鏡頭，包括沿光線入射方向依次設(shè)置的前組A、可變光闌C以及后組B，所述前組A包含沿光線入射方向依次設(shè)置的負(fù)月牙透鏡A-1、平凹透鏡A-2、正月牙透鏡A-3、雙凸透鏡A-4、正月牙透鏡A-5、負(fù)月牙透鏡A-6、雙凹透鏡A-7和雙凸透鏡A-8膠合組、平凸透鏡A-9以及平凸透鏡A-10，所述后組B包含正月牙透鏡B-1。

在本發(fā)明實(shí)施例中，所述前組A與后組B之間的空氣間隔是調(diào)節(jié)量，對(duì)無(wú)窮遠(yuǎn)物距這個(gè)調(diào)節(jié)間隔是2.1mm，對(duì)200mm物距這個(gè)調(diào)節(jié)間隔是8.1mm。

在本發(fā)明實(shí)施例中，所述負(fù)月牙透鏡A-1與平凹透鏡A-2之間、平凹透鏡A-2與正月牙透鏡A-3之間均為邊緣相互靠近、中心相互遠(yuǎn)離，所述正月牙透鏡A-3與雙凸透鏡A-4之間、雙凸透鏡A-4與正月牙透鏡A-5之間、雙凸透鏡A-8與平凸透鏡A-9之間以及平凸透鏡A-9與平凸透鏡A-10之間均為中心相互靠近、邊緣相互遠(yuǎn)離，任意兩者相互靠近之處仍具有間隔，間隔均為0.1mm；所述負(fù)月牙透鏡A-6與光闌C之間、光闌C與雙凹透鏡A-7之間均為邊緣相互靠近、中心相互遠(yuǎn)離，所述負(fù)月牙透鏡A-6與光闌C之間的邊緣間隔為1.9mm，所述光闌C與雙凹透鏡A-7之間的邊緣間隔為2.1mm。

在本發(fā)明實(shí)施例中，還包含手動(dòng)調(diào)焦機(jī)構(gòu)和手動(dòng)光欄機(jī)構(gòu)。

在本發(fā)明實(shí)施例中，所述負(fù)月牙透鏡A-1、平凹透鏡A-2、正月牙透鏡A-3、雙凸透鏡A-4、正月牙透鏡A-5以及負(fù)月牙透鏡A-6依次順序設(shè)置在前組鏡筒11內(nèi)并用前組壓圈12壓緊，所述平凹透鏡A-2與正月牙透鏡A-3間設(shè)置有BC隔圈13, 所述正月牙透鏡A-3與雙凸透鏡A-4間設(shè)置有CD隔圈14，所述雙凸透鏡A-4與正月牙透鏡A-5之間設(shè)置有DE隔圈15，所述正月牙透鏡A-5與負(fù)月牙透鏡A-6之間設(shè)置有EF隔圈16；所述雙凹透鏡A-7、雙凸透鏡A-8、平凸透鏡A-9以及平凸透鏡A-10依次順序設(shè)置在后組鏡筒17內(nèi)并用后組壓圈18壓緊，所述雙凸透鏡A-8與平凸透鏡A-9之間設(shè)置有HI隔圈19，所述平凸透鏡A-9與平凸透鏡A-10之間設(shè)置有IJ隔圈20。

在本發(fā)明實(shí)施例中，所述前組鏡筒11與后組鏡筒17外套設(shè)有主鏡筒21，修飾環(huán)22套在調(diào)焦凸輪23上并用螺釘鎖緊，所述修飾環(huán)22與調(diào)焦凸輪23通過(guò)凸輪鎖緊圈24套設(shè)在主鏡筒21外，所述調(diào)焦凸輪23上開(kāi)設(shè)有調(diào)焦曲線槽，所述主鏡筒21上開(kāi)設(shè)有調(diào)焦直槽，調(diào)焦導(dǎo)釘25一端與前組鏡筒11固定連接，所述調(diào)焦導(dǎo)釘25的另一端穿過(guò)調(diào)焦直槽與調(diào)焦曲線槽滑動(dòng)連接，所述調(diào)節(jié)凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)述調(diào)焦導(dǎo)釘25在調(diào)焦曲線槽上滑動(dòng)從而帶動(dòng)前組鏡筒11沿著調(diào)焦直槽直線運(yùn)動(dòng)。

在本發(fā)明實(shí)施例中，所述前組鏡筒11與后組鏡筒17之間設(shè)置有光欄組件，所述光欄組件包含光欄動(dòng)環(huán)26與光欄調(diào)節(jié)環(huán)27，所述光欄動(dòng)環(huán)26經(jīng)卡環(huán)28設(shè)置在前組鏡筒11上，所述光欄調(diào)節(jié)環(huán)27經(jīng)連接座29設(shè)置在主鏡筒21上，所述光欄動(dòng)環(huán)26上鎖有光欄撥釘30，所述光欄撥釘30另一端安置在光欄調(diào)節(jié)環(huán)27內(nèi)的直槽上與其滑動(dòng)連接；所述光欄調(diào)節(jié)環(huán)27轉(zhuǎn)動(dòng)從而改變光欄口徑。

在本發(fā)明實(shí)施例中，所述正月牙透鏡B-1設(shè)置在連接座29內(nèi)并用連接座壓圈31壓緊。

在本發(fā)明實(shí)施例中，一種超大孔徑工業(yè)鏡頭的工作方法，包括上述所述的任意一種超大孔徑工業(yè)鏡頭，包含以下步驟：光線順序進(jìn)入前組A、可變光闌C以及后組B進(jìn)行成像。

本發(fā)明不局限于上述最佳實(shí)施方式，任何人在本發(fā)明的啟示下都可以得出其他各種形式的超大孔徑工業(yè)鏡頭及其工作方法。凡依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。