本發(fā)明涉及光學(xué)鏡頭技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種廣角高清機(jī)器視覺鏡頭。

背景技術(shù)：

機(jī)器視覺鏡頭被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)制造、質(zhì)量檢測、物流、醫(yī)學(xué)、科學(xué)研究等領(lǐng)域。隨著中國制造2025戰(zhàn)略的開展，工業(yè)自動(dòng)化快速發(fā)展，而機(jī)器視覺鏡頭作為自動(dòng)化機(jī)器的“眼睛”占據(jù)著重要地位。

機(jī)器視覺鏡頭一般用于在固定位置監(jiān)控、檢測特定范圍內(nèi)的目標(biāo)，這要求鏡頭有占用空間小、視場范圍大、畸變低、像質(zhì)高等特點(diǎn)。傳統(tǒng)機(jī)器視覺鏡頭采用雙高斯型結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)在視場角超過45°時(shí)便難以保證邊緣視場的成像質(zhì)量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種廣角高清機(jī)器視覺鏡頭，解決了傳統(tǒng)鏡頭視場角范圍小、成像質(zhì)量較差、以及畸變高的技術(shù)問題。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案為：

一種廣角高清機(jī)器視覺鏡頭，包括調(diào)焦組和固定組，當(dāng)工作距離改變時(shí)，調(diào)焦組相對固定組前后移動(dòng)來進(jìn)行對焦，從而尋找最佳像面；

所述調(diào)焦組包括沿光軸從物方到像方依次排列的具有正光焦度的第一透鏡、具有負(fù)光焦度的第二透鏡和具有負(fù)光焦度的第三透鏡，所述固定組包括沿光軸從物方到像方依次排列的具有正光焦度的第四透鏡、具有正光焦度的第五透鏡、具有負(fù)光焦度的第六透鏡、具有正光焦度的第七透鏡、具有正光焦度的第八透鏡和具有負(fù)光焦度的第九透鏡；所述調(diào)焦組與整個(gè)鏡頭滿足如下條件式：

0.8≤∣ft/f∣≤1.2，其中，ft為調(diào)焦組的組合焦距，f為整個(gè)鏡頭的焦距。

進(jìn)一步地，所述第五透鏡與第六透鏡膠合形成第一膠合透鏡,所述第八透鏡與第九透鏡組合形成第二膠合透鏡，所述第八透鏡與第九透鏡滿足如下條件式：∣nd8-nd9∣≥0.25；∣vd8-vd9∣≥30，其中，nd8、nd9分別為第八透鏡和第九透鏡的折射率，vd8、vd9分別為第八透鏡和第九透鏡的阿貝數(shù)。

優(yōu)選地，所述第八透鏡的材料為氟冕系列或重磷冕系列玻璃材料，所述第九透鏡的材料為高折射率的重火石系列玻璃材料。

優(yōu)選地，所述第四透鏡與第五透鏡之間設(shè)置有光闌。

優(yōu)選地，所述第一透鏡包括第一物端表面和第一像端表面，所述第二透鏡包括第二物端表面和第二像端表面，所述第三透鏡包括第三物端表面和第三像端表面，所述第四透鏡包括第四物端表面和第四像端表面，所述第一膠合透鏡包括第五物端表面、第一膠合面和第六像端表面，所述第七透鏡包括第七物端表面和第七像端表面，所述第二膠合透鏡包括第八物端表面、第二膠合面和第九像端表面，上述所有物端表面、像端表面和膠合面均為球面。

優(yōu)選地，所述第一物端表面、第二物端表面、第四物端表面、第四像端表面、第五物端表面、第七物端表面、第七像端表面、第八物端表面和第九像端表面均為凸面；所述第一像端表面、第二像端表面、第三物端表面、第三像端表面和第六像端表面均為凹面。

本發(fā)明提供一種廣角高清機(jī)器視覺鏡頭，包括調(diào)焦組和固定組，所述調(diào)焦組包括沿光軸從物方到像方依次排列的具有正光焦度的第一透鏡、具有負(fù)光焦度的第二透鏡和具有負(fù)光焦度的第三透鏡，所述固定組包括沿光軸從物方到像方依次排列的具有正光焦度的第四透鏡、具有正光焦度的第五透鏡、具有負(fù)光焦度的第六透鏡、具有正光焦度的第七透鏡、具有正光焦度的第八透鏡和具有負(fù)光焦度的第九透鏡；所述調(diào)焦組與整個(gè)鏡頭滿足如下條件式：0.8≤∣ft/f∣≤1.2，其中，ft為調(diào)焦組的組合焦距，f為整個(gè)鏡頭的焦距。該鏡頭采用全玻璃球面鏡片，確保光學(xué)性能的同時(shí)保證材料低成本、鏡片易加工。設(shè)計(jì)采用分組調(diào)焦的方式，保證了0.1mm到無窮遠(yuǎn)物距下成像質(zhì)量效果好，且畸變小于1％；光學(xué)系統(tǒng)邊緣光線相對照度在70％以上；支持視場角大于70°；在-40～70℃環(huán)境下使用保證解像力滿足成像要求。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種廣角高清機(jī)器視覺鏡頭的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，具體闡明本發(fā)明的實(shí)施方式，附圖僅供參考和說明使用，不構(gòu)成對本發(fā)明專利保護(hù)范圍的限制。

如圖1所示，一種廣角高清機(jī)器視覺鏡頭，包括調(diào)焦組和固定組，當(dāng)工作距離改變時(shí)，調(diào)焦組相對固定組前后移動(dòng)來進(jìn)行對焦，從而尋找最佳像面；

所述調(diào)焦組包括沿光軸從物方到像方依次排列的具有正光焦度的第一透鏡g1、具有負(fù)光焦度的第二透鏡g2和具有負(fù)光焦度的第三透鏡g3，所述固定組包括沿光軸從物方到像方依次排列的具有正光焦度的第四透鏡g4、具有正光焦度的第五透鏡g5、具有負(fù)光焦度的第六透鏡g6、具有正光焦度的第七透鏡g7、具有正光焦度的第八透鏡g8和具有負(fù)光焦度的第九透鏡g9；所述調(diào)焦組與整個(gè)鏡頭滿足如下條件式：

0.8≤∣ft/f∣≤1.2，其中，ft為調(diào)焦組的組合焦距，f為整個(gè)鏡頭的焦距；具體地，整個(gè)鏡頭的焦距f＝8mm，調(diào)焦組的組合焦距ft＝-8.1mm，“-”代表光焦度為負(fù)；∣ft/f∣的比值可以選擇0.8、0.85、0.9、0.95、1.0、1.05、1.1、1.15和1.2中的一個(gè)。

所述第五透鏡g5與第六透鏡g6膠合形成第一膠合透鏡u1,所述第八透鏡g8與第九透鏡g9組合形成第二膠合透鏡u2，所述第八透鏡g8與第九透鏡g9滿足如下條件式：∣nd8-nd9∣≥0.25；∣vd8-vd9∣≥30，其中，nd8、nd9分別為第八透鏡g8和第九透鏡g9的折射率，vd8、vd9分別為第八透鏡和第九透鏡的阿貝數(shù)。

所述第八透鏡g8的材料為氟冕系列或重磷冕系列玻璃材料，所述第九透鏡g9的材料為高折射率的重火石系列玻璃材料。

所述第四透鏡與第五透鏡之間設(shè)置有光闌。

所述第一透鏡g1包括第一物端表面s1和第一像端表面s2，所述第二透鏡g2包括第二物端表面s3和第二像端表面s4，所述第三透鏡g3包括第三物端表面s5和第三像端表面s6，所述第四透鏡g4包括第四物端表面s7和第四像端表面s8，所述第一膠合透鏡u1包括第五物端表面s10、第一膠合面s11和第六像端表面s12，所述第七透鏡g7包括第七物端表面s13和第七像端表面s14，所述第二膠合透鏡u2包括第八物端表面s15、第二膠合面s16和第九像端表面s17，上述所有物端表面、像端表面和膠合面均為球面。

所述第一物端表面s1、第二物端表面s3、第四物端表面s7、第四像端表面s8、第五物端表面s10、第七物端表面s13、第七像端表面s14、第八物端表面s15和第九像端表面s17均為凸面；所述第一像端表面s2、第二像端表面s4、第三物端表面s5、第三像端表面s6和第六像端表面s12均為凹面。

本實(shí)施例中，鏡頭各個(gè)透鏡從物方向像方的各個(gè)表面的物理參數(shù)：

其中，d為對應(yīng)透鏡的光學(xué)表面到下一光學(xué)表面的距離(在光軸上的距離)；nd代表對應(yīng)d光(波長為587納米)的折射率，r為曲面半徑，“-”表示方向?yàn)樨?fù)。

在本實(shí)施例中，整個(gè)鏡頭相對孔徑fno為1:2.8，視場角fov為70°。當(dāng)物距為0.3m時(shí)，調(diào)焦組與固定組的間隔距離為5.2mm，當(dāng)物距從無窮遠(yuǎn)至0.1mm之間移動(dòng)時(shí)，調(diào)焦組與固定組間隔距離范圍為5.05mm-5.6mm。

以上所揭露的僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，不能以此來限定本發(fā)明的權(quán)利保護(hù)范圍，因此依本發(fā)明申請專利范圍所作的等同變化，仍屬本發(fā)明所涵蓋的范圍。