具有用于多種鏡頭類型的底座的視覺(jué)系統(tǒng)相機(jī)技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)提供了一種具有容納多種鏡頭底座類型的前板組件的視覺(jué)系統(tǒng)外殼。前板設(shè)有中心光圈，中心光圈位于與圖像傳感器的平面相距預(yù)定軸向(相機(jī)軸線)距離的位置處。該光圈是從臨近前板的大直徑到臨近傳感器的小直徑的臺(tái)階光圈。這種設(shè)置能夠螺紋安裝多種類型的鏡頭底座，例如M12和C型底座。用于M12鏡頭的螺紋基座安裝在小直徑的、前板孔的內(nèi)部，靠近傳感器。用于C型底座鏡頭的基座安裝在前板的前部，臨近前板和外殼的外表面。前板的外(前)表面設(shè)置有螺紋孔和可拆卸的彈簧夾持裝置，其被構(gòu)造和設(shè)置為用于容納安裝在光圈上的液體鏡頭和安裝在光圈內(nèi)并與液體鏡頭光學(xué)通訊的相關(guān)鏡頭組件。可使用由電纜提供的電連接對(duì)鏡頭進(jìn)行操作，電纜與位于前板上光圈旁邊的多針插座連接。插座與外殼內(nèi)的處理器電路連接。

Vision system camera with base for multiple lens types

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
具有用于多種鏡頭類型的底座的視覺(jué)系統(tǒng)相機(jī)分案申請(qǐng)本申請(qǐng)為申請(qǐng)?zhí)?01210480837.1、申請(qǐng)日2012年11月22日、題為“具有用于多種鏡頭類型的底座的視覺(jué)系統(tǒng)相機(jī)”的分案申請(qǐng)。
本專利技術(shù)涉及一種視覺(jué)系統(tǒng)相機(jī)，更特別地涉及用于視覺(jué)系統(tǒng)相機(jī)的鏡頭底座。
技術(shù)介紹
用于測(cè)量、檢測(cè)、校正對(duì)象和/或符號(hào)解碼(例如條形碼)的視覺(jué)系統(tǒng)在應(yīng)用和工業(yè)中被廣泛地使用。這種系統(tǒng)基于使用一種圖像傳感器，該圖像傳感器獲得物體或目標(biāo)的圖像(典型地灰度或彩色圖像，及一維、二維或三維圖像)，使用板載的或互聯(lián)的視覺(jué)系統(tǒng)處理器處理這些獲得的圖像。處理器通常既包括處理硬件又包括非臨時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀程序指令，它們基于對(duì)圖像處理的信息執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)視覺(jué)系統(tǒng)處理，以產(chǎn)生期望的輸出。該圖像信息通常被提供在圖像像素的陣列中，每一個(gè)圖像像素都具有不同顏色和/或強(qiáng)度。在符號(hào)(條形碼)閱讀器的示例中，用戶或自動(dòng)處理過(guò)程獲得被認(rèn)為包含一個(gè)或多個(gè)條形碼的目標(biāo)的圖像。該圖像被處理以識(shí)別條形碼的特征，然后通過(guò)解碼程序和/或處理器來(lái)解碼該特征以獲得代碼所代表的內(nèi)在的文字?jǐn)?shù)據(jù)。越來(lái)越需要提供一種可用于多種不同目的的視覺(jué)系統(tǒng)和相關(guān)的視覺(jué)系統(tǒng)部件。例如，在申請(qǐng)?zhí)枮?2/184187、名稱為“視覺(jué)傳感器、系統(tǒng)和方法”、由E.JohnMcGarry等專利技術(shù)的美國(guó)專利中示出和描述了一種集成傳感器和單指令、多數(shù)據(jù)(SIMD)處理器，其可被稱為片上視覺(jué)系統(tǒng)(VSoC)，其示教的內(nèi)容作為有用的
技術(shù)介紹
信息通過(guò)引用并入本文中。這種架構(gòu)提供了一種用于不同視覺(jué)系統(tǒng)任務(wù)的高度通用和廣泛使用的視覺(jué)系統(tǒng)平臺(tái)。通用系統(tǒng)能夠通過(guò)消除設(shè)置一系列為特定目的建立的、用于特定應(yīng)用的視覺(jué)系統(tǒng)裝置的需要降低了成本。因而需要提供這種通用的視覺(jué)系統(tǒng)平臺(tái)。還可使用其它現(xiàn)有的傳感器和處理器裝置(例如數(shù)字信號(hào)處理器(DSPs))以提供一種相對(duì)緊湊和穩(wěn)定耐用的視覺(jué)系統(tǒng)。程序可以容易地適應(yīng)于特殊的視覺(jué)系統(tǒng)任務(wù)，而更大的挑戰(zhàn)是使物理組件適應(yīng)那項(xiàng)任務(wù)。作為舉例，一些視覺(jué)任務(wù)需要更大的鏡頭，比如電影或C型底座單元。而其它任務(wù)使用較小的M12螺紋(12mmx0.5mm螺紋)鏡頭就能出色地完成，M12螺紋鏡頭也稱“S底座”或者更基本地稱為“M12”鏡頭。其它的更適于液體鏡頭或類似的裝置。作為進(jìn)一步的
技術(shù)介紹
，液體鏡頭使用兩種等密度的液體—油(作為絕緣體)和水(作為導(dǎo)體)。通過(guò)周圍的電路穿過(guò)鏡頭的電壓的變化引起液體-液體界面曲率的變化，這又引起鏡頭焦距的改變。使用液體鏡頭的一些顯著的優(yōu)點(diǎn)是鏡頭的耐用性(其沒(méi)有機(jī)械運(yùn)動(dòng)的零件)、其快速的響應(yīng)時(shí)間、其相對(duì)較好的光學(xué)質(zhì)量、其低的能量消耗和尺寸大小。使用液體鏡頭通過(guò)消除手工接觸鏡頭的需要來(lái)簡(jiǎn)化安裝、設(shè)置和維護(hù)視覺(jué)系統(tǒng)。相對(duì)其它的自動(dòng)調(diào)焦機(jī)構(gòu)，液體鏡頭具有極其快的響應(yīng)時(shí)間。其還是從物體到物體(表面到表面)的讀取距離變化或從一個(gè)物體讀取轉(zhuǎn)變到另一個(gè)物體的過(guò)程的理想應(yīng)用。鏡頭類型(例如C型底座、M12、液體鏡頭等)的選擇由這些因素影響，如光線/照明、視場(chǎng)、相機(jī)軸線和成像表面的相對(duì)角度及成像表面的細(xì)節(jié)精細(xì)度。另外，鏡頭的費(fèi)用和/或安裝視覺(jué)系統(tǒng)的可用空間影響鏡頭的選擇。因而期望提供一種可輕易地容納不同類型的鏡頭的視覺(jué)系統(tǒng)而不需要高成本地改變視覺(jué)系統(tǒng)的物理外殼或殼體。這種視覺(jué)系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)能夠使用多種類型鏡頭，與使用設(shè)有獨(dú)立的、為特定目的而設(shè)立的鏡頭底座比較，獲得的圖像的質(zhì)量沒(méi)有降低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)通過(guò)提供一種具有可容納多種鏡頭底座類型的前板組件的視覺(jué)系統(tǒng)外殼，克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足。前板包括中心光圈，該中心光圈位于離圖像傳感器平面的一預(yù)定的軸向(相機(jī)軸線)距離處。此中心光圈是從臨近前部的大直徑到更接近傳感器的小直徑的臺(tái)階狀。這種直徑的設(shè)置和在前板內(nèi)的相對(duì)深度使得能夠螺紋安裝多種類型鏡頭底座，示例性的如M12鏡頭底座和C型底座。用于M12鏡頭底座的螺紋基座設(shè)置于前板光圈的小直徑的內(nèi)部部分，靠近傳感器。另外，用于C型底座鏡頭的螺紋基座設(shè)置于前板的前部，臨近前板和外殼的外表面。前板的外(前)表面設(shè)置有螺紋孔和彈簧夾持機(jī)構(gòu)(通過(guò)螺釘固定)，其構(gòu)造和設(shè)置為容納安置在光圈上的液體鏡頭，相應(yīng)鏡頭組件安裝在光圈內(nèi)并與液體鏡頭光學(xué)連通。鏡頭使用電連接進(jìn)行操作，電連接由與光圈旁邊位于前板上的多針插座連接的電纜提供。插座與位于外殼內(nèi)的處理器線路連接，使其能夠控制液體鏡頭。在一示例性實(shí)施例中視覺(jué)系統(tǒng)限定一外殼，該外殼包含一前板組件，該前板組件包括一光圈，該光圈與位于該外殼內(nèi)部的一圖像傳感器對(duì)齊，該光圈包含具有第一直徑的外臺(tái)階和具有小于第一直徑的第二直徑的內(nèi)臺(tái)階。第一臺(tái)階被構(gòu)造和設(shè)置為接收第一鏡頭類型基座，第二臺(tái)階被構(gòu)造和設(shè)置為接收第二鏡頭類型基座。作為示例，外臺(tái)階被構(gòu)造和設(shè)置為接收C型底座的鏡頭基座，而內(nèi)臺(tái)階被構(gòu)造和設(shè)置為接收M12鏡頭基座。而且，前板組件被構(gòu)造和設(shè)置為在光圈上接收一液體鏡頭模塊。示例性地，一夾持組件包括具有定位肩的彈簧組件，該定位肩通過(guò)螺釘固定至圍繞著光圈的螺紋孔，與液體鏡頭模塊的外殼或包殼部分接合。前板組件還示例性地包括與外殼內(nèi)的控制電路連接的第一插座，其接納一電纜以操作液體鏡頭模塊。第二插座還使控制電路連接一照明裝置。示例性地，前板組件使用螺栓連接至外殼體部分，螺栓穿入到殼體內(nèi)并具有露在前板組件外面的端部。這些端部可包括接收固定件的螺紋孔，所述固定件可使前板組件連接至底座或附件。更一般地，在一示例性實(shí)施例中，視覺(jué)系統(tǒng)外殼包括其內(nèi)部具有圖像傳感器的主體部分。前板組件連接至該主體部分。前板組件包括用于選擇性地、可拆卸地和直接地使至少三種獨(dú)立鏡頭類型與其連接的螺紋結(jié)構(gòu)。作為示例，三種鏡頭的類型可以包括C型底座鏡頭、M12鏡頭和液體鏡頭模塊。附圖說(shuō)明本專利技術(shù)的以下描述參考下面的附圖，其中：圖1是根據(jù)一示例性實(shí)施例的視覺(jué)系統(tǒng)的立體圖，該視覺(jué)系統(tǒng)包括允許可拆卸地連接多種不同鏡頭底座類型的外殼，示出的外殼沒(méi)有連接鏡頭；圖2是沿著圖1中的線2-2剖解的外殼的側(cè)面剖面圖；圖3是根據(jù)一示例性實(shí)施例的圖1中的視覺(jué)系統(tǒng)的立體圖，其中，外殼設(shè)置有連接至其上的示例性M12型鏡頭；圖4是沿著圖3中線4-4所剖解的外殼的側(cè)面剖面圖；圖5是根據(jù)一示例性實(shí)施例的圖1中的視覺(jué)系統(tǒng)的立體圖，其中外殼設(shè)置有連接至其上的示例性C型底座型鏡頭；圖6是沿著圖5中線6-6剖解的外殼的側(cè)面剖面圖；圖7是根據(jù)一示例性實(shí)施例的圖6中所示的外殼設(shè)置有連接至其上的示例性C型底座型鏡頭的視覺(jué)系統(tǒng)的立體圖，其中鏡頭被可選的護(hù)罩組件覆蓋；圖8是根據(jù)一示例性實(shí)施例的圖1中的視覺(jué)系統(tǒng)的立體圖，其中外殼設(shè)置有連接至其上的示例性液體型鏡頭；圖9是沿著圖8中線9-9剖解的外殼的側(cè)面剖面圖；圖10是根據(jù)一示例性實(shí)施例的圖8中的視覺(jué)系統(tǒng)的正視圖，其中外殼設(shè)置有連接至其上的示例性液體型鏡頭。具體實(shí)施方式根據(jù)圖1和2，詳細(xì)示出了包括外部包裝或“外殼”100的視覺(jué)系統(tǒng)。外殼100可由聚合物、金屬、復(fù)合物或根據(jù)普通技術(shù)的不同材料制成。在一實(shí)施例中，視覺(jué)系統(tǒng)包括前板部分110、主體部分112和后端部分114。使用四個(gè)位于前板110的井內(nèi)且與后端部分的螺紋孔接合的螺栓116，將前板部分(或“前板”)110連接至主體和后端部分，從而抵著墊圈118將三部分壓在一起，墊圈可密封外殼防止?jié)駳饣蚱浔疚臋n來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種視覺(jué)系統(tǒng)外殼，包括：前板組件，包括與位于外殼內(nèi)部的圖像傳感器對(duì)齊的光圈，所述光圈包括具有第一直徑的外臺(tái)階和具有比第一直徑小的第二直徑的內(nèi)臺(tái)階；以及位于前板組件外表面上的安裝組件，與被構(gòu)造和設(shè)置為固定液體鏡頭模塊的光圈相鄰；其中，所述外臺(tái)階被構(gòu)造和設(shè)置為接收C型底座鏡頭基座，且所述內(nèi)臺(tái)階被構(gòu)造和設(shè)置為接收M12鏡頭基座和為接合與所述液體鏡頭模塊相互操作的固定鏡頭組件。

【技術(shù)特征摘要】
2011.11.22 US 13/302,7511.一種視覺(jué)系統(tǒng)外殼，包括：前板組件，包括與位于外殼內(nèi)部的圖像傳感器對(duì)齊的光圈，所述光圈包括具有第一直徑的外臺(tái)階和具有比第一直徑小的第二直徑的內(nèi)臺(tái)階；以及位于前板組件外表面上的安裝組件，與被構(gòu)造和設(shè)置為固定液體鏡頭模塊的光圈相鄰；其中，所述外臺(tái)階被構(gòu)造和設(shè)置為接收C型底座鏡頭基座，且所述內(nèi)臺(tái)階被構(gòu)造和設(shè)置為接收M12鏡頭基座和為接合與所述液體鏡頭模塊相互操作的固定鏡頭組件。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的視覺(jué)系統(tǒng)外殼，其中，所述外臺(tái)階和所述內(nèi)臺(tái)階每個(gè)包括分別與所述第一鏡頭類型基座和所述第二鏡頭類型基座的外螺紋接合的內(nèi)螺紋。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的視覺(jué)系統(tǒng)外殼，其進(jìn)一步包括夾持組件，其被連接至所述前板組件的外表面，與所述液體鏡頭模塊的外殼層可拆卸地連接。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的視覺(jué)系統(tǒng)外殼，其中，所述夾持組件包括：彈簧組件，其具有與外殼層的部分可施壓地接合的肩。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的視覺(jué)系統(tǒng)外殼，其中，所述彈簧組件通過(guò)螺紋固定件可拆卸地連接至所述前板組件的外表面。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的視覺(jué)系統(tǒng)外殼，其中，所述前板組件包括第一插座，其與所述外殼內(nèi)的控制電路相互連接，所述第一插座接收電纜以操作所述液體鏡頭模塊。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的視覺(jué)系統(tǒng)外殼，其中，所述前板組件包括第二插座，其與所述外殼內(nèi)的控制電路連接，所述第二插座接收電纜以操作照明裝置。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的視覺(jué)系統(tǒng)外殼，其中，通過(guò)使用螺栓所述前板組件被連接至所述外殼的主體部分，所述螺栓穿入所述主體部分并具有露在所述前板組件外表面的端部。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的視覺(jué)系統(tǒng)外殼，其中，所述螺栓包括螺紋孔，其用于將底座和附件的至少其中之一連接至所述前板組件。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的視覺(jué)系統(tǒng)外殼，其中，所述外臺(tái)階被構(gòu)造和設(shè)置為通過(guò)螺紋接收C型底座鏡頭基座，且所述前板組件包括多個(gè)螺紋孔，所述多個(gè)螺紋孔接收用于固定護(hù)罩的固定件，所述護(hù)罩蓋住C型底座鏡頭。11.一種視覺(jué)系統(tǒng)外殼，包括：前板組件，包括與位于外殼內(nèi)部的圖像傳感器對(duì)齊的光圈，所述光圈包括具有第一直徑的外臺(tái)階和具有比第一直徑小的第...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：L·努恩寧克，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：康耐視公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：美國(guó),US