Hvordan vælger man parametre for telecentriske linser?

Efterhånden som anvendelsen af ​​maskinsyn i præcisionsmåling, dimensionsinspektion og højkonsistensinspektion fortsætter med at blive dybere, bliver telecentriske linser gradvist de centrale optiske komponenter i avancerede visuelle inspektionssystemer på grund af deres fordele med lav forvrængning, konstant forstørrelse og eliminering af perspektivfejl. Men i lyset af forskellige typer og parameterkonfigurationer af telecentriske linser, er det blevet et nøglespørgsmål for mange brugere, hvordan man videnskabeligt vælger ud fra faktiske behov.

Typer og valg ideer af telecentriske linser

Fra definitionen af ​​telecentricitet er telecentriske linser hovedsageligt opdelt i tre kategorier: telecentriske objektiver på objektsiden, telecentriske linser på billedsiden og bi-telecentriske linser. Blandt dem svarer telecentriciteten på objektsiden og billedsidens telecentricitet til henholdsvis indgangspupillen og udgangspupillen ved uendelig, mens den bi-telecentriske linse har både objektside- og billedside-telecentricitetskarakteristika og er den mest udbredte i højpræcisionsmålingsscenarier.

derfor,Kernen i valg af telecentriske objektiver ligger i: at tydeliggøre anvendelseskravene og nøjagtigt matche kravene med linsetypen og -parametrene, snarere end blot at forfølge 'telecentricitet' i sig selv.

Hvornår skal du vælge et telecentrisk objektiv?

Baseret på princippet om telecentrisk optik og dets fordele i praktiske anvendelser, er telecentriske linser ofte et bedre valg, når detektionsobjektet eller detekteringsbetingelserne opfylder følgende betingelser:

Objektet, der skal måles, har en vis tykkelse og skal detektere højde- eller tykkelsesdimensionerne;

Det målte mål er ikke placeret på samme måleplan;

Der er usikkerhed om arbejdsafstanden fra objektet til linsen;

Behov for at detektere mål med åbninger eller tydelige tredimensionelle strukturer;

Høje krav til billedforvrængning og lysstyrkekonsistens;

Fejl kan kun identificeres stabilt under parallelle lysforhold.

I ovenstående scenarie er almindelige industrielle linser tilbøjelige til at introducere målefejl på grund af perspektiveffekter og forstørrelsesændringer, mens telecentriske linser effektivt kan eliminere disse effekter.

Analyse af nøgleparametre til valg af telecentrisk linse

Når det er klart, at du skal bruge en telecentrisk linse, skal du fokusere på følgende kerneparametre for at sikre et højt match mellem objektivet, kameraet og applikationsscenariet.

1. Objektstørrelse (synsfeltsområde)
Objektstørrelsen bestemmer det optageområde, som objektivet kan dække, og bør med rimelighed vælges baseret på den faktiske størrelse af det objekt, der måles.

2. Billedets kvadratiske størrelse (kameraets målfladestørrelse)
Billedets kvadratiske størrelse skal matche kameraets CCD/CMOS-chipstørrelse. Jo større billedoverfladen på en telecentrisk linse er, jo højere er prisen normalt; hvis linsens billedoverflade er større end chipdiagonalen, vil det medføre spild af omkostninger; hvis den er mindre end chipdiagonalen, kan der opstå problemer med vignettering eller sorte hjørner.

3. Arbejdsafstanden
er afstanden mellem den forreste ende af linsen og det objekt, der måles. Denne parameter påvirker direkte systeminstallationsstrukturen og det overordnede layout.

4. Opløsning og pixelstørrelse
Objektivets opløsning skal opfylde kravene til kameraets pixelstørrelse. Ellers, selvom kameraopløsningen er høj, kan ægte og effektive detaljerede oplysninger ikke opnås.

5. Krav til dybdeskarphed
Dybdedybden af ​​en telecentrisk linse er tæt forbundet med forstørrelsen. Jo større forstørrelse, jo mindre dybdeskarphed. Der skal findes en rimelig balance mellem målenøjagtighed og tilgængelig dybdeskarphed, når du vælger.

6. Interfacetype
Telecentriske linser bruger normalt standard industrielle grænseflader, såsom C-mount, F-mount, M42, M58 osv. Interfacetypen bestemmer ikke kun den fysiske forbindelsesmetode, men involverer også standard flangeafstandsmatchning. Generelt bruger kameraer med måloverflader på 1,2 tommer og derunder for det meste C-mount.

7. Forstørrelse
Den optiske forstørrelse kan beregnes ved 'chipstørrelse/faktisk synsfeltstørrelse'. I henhold til størrelsen af ​​det objekt, der skal måles, og den nødvendige opløsning, skal du vælge den passende objektlinse og kamerakombination for at bestemme en rimelig forstørrelse. Samtidig bør man være opmærksom på forstørrelsesændringernes indvirkning på dybdeskarpheden.

8. Mulighed for forvrængningskontrol
Telecentriske linser af høj kvalitet kontrollerer normalt forvrængning under 0,1 % gennem strenge optiske design- og fremstillingsprocesser, og opnår endda næsten forvrængningsfri billeddannelse, hvilket giver pålidelig garanti for højpræcisionsmålinger.

Anvendelsesscenarie: telecentrisk linse

Med stabile og nøjagtige billeddannelsesegenskaber spiller telecentriske linser en vigtig rolle i flere avancerede industrier:

Præcisionsdimensionel måling,
såsom mobiltelefondele, præcisionslejer og stikpinsafstandsmåling, er afhængig af billeddannelse uden parallakse med lav forvrængning.

Overfladedefektdetektering
LCD-skærmdefekte pixels, glasridser og metaloverfladedetektering er afhængige af høj opløsning og ensartet belysning.

Automatiseret positionering og vejledning
af robotter til chip-grabbing og SMT patch-positionering kræver ekstrem høj dybdeskarphed og billedstabilitet.

Halvleder- og elektronikfremstillingswaferjustering
, BGA-loddekugleinspektion og PCB-gennemhullet kvalitetsinspektion kræver ofte høj forstørrelse og nær-infrarød billeddannelse.

Applikationer som biomedicinsk og videnskabelig forskning
mikrofluidisk chipanalyse og pillesortering er afhængige af nøjagtig billeddannelse uden perspektivforvrængning.

Valg og brugsforslag

For at sikre den bedste ydeevne af telecentriske linser i praktiske applikationer, anbefales det at være opmærksom på følgende punkter:

Tydeliggør kernekravene,
herunder synsfeltstørrelse, arbejdsafstandsgrænse, detektionsnøjagtighed (opløsning/forvrængning) og arbejdsbølgelængde.

Match kamerasensoren
, og bekræft det maksimale objektsynsfelt svarende til forskellige målfladestørrelser (såsom 1,5', 28,2 mm, 32,6 mm) i henhold til objektivdatatabellen for at sikre fuldstændig dækning af kamerachippen.

Interface og monteringstilbehør
: Vælg F- eller M42-version i henhold til kameragrænsefladen, og match standardmonteringsbeslaget d for at forbedre systemets stabilitet.

Kombinationen af ​​belysning og blænde
optimerer dybdeskarphed og lysstyrke gennem variabel blænde og kombineres med telecentrisk lyskilde eller parallel baggrundsbelysning for yderligere at forbedre billedkonsistensen.

Forholdsregler for infrarøde applikationer
Hvis du arbejder i 800–900 nm-båndet, bør du justere arbejdsafstanden i henhold til bemærkningerne og omfokusere og kalibrere.

Valget af telecentriske linser er ikke en simpel parametermatchning, men kræver omfattende overvejelser af forskellige faktorer, såsom egenskaberne for det objekt, der måles, krav til detektionsnøjagtighed, kameraparametre, systemstruktur og optiske og installationsforhold på stedet.Zhixiang Vision udstyrer kunder med telecentriske linser, vil det konfigurere systemet i henhold til dets arbejdsprincip for at bygge en stabil og højpræcis maskinsynsinspektionsløsning. Når Dette gør det muligt for den at give fuld spil til fordelene ved telecentriske linser i præcisionsmåling og konsistenstestning. Med den kontinuerlige forbedring af nøjagtigheds- og ydeevnekrav til industriel inspektion er telecentriske linser gradvist ved at blive et konfigurationsvalg i avancerede maskinsynssystemer.