텔레센트릭 렌즈의 매개변수를 선택하는 방법은 무엇입니까?

정밀 측정, 치수 검사 및 고일관성 검사에 머신 비전의 적용이 계속 심화됨에 따라 텔레센트릭 렌즈는 낮은 왜곡, 일정한 배율 및 원근 오류 제거라는 장점으로 인해 점차 고급 시각 검사 시스템의 핵심 광학 구성 요소가 되고 있습니다. 그러나 텔레센트릭 렌즈의 다양한 유형과 매개변수 구성에 직면하여 실제 요구에 따라 과학적으로 선택하는 방법은 많은 사용자에게 중요한 문제가 되었습니다.

텔레센트릭 렌즈의 종류와 선택 아이디어

Telecentricity의 정의에 따라 Telecentric 렌즈는 주로 물체 측 Telecentric 렌즈, 이미지 측 Telecentric 렌즈 및 Bi-Telecentric 렌즈의 세 가지 범주로 나뉩니다. 그 중에서 물체 측 텔레센트릭과 이미지 측 텔레센트릭은 각각 무한대에서의 입사 동공과 출사 동공에 해당하는 반면, 이중 텔레센트릭 렌즈는 물체 측과 이미지 측 텔레센트릭 특성을 모두 가지며 고정밀 측정 시나리오에서 가장 널리 사용됩니다.

그러므로,텔레센트릭 렌즈 선택 의 핵심은 단순히 '텔레센트릭' 자체를 추구하는 것이 아니라 용도 요구 사항을 명확히 하고 렌즈 유형 및 매개변수와 요구 사항을 정확하게 일치시키는 데 있습니다.

언제 텔레센트릭 렌즈를 선택해야 합니까?

텔레센트릭 광학의 원리와 실제 응용 분야의 장점을 바탕으로 감지 대상이나 감지 조건이 다음 조건을 충족할 때 텔레센트릭 렌즈가 더 나은 선택이 되는 경우가 많습니다.

측정 대상은 특정 두께를 가지며 높이 또는 두께 치수를 감지해야 합니다.

측정 대상이 동일한 측정 평면에 위치하지 않습니다.

물체에서 렌즈까지의 작동 거리에 대한 불확실성이 있습니다.

조리개 또는 명백한 3차원 구조가 있는 대상을 감지해야 합니다.

이미징 왜곡 및 밝기 일관성에 대한 높은 요구 사항;

결함은 평행 조명 조건에서만 안정적으로 식별될 수 있습니다.

위의 시나리오에서 일반 산업용 렌즈는 원근 효과 및 배율 변경으로 인해 측정 오류가 발생하기 쉬운 반면, 텔레센트릭 렌즈는 이러한 효과를 효과적으로 제거할 수 있습니다.

텔레센트릭 렌즈 선택을 위한 주요 매개변수 분석

텔레센트릭 렌즈를 사용해야 한다는 것이 확실해진 후에는 렌즈, 카메라 및 응용 시나리오 간의 높은 일치를 보장하기 위해 다음 핵심 매개변수에 집중해야 합니다.

1. 물체 크기(화각 범위)
물체 크기는 렌즈가 커버할 수 있는 촬영 범위를 결정하며, 측정되는 물체의 실제 크기를 기준으로 합리적으로 선택해야 합니다.

2. 이미지 정사각형 크기(카메라 대상 표면 크기)
이미지 정사각형 크기는 카메라 CCD/CMOS 칩 크기와 일치해야 합니다. 텔레센트릭 렌즈의 이미지 표면이 클수록 일반적으로 비용이 높아집니다. 렌즈 이미지 표면이 칩 대각선보다 크면 비용 낭비가 발생합니다. 칩 대각선보다 작으면 비네팅이나 검은 모서리 문제가 발생할 수 있습니다.

3. 작동 거리는
렌즈 앞쪽 끝과 측정 대상 사이의 거리입니다. 이 매개변수는 시스템 설치 구조와 전체 레이아웃에 직접적인 영향을 미칩니다.

4. 해상도 및 픽셀 크기
렌즈 해상도는 카메라 픽셀 크기 요구 사항을 충족해야 합니다. 그렇지 않으면 카메라 해상도가 높아도 실제적이고 효과적인 세부 정보를 얻을 수 없습니다.

5. 피사계 심도 요구 사항
텔레센트릭 렌즈의 피사계 심도는 배율과 밀접한 관련이 있습니다. 배율이 클수록 피사계 심도는 작아집니다. 선택할 때 측정 정확도와 사용 가능한 피사계 심도 사이에서 합리적인 균형을 유지해야 합니다.

6. 인터페이스 유형
Telecentric 렌즈는 일반적으로 C-mount, F-mount, M42, M58 등과 같은 표준 산업용 인터페이스를 사용합니다. 인터페이스 유형은 물리적 연결 방법을 결정할 뿐만 아니라 표준 플랜지 거리 일치도 포함합니다. 일반적으로 1.2인치 이하의 대상 표면을 가진 카메라는 대부분 C-마운트를 사용합니다.

7. 배율
광학 배율은 '칩 크기/실제 시야 크기'로 계산할 수 있습니다. 측정할 물체의 크기와 필요한 해상도에 따라 적절한 대물 렌즈와 카메라 조합을 선택하여 합리적인 배율을 결정하십시오. 동시에, 배율 변화가 피사계 심도에 미치는 영향에 주의를 기울여야 합니다.

8. 왜곡 제어 기능
고품질 텔레센트릭 렌즈는 일반적으로 엄격한 광학 설계 및 제조 공정을 통해 왜곡을 0.1% 미만으로 제어하고 왜곡이 거의 없는 이미징을 달성하여 고정밀 측정을 안정적으로 보장합니다.

적용 시나리오: 텔레센트릭 렌즈

안정적이고 정확한 이미징 기능을 갖춘 텔레센트릭 렌즈는 여러 고급 산업에서 중요한 역할을 합니다.

정밀 치수 측정은 왜곡이 적고 시차가 없는 이미징에 의존합니다.
휴대폰 부품, 정밀 베어링, 커넥터 핀 간격 측정과 같은

표면 결함 감지
LCD 화면 결함 픽셀, 유리 긁힘, 금속 표면 피트 감지는 고해상도와 균일한 조명에 달려 있습니다.

칩 그래빙 및 SMT 패치 포지셔닝을 위한 로봇의 자동 포지셔닝 및 안내에는
매우 높은 피사계 심도와 이미징 안정성이 필요합니다.

반도체 및 전자 제조
웨이퍼 정렬, BGA 솔더 볼 검사, PCB 스루홀 품질 검사에는 고배율과 근적외선 이미징 기능이 필요한 경우가 많습니다.

생의학 및 과학 연구
미세유체 칩 분석 및 알약 분류와 같은 응용 분야에서는 원근 왜곡이 없는 정확한 이미징이 필요합니다.

선택 및 사용법 제안

실제 응용 분야에서 텔레센트릭 렌즈의 최상의 성능을 보장하려면 다음 사항에 주의하는 것이 좋습니다.

핵심 요구 사항을 명확히 합니다 .
시야 크기, 작동 거리 제한, 감지 정확도(해상도/왜곡) 및 작동 파장을 포함한

카메라 센서를 일치시키고
렌즈 데이터 테이블에 따라 다양한 대상 표면 크기(예: 1.5', 28.2mm, 32.6mm)에 해당하는 최대 물체 시야를 확인하여 카메라 칩의 완전한 적용 범위를 보장합니다.

인터페이스 및 마운팅 액세서리
: 카메라 인터페이스에 따라 F 또는 M42 버전을 선택하고 표준 마운팅 브래킷 d를 일치시켜 시스템 안정성을 향상시킵니다.

조명과 조리개의 조합은
가변 조리개를 통해 피사계 심도와 밝기를 최적화하고 텔레센트릭 광원 또는 병렬 백라이트와 결합하여 이미징 일관성을 더욱 향상시킵니다.

적외선 적용 시 주의 사항
800~900nm 대역에서 작업하는 경우 설명에 따라 작동 거리를 조정하고 초점을 다시 맞추고 보정해야 합니다.

텔레센트릭 렌즈의 선택은 단순한 매개변수 매칭이 아니라 측정 대상의 특성, 감지 정확도 요구 사항, 카메라 매개변수, 시스템 구조, 현장 광학 및 설치 조건 등 다양한 요소를 종합적으로 고려해야 합니다.Zhixiang Vision이 고객에게 텔레센트릭 렌즈를 장착 하면 작동 원리에 따라 시스템을 구성하여 안정적이고 고정밀 머신 비전 검사 솔루션을 구축하게 됩니다. 이를 통해 정밀 측정 및 일관성 테스트에서 텔레센트릭 렌즈의 장점을 최대한 활용할 수 있습니다. 산업 검사에 대한 정확도와 성능 요구 사항이 지속적으로 개선됨에 따라 텔레센트릭 렌즈는 점차 고급 머신 비전 시스템에서 선택되는 구성으로 자리잡고 있습니다.