Hur väljer man parametrar för telecentriska linser?

När tillämpningen av maskinseende i precisionsmätning, dimensionsinspektion och högkonsistensinspektion fortsätter att fördjupas, blir telecentriska linser gradvis de centrala optiska komponenterna i avancerade visuella inspektionssystem på grund av deras fördelar med låg distorsion, konstant förstoring och eliminering av perspektivfel. Men inför olika typer och parameterkonfigurationer av telecentriska linser har hur man vetenskapligt väljer baserat på faktiska behov blivit en nyckelfråga för många användare.

Typer och urvalsidéer av telecentriska linser

Från definitionen av telecentricitet delas telecentriska linser huvudsakligen in i tre kategorier: telecentriska objektiv på objektsidan, telecentriska linser på bildsidan och bitelecentriska linser. Bland dem motsvarar telecentriciteten på objektsidan och bildsidans telecentricitet ingångspupillen respektive utgångspupillen vid oändligheten, medan den bitelecentriska linsen har både objektsidans och bildsidans telecentricitetsegenskaper och är den mest använda i scenarier för högprecisionsmätning.

därför,Kärnan i valet av telecentriska linser ligger i: att förtydliga tillämpningskraven och exakt matcha kraven med linstypen och parametrarna, snarare än att bara sträva efter 'telecentricitet' i sig.

När behöver du välja ett telecentriskt objektiv?

Baserat på principen om telecentrisk optik och dess fördelar i praktiska tillämpningar, är telecentriska linser ofta ett bättre val när detekteringsobjektet eller detekteringsvillkoren uppfyller följande villkor:

Objektet som ska mätas har en viss tjocklek och behöver detektera höjd- eller tjockleksdimensionerna;

Det uppmätta målet är inte beläget på samma mätplan;

Det råder osäkerhet om arbetsavståndet från objektet till linsen;

Behov av att upptäcka mål med öppningar eller uppenbara tredimensionella strukturer;

Höga krav på bildförvrängning och ljusstyrkakonsistens;

Defekter kan endast identifieras stabilt under parallella ljusförhållanden.

I ovanstående scenario är vanliga industrilinser benägna att introducera mätfel på grund av perspektiveffekter och förstoringsförändringar, medan telecentriska linser effektivt kan eliminera dessa effekter.

Analys av nyckelparametrar för val av telecentriskt objektiv

När det är klart att du behöver använda ett telecentriskt objektiv måste du fokusera på följande kärnparametrar för att säkerställa en hög matchning mellan objektivet, kameran och applikationsscenariot.

1. Objektstorlek (synfältsomfång)
Objektstorleken bestämmer tagningsområdet som objektivet kan täcka, och bör rimligen väljas baserat på den faktiska storleken på objektet som mäts.

2. Bildkvadratstorlek (storlek på kameramålytan)
Bildens kvadratstorlek måste matcha kamerans CCD/CMOS-chipstorlek. Ju större bildyta en telecentrisk lins har, desto högre är kostnaden vanligtvis; om linsens bildyta är större än chipdiagonalen kommer det att orsaka ett slöseri med kostnader; om den är mindre än chipdiagonalen kan vinjettering eller svarta hörnproblem uppstå.

3. Arbetsavståndet
är avståndet mellan linsens främre ände och objektet som mäts. Denna parameter påverkar direkt systemets installationsstruktur och övergripande layout.

4. Upplösning och pixelstorlek
Objektivets upplösning måste uppfylla kamerans pixelstorlekskrav. Annars, även om kameraupplösningen är hög, kan verklig och effektiv detaljerad information inte erhållas.

5. Krav på skärpedjup
Skärpedjupet för en telecentrisk lins är nära relaterad till förstoringen. Ju större förstoring, desto mindre skärpedjup. En rimlig balans måste göras mellan mätnoggrannhet och tillgängligt skärpedjup vid val.

6. Gränssnittstyp
Telecentriska linser använder vanligtvis vanliga industriella gränssnitt, såsom C-fäste, F-fäste, M42, M58, etc. Gränssnittstypen bestämmer inte bara den fysiska anslutningsmetoden, utan involverar också standardanpassning av flänsavstånd. I allmänhet använder kameror med målytor på 1,2 tum och lägre för det mesta C-fäste.

7. Förstoring
Den optiska förstoringen kan beräknas med 'chipstorlek/faktisk synfältsstorlek'. Beroende på storleken på objektet som ska mätas och den erforderliga upplösningen, välj lämplig kombination av objektobjektiv och kamera för att bestämma en rimlig förstoring. Samtidigt bör uppmärksamhet ägnas åt effekterna av förstoringsändringar på skärpedjupet.

8. Funktion för distorsionskontroll
Högkvalitativa telecentriska linser kontrollerar vanligtvis distorsion under 0,1 % genom strikta optiska design- och tillverkningsprocesser, och uppnår till och med nästan distorsionsfri avbildning, vilket ger en pålitlig garanti för högprecisionsmätningar.

Användningsscenario: telecentrisk lins

Med stabila och exakta bildegenskaper spelar telecentriska linser en viktig roll i flera avancerade industrier:

Precisionsdimensionell mätning,
såsom mobiltelefondelar, precisionslager och kontaktstiftsavståndsmätning, bygger på låg distorsion, utan parallax.

Detektering av ytdefekter
Defekta pixlar på LCD-skärmen, glasrepor och detektering av gropar på metallytan förlitar sig på hög upplösning och jämn belysning.

Automatiserad positionering och styrning
av robotar för chipgrabbing och SMT-patchpositionering kräver extremt högt skärpedjup och bildstabilitet.

Inriktning av skivor för halvledar- och elektroniktillverkning
, inspektion av BGA-lodkulor och kvalitetsinspektion av PCB genom hål kräver ofta hög förstoring och nära-infraröd avbildningskapacitet.

Tillämpningar som biomedicinsk och vetenskaplig forskning
mikrofluidisk chip-analys och piller sortering förlitar sig på exakt avbildning utan perspektivförvrängning.

Urval och användningsförslag

För att säkerställa bästa prestanda hos telecentriska linser i praktiska tillämpningar, rekommenderas att vara uppmärksam på följande punkter:

Förtydliga kärnkraven
inklusive synfältsstorlek, arbetsavståndsgräns, detekteringsnoggrannhet (upplösning/distorsion) och arbetsvåglängd.

Matcha kamerasensorn
och bekräfta det maximala objektsynfältet som motsvarar olika målytas storlekar (som 1,5', 28,2 mm, 32,6 mm) enligt linsdatatabellen för att säkerställa fullständig täckning av kamerachippet.

Gränssnitt och monteringstillbehör
: Välj F- eller M42-version enligt kameragränssnittet och matcha standardmonteringsfästet d för att förbättra systemets stabilitet.

Kombinationen av belysning och bländare
optimerar skärpedjup och ljusstyrka genom variabel bländare, och kombineras med telecentrisk ljuskälla eller parallell bakgrundsbelysning för att ytterligare förbättra bildkonsistensen.

Försiktighetsåtgärder för infraröda applikationer
Om du arbetar i 800–900 nm-bandet bör du justera arbetsavståndet enligt anmärkningarna och fokusera om och kalibrera.

Valet av telecentriska linser är inte en enkel parametermatchning, utan kräver omfattande övervägande av olika faktorer såsom egenskaperna hos det objekt som mäts, krav på detekteringsnoggrannhet, kameraparametrar, systemstruktur och optiska förhållanden och installationsförhållanden på plats.Zhixiang Vision utrustar kunder med telecentriska linser kommer det att konfigurera systemet enligt dess arbetsprincip för att bygga en stabil och högprecisionslösning för maskinseendeinspektion. När Detta gör det möjligt för den att ge fullt spel åt fördelarna med telecentriska linser vid precisionsmätning och konsistenstestning. Med den kontinuerliga förbättringen av noggrannhet och prestandakrav för industriell inspektion, blir telecentriska linser gradvis ett konfigurationsval i avancerade maskinseendesystem.