¿Qué se debe tener en cuenta al seleccionar lentes industriales?

1.Monturas de lentes industriales

Hay tres principaleslenteTipos de montura: montura F, montura C y montura CS. La montura F es una montura universal, generalmente adecuada para objetivos con una distancia focal superior a 25 mm; mientras que cuando la distancia focal del objetivo es inferior a 25 mm, debido al pequeño tamaño del objetivo, se utiliza una montura C o CS, y algunos también utilizan una montura M12.

La diferencia entre la Cmontary el CSmontar:

La diferencia entre las interfaces de montura C y montura CS radica en la distancia desde la superficie de contacto entre el objetivo y la cámara hasta el plano focal del objetivo (la posición donde se encuentra el sensor de imagen CCD de la cámara): esta distancia es de 17,53 mm para la montura C y de 12,5 mm para la montura CS.

Los objetivos con montura C son compatibles con las cámaras con montura C, y los objetivos con montura CS son compatibles con las cámaras con montura CS. Un objetivo con montura C se puede usar con una cámara con montura CS añadiendo un anillo adaptador C/CS de 5 mm. Sin embargo, un objetivo con montura CS no se puede usar con una cámara con montura C.

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Monturas de lentes industriales

2.Parámetros básicos de las lentes industriales

1)Campo de visión (FOV)Se refiere al área visible del objeto observado, específicamente, la porción del objeto que ocupa el sensor de imagen de la cámara. (El campo de visión es un factor esencial a considerar al seleccionar un modelo).

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Diagrama del campo de visión

2)Distancia de trabajo (DT): Se refiere a la distancia desde el frente de lalentecon respecto al objeto que se inspecciona; específicamente, la distancia a la superficie donde se forma una imagen nítida. (Entre los factores clave a considerar durante la selección se incluyen si la distancia de trabajo es ajustable y si hay suficiente espacio para la instalación).

3)Resolución: El tamaño de la característica más pequeña que el sistema de imagen puede detectar en el objeto bajo inspección. En la mayoría de los casos, cuanto menor sea el campo de visión, mejor será la resolución.

4)Profundidad de campo (DOF)La capacidad de un objetivo para mantener la resolución requerida cuando un objeto se sitúa más cerca o más lejos del punto focal óptimo. (Es necesario determinar si el cliente tiene requisitos específicos en cuanto a la profundidad de campo).

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Diagrama de profundidad de campo

3.Otros parámetros de las lentes industriales

1)Tamaño del sensor de imagenEl tamaño del área activa del sensor de imagen de la cámara, generalmente referido a la dimensión horizontal, es crucial para determinar la magnificación adecuada del objetivo y lograr el campo de visión deseado. La magnificación primaria del objetivo (PMAG) se define como la relación entre el tamaño del sensor de imagen y el campo de visión. Si bien el tamaño del sensor y el campo de visión son parámetros fundamentales, la PMAG no se considera un parámetro independiente.

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Diagrama esquemático de un chip fotosensible

2)Distancia focal (f): Una medida de convergencia o divergencia de la luz en un sistema óptico, definida como la distancia desde el centro óptico de lalenteal punto focal donde converge la luz. En una cámara, se refiere a la distancia desde el centro del objetivo hasta el plano de imagen (como la película o un sensor CCD). (Fórmula para recordar): f = {Distancia de trabajo / Lado largo (o lado corto) del campo de visión} × Lado largo (o lado corto) del CCD.

Los efectos de la distancia focal son los siguientes: cuanto menor sea la distancia focal, mayor será la profundidad de campo; cuanto menor sea la distancia focal, mayor será la distorsión; y cuanto menor sea la distancia focal, más severo será el viñeteado, lo que resulta en una iluminación reducida en los bordes de la imagen.

3)Resolución: Indica la separación mínima entre dos puntos discernible mediante un conjunto de lentes objetivo.

0,61 × Longitud de onda (λ) / NA = Resolución (μ)

El método de cálculo anterior puede determinar teóricamente la resolución, pero no tiene en cuenta la distorsión.

※ Longitud de onda utilizada: 550 nm

4)Poder de resolución: Número de pares de líneas blancas y negras visibles en un intervalo de 1 mm; unidad: (lp)/mm.

MTF (Función de Transferencia de Modulación)

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Diagrama MTF

5)Distorsión: Una de las métricas utilizadas para evaluarlenteRendimiento. Se refiere a un error de imagen en un sistema óptico donde las líneas rectas que se encuentran en el plano del sujeto —pero que no pasan por el eje óptico— se representan como líneas curvas en la imagen resultante. Las aberraciones de distorsión solo afectan la geometría de la imagen, no su nitidez.

6)Apertura y número FEl diafragma es un mecanismo —generalmente ubicado dentro del objetivo— que controla la cantidad de luz que entra en él. El tamaño del diafragma se expresa mediante números f, como f1.4, f2.0 y f2.8.

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Diagrama de valor de apertura

7)Aumento óptico: La fórmula utilizada para calcular el aumento primario es la siguiente: PMAG = Tamaño del sensor de imagen (mm) / Campo de visión (mm).

8)Ampliación de pantalla: La magnificación de la pantalla se utiliza ampliamente en microscopía. La magnificación de la pantalla del objeto que se observa depende de tres factores: la magnificación óptica de lalente, el tamaño del sensor de imagen de la cámara industrial (formato del sensor) y el tamaño del monitor de visualización.

Aumento de la pantalla = Aumento óptico de la lente × Tamaño del monitor × 25,4 / Tamaño diagonal del sensor

4.Principales categorías de lentes industriales

Método de clasificación:

1) Clasificados por distancia focal: distancia focal fija y distancia focal de zoom;

2) Clasificados por apertura: apertura fija y apertura variable;

3) Clasificados por tipo de montura: montura C, montura CS, montura F, etc.;

4) Clasificadas por aumento: lentes de aumento fijo y lentes de zoom continuo;

Las lentes más utilizadas habitualmente en la industria de la visión artificial incluyen principalmente lentes FA, lentes telecéntricas y lentes para microscopios industriales.

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Diversos tipos de lentes industriales

5.Consideraciones clave para la selección de lentes industriales

Al seleccionar unlentePrimero debemos determinar los requisitos del cliente:

1) Campo de visión, aumento óptico y distancia de trabajo deseada: Al seleccionar una lente, elegimos una con un campo de visión ligeramente mayor que el objeto que se está inspeccionando para facilitar el control del movimiento.

2) Requisitos de profundidad de campo: Para proyectos que requieren una profundidad de campo específica, utilice la apertura más pequeña posible; al seleccionar un objetivo, opte por el menor aumento posible permitido por las limitaciones del proyecto. Para aplicaciones exigentes, priorice los objetivos de alta gama que ofrecen una profundidad de campo superior.

3) Tamaño del sensor e interfaz de la cámara: Por ejemplo, una lente de 2/3″ admite un tamaño máximo de sensor de cámara industrial de 2/3″; no puede admitir cámaras industriales con sensores de más de 1 pulgada.

4) Presta atención a la coordinación con la fuente de luz y selecciona una lente adecuada.

5) Espacio de instalación: Cuando el plan de diseño ya está determinado, no es realista pedirle al cliente que cambie las dimensiones del equipo.


Fecha de publicación: 23 de octubre de 2026