Que se debe ter en conta ao elixir lentes industriais?

1.Monturas de lentes industriais

Hai tres principaislenteTipos de montura: montura F, montura C e montura CS. A montura F é unha montura universal, xeralmente axeitada para lentes cunha distancia focal superior a 25 mm; mentres que cando a distancia focal da lente obxectiva é inferior a 25 mm, debido ao pequeno tamaño da lente obxectiva, utilízase unha montura C ou CS, e algúns tamén usan unha montura M12.

A diferenza entre o Cmontee o CSmonte:

A diferenza entre as interfaces de montura C e CS reside na distancia desde a superficie de contacto lente-cámara ata o plano focal da lente (a posición onde se atopa o sensor de imaxe CCD da cámara): esta distancia é de 17,53 mm para a montura C e de 12,5 mm para a montura CS.

Os obxectivos con montura C son compatibles coas cámaras con montura C, e os obxectivos con montura CS son compatibles coas cámaras con montura CS. Un obxectivo con montura C pódese usar cunha cámara con montura CS engadindo un anel adaptador C/CS de 5 mm. Non obstante, un obxectivo con montura CS non se pode usar cunha cámara con montura C.

selección-de-lentes-industriais-01

Monturas de lentes industriais

2.Parámetros básicos das lentes industriais

1)Campo de visión (FOV)Refírese á área visible do obxecto que se observa, concretamente á parte do obxecto que enche o sensor de imaxe da cámara. (O campo de visión é un factor esencial a ter en conta ao seleccionar un modelo.)

selección-de-lentes-industriais-02

Diagrama do campo de visión

2)Distancia de traballo (D): Refírese á distancia desde a parte dianteira dolenteao obxecto que se está a inspeccionar, concretamente, a distancia á superficie onde se forma unha imaxe nítida. (Os factores clave a ter en conta durante a selección inclúen se a distancia de traballo é axustable e se hai espazo de instalación suficiente).

3)ResoluciónO tamaño da característica resoluble máis pequena do obxecto inspeccionado que o sistema de imaxe pode detectar. Na maioría dos casos, canto menor sexa o campo de visión, mellor será a resolución.

4)Profundidade de campo (DOF)A capacidade dunha lente para manter a resolución requirida cando un obxecto se coloca máis preto ou máis lonxe do punto focal óptimo. (É necesario determinar se o cliente ten requisitos específicos con respecto á profundidade de campo.)

selección-de-lentes-industriais-03

Diagrama de profundidade de campo

3.Outros parámetros das lentes industriais

1)Tamaño do sensor de imaxeO tamaño da área activa do sensor de imaxe da cámara, que normalmente se refire á dimensión horizontal. Este parámetro é crucial para determinar a ampliación axeitada da lente para conseguir o campo de visión desexado. A ampliación primaria da lente (PMAG) defínese pola relación entre o tamaño do sensor de imaxe e o campo de visión. Aínda que o tamaño do sensor de imaxe e o campo de visión son parámetros fundamentais, o propio PMAG non se clasifica como tal.

selección-de-lentes-industriais-04

Diagrama esquemático dun chip fotosensible

2)Distancia focal (f)Unha medida da converxencia ou diverxencia da luz nun sistema óptico, definida como a distancia desde o centro óptico dolenteao punto focal onde converxe a luz. Nunha cámara, refírese á distancia desde o centro da lente ata o plano de imaxe (como unha película ou un sensor CCD). (Fórmula para lembrar): f = {Distancia de traballo / Lado longo (ou lado curto) do campo de visión} × Lado longo (ou lado curto) do CCD.

Os efectos da distancia focal son os seguintes: canto máis curta sexa a distancia focal, maior será a profundidade de campo; canto máis curta sexa a distancia focal, maior será a distorsión; e canto máis curta sexa a distancia focal, máis grave será o viñeteado, o que resulta nunha iluminación reducida nos bordos da imaxe.

3)ResoluciónIndica a separación mínima entre dous puntos discernibles por un conxunto de lentes obxectivas.

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

O método de cálculo anterior pode determinar teoricamente a resolución, pero non ten en conta a distorsión.

※ Lonxitude de onda utilizada: 550 nm

4)Poder de resoluciónNúmero de pares de liñas brancas e negras visibles nun intervalo de 1 mm; unidade: (lp)/mm.

MTF (Función de Transferencia de Modulación)

selección-de-lentes-industriais-05

Diagrama MTF

5)DistorsiónUnha das métricas empregadas para avaliarlenterendemento. Refírese a un erro de imaxe nun sistema óptico no que as liñas rectas que se atopan no plano suxeito (pero que non pasan polo eixe óptico) se representan como liñas curvas na imaxe resultante. As aberracións de distorsión só afectan á xeometría dunha imaxe, non á súa nitidez.

6)Apertura e número fA apertura é un mecanismo (normalmente situado dentro da lente) que controla a cantidade de luz que entra nela. O tamaño da apertura exprésase mediante números F, como F1,4, F2,0 e F2,8.

selección-de-lentes-industriais-06

Diagrama do valor da apertura

7)Ampliación ópticaA fórmula empregada para calcular o aumento primario é a seguinte: PMAG = Tamaño do sensor de imaxe (mm) / Campo de visión (mm).

8)Ampliación da pantallaA ampliación da visualización úsase amplamente en microscopía. A ampliación da visualización do obxecto que se observa depende de tres factores: a ampliación óptica dolente, o tamaño do sensor de imaxe da cámara industrial (formato do sensor) e o tamaño do monitor.

Aumento da pantalla = Aumento óptico da lente × Tamaño do monitor × 25,4 / Tamaño diagonal do sensor

4.Principais categorías de lentes industriais

Método de clasificación:

1) Clasificación por distancia focal: distancia focal fixa e distancia focal con zoom;

2) Clasificación por apertura: apertura fixa e apertura variable;

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

4) Clasificación por aumento: lentes de aumento fixo e lentes de zoom continuo;

As lentes clave que se empregan habitualmente na industria da visión artificial inclúen principalmente lentes FA, lentes telecéntricas e lentes de microscopio industrial.

selección-de-lentes-industriais-07

Varios tipos de lentes industriais

5.Consideracións clave para a selección de lentes industriais

Ao seleccionar un/unhalente, primeiro debemos determinar os requisitos do cliente:

1) Campo de visión, aumento óptico e distancia de traballo desexada: Ao seleccionar unha lente, escollemos unha cun campo de visión lixeiramente maior que o obxecto que se inspecciona para facilitar o control do movemento.

2) Requisitos de profundidade de campo: Para proxectos que requiren unha profundidade de campo específica, use a apertura máis pequena posible; ao seleccionar unha lente, opte polo menor aumento posible permitido polas restricións do proxecto. Para aplicacións esixentes, priorice lentes de gama alta que ofrezan unha profundidade de campo superior.

3) Tamaño do sensor e interface da cámara: Por exemplo, unha lente de 2/3″ admite un tamaño máximo de sensor de cámara industrial de 2/3″; non pode admitir cámaras industriais con sensores maiores de 1 polgada.

4) Preste atención á coordinación coa fonte de luz e seleccione unha lente axeitada.

5) Espazo de instalación: Cando o plano de deseño xa está determinado, non é realista pedirlle ao cliente que cambie as dimensións do equipo.


Data de publicación: 23 de outubro de 2026