Apa yang Harus Dipertimbangkan Saat Memilih Lensa Industri?

1.Dudukan lensa industri

Ada tiga arus utamalensaJenis dudukan lensa: F-mount, C-mount, dan CS-mount. F-mount adalah dudukan universal, umumnya cocok untuk lensa dengan panjang fokus lebih besar dari 25mm; sedangkan ketika panjang fokus lensa objektif kurang dari 25mm, karena ukuran lensa objektif yang kecil, digunakan C-mount atau CS-mount, dan beberapa juga menggunakan dudukan M12.

Perbedaan antara Cgunungdan CSgunung:

Perbedaan antara antarmuka C-mount dan CS-mount terletak pada jarak dari permukaan kontak lensa-kamera ke bidang fokus lensa (posisi di mana sensor gambar CCD kamera berada): jarak ini adalah 17,53 mm untuk C-mount dan 12,5 mm untuk CS-mount.

Lensa C-mount kompatibel dengan kamera C-mount, dan lensa CS-mount kompatibel dengan kamera CS-mount. Lensa C-mount dapat digunakan dengan kamera CS-mount dengan menambahkan cincin adaptor C/CS 5mm. Namun, lensa CS-mount tidak dapat digunakan dengan kamera C-mount.

Dudukan lensa industri

2.Parameter dasar lensa industri

1)Bidang Pandang (FOV): Mengacu pada area objek yang terlihat—khususnya, bagian objek yang memenuhi sensor gambar kamera. (Bidang pandang merupakan faktor penting yang perlu dipertimbangkan saat memilih model.)

Diagram bidang pandang

2)Jarak Kerja (WD): Mengacu pada jarak dari bagian depanlensaterhadap objek yang sedang diperiksa—khususnya, jarak ke permukaan tempat gambar yang jelas terbentuk. (Faktor-faktor penting yang perlu dipertimbangkan selama pemilihan meliputi apakah jarak kerja dapat disesuaikan dan apakah ada ruang pemasangan yang cukup.)

3)Resolusi: Ukuran fitur terkecil yang dapat dibedakan pada objek yang sedang diperiksa yang dapat dideteksi oleh sistem pencitraan. Dalam kebanyakan kasus, semakin kecil bidang pandang, semakin baik resolusinya.

4)Kedalaman Bidang (DOF)Kemampuan lensa untuk mempertahankan resolusi yang dibutuhkan ketika objek diposisikan lebih dekat atau lebih jauh dari titik fokus optimal. (Perlu ditentukan apakah pelanggan memiliki persyaratan khusus terkait kedalaman bidang.)

Diagram kedalaman bidang

3.Parameter lain dari lensa industri

1)Ukuran sensor gambarUkuran area aktif sensor gambar kamera, biasanya mengacu pada dimensi horizontal. Parameter ini sangat penting untuk menentukan perbesaran lensa yang tepat guna mencapai bidang pandang yang diinginkan. Perbesaran utama lensa (PMAG) didefinisikan sebagai rasio ukuran sensor gambar terhadap bidang pandang. Meskipun ukuran sensor gambar dan bidang pandang merupakan parameter fundamental, PMAG sendiri tidak diklasifikasikan sebagai salah satu parameter.

Diagram skematik chip fotosensitif

2)Panjang fokus (f): Ukuran konvergensi atau divergensi cahaya dalam suatu sistem optik, didefinisikan sebagai jarak dari pusat optiklensaJarak fokus mengacu pada titik di mana cahaya bertemu. Pada kamera, jarak fokus mengacu pada jarak dari pusat lensa ke bidang pencitraan (seperti film atau sensor CCD). (Rumus yang perlu diingat): f = {Jarak Kerja / Sisi Panjang (atau Sisi Pendek) Bidang Pandang} × Sisi Panjang (atau Sisi Pendek) CCD.

Pengaruh panjang fokus adalah sebagai berikut: Semakin pendek panjang fokus, semakin besar kedalaman bidang; semakin pendek panjang fokus, semakin besar distorsi; dan semakin pendek panjang fokus, semakin parah vignetting, yang mengakibatkan pengurangan pencahayaan di tepi gambar.

3)Resolusi: Menunjukkan jarak minimum antara dua titik yang dapat dibedakan oleh satu set lensa objektif.

0,61 × Panjang Gelombang (λ) / NA = Resolusi (μ)

Metode perhitungan di atas secara teoritis dapat menentukan resolusi, tetapi tidak memperhitungkan distorsi.

※ Panjang gelombang yang digunakan: 550nm

4)Daya Resolusi: Jumlah pasangan garis hitam dan putih yang terlihat dalam rentang 1 mm; satuan: (lp)/mm.

MTF (Fungsi Transfer Modulasi)

Diagram MTF

5)Distorsi: Salah satu metrik yang digunakan untuk mengevaluasilensaAberasi distorsi mengacu pada kesalahan pencitraan dalam sistem optik di mana garis lurus yang terletak di bidang subjek—tetapi tidak melewati sumbu optik—ditampilkan sebagai garis lengkung dalam gambar yang dihasilkan. Aberasi distorsi hanya memengaruhi geometri gambar, bukan ketajamannya.

6)Bukaan dan angka FApertur adalah mekanisme—biasanya terletak di dalam lensa—yang mengontrol jumlah cahaya yang masuk ke lensa. Ukuran apertur dinyatakan menggunakan angka F, seperti F1.4, F2.0, dan F2.8.

Diagram nilai bukaan

7)Pembesaran optikRumus yang digunakan untuk menghitung perbesaran utama adalah sebagai berikut: PMAG = Ukuran sensor gambar (mm) / Bidang pandang (mm).

8)Pembesaran TampilanPerbesaran tampilan banyak digunakan dalam mikroskop. Perbesaran tampilan objek yang dilihat bergantung pada tiga faktor: perbesaran optik darilensa, ukuran sensor gambar kamera industri (format sensor), dan ukuran monitor tampilan.

Perbesaran Tampilan = Perbesaran Optik Lensa × Ukuran Monitor × 25,4 / Ukuran Diagonal Sensor

4.Kategori utama lensa industri

Metode klasifikasi:

1) Diklasifikasikan berdasarkan panjang fokus: panjang fokus tetap dan panjang fokus zoom;

2) Diklasifikasikan berdasarkan bukaan: bukaan tetap dan bukaan variabel;

3) Diklasifikasikan berdasarkan dudukan: C-mount, CS-mount, F-mount, dll.;

4) Diklasifikasikan berdasarkan perbesaran: lensa perbesaran tetap dan lensa zoom kontinu;

Lensa-lensa utama yang umum digunakan dalam industri visi mesin terutama meliputi lensa FA, lensa telecentric, dan lensa mikroskop industri.

Berbagai jenis lensa industri

5.Pertimbangan utama dalam memilih lensa industri

Saat memilihlensaPertama-tama, kita harus menentukan kebutuhan klien:

1) Bidang pandang, perbesaran optik, dan jarak kerja yang diinginkan: Saat memilih lensa, kami memilih lensa dengan bidang pandang yang sedikit lebih besar daripada objek yang sedang diperiksa untuk mempermudah pengendalian gerakan.

2) Persyaratan kedalaman bidang: Untuk proyek yang membutuhkan kedalaman bidang tertentu, gunakan apertur sekecil mungkin; saat memilih lensa, pilih perbesaran serendah mungkin yang diizinkan oleh batasan proyek. Untuk aplikasi yang menuntut, prioritaskan lensa kelas atas yang menawarkan kedalaman bidang yang superior.

3) Ukuran sensor dan antarmuka kamera: Misalnya, lensa 2/3″ mendukung ukuran sensor kamera industri maksimum 2/3″; lensa ini tidak dapat mendukung kamera industri dengan sensor yang lebih besar dari 1 inci.

4) Perhatikan keselarasan dengan sumber cahaya dan pilih lensa yang sesuai.

5) Ruang pemasangan: Jika rencana desain sudah ditentukan, tidak realistis untuk meminta klien mengubah dimensi peralatan.