Quali aspetti bisogna considerare nella scelta delle lenti industriali?

1.Attacchi per obiettivi industriali

Ci sono tre principaliterminaleTipi di innesto: innesto F, innesto C e innesto CS. L'innesto F è un innesto universale, generalmente adatto a obiettivi con una lunghezza focale superiore a 25 mm; mentre quando la lunghezza focale dell'obiettivo è inferiore a 25 mm, a causa delle piccole dimensioni dell'obiettivo, si utilizza un innesto C o CS, e alcuni utilizzano anche un innesto M12.

La differenza tra la Cmontaree il CSmontare:

La differenza tra le interfacce C-mount e CS-mount risiede nella distanza tra la superficie di contatto tra l'obiettivo e la fotocamera e il piano focale dell'obiettivo (la posizione in cui si trova il sensore di immagine CCD della fotocamera): questa distanza è di 17,53 mm per il C-mount e di 12,5 mm per il CS-mount.

Gli obiettivi con innesto C sono compatibili con le fotocamere con innesto C, mentre gli obiettivi con innesto CS sono compatibili con le fotocamere con innesto CS. Un obiettivo con innesto C può essere utilizzato con una fotocamera con innesto CS aggiungendo un anello adattatore C/CS da 5 mm. Tuttavia, un obiettivo con innesto CS non può essere utilizzato con una fotocamera con innesto C.

Attacchi per obiettivi industriali

2.Parametri di base delle lenti industriali

1)Campo visivo (FOV)Si riferisce all'area visibile dell'oggetto osservato, nello specifico la porzione dell'oggetto che riempie il sensore di immagine della fotocamera. (Il campo visivo è un fattore essenziale da considerare nella scelta di un modello.)

Diagramma del campo visivo

2)Distanza di lavoro (WD): Si riferisce alla distanza dalla parte anteriore delterminaleall'oggetto da ispezionare, nello specifico, la distanza dalla superficie alla quale si forma un'immagine nitida. (Tra i fattori chiave da considerare in fase di selezione vi sono la possibilità di regolare la distanza di lavoro e la disponibilità di spazio sufficiente per l'installazione.)

3)Risoluzione: La dimensione del più piccolo dettaglio risolvibile sull'oggetto in esame che il sistema di imaging è in grado di rilevare. Nella maggior parte dei casi, minore è il campo visivo, migliore è la risoluzione.

4)Profondità di campo (DOF)La capacità di un obiettivo di mantenere la risoluzione richiesta quando un oggetto è posizionato più vicino o più lontano dal punto di messa a fuoco ottimale. (È necessario stabilire se il cliente ha esigenze specifiche in merito alla profondità di campo.)

Diagramma della profondità di campo

3.Altri parametri delle lenti industriali

1)Dimensioni del sensore di immagine: La dimensione dell'area attiva del sensore di immagine della fotocamera, in genere riferita alla dimensione orizzontale. Questo parametro è fondamentale per determinare l'ingrandimento dell'obiettivo appropriato per ottenere il campo visivo desiderato. L'ingrandimento primario dell'obiettivo (PMAG) è definito dal rapporto tra la dimensione del sensore di immagine e il campo visivo. Sebbene la dimensione del sensore di immagine e il campo visivo siano parametri fondamentali, il PMAG in sé non è classificato come tale.

Schema di un chip fotosensibile

2)Lunghezza focale (f): Una misura della convergenza o divergenza della luce in un sistema ottico, definita come la distanza dal centro ottico delterminaleal punto focale in cui converge la luce. In una fotocamera, si riferisce alla distanza dal centro dell'obiettivo al piano di ripresa (come la pellicola o un sensore CCD). (Formula da ricordare): f = {Distanza di lavoro / Lato lungo (o lato corto) del campo visivo} × Lato lungo (o lato corto) del CCD.

Gli effetti della lunghezza focale sono i seguenti: minore è la lunghezza focale, maggiore è la profondità di campo; minore è la lunghezza focale, maggiore è la distorsione; e minore è la lunghezza focale, più accentuata è la vignettatura, con conseguente riduzione dell'illuminazione ai bordi dell'immagine.

3)Risoluzione: Indica la separazione minima tra due punti distinguibili da un insieme di obiettivi.

0,61 × Lunghezza d'onda (λ) / NA = Risoluzione (μ)

Il metodo di calcolo sopra descritto può teoricamente determinare la risoluzione, ma non tiene conto della distorsione.

※ Lunghezza d'onda utilizzata: 550 nm

4)Potere risolutivo: Numero di coppie di linee bianche e nere visibili entro un intervallo di 1 mm; unità: (lp)/mm.

MTF (Funzione di trasferimento di modulazione)

Diagramma MTF

5)Distorsione: Una delle metriche utilizzate per valutareterminaleprestazioni. Si riferisce a un errore di immagine in un sistema ottico in cui le linee rette giacenti sul piano del soggetto, ma non passanti per l'asse ottico, vengono riprodotte come linee curve nell'immagine risultante. Le aberrazioni di distorsione influiscono solo sulla geometria di un'immagine, non sulla sua nitidezza.

6)Apertura e numero FIl diaframma è un meccanismo, generalmente situato all'interno dell'obiettivo, che controlla la quantità di luce che entra nell'obiettivo stesso. La dimensione del diaframma viene espressa utilizzando i numeri F, come F1.4, F2.0 e F2.8.

Diagramma del valore di apertura

7)Ingrandimento otticoLa formula utilizzata per calcolare l'ingrandimento primario è la seguente: PMAG = Dimensione del sensore di immagine (mm) / Campo visivo (mm).

8)Visualizzazione dell'ingrandimento: L'ingrandimento del display è ampiamente utilizzato in microscopia. L'ingrandimento del display dell'oggetto osservato dipende da tre fattori: l'ingrandimento ottico delterminalele dimensioni del sensore di immagine della telecamera industriale (formato del sensore) e le dimensioni del monitor.

Ingrandimento dello schermo = Ingrandimento ottico dell'obiettivo × Dimensioni del monitor × 25,4 / Dimensioni diagonali del sensore

4.Principali categorie di lenti industriali

Metodo di classificazione:

1) Classificazione in base alla lunghezza focale: lunghezza focale fissa e lunghezza focale zoom;

2) Classificazione in base all'apertura: apertura fissa e apertura variabile;

3) Classificazione in base all'attacco: attacco C, attacco CS, attacco F, ecc.;

4) Classificazione in base all'ingrandimento: obiettivi a ingrandimento fisso e obiettivi zoom continuo;

Le lenti principali comunemente utilizzate nel settore della visione artificiale includono lenti FA, lenti telecentriche e lenti per microscopi industriali.

Vari tipi di lenti industriali

5.Considerazioni chiave per la scelta di lenti industriali

Quando si seleziona unterminaleDobbiamo innanzitutto determinare le esigenze del cliente:

1) Campo visivo, ingrandimento ottico e distanza di lavoro desiderata: nella scelta di una lente, optiamo per un campo visivo leggermente più ampio dell'oggetto da ispezionare, al fine di facilitare il controllo del movimento.

2) Requisiti di profondità di campo: Per i progetti che richiedono una profondità di campo specifica, utilizzare l'apertura più piccola possibile; nella scelta di un obiettivo, optare per l'ingrandimento più basso consentito dai vincoli del progetto. Per applicazioni impegnative, dare priorità agli obiettivi di fascia alta che offrono una profondità di campo superiore.

3) Dimensioni del sensore e interfaccia della fotocamera: ad esempio, un obiettivo da 2/3" supporta sensori per fotocamere industriali con dimensioni massime di 2/3"; non è compatibile con fotocamere industriali dotate di sensori di dimensioni superiori a 1 pollice.

4) Presta attenzione al coordinamento con la sorgente luminosa e seleziona un obiettivo adatto.

5) Spazio di installazione: Quando il progetto è già stato definito, non è realistico chiedere al cliente di modificare le dimensioni dell'apparecchiatura.