Waar moet je op letten bij de keuze van industriële lenzen?

1.Industriële lensvattingen

Er zijn drie gangbarelensEr zijn verschillende soorten vattingen: F-vatting, C-vatting en CS-vatting. De F-vatting is een universele vatting, over het algemeen geschikt voor lenzen met een brandpuntsafstand van meer dan 25 mm. Bij een brandpuntsafstand van minder dan 25 mm wordt vanwege het kleinere formaat van de objectieflens een C-vatting of CS-vatting gebruikt. Sommige lenzen gebruiken ook een M12-vatting.

Het verschil tussen de Cmontageen de CSmontage:

Het verschil tussen C-mount en CS-mount interfaces zit hem in de afstand van het contactoppervlak tussen lens en camera tot het brandvlak van de lens (de positie waar de CCD-beeldsensor van de camera zich bevindt): deze afstand is 17,53 mm voor C-mount en 12,5 mm voor CS-mount.

C-mount lenzen zijn compatibel met C-mount camera's en CS-mount lenzen zijn compatibel met CS-mount camera's. Een C-mount lens kan met een CS-mount camera worden gebruikt door een 5mm C/CS adapterring toe te voegen. Een CS-mount lens kan echter niet met een C-mount camera worden gebruikt.

Industriële lensvattingen

2.Basisparameters van industriële lenzen

1)Gezichtsveld (FOV): Verwijst naar het zichtbare gedeelte van het waargenomen object – meer specifiek, het deel van het object dat de beeldsensor van de camera vult. (Het gezichtsveld is een essentiële factor om rekening mee te houden bij de keuze van een model.)

Gezichtsvelddiagram

2)Werkafstand (WD): Verwijst naar de afstand vanaf de voorkant van delensDe afstand tot het te inspecteren object, en dan met name de afstand tot het oppervlak waar een scherp beeld ontstaat, is van belang. (Belangrijke factoren bij de selectie zijn onder andere of de werkafstand instelbaar is en of er voldoende installatieruimte is.)

3)OplossingDe grootte van het kleinste oplosbare kenmerk op het te inspecteren object dat het beeldvormingssysteem kan detecteren. In de meeste gevallen geldt: hoe kleiner het gezichtsveld, hoe beter de resolutie.

4)Scherptediepte (DOF)De scherptediepte is het vermogen van een lens om de vereiste resolutie te behouden wanneer een object zich dichter bij of verder van het optimale brandpunt bevindt. (Het is noodzakelijk om te bepalen of de klant specifieke eisen heeft met betrekking tot de scherptediepte.)

scherptedieptediagram

3.Overige parameters van industriële lenzen

1)BeeldsensorgrootteDe grootte van het actieve gebied van de beeldsensor van de camera, meestal verwijzend naar de horizontale afmeting. Deze parameter is cruciaal voor het bepalen van de juiste lensvergroting om het gewenste gezichtsveld te bereiken. De primaire lensvergroting (PMAG) wordt gedefinieerd als de verhouding tussen de grootte van de beeldsensor en het gezichtsveld. Hoewel de grootte van de beeldsensor en het gezichtsveld fundamentele parameters zijn, wordt PMAG zelf niet als zodanig geclassificeerd.

Schematisch diagram van een lichtgevoelige chip.

2)Brandpuntsafstand (f): Een maat voor de convergentie of divergentie van licht in een optisch systeem, gedefinieerd als de afstand van het optische middelpunt van hetlensnaar het brandpunt waar het licht samenkomt. In een camera verwijst dit naar de afstand van het midden van de lens tot het beeldvlak (zoals film of een CCD-sensor). (Formule om te onthouden): f = {Werkafstand / Lange zijde (of korte zijde) van het beeldveld} × Lange zijde (of korte zijde) van de CCD.

De effecten van de brandpuntsafstand zijn als volgt: hoe korter de brandpuntsafstand, hoe groter de scherptediepte; hoe korter de brandpuntsafstand, hoe groter de vervorming; en hoe korter de brandpuntsafstand, hoe ernstiger de vignettering, wat resulteert in minder belichting aan de randen van het beeld.

3)Oplossing: Geeft de minimale afstand aan tussen twee punten die waarneembaar zijn met behulp van een set objectieflenzen.

0,61 × golflengte (λ) / NA = resolutie (μ)

De bovenstaande berekeningsmethode kan theoretisch de resolutie bepalen, maar houdt geen rekening met vervorming.

※ Gebruikte golflengte: 550 nm

4)Oplossend vermogen: Het aantal zwart-witte lijnparen dat zichtbaar is binnen een bereik van 1 mm; eenheid: (lp)/mm.

MTF (Modulatieoverdrachtsfunctie)

MTF-diagram

5)VervormingEen van de meetmethoden die worden gebruikt voor de evaluatielensVervorming. Het verwijst naar een beeldfout in een optisch systeem waarbij rechte lijnen die in het vlak van het object liggen – maar niet door de optische as gaan – als gebogen lijnen in het resulterende beeld worden weergegeven. Vervormingsaberraties beïnvloeden alleen de geometrie van een beeld, niet de scherpte ervan.

6)Diafragma en F-getalHet diafragma is een mechanisme – meestal in de lens – dat de hoeveelheid licht regelt die de lens binnenkomt. De grootte van het diafragma wordt uitgedrukt in F-getallen, zoals F1.4, F2.0 en F2.8.

Diafragmawaardediagram

7)Optische vergrotingDe formule voor het berekenen van de primaire vergroting is als volgt: PMAG = Grootte van de beeldsensor (mm) / Gezichtsveld (mm).

8)SchermvergrotingVergroting van het beeld wordt veel gebruikt in de microscopie. De vergroting van het object dat wordt bekeken, hangt af van drie factoren: de optische vergroting van het beeld en de vergroting van het beeld.lens, de grootte van de beeldsensor van de industriële camera (sensorformaat) en de grootte van de beeldschermmonitor.

Schermvergroting = Optische lensvergroting × Monitorgrootte × 25,4 / Diagonale sensorgrootte

4.Belangrijkste categorieën industriële lenzen

Classificatiemethode:

1) Ingedeeld op basis van brandpuntsafstand: vaste brandpuntsafstand en zoomlens;

2) Ingedeeld naar opening: vaste opening en variabele opening;

3) Ingedeeld op basis van de vatting: C-vatting, CS-vatting, F-vatting, enz.;

4) Ingedeeld naar vergroting: lenzen met vaste vergroting en lenzen met continue zoom;

In de machinevisie-industrie worden doorgaans veelgebruikte lenzen toegepast, waaronder FA-lenzen, telecentrische lenzen en industriële microscooplenzen.

Verschillende soorten industriële lenzen

5.Belangrijke overwegingen bij de keuze van industriële lenzen

Bij het selecteren van eenlensWe moeten eerst de eisen van de klant vaststellen:

1) Gezichtsveld, optische vergroting en gewenste werkafstand: Bij de keuze van een lens kiezen we er een met een gezichtsveld dat iets groter is dan het te inspecteren object, om de bewegingscontrole te vergemakkelijken.

2) Vereisten voor scherptediepte: Voor projecten die een specifieke scherptediepte vereisen, gebruik het kleinst mogelijke diafragma; kies bij de lensselectie voor de laagst mogelijke vergroting die binnen de projectbeperkingen is toegestaan. Voor veeleisende toepassingen is het raadzaam om te kiezen voor hoogwaardige lenzen die een superieure scherptediepte bieden.

3) Sensorgrootte en camera-interface: Een 2/3″-lens ondersteunt bijvoorbeeld een industriële camerasensor met een maximale grootte van 2/3″; deze is niet geschikt voor industriële camera's met sensoren groter dan 1 inch.

4) Besteed aandacht aan de afstemming met de lichtbron en kies een geschikte lens.

5) Installatieruimte: Wanneer het ontwerp al vaststaat, is het onrealistisch om de klant te vragen de afmetingen van de apparatuur te wijzigen.