Na co należy zwrócić uwagę przy wyborze soczewek przemysłowych?

1.Mocowania obiektywów przemysłowych

Istnieją trzy główneobiektywTypy mocowań: F-mount, C-mount i CS-mount. F-mount to mocowanie uniwersalne, zazwyczaj odpowiednie dla obiektywów o ogniskowej większej niż 25 mm; natomiast gdy ogniskowa obiektywu jest mniejsza niż 25 mm, ze względu na jego niewielki rozmiar, stosuje się mocowanie C-mount lub CS-mount, a niektóre modele wykorzystują również mocowanie M12.

Różnica między Cuchwyti CSuchwyt:

Różnica pomiędzy interfejsami C-mount i CS-mount leży w odległości od powierzchni styku obiektywu z aparatem do płaszczyzny ogniskowej obiektywu (miejsca, w którym znajduje się przetwornik obrazu CCD aparatu): odległość ta wynosi 17,53 mm dla mocowania C-mount i 12,5 mm dla mocowania CS-mount.

Obiektywy z mocowaniem C są kompatybilne z aparatami z mocowaniem C, a obiektywy z mocowaniem CS są kompatybilne z aparatami z mocowaniem CS. Obiektyw z mocowaniem C można używać z aparatem z mocowaniem CS po dodaniu pierścienia adaptera C/CS 5 mm. Obiektyw z mocowaniem CS nie może być jednak używany z aparatem z mocowaniem C.

wybór-soczewek-przemysłowych-01

Mocowania obiektywów przemysłowych

2.Podstawowe parametry soczewek przemysłowych

1)Pole widzenia (FOV): Odnosi się do widocznego obszaru obserwowanego obiektu — konkretnie do części obiektu wypełniającej matrycę aparatu. (Pole widzenia jest istotnym czynnikiem, który należy wziąć pod uwagę przy wyborze modelu.)

wybór-soczewek-przemysłowych-02

Schemat pola widzenia

2)Odległość robocza (WD):Odnosi się do odległości od przoduobiektywdo badanego obiektu – a konkretnie, odległość od powierzchni, na której powstaje wyraźny obraz. (Kluczowe czynniki, które należy wziąć pod uwagę przy wyborze, to możliwość regulacji odległości roboczej oraz wystarczająca ilość miejsca na instalację).

3)Rezolucja: Rozmiar najmniejszej możliwej do rozróżnienia cechy na badanym obiekcie, jaką może wykryć system obrazowania. W większości przypadków im mniejsze pole widzenia, tym lepsza rozdzielczość.

4)Głębia ostrości (DOF):Zdolność obiektywu do utrzymania wymaganej rozdzielczości, gdy obiekt znajduje się bliżej lub dalej od optymalnego punktu ogniskowego. (Należy ustalić, czy klient ma szczególne wymagania dotyczące głębi ostrości.)

wybór-soczewek-przemysłowych-03

Diagram głębi ostrości

3.Inne parametry soczewek przemysłowych

1)Rozmiar czujnika obrazu: Rozmiar aktywnego obszaru matrycy aparatu, zazwyczaj odnoszący się do wymiaru poziomego. Ten parametr jest kluczowy dla określenia odpowiedniego powiększenia obiektywu w celu uzyskania pożądanego pola widzenia. Powiększenie główne obiektywu (PMAG) jest definiowane jako stosunek rozmiaru matrycy do pola widzenia. Chociaż rozmiar matrycy i pole widzenia są parametrami fundamentalnymi, samo PMAG nie jest klasyfikowane jako takie.

wybór-soczewek-przemysłowych-04

Schematyczny diagram układu światłoczułego

2)Ogniskowa (f):Miara zbieżności lub rozbieżności światła w układzie optycznym, definiowana jako odległość od środka optycznegoobiektywdo punktu ogniskowego, w którym światło się skupia. W aparacie fotograficznym odnosi się to do odległości od środka obiektywu do płaszczyzny obrazowania (takiej jak film lub matryca CCD). (Wzór do zapamiętania): f = {Odległość robocza / Dłuższy (lub krótszy) bok pola widzenia} × Dłuższy (lub krótszy) bok matrycy CCD.

Efekty ogniskowej są następujące: im krótsza ogniskowa, tym większa głębia ostrości; im krótsza ogniskowa, tym większe zniekształcenie; a im krótsza ogniskowa, tym większe winietowanie, skutkujące zmniejszonym oświetleniem na krawędziach obrazu.

3)Rezolucja:Oznacza minimalną odległość między dwoma punktami dostrzegalną za pomocą obiektywów.

0,61 × długość fali (λ) / NA = rozdzielczość (μ)

Powyższa metoda obliczeniowa teoretycznie pozwala określić rozdzielczość, nie uwzględnia jednak zniekształceń.

※ Użyta długość fali: 550 nm

4)Rozdzielczość:Liczba par linii czarnych i białych widocznych w promieniu 1 mm; jednostka: (lp)/mm.

MTF (funkcja przenoszenia modulacji)

wybór-soczewek-przemysłowych-05

Diagram MTF

5)Zniekształcenie:Jednym ze wskaźników stosowanych do ocenyobiektywWydajność. Odnosi się do błędu obrazowania w układzie optycznym, w którym linie proste leżące w płaszczyźnie obiektu – ale nie przechodzące przez oś optyczną – są w obrazie wynikowym przedstawiane jako linie krzywe. Aberracje dystorsyjne wpływają jedynie na geometrię obrazu, a nie na jego ostrość.

6)Przysłona i liczba F:Przysłona to mechanizm – zazwyczaj znajdujący się wewnątrz obiektywu – który kontroluje ilość światła wpadającego do obiektywu. Rozmiar przysłony wyraża się za pomocą liczb F, takich jak F1,4, F2,0 i F2,8.

wybór-soczewek-przemysłowych-06

Diagram wartości apertury

7)Powiększenie optyczneWzór służący do obliczenia powiększenia głównego jest następujący: PMAG = Rozmiar przetwornika obrazu (mm) / Pole widzenia (mm).

8)Powiększenie wyświetlaczaPowiększenie obrazu jest powszechnie stosowane w mikroskopii. Powiększenie obrazu obserwowanego obiektu zależy od trzech czynników: powiększenia optycznegoobiektyw, rozmiar przetwornika obrazu kamery przemysłowej (format przetwornika) i rozmiar monitora wyświetlającego.

Powiększenie wyświetlacza = Powiększenie optyczne obiektywu × Rozmiar monitora × 25,4 / Przekątna czujnika

4.Główne kategorie soczewek przemysłowych

Metoda klasyfikacji:

1)Podział według ogniskowej: obiektywy o stałej ogniskowej i obiektywy o zmiennej ogniskowej;

2)Podział według apertury: stała apertura i zmienna apertura;

3) Klasyfikowane według mocowania: mocowanie C, mocowanie CS, mocowanie F itd.;

4)Podział według powiększenia: obiektywy o stałym powiększeniu i obiektywy o ciągłym powiększeniu;

Do najważniejszych soczewek powszechnie stosowanych w przemyśle systemów wizyjnych zalicza się przede wszystkim soczewki FA, soczewki telecentryczne i soczewki do mikroskopów przemysłowych.

wybór-soczewek-przemysłowych-07

Różne rodzaje soczewek przemysłowych

5.Kluczowe kwestie przy wyborze soczewek przemysłowych

Wybierającobiektyw, musimy najpierw określić wymagania klienta:

1) Pole widzenia, powiększenie optyczne i pożądana odległość robocza: Wybierając obiektyw, decydujemy się na taki, którego pole widzenia jest nieco większe od pola widzenia badanego obiektu, aby ułatwić kontrolę ruchu.

2) Wymagania dotyczące głębi ostrości: W przypadku projektów wymagających określonej głębi ostrości należy używać najmniejszej możliwej przysłony; wybierając obiektyw, należy wybrać najmniejsze możliwe powiększenie, jakie wynika z ograniczeń projektu. W przypadku wymagających zastosowań priorytetem są obiektywy z wyższej półki, które oferują doskonałą głębię ostrości.

3) Rozmiar czujnika i interfejs kamery: Na przykład obiektyw 2/3″ obsługuje maksymalny rozmiar czujnika kamery przemysłowej wynoszący 2/3″; nie obsługuje jednak kamer przemysłowych z czujnikami większymi niż 1 cal.

4) Zwróć uwagę na koordynację ze źródłem światła i wybierz odpowiednią soczewkę.

5) Przestrzeń instalacyjna: Jeśli plan projektu jest już ustalony, nierealistyczne jest żądanie od klienta zmiany wymiarów sprzętu.


Czas publikacji: 23-10-2026