Что следует учитывать при выборе промышленных линз?

1.Промышленные крепления для объективов

Существует три основных направления.объективТипы креплений: F-mount, C-mount и CS-mount. F-mount — это универсальное крепление, обычно подходящее для объективов с фокусным расстоянием более 25 мм; в то время как, когда фокусное расстояние объектива меньше 25 мм из-за небольшого размера объектива, используется C-mount или CS-mount, а некоторые также используют крепление M12.

Разница между Cустанавливатьи КСустанавливать:

Разница между интерфейсами C-mount и CS-mount заключается в расстоянии от поверхности контакта объектива с камерой до фокальной плоскости объектива (места, где расположен CCD-датчик изображения камеры): это расстояние составляет 17,53 мм для C-mount и 12,5 мм для CS-mount.

Объективы с байонетом C совместимы с камерами с байонетом C, а объективы с байонетом CS совместимы с камерами с байонетом CS. Объектив с байонетом C можно использовать с камерой с байонетом CS, добавив переходное кольцо C/CS 5 мм. Однако объектив с байонетом CS использовать с камерой с байонетом C нельзя.

выбор промышленных линз-01

Промышленные крепления для объективов

2.Основные параметры промышленных линз

1)Поле зрения (FOV): Относится к видимой области наблюдаемого объекта — а именно, к той части объекта, которая заполняет матрицу камеры. (Поле зрения является важным фактором, который следует учитывать при выборе модели.)

выбор промышленных линз-02

Диаграмма поля зрения

2)Рабочее расстояние (РД): Относится к расстоянию от передней частиобъективк проверяемому объекту — а именно, к расстоянию до поверхности, на которой формируется четкое изображение. (Ключевые факторы, которые следует учитывать при выборе, включают в себя регулируемое рабочее расстояние и наличие достаточного места для установки.)

3)Разрешение: Размер наименьшего различимого элемента на исследуемом объекте, который может обнаружить система визуализации. В большинстве случаев, чем меньше поле зрения, тем лучше разрешение.

4)Глубина резкости (DOF): Способность объектива сохранять требуемое разрешение, когда объект расположен ближе или дальше от оптимальной фокусной точки. (Необходимо определить, есть ли у заказчика особые требования к глубине резкости.)

выбор промышленных линз-03

Диаграмма глубины резкости

3.Другие параметры промышленных линз

1)размер датчика изображения: Размер активной области датчика изображения камеры, обычно относящийся к горизонтальному измерению. Этот параметр имеет решающее значение для определения соответствующего увеличения объектива для достижения желаемого поля зрения. Первичное увеличение объектива (PMAG) определяется как отношение размера датчика изображения к полю зрения. Хотя размер датчика изображения и поле зрения являются фундаментальными параметрами, само по себе PMAG не классифицируется как таковое.

выбор промышленных линз-04

Схема фоточувствительного чипа.

2)Фокусное расстояние (f)Мера сходимости или расходимости света в оптической системе, определяемая как расстояние от оптического центра.объективдо фокусной точки, где сходится свет. В камере это расстояние от центра объектива до плоскости изображения (например, пленки или ПЗС-матрицы). (Запоминаемая формула): f = {Рабочее расстояние / Длинная (или короткая) сторона поля зрения} × Длинная (или короткая) сторона ПЗС-матрицы.

Влияние фокусного расстояния проявляется следующим образом: чем короче фокусное расстояние, тем больше глубина резкости; чем короче фокусное расстояние, тем больше искажение; и чем короче фокусное расстояние, тем сильнее виньетирование, приводящее к снижению освещенности по краям изображения.

3)Разрешение: Указывает минимальное расстояние между двумя точками, различимыми с помощью набора объективов.

0,61 × Длина волны (λ) / NA = Разрешение (мкм)

Теоретически, описанный выше метод расчета позволяет определить разрешение, но он не учитывает искажения.

※ Используемая длина волны: 550 нм

4)Разрешающая способность: Количество пар черных и белых линий, видимых на расстоянии 1 мм; единица измерения: (лп)/мм.

MTF (функция передачи модуляции)

выбор промышленных линз-05

Диаграмма MTF

5)Искажение: Один из показателей, используемых для оценкиобъективИскажения. Это ошибка формирования изображения в оптической системе, при которой прямые линии, лежащие в плоскости объекта, но не проходящие через оптическую ось, отображаются на результирующем изображении как кривые. Искажения, вызванные аберрациями, влияют только на геометрию изображения, а не на его резкость.

6)Диафрагма и число FДиафрагма — это механизм, обычно расположенный внутри объектива, который регулирует количество света, попадающего в объектив. Размер диафрагмы выражается с помощью F-числ, например, F1.4, F2.0 и F2.8.

выбор промышленных линз-06

Диаграмма значений апертуры

7)Оптическое увеличениеФормула для расчета основного увеличения выглядит следующим образом: PMAG = Размер датчика изображения (мм) / Поле зрения (мм).

8)Увеличение дисплеяУвеличение изображения широко используется в микроскопии. Увеличение отображаемого объекта зависит от трех факторов: оптического увеличения...объективразмер датчика изображения промышленной камеры (формат датчика) и размер монитора.

Увеличение дисплея = Оптическое увеличение объектива × Размер монитора × 25,4 / Диагональ сенсора

4.Основные категории промышленных линз

Метод классификации:

1) Классификация по фокусному расстоянию: фиксированное фокусное расстояние и фокусное расстояние с переменным фокусным расстоянием;

2) Классификация по диафрагме: фиксированная диафрагма и переменная диафрагма;

3) Классификация по типу крепления: C-mount, CS-mount, F-mount и т. д.;

4) Классификация по увеличению: объективы с фиксированным увеличением и объективы с непрерывным зумом;

В основном в индустрии машинного зрения используются линзы, в частности, линзы FA, телецентрические линзы и линзы для промышленных микроскопов.

выбор промышленных линз-07

Различные типы промышленных линз

5.Основные моменты, которые следует учитывать при выборе промышленных линз.

При выбореобъективДля этого нам необходимо сначала определить требования клиента:

1) Поле зрения, оптическое увеличение и желаемое рабочее расстояние: При выборе линзы мы выбираем ту, поле зрения которой немного больше, чем у исследуемого объекта, чтобы облегчить управление движением.

2) Требования к глубине резкости: Для проектов, требующих определенной глубины резкости, используйте минимально возможную диафрагму; при выборе объектива отдавайте предпочтение минимально возможному увеличению, допустимому в рамках ограничений проекта. Для сложных задач отдавайте приоритет высококачественным объективам, обеспечивающим превосходную глубину резкости.

3) Размер сенсора и интерфейс камеры: Например, объектив 2/3″ поддерживает максимальный размер сенсора промышленной камеры 2/3″; он не может поддерживать промышленные камеры с сенсорами размером более 1 дюйма.

4) Обратите внимание на согласование с источником света и выберите подходящую линзу.

5) Монтажное пространство: Когда проектная документация уже определена, просить клиента изменить габариты оборудования нецелесообразно.


Дата публикации: 23 октября 2026 г.