Kaj je treba upoštevati pri izbiri industrijskih leč?

1.Industrijski nosilci objektivov

Obstajajo tri glavnelečaVrste bajonetov: bajonet F, bajonet C in bajonet CS. Bajonet F je univerzalni bajonet, običajno primeren za objektive z goriščno razdaljo večjo od 25 mm; kadar pa je goriščna razdalja objektiva manjša od 25 mm zaradi majhnosti objektiva, se uporablja bajonet C ali bajonet CS, nekateri pa tudi bajonet M12.

Razlika med C-jemnosilecin CSnosilec:

Razlika med vmesnikoma C-mount in CS-mount je v razdalji od kontaktne površine objektiva in kamere do goriščne ravnine objektiva (položaj, kjer se nahaja slikovni senzor CCD kamere): ta razdalja je 17,53 mm za C-mount in 12,5 mm za CS-mount.

Objektivi z bajonetom C so združljivi s fotoaparati z bajonetom C, objektivi z bajonetom CS pa so združljivi s fotoaparati z bajonetom CS. Objektiv z bajonetom C se lahko uporablja s fotoaparatom z bajonetom CS z dodajanjem 5-milimetrskega adapterskega obroča C/CS. Vendar objektiva z bajonetom CS ni mogoče uporabljati s fotoaparatom z bajonetom C.

Industrijski nosilci objektivov

2.Osnovni parametri industrijskih leč

1)Vidno polje (FOV): Nanaša se na vidno območje opazovanega predmeta – natančneje na del predmeta, ki zapolni slikovni senzor kamere. (Vidno polje je bistven dejavnik, ki ga je treba upoštevati pri izbiri modela.)

Diagram vidnega polja

2)Delovna razdalja (WD): Nanaša se na razdaljo od sprednjega delalečado pregledanega predmeta – natančneje, razdalje do površine, kjer se oblikuje jasna slika. (Ključni dejavniki, ki jih je treba upoštevati pri izbiri, vključujejo nastavljivost delovne razdalje in zadosten prostor za namestitev.)

3)LočljivostVelikost najmanjše ločljive značilnosti na pregledovanem predmetu, ki jo lahko zazna slikovni sistem. V večini primerov velja, da manjše kot je vidno polje, boljša je ločljivost.

4)Globinska ostrina (DOF): Sposobnost objektiva, da ohrani zahtevano ločljivost, ko je objekt nameščen bližje ali dlje od optimalne goriščne točke. (Ugotoviti je treba, ali ima stranka posebne zahteve glede globinske ostrine.)

Diagram globinske ostrine

3.Drugi parametri industrijskih leč

1)Velikost slikovnega senzorjaVelikost aktivnega območja slikovnega senzorja fotoaparata, ki se običajno nanaša na vodoravno dimenzijo. Ta parameter je ključnega pomena za določitev ustrezne povečave objektiva za doseganje želenega vidnega polja. Primarna povečava objektiva (PMAG) je določena z razmerjem med velikostjo slikovnega senzorja in vidnim poljem. Čeprav sta velikost slikovnega senzorja in vidno polje temeljna parametra, sam PMAG ni opredeljen kot eden od njih.

Shematski diagram fotoobčutljivega čipa

2)Goriščna razdalja (f): Mera konvergence ali divergence svetlobe v optičnem sistemu, definirana kot oddaljenost od optičnega središčalečado goriščne točke, kjer se svetloba zbliža. V fotoaparatu se nanaša na razdaljo od središča leče do slikovne ravnine (kot je film ali CCD senzor). (Formula za zapomnitev): f = {Delovna razdalja / Dolga stran (ali kratka stran) vidnega polja} × Dolga stran (ali kratka stran) CCD senzorja.

Učinki goriščne razdalje so naslednji: krajša kot je goriščna razdalja, večja je globinska ostrina; krajša kot je goriščna razdalja, večje je popačenje; in krajša kot je goriščna razdalja, močnejše je vinjetiranje, kar povzroči zmanjšano osvetlitev na robovih slike.

3)Ločljivost: Označuje najmanjšo razdaljo med dvema točkama, ki ju lahko razloči komplet objektivov.

0,61 × valovna dolžina (λ) / NA = ločljivost (μ)

Zgornja metoda izračuna lahko teoretično določi ločljivost, vendar ne upošteva popačenja.

※ Uporabljena valovna dolžina: 550 nm

4)LočljivostŠtevilo parov črnih in belih črt, vidnih v razponu 1 mm; enota: (lp)/mm.

MTF (Modulacijska prenosna funkcija)

Diagram MTF

5)PopačenjeEna od metrik, ki se uporabljajo za ocenjevanjelečazmogljivost. Nanaša se na slikovno napako v optičnem sistemu, kjer se ravne črte, ki ležijo v ravnini predmeta – vendar ne potekajo skozi optično os – na nastali sliki upodobijo kot ukrivljene črte. Popačenja vplivajo le na geometrijo slike, ne pa na njeno ostrino.

6)Zaslonka in F-številoZaslonka je mehanizem – običajno nameščen v objektivu – ki nadzoruje količino svetlobe, ki vstopa v objektiv. Velikost zaslonke je izražena z F-števili, kot so F1,4, F2,0 in F2,8.

Diagram vrednosti zaslonke

7)Optična povečavaFormula za izračun primarne povečave je naslednja: PMAG = velikost slikovnega senzorja (mm) / vidno polje (mm).

8)Povečava zaslonaPovečava prikaza se pogosto uporablja v mikroskopiji. Povečava prikaza opazovanega predmeta je odvisna od treh dejavnikov: optične povečaveleča, velikost slikovnega senzorja industrijske kamere (format senzorja) in velikost monitorja.

Povečava zaslona = Optična povečava objektiva × Velikost monitorja × 25,4 / Diagonala senzorja

4.Glavne kategorije industrijskih leč

Metoda razvrščanja:

1) Razvrščeno po goriščni razdalji: fiksna goriščna razdalja in goriščna razdalja z zoomom;

2) Razvrščeno po zaslonki: fiksna zaslonka in spremenljiva zaslonka;

3) Razvrščeno po nosilcu: C-mount, CS-mount, F-mount itd.;

4) Razvrščeno po povečavi: objektivi s fiksno povečavo in objektivi z neprekinjenim zoomom;

Ključne leče, ki se pogosto uporabljajo v industriji strojnega vida, vključujejo predvsem FA leče, telecentrične leče in industrijske mikroskopske leče.

Različne vrste industrijskih leč

5.Ključni dejavniki pri izbiri industrijskih leč

Pri izbirileča, najprej moramo določiti zahteve naročnika:

1) Vidno polje, optična povečava in želena delovna razdalja: Pri izbiri leče izberemo takšno z vidnim poljem, ki je nekoliko večje od pregledanega predmeta, da olajšamo nadzor gibanja.

2) Zahteve glede globinske ostrine: Za projekte, ki zahtevajo specifično globinsko ostrino, uporabite najmanjšo možno zaslonko; pri izbiri objektiva izberite najmanjšo možno povečavo, ki jo dovoljujejo omejitve projekta. Za zahtevne aplikacije dajte prednost vrhunskim objektivom, ki ponujajo vrhunsko globinsko ostrino.

3) Velikost senzorja in vmesnik kamere: Na primer, objektiv 2/3″ podpira največjo velikost senzorja industrijske kamere 2/3″; ne more podpirati industrijskih kamer s senzorji, večjimi od 1 palca.

4) Bodite pozorni na usklajenost z virom svetlobe in izberite primerno lečo.

5) Prostor za namestitev: Ko je načrt zasnove že določen, je nerealno zahtevati od naročnika, da spremeni dimenzije opreme.