ประเภท ของเลนส์อุตสาหกรรมติดตั้ง

โดยหลักแล้วมีอินเทอร์เฟซอยู่สี่ประเภท ได้แก่ เมาท์ F, เมาท์ C, เมาท์ CS และเมาท์ M12 เมาท์ F เป็นอินเทอร์เฟซอเนกประสงค์ และโดยทั่วไปเหมาะสำหรับเลนส์ที่มีทางยาวโฟกัสมากกว่า 25 มม. เมื่อทางยาวโฟกัสของเลนส์วัตถุน้อยกว่าประมาณ 25 มม. เนื่องจากขนาดของเลนส์วัตถุมีขนาดเล็ก จึงใช้เมาท์ C หรือเมาท์ CS และบางรุ่นก็ใช้เมาท์ M12

ความแตกต่างระหว่างเมาท์ C และเมาท์ CS

ความแตกต่างระหว่างอินเทอร์เฟซแบบ C และ CS คือ ระยะห่างจากพื้นผิวสัมผัสของเลนส์และกล้องไปยังระนาบโฟกัสของเลนส์ (ตำแหน่งที่เซ็นเซอร์รับภาพ CCD ของกล้องควรอยู่) นั้นแตกต่างกัน โดยระยะห่างสำหรับอินเทอร์เฟซแบบ C คือ 17.53 มม.

สามารถเพิ่มอะแดปเตอร์วงแหวนขนาด 5 มม. C/CS เข้ากับเลนส์เมาท์ CS เพื่อให้สามารถใช้งานร่วมกับกล้องประเภท C ได้

ความแตกต่างระหว่างเมาท์ C และเมาท์ CS

พารามิเตอร์พื้นฐานของเลนส์อุตสาหกรรม

ขอบเขตการมองเห็น (FOV):

FOV หมายถึงช่วงที่มองเห็นได้ของวัตถุที่สังเกต นั่นคือส่วนของวัตถุที่เซ็นเซอร์ของกล้องจับภาพได้ (ช่วงของขอบเขตการมองเห็นเป็นสิ่งที่ต้องทำความเข้าใจในการเลือกใช้งาน)

ขอบเขตการมองเห็น

ระยะห่างในการทำงาน (WD):

หมายถึงระยะห่างจากด้านหน้าของเลนส์ถึงวัตถุที่กำลังทดสอบ กล่าวคือ ระยะห่างจากพื้นผิวเพื่อให้ได้ภาพที่คมชัด

ปณิธาน:

ขนาดของรายละเอียดที่เล็กที่สุดที่สามารถแยกแยะได้บนวัตถุที่ตรวจสอบ ซึ่งสามารถวัดได้ด้วยระบบการถ่ายภาพ ในกรณีส่วนใหญ่ ยิ่งขอบเขตการมองเห็นแคบลงเท่าใด ความละเอียดก็จะยิ่งดีขึ้นเท่านั้น

ระยะชัดลึก (DOF):

ความสามารถของเลนส์ในการรักษาระดับความละเอียดที่ต้องการเมื่อวัตถุอยู่ใกล้หรือไกลจากจุดโฟกัสที่ดีที่สุด

ความชัดลึก

พารามิเตอร์อื่นๆ ของเลนส์อุตสาหกรรม

ขนาดของชิปรับแสง:

ขนาดพื้นที่ใช้งานจริงของชิปเซ็นเซอร์กล้องโดยทั่วไปหมายถึงขนาดในแนวนอน พารามิเตอร์นี้มีความสำคัญมากในการกำหนดขนาดเลนส์ที่เหมาะสมเพื่อให้ได้มุมมองภาพที่ต้องการ อัตราส่วนการขยายภาพหลักของเลนส์ (PMAG) ถูกกำหนดโดยอัตราส่วนของขนาดชิปเซ็นเซอร์ต่อมุมมองภาพ แม้ว่าพารามิเตอร์พื้นฐานจะรวมถึงขนาดและมุมมองของชิปรับแสง แต่ PMAG ไม่ใช่พารามิเตอร์พื้นฐาน

ขนาดชิปไวแสง

ระยะโฟกัส (f):

“ระยะโฟกัสคือการวัดความเข้มข้นหรือการกระจายตัวของแสงในระบบออปติก ซึ่งหมายถึงระยะห่างจากศูนย์กลางทางแสงของเลนส์ไปยังจุดรวมแสง นอกจากนี้ยังหมายถึงระยะห่างจากศูนย์กลางของเลนส์ไปยังระนาบการสร้างภาพ เช่น ฟิล์มหรือ CCD ในกล้อง f = {ระยะการทำงาน / ขอบเขตการมองเห็น ด้านยาว (หรือด้านสั้น)}XCCD ด้านยาว (หรือด้านสั้น)”

อิทธิพลของทางยาวโฟกัส: ยิ่งทางยาวโฟกัสสั้นลง ความชัดลึกก็จะยิ่งมากขึ้น ยิ่งทางยาวโฟกัสสั้นลง การบิดเบี้ยวก็จะยิ่งมากขึ้น และยิ่งทางยาวโฟกัสสั้นลง ปรากฏการณ์ขอบมืดก็จะยิ่งรุนแรงขึ้น ซึ่งจะลดความสว่างที่ขอบภาพ

ปณิธาน:

ระบุระยะห่างขั้นต่ำระหว่าง 2 จุด ที่สามารถมองเห็นได้ด้วยเลนส์วัตถุชุดหนึ่ง

0.61x ความยาวคลื่นที่ใช้ (λ) / NA = ความละเอียด (μ)

วิธีการคำนวณข้างต้นสามารถคำนวณความละเอียดได้ในทางทฤษฎี แต่ไม่ได้รวมถึงความผิดเพี้ยน

※ความยาวคลื่นที่ใช้คือ 550 นาโนเมตร

คำจำกัดความ:

จำนวนเส้นสีดำและสีขาวสามารถมองเห็นได้ตรงกลางขนาด 1 มม. หน่วย (lp)/มม.

MTF (Modulation Transfer Function)

เอ็มทีเอฟ

การบิดเบือน:

หนึ่งในตัวชี้วัดประสิทธิภาพของเลนส์คือความคลาดเคลื่อน ความคลาดเคลื่อนนี้หมายถึงเส้นตรงที่อยู่นอกแกนหลักในระนาบของวัตถุ ซึ่งจะกลายเป็นเส้นโค้งหลังจากถูกสร้างภาพโดยระบบออปติก ข้อผิดพลาดในการสร้างภาพของระบบออปติกนี้เรียกว่าความบิดเบี้ยว ความคลาดเคลื่อนแบบบิดเบี้ยวนี้ส่งผลต่อรูปทรงเรขาคณิตของภาพเท่านั้น ไม่ส่งผลต่อความคมชัดของภาพ

ค่ารูรับแสงและค่า F-Number:

แผ่นเลนส์นูนเป็นอุปกรณ์ที่ใช้ควบคุมปริมาณแสงที่ผ่านเลนส์ โดยปกติจะอยู่ภายในเลนส์ เราใช้ค่า F เพื่อแสดงขนาดรูรับแสง เช่น f1.4, F2.0, F2.8 เป็นต้น

รูรับแสงและค่า F-Number

กำลังขยายทางแสง:

สูตรที่ใช้ในการคำนวณอัตราส่วนการปรับขนาดหลักมีดังนี้: PMAG = ขนาดเซ็นเซอร์ (มม.) / มุมมองภาพ (มม.)

การขยายภาพแสดงผล

การขยายภาพที่แสดงบนหน้าจอมีการใช้งานอย่างแพร่หลายในกล้องจุลทรรศน์ การขยายภาพของวัตถุที่วัดได้นั้นขึ้นอยู่กับสามปัจจัย ได้แก่ กำลังขยายทางแสงของเลนส์ ขนาดของชิปเซนเซอร์ของกล้องอุตสาหกรรม (ขนาดของพื้นผิวเป้าหมาย) และขนาดของจอแสดงผล

กำลังขยายของจอแสดงผล = กำลังขยายเชิงแสงของเลนส์ × ขนาดจอแสดงผล × 25.4 / ขนาดเส้นทแยงมุมของจอ

ประเภทหลักของเลนส์อุตสาหกรรม

การจำแนกประเภท

•แบ่งตามช่วงทางยาวโฟกัส: เลนส์เดี่ยวและเลนส์ซูม

•แบ่งตามขนาดรูรับแสง: รูรับแสงคงที่และรูรับแสงปรับได้

•แบ่งตามอินเทอร์เฟซ: อินเทอร์เฟซ C, อินเทอร์เฟซ CS, อินเทอร์เฟซ F เป็นต้น

•แบ่งตามตัวคูณ: เลนส์กำลังขยายคงที่, เลนส์ซูมต่อเนื่อง

•เลนส์ที่สำคัญมากซึ่งใช้กันทั่วไปในอุตสาหกรรมระบบการมองเห็นด้วยเครื่องจักร ได้แก่ เลนส์ FA, เลนส์เทเลเซนทริก และกล้องจุลทรรศน์อุตสาหกรรม เป็นต้น

ประเด็นหลักที่ต้องพิจารณาในการเลือกเลนส์สำหรับระบบวิชั่นของเครื่องจักร:

1. มุมมองภาพ กำลังขยาย และระยะการทำงานที่ต้องการ: ในการเลือกเลนส์ เราจะเลือกเลนส์ที่มีมุมมองภาพกว้างกว่าวัตถุที่จะวัดเล็กน้อย เพื่อให้ควบคุมการเคลื่อนไหวได้ง่ายขึ้น

2. ข้อกำหนดเรื่องความชัดลึก: สำหรับโครงการที่ต้องการความชัดลึก ควรใช้รูรับแสงแคบที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ และเมื่อเลือกเลนส์ที่มีกำลังขยาย ควรเลือกเลนส์ที่มีกำลังขยายต่ำที่สุดเท่าที่โครงการจะเอื้ออำนวย หากข้อกำหนดของโครงการมีความซับซ้อนมากขึ้น ผมมักจะเลือกเลนส์ล้ำสมัยที่มีความชัดลึกสูง

3. ขนาดเซ็นเซอร์และอินเทอร์เฟซกล้อง: ตัวอย่างเช่น เลนส์ขนาด 2/3 นิ้ว รองรับพื้นผิวรับภาพขนาดใหญ่ที่สุดของกล้องอุตสาหกรรมคือ 2/3 นิ้ว ไม่สามารถรองรับกล้องอุตสาหกรรมที่มีขนาดใหญ่กว่า 1 นิ้วได้

4. พื้นที่ว่าง: การที่ลูกค้าจะเปลี่ยนขนาดของอุปกรณ์นั้นเป็นเรื่องที่ไม่สมจริง เมื่อโครงการดังกล่าวเป็นแบบเลือกได้