텔레센트릭 렌즈의 선택 방법

산업용 렌즈는 머신 비전 획득 시스템의 중요한 부분입니다. 렌즈 제품군의 비교적 젊은 구성원인 telecentric 카메라 렌즈 선택은 독특한 성능으로 더욱 인기를 얻고 있습니다.

텔레센트릭 렌즈를 만드는 방법을 알기 위해서는 먼저 텔레센트릭 렌즈의 작동 원리, 응용, 유형 선택 및 기타 측면에 대한 기본 지식을 이해해야 합니다.

그러나 텔레센트릭 렌즈는 도입된지 오래되지 않아 그 특성이 많이 알려지지 않았습니다. 이 기사에서는 텔레센트릭 렌즈를 종합적으로 검토하고 텔레센트릭 시스템에서 빛의 신비한 여정을 드러낼 것입니다.

1부: 텔레센트릭 렌즈의 작동 원리 설명

먼저 non-telecentric 렌즈에 대한 몇 가지 문제부터 시작하겠습니다.

첫 번째 문제는 이미징 프로세스에서 렌즈의 working distance가 변경될 때 이미지의 크기가 그에 따라 변경된다는 것입니다. 결과적으로 동일한 focal length를 가진 렌즈는 working distance에 따라 다른 배율을 갖게 됩니다. 이 현상은 인간 시각 시스템의 시각적 수차와 유사합니다. 가까이 있는 것을 보면 멀리 있는 것보다 더 중요합니다. 이 문제는 무시되거나 일부 응용 프로그램에서 활용될 수 있습니다. 그러나 이 문제는 우리의 비전 시스템이 정밀 측정을 수행할 때 상당한 장애물이 될 수도 있습니다.

두 번째 문제는 일반 렌즈가 일반적으로 특정 깊이 범위를 갖는다는 것입니다. 필드의. 측정 대상이 렌즈의 피사계 심도로 덮이지 않으면 이미지가 흐려져 초점을 명확하게 맞출 수 없습니다. 따라서 디자이너는 일반 렌즈에 초점 링을 설계했습니다. working distance가 변경되면 초점면을 조정하여 관심 영역을 명확하게 볼 수 있습니다. 측정 대상 자체의 깊이가 특정 범위를 초과하면 렌즈가 대상의 양 끝을 동시에 볼 수 없습니다. 따라서 이 문제를 해결하려면 다른 방법을 찾아야 합니다.

세 번째 문제는 이미징 칩의 지속적인 개선과 함께' 해상도에 따라 사용자는 측정 정확도에 대한 요구 사항이 더 엄격해집니다. 일반 렌즈는 광학 이미징의 원리를 따르기 때문에 렌즈는 약 10um 정도의 최고의 측정 정확도만 얻을 수 있습니다. 육안 검사 분야에서는 더 높은 정확도의 이미징 제품이 필요합니다.

이러한 문제를 해결하기 위해 이중 텔레센트릭 렌즈가 설계되었습니다. 광학 시스템의 중앙에 조리개를 배치하면 선도광이 조리개 중앙을 통과할 수 있습니다. 그러면 물체 측과 이미징 측의 선도광이 광축에 평행하게 렌즈에 들어갈 수 있습니다. 평행 입사광은 충분히 넓은 범위의 피사계 심도를 보장합니다. 또한 렌즈에서 나오는 평행광은 working distance가 field depth 범위 내에서 크게 변하더라도 이미징 높이, 즉 배율이 변하지 않도록 합니다.

2부: 텔레센트릭 렌즈의 적용

머신 비전 텔레센트릭 렌즈를 사용하시겠습니까? 다음 상황에서는 이중 텔레센트릭 렌즈를 선택할 수 있습니다.

• 음식 상자, 음료수 병 등과 같이 물체가 너무 두꺼워서 둘 이상의 평면을 측정해야 하는 경우

  
  

• 객체의 결함을 측정해야 하는 경우 동일한 방향의 평행 조명에서만 측정할 수 있습니다.

  
  

• 측정 정확도를 보장하기 위해 필요한 경우; 예를 들어, 허용 오차가 1 um인 경우.

  
  

• 물체에 조리개가 있거나 3차원인 경우

  
  

• 물체에 조리개가 있거나 3차원인 경우

  
  

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• 저왜곡률과 이미지 효과의 밝기가 거의 동일해야 하는 경우.

  
  

• 측정 대상의 위치가 불확실하지만 렌즈와 특정 각도에 있을 수 있습니다.

  
  

• 생산 라인의 진동과 같이 측정 과정에서 물체가 위아래로 점프하여 working distance가 변하는 경우입니다.

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3부: 텔레센트릭 렌즈의 유형 선택

유형 telecentric 렌즈 머신 비전의 선택 방법은 다음과 유사합니다. 일반 광학 시스템의. 다음 사항에 주의해야 합니다.

• 호환되는 CCD 대상 표면 크기

  일반 렌즈를 선택할 때 텔레센트릭 렌즈와 호환되는 CCD 대상 표면은 일치하는 카메라 대상 표면보다 크거나 같아야 합니다. 그렇지 않으면 해상도가 낭비됩니다.

  
  

• 인터페이스 유형

  현재 텔레센트릭의 인터페이스 유형 렌즈는 C포트와 F포트를 포함해 일반 렌즈와 동일하며 카메라와 매칭이 되면 사용할 수 있습니다.

  
  

• 배율 또는 이미징 범위

  배율 및 CCD 대상 표면이 결정되면 이미징 범위가 결정되고 그 반대의 경우도 마찬가지입니다.

  
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• Working distance

  일반적으로 위의 세 지점이 지정되면 working distance도 특정 범위 내에서 결정되며 이는 광학적 이미징 경로. 작동 거리가 실제 요구 사항을 충족하는지 여부에 유의해야 합니다. 텔레센트릭 시스템을 사용하여 측정할 때는 렌즈를 먼저 선택하고 working distance에 따라 다른 기계적 구조를 설계하는 것이 좋습니다.

  
  

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피사계 심도 범위

위의 조건을 만족하면 피사계 심도가 클수록 원거리 시스템의 광학 특성이 좋아져 다음과 같이 사용할 수 있습니다. 시스템 선택에 대한 참조.