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Méthode de sélection de l'objectif télécentrique

L'objectif industriel est un élément important du système d'acquisition de vision industrielle. En tant que membre relativement jeune de la famille des objectifs, la sélection d'objectifs d'appareil photo télécentrique devient de plus en plus populaire grâce à ses performances uniques.


Pour savoir comment fabriquer un objectif télécentrique, vous devez d'abord comprendre les connaissances de base de l'objectif télécentrique, depuis ses principes de fonctionnement, ses applications, sa sélection de type et d'autres aspects.


Cependant, étant donné que l'objectif télécentrique n'a pas été introduit depuis longtemps, bon nombre de ses caractéristiques ne sont pas largement connues. Cet article passera en revue en détail l'objectif télécentrique et révélera le mystérieux voyage de la lumière dans le système télécentrique.


Première partie : explication du principe de fonctionnement de l'objectif télécentrique


Tout d'abord, nous commencerions par plusieurs problèmes concernant l'objectif non télécentrique.


Le premier problème est que dans le processus d'imagerie, lorsque la distance de travail de l'objectif change, la taille de l'image change en conséquence. En conséquence, l'objectif avec la même distance focale aurait des grossissements différents pour différentes distances de travail. Ce phénomène est similaire à l'aberration visuelle du système visuel humain ; si vous regardez les choses proches de vous, elles sont plus significatives que les choses éloignées. Ce problème peut être ignoré ou même utilisé dans certaines applications. Cependant, ce problème peut également être un obstacle important lorsque notre système de vision effectue une mesure de précision.


Le deuxième problème est que les lentilles ordinaires ont généralement une plage de profondeur spécifique de terrain. Lorsque l'objet mesuré n'est pas couvert par la profondeur de champ de l'objectif, l'image devient floue et ne peut pas être mise au point clairement. Par conséquent, les concepteurs ont conçu une bague de mise au point sur l'objectif ordinaire. Lorsque la distance de travail change, la région intéressante peut être vue clairement en ajustant le plan focal. Si la profondeur de l'objet mesuré lui-même dépasse une plage spécifique, les deux extrémités des objets ne peuvent pas être vues simultanément par l'objectif. Ainsi, pour résoudre ce problème, nous devons trouver d'autres méthodes.


Le troisième problème est qu'avec l'amélioration continue des puces d'imagerie" résolution, les utilisateurs ont des exigences plus strictes en matière de précision de mesure. Comme les lentilles ordinaires sont soumises au principe de l'imagerie optique, la lentille ne peut atteindre la meilleure précision de mesure qu'environ 10 µm. Dans le domaine de l'inspection visuelle, des produits d'imagerie de plus grande précision sont nécessaires.


Une double lentille télécentrique est conçue pour résoudre ces problèmes. En plaçant une ouverture au milieu du système optique, la lumière principale pourrait passer à travers le centre de l'ouverture. Ensuite, la lumière principale du côté objet et du côté imagerie pourrait pénétrer dans la lentille parallèlement à l'axe optique. La lumière incidente parallèle assure une plage de profondeur de champ suffisamment large. De plus, la lumière parallèle de l'objectif garantit que même si la distance de travail change de manière significative dans la plage de profondeur de champ, la hauteur d'imagerie, c'est-à-dire le grossissement, ne changera pas.


Deuxième partie : Applications de l'objectif télécentrique


Quand un objectif télécentrique pour vision industrielle être utilisé ? Nous suggérons que l'objectif télécentrique double puisse être choisi dans la situation suivante.


  • Lorsque l'objet est trop épais et que plusieurs plans doivent être mesurés, tels que des boîtes de nourriture, des bouteilles de boissons, etc.


  • Lorsque les défauts de l'objet doivent être mesurés, alors qu'ils ne peuvent être mesurés que sous un éclairage parallèle dans la même direction.


  • Lorsque nécessaire pour garantir la précision des mesures ; par exemple, lorsque l'erreur autorisée est de 1 um.


  • Lorsque l'objet a une ouverture ou est en trois dimensions.


  • Lorsque le faible taux de distorsion et la luminosité de l'effet d'image doivent être presque identiques.


  • Lorsque la position de l'objet mesuré est incertaine mais peut-être à un certain angle avec l'objectif.


  • Lorsque l'objet saute de haut en bas dans le processus de mesure, comme les vibrations de la ligne de production entraînant le changement de la distance de travail.

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Troisième partie : sélection du type d'objectif télécentrique


Le type la méthode de sélection de la vision industrielle de l'objectif télécentrique est similaire à celle du système optique ordinaire. Les points suivants doivent être pris en compte :


  • Taille de surface cible CCD compatible

    En tant que sélection d'objectif ordinaire, la surface cible CCD compatible avec l'objectif télécentrique doit être supérieure ou égale à la surface cible de la caméra correspondante ; sinon, la résolution serait gaspillée.


  • Type d'interface

    À l'heure actuelle, le type d'interface de télécentrique L'objectif est similaire à celui de l'objectif ordinaire, y compris le port C et le port F, qui peuvent être utilisés tant qu'ils sont adaptés à l'appareil photo.


  • Grossissement ou plage d'imagerie

    Lorsque le grossissement et la surface cible du CCD sont déterminés, la plage d'imagerie est déterminée et vice versa.


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  • Distance de travail

    Généralement, lorsque les trois points ci-dessus sont spécifiés, la distance de travail a également été déterminée dans une plage spécifique, qui est déterminée par l'optique chemin d'imagerie. Il convient de noter si la distance de travail répond aux exigences réelles. Lors de l'utilisation du système télécentrique pour la mesure, nous suggérons de sélectionner d'abord l'objectif et de concevoir d'autres structures mécaniques en fonction de sa distance de travail.


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    Gamme de la profondeur de champ

    Si les conditions ci-dessus sont remplies, plus la profondeur de champ est grande, meilleures sont les caractéristiques optiques du système du centre lointain, qui peuvent être utilisées comme une référence dans la sélection du système.