东正光学:远心镜头及双远心镜头选型攻略

Posted By: Dz Optics In: 镜头知识 On: Wednesday, April 4, 2018 Comment: 0 Hit: 170

      远心镜头做为工业镜头的一个重要分支,在产品特性上与一般工业镜头的区别直接决定了远心镜头独特的选型方法。远心镜头分为物方远心、像方远心、双远心镜头,双远心镜头综合了物方和像方远心的双重作用的。

1英寸以下像面远心镜头

  一、如何选择合适的远心镜头

  远心镜头做为工业镜头的一个重要分支,在产品特性上与一般工业镜头的区别直接决定了远心镜头独特的选型方法。如何选择合适的远心镜头?

  1)生产厂家一般可以下几个方面来进行分析考虑,了解客户的具体用途需求:

  (1)检测样品的大小¬——镜头的视场

  (2)安装的尺寸空间是否有限制要求,镜头的工作距离¬——镜头的物距

  (3)外界打光照明方式要考虑¬——镜头的光圈

  (4)流水线工作流程方式,上料、筛选等¬——镜头的外形尺寸

  2)如何选择合适的远心镜头,客户首先应明白远心镜头相关指标对应使用条件:

  (1)物方尺寸——拍摄范围。

  (2)像方尺寸——使用的CCD的靶面大小。

  (3)工作距离——物方镜头前表面距离拍摄物的距离。

  (4)分辨率——使用的CCD像素大小。

  (5)景深——镜头能成清晰像的范围。像/物倍率越大景深越小。

  (6)接口——照相机接口,多为C,T等接口。

  3)其次在选择远心镜头时,应明白在什么时候需要选择远心镜头。根据远心镜头原理特征及独特优势,当检查物体遇到以下6种情况时,最好选用远心镜头:

  (1)当需要检测有厚度的物体时(厚度>1/10 FOV直径);

  (2)需要检测不在同一平面的物体时;

  (3)当不清楚物体到镜头的距离究竟是多少时;

  (4)当需要检测带孔径、三维的物体时;

  (5)当需要低畸变、图像效果亮度几乎完全一致时;

  (6)当缺陷只在同一方向平行照明下才能检测到时。

  根据使用情况(物体尺寸和需要的分辨率)选择物方尺寸合适的物方镜头和CCD或CMOS相机,同时得到像方尺寸,即可计算出放大倍率,然后根据产品列表选择合适的像方镜头。选择过程中还应注意景深指标的影响,因为像/物倍率越大景深越小,为了得到合适的景深,可能还需要重新选择镜头。

  二、如何选择合适的双远心镜头?

  远心镜头分为物方远心、像方远心、双远心镜头,双远心镜头综合了物方和像方远心的双重作用的。

  由于双远心镜头的各种特性,导致其生产工艺要求非常高,远心镜头可以有效解决普通镜头存在的问题,因此可用在高精度测量、度量计量等方面。远心镜头是一种高端的工业镜头,通常有比较出众的像质,特别适合于尺寸测量的应用。之前我们有了解如何选择合适的远心镜头。

  1)那么,什么环境下该用双远心镜头呢?

  (1)当被检测物体厚度较大,需要检测不止一个平面时,典型应用如食品盒、饮料瓶等。

  (2)当被测物体的摆放位置不确定,可能跟镜头成一定角度时。

  (3)当被测物体在被检测过程中上下跳动,如生产线上下震动导致工作距离发生变化时。

  (4)当被测物体带孔径、或是三维立体物体时。

  (5)当需要低畸变率、图像效果亮度几乎完全一致时。

  (6)当需要检测的缺陷只在同一方向平行照明下才能检测到时。

  (7)当需要超过检测精度时,如容许误差为1um。

  2)确定了使用双远心镜头的环境之后,双远心镜头又该如何选择呢?根据我们从事双远心镜头多年的研发和生产经验总结,只需要关注以下几个重点:

  (1)兼容的CCD靶面尺寸。这一点跟普通镜头的选择类似,要求远心镜头兼容的CCD靶面大于或等于配套的相机靶面,否则会造成分辨率的浪费。

  (2)接口类型。目前远心镜头提供的接口类型也跟普通镜头类似,有C口、,F口等,只要跟相机配套即可使用。

  (3)放大倍率,或成像范围。当放大倍率和CCD靶面确定时,成像范围即确定,反之亦然。

  (4)工作距离。一般以上三点选定的情况下,工作距离已经确定在一个范围之内,这是其成像光路决定的。需要注意的就是此工作距离是否满足实际使用要求。

  (5)景深范围。在满足前面几个使用条件的前提下,景深范围越大,说明远心系统的光学特性越好,在选型时可作为参考。

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