东正光学:斜像镜头,你为何如此特别

Posted By: Dz Optics In: 镜头知识 On: Thursday, August 16, 2018 Comment: 0 Hit: 282

导读:针对机器视觉行业热点3D检测,东正光学推出斜像镜头,倾角可调范围±15°,支持1英寸大面阵工业相机,可实现物体垂直平面从上至下全区域清晰对焦,应用于AIO、SPI、汽车零部件、电子半导体制造等3D检测领域。在今年6月份深圳机器视觉展亮相后,获得同行业专业人士的一致好评。

  说明:针对机器视觉行业热点3D检测,东正光学推出斜像镜头,倾角可调范围±15°,支持1英寸大面阵工业相机,可实现物体垂直平面从上至下全区域清晰对焦,应用于AIO、SPI、汽车零部件、电子半导体制造等3D检测领域。在今年6月份深圳机器视觉展亮相后,获得同行业专业人士的一致好评。

3D斜像镜头

图1 DZO斜像镜头SM3545A

  在摄影领域有一类特殊的镜头——移轴镜头(Tilt-shift lens),它的主要特点是在相机机身保持不动的情况下,通过前端镜头的倾斜、旋转达到纠正被摄物透视变形和实现被摄体全区域聚焦的目的,而普通镜头由于进大远小的成像规律以及受景深的限制,导致成像变形以及视野范围内部分失焦现象。

  同样是镜头,为何移轴镜头如此特别?其实移轴镜头并没有特别神奇之处,它只是巧妙地利用了光学上沙姆定律成像而已。沙姆定律就是当被摄体平面、影像平面、镜头平面这三个面的延长面相交于一直线时,即可得到全面清晰的影像。

  从光路方面分析,如图2,未倾斜前,拍摄平面A、B两点,A点工作距大,对应像距小,而B点工作距短,对应像距长,因此这种情况下,A、B两点不能实现同时清晰成像,当镜头倾斜后,A点工作距变短,对应像距增大,而B点工作距变长,对应像距减短,在某个倾角下,A、B对应像点A’、B’刚好同时落在像面上。

  图2 斜像镜头光路原理图

  斜像镜头同样也广泛应用于工业检测当中,特别是3D检测领域。目前大多数3D检测还是基于激光三角法测量原理,常见的产品为激光轮廓仪,其在各类3D检测设备中扮演着核心角色。工作原理为激光出射后,经待测物体表面反射,反射光经斜像镜头聚焦于芯片面上。当被测物体高度发生变化时,反射光在芯片上聚焦点位置随之发生变化,根据聚焦点位移大小,可计算出待测面高度的变化信息。

  图3为市面上的常见的激光轮廓测量仪,其镜头便属于斜像镜头类,镜片组相对芯片平面具有一定倾角,这一倾角在设计时满足了萨姆定律,保证了芯片面可对物体高度方向清晰对焦。

  图3 激光轮廓仪内部斜像镜头

  

  东正光学是一家专业从事中高端光学镜头研产销于一体的科技型企业,针对当下3D检测行业热点,开发出一系列斜像类镜头,图4是我司其中一款斜像镜头,其后端是一个沙姆角调节机构,倾角可调范围±15°,图是利用我司斜像镜头拍摄PCB板示意图,图5是拍摄效果对比图,可以明显看出,普通镜头由于景深限制,无法实现整个视野范围内清晰对焦,而斜像镜头在整个视野范围内可实现清晰对焦。

  图4 DZO斜像镜头检测电路板示意图

                                                a)使用DZO斜像镜头拍摄效果                                b)使用普通镜头拍摄效果

  图5 DZO斜像镜头和普通镜头拍摄效果对比

Tags: 斜像镜头

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