Принцип конструкции телецентрической линзы и технические преимущества

Телецентрическая линза — это оптическая конструкция, в которой главный луч параллелен оптической оси. Благодаря этим характеристикам основные преимущества телецентрического объектива заключаются в устранении искажений при расфокусировке и обеспечении превосходного качества изображения при выполнении высокоточных измерений и проверок.

Ⅰ. Определение телецентрической линзы
Телецентрическая линза имеет три категории: телецентрическая для объекта, телецентрическая для изображения и бителецентрическая. Различие между этими тремя видами заключается в том, что главный луч, параллельный оптической оси, находится на стороне предмета, или на стороне изображения, или и на стороне предмета, и на стороне изображения. Телецентрическая линза с пространственным объектом и бителецентрическая линза — самые популярные телецентрические линзы в приложения.

Ⅱ. Конструкция телецентрической линзы

Целью конструкции телецентрической линзы является устранение разницы в увеличении, вызванной несоответствием расстояния между измеряемым объектом и линзой. И для разных телецентрических линз потребуются разные телецентрические конструкции.

1. Принцип построения телецентрического светового пути предметного пространства

Сходящийся центр главного луча предметного пространства, параллельного оптической оси, расположен бесконечно далеко от изображения пространства, которое называется предметным космический телецентрический световой путь. Его функция: он может устранить ошибку чтения, вызванную неточной фокусировкой объекта.

Дизайн телецентрической линзы в пространстве объекта

2. Принцип построения телецентрического светового пути со стороны изображения

Центр схождения главного луча стороны изображения, параллельный оптической оси, расположен бесконечно далеко от предмета, что называется телецентрический световой путь со стороны изображения. Его функция заключается в устранении ошибки измерения, вызванной неточной фокусировкой на стороне изображения.

Image Space Telecentric Design

3. Принцип проектирования телецентрического оптического пути с обеих сторон

Он объединяет двойные функции телецентричности пространства объекта/пространства изображения и в основном используется в области измерения и обнаружения поля зрения. Би-телецентрическая линза, которую также называют двойной телецентрической линзой, использует этот принцип.

Дизайн двойной телецентрической линзы

< br/>

Ⅲ. Технические преимущества телецентрической линзы

1. Высокое разрешение

Разрешение изображения обычно измеряется CTF (функция передачи контраста), которая количественно определяет существующий пространственно-частотный контраст датчика изображения, и единицей измерения является лп/мм. Большинство интеграторов машинного зрения часто просто собирают большое количество дешевых низкопиксельных объективов с низким разрешением и, наконец, могут генерировать только размытые изображения. С помощью телецентрического объектива даже с датчиком изображения с небольшим пикселем можно создавать изображения с высоким разрешением.

2. Настоящая конструкция телецентрического объектива: сверхширокая глубина резкости и низкий уровень искажений

Бытовало мнение, что телецентрический объектив в основном решает проблему искажения. На самом деле телецентрический объектив решает не только проблему дисторсии, а низкая дисторсия является лишь дополнительным атрибутом телецентрического объектива. Уникальные оптические характеристики телецентрического объектива: при перемещении объекта в поле зрения его увеличение в разных положениях не изменится, что определяет невозможность его замены обычными промышленными объективами в некоторых полях. Например, его большая глубина резкости может быть хорошо адаптирована к рабочей среде на месте, что не является проблемой, которую можно решить только с помощью алгоритмов.

3. Уникальный дизайн параллельного светового пути

Разработка телецентрического промышленного объектива для формирования изображения с параллельным светом теоретически несложна, но другое дело добиться определенного разрешения и качества изображения. Дизайн и изготовление телецентрической линзы действительно сложнее, чем линза в общем смысле. Причина в том, что размер оптической линзы телецентрического объектива относительно велик, что затрудняет коррекцию различных фазовых различий краевого света.

Для получения хорошего качества изображения края поля зрения, требуется более высокая точность проектирования продукта и изготовления, и во многих случаях дизайнеру необходимо иметь относительно богатый опыт проектирования.

Технические Преимущества дизайна телецентрических линз» width=

Фотографии, сделанные обычным объективом (слева) и телецентрическим объективом (справа)

< p>

Ⅳ. Выберите правильную конструкцию телецентрической линзы

Как выбрать найти правильный дизайн телецентрической линзы? Прежде всего, размер ПЗС, совместимого с объективом, должен быть равен или больше размера сенсора камеры; Во-вторых, рассчитайте магнит после подтверждения размера объекта и размера сенсора камеры, всегда выбирайте меньший магнит, если нет подходящего магнита, чтобы покрыть всю площадь объекта. Наконец, проверьте WD & размер объектива, чтобы убедиться, что он может вписаться в дизайн всей системы. Обратите внимание на другие требования, такие как искажение или глубина резкости, если необходимо.

< strong>Ссылки:

1. "Учебное пособие по телецентрической линзе", Хаошэн Ху, Джеймс Веб-сайт C. Wyant College of Optical Sciences,

https://wp.optics.arizona.edu/optomech/wp-content /uploads/sites/53/2016/10/Tutorial_Hu_Haosheng.pdf