शेन्ज़ेन V-Plus टेक्नोलोजी कं, लिमिटेड

थ्रीडी इमेजि

टेलिसेन्ट्रिक लेन्सहरूले सटीक मापन गर्दछ

टेलिसेन्ट्रिक लेन्सहरूले मेशिन-दृष्टि प्रणालीहरूमा सटीकताको अतिरिक्त स्तर थप गर्दछ।

 234 (1)

टेलिसेन्ट्रिक लेन्सहरूले मेशिन-दृष्टि प्रणालीहरूमा सटीकताको अतिरिक्त स्तर थप गर्दछ।

एन्ड्र्यू विल्सन, सम्पादक द्वारा

धेरै मेशिन-दर्शन प्रणालीहरूमा, जस्तै सेमीकन्डक्टर निरीक्षणमा प्रयोग गरिएका, सटीक दोहोरिने योग्य मापनहरू स्थिर बनाउनु पर्छ। यो हुन्छ भनेर सुनिश्चित गर्न, प्रणाली विकासकर्ताहरूले टेलसेन्ट्रिक लेन्सको आधारमा अधिक महँगो अप्टिकल प्रणालीमा फर्किनु पर्छ जुनसँग यी भागहरूलाई छवि बनाउनु पर्छ। टेलसेन्ट्रिक लेन्स छनौट गर्न धेरै कारणहरू अधिक पारंपरिक लेन्स प्रणालीको सीमितताबाट देखा पर्दछ।

उदाहरण को लागी, एक वस्तु पारंपरिक लेन्स प्रणाली को क्षेत्र को गहिराइ को भित्र केहि अलि सार्न को लागी, एक सम्बन्धित परिर्वतन परिवर्तन हुनेछ। विगतमा, वस्तु विस्थापनका कारण म्याग्निफिकेसन परिवर्तनहरू अतिरिक्त क्यामेरा वा लेन्स र वस्तु बीचको दूरी ट्र्याक गर्ने गहिराइ सेन्सरमार्फत क्यालिब्रेट गरियो। टेलिसेन्ट्रिक लेन्सको प्रयोगले यथोचित परिवर्तनलाई यथेष्ट रूपमा कम गर्न वा हटाउन सक्छ र त्यसैले कुनै पनि अतिरिक्त क्यामेराको आवश्यकता हटाउन सक्छ र छवि डाटाको प्रिप्रोसेसि that् अन्यथा कुनै म्याग्निफिकेशन त्रुटिहरूको लागि सुधार गर्न आवश्यक पर्दछ।

परिप्रेक्ष वा लंबन त्रुटिहरू पनि टेलसेन्ट्रिक लेन्सको प्रयोगबाट हटाउन सकिन्छ। परम्परागत अप्टिकल प्रणालीमा, नजिकका वस्तुहरू ती भन्दा टाढाको तुलनामा ठुलो देखिन्छ किनकि वस्तुको म्याग्निफिकेसन लेन्सबाट यसको दुरीसँगै परिवर्तन हुन्छ। जे होस्, टेलसेन्ट्रिक लेन्सहरू यो लंबन त्रुटिको लागि अप्टिकली रूपमा सहि बनाउँदछन् ताकि वस्तुहरू लेन्सबाट एक विशिष्ट दूरीको स्वतन्त्र रूपमा उही समान मानिन्छ।

234 (1)

जब मानक अप्टिक्स छवि--डी वस्तुहरूको लागि प्रयोग गरिन्छ, टाढा टाढाका वस्तुहरू टाढा ती भन्दा कम देखिनेछ। नतिजाको रूपमा, जब बेलनाकार गुहा जस्तो वस्तुलाई इमेज गरिन्छ, माथिको र तल्लो गोलाकार किनारहरू गाँसिएको जस्तो देखिन्छ र सिलिन्डरको भित्री पर्खालहरू कल्पना गरिन्छ (साधारण अप्टिक्सले कपमा वा गिलासको भित्र हेर्दा मानव आँखा जस्तो व्यवहार गर्दछ) । यद्यपि, टेलसेन्ट्रिक अप्टिक्सको प्रयोग गरेर, तलको किनारा र भित्री पर्खालहरू गायब हुन्छन् र त्यसैले टेलिसेन्ट्रिक लेन्सले--डी वस्तुको २-डी दृश्य दिन्छ, मेशिन-दर्शन प्रणालीले बढी वा कम सीएडी सफ्टवेयरको रूपमा काम गर्दछ (चित्र १ हेर्नुहोस्। )।

म्याग्निफिकेसन परिवर्तनहरू

टेलीसेन्ट्रसिटीले परिभाषित गर्दछ कसरी दृश्यको क्षेत्र (FOV) भित्र वस्तुको म्याग्निफिकेसनको मात्रा वस्तुको दूरीसँग परिवर्तन हुन्छ। यसैले, उस्तै FOV को लागि, लामो फोकल-लम्बाइ लेन्सको साथ चित्रण गरिएको वस्तुहरूले छोटो फोकल-लम्बाइ लेन्सको साथ चित्रण गरिएको भन्दा बढि परिवर्तनको प्रदर्शन गर्दछ। किनभने टेलसेन्ट्रिक लेन्सहरूले कार्य गर्दछन् यदि तिनीहरूसँग असीमित फोकल लम्बाइ छ, म्याग्निफिकेसन वस्तुको दूरीबाट स्वतन्त्र छ। जे होस् वस्तुहरू लेन्सबाट नजिक वा अगाडि सारिएको फोकसमा भिन्न हुन सक्दछ, वस्तुको छवि आकार स्थिर हुनेछ।

234 (2)

एक विशिष्ट लेन्सको टेलिसेन्ट्रसिटीको डिग्री मुख्य रे वा टेलसेन्ट्रिक कोणबाट मापन गरिन्छ (चित्र २ हेर्नुहोस्)। जबकि मानक वाणिज्यिक लेन्सको टेलिसेन्ट्रिक ए°्गल १० ° वा सो भन्दा बढी हुन सक्छ, टेलिसेन्ट्रिक लेन्समा ०.१ डिग्री भन्दा कम रे रे कोण हुन्छ। टेलसेन्ट्रसिटीको यो स्तर हासिल गर्न, उद्देश्य तत्व वस्तुको FOV भन्दा ठूलो हुनुपर्दछ, यस्ता लेन्सहरू ठूला र महँगो बनाउँदछ।

कुनै खास मेशिन-दृष्टि अनुप्रयोगको लागि टेलिसेन्ट्रिक लेन्स छनौट गर्दा, सिस्टम इन्टीग्रेटरहरूले दुबै व्यक्तिगत निर्माताहरूले प्रयोग गर्ने शब्दावली र प्रत्येक लेन्स डिजाइनको पछाडि परिचालन सिद्धान्तहरू बुझ्नुपर्दछ। सामान्यतया, टेलसेन्ट्रिक लेन्सहरू वस्तु-स्पेस, छवि-स्पेस, वा दोहोरो वा दुई-टेलिसेन्ट्रिक डिजाइनहरूको रूपमा आपूर्ति गरिन्छ (छवि। हेर्नुहोस्)। धेरै उत्पादकहरूले यी प्रकारका लेन्सहरू प्रस्ताव गर्ने क्रममा, छवि स्पेस टेलिसेन्ट्रिक लेन्स छवि छवि प्रक्षेपण उपकरणमा अधिक प्रयोग गरिन्छ र विरलै मिसिन-दर्शन अनुप्रयोगहरूमा प्रयोग गरिन्छ।

234 (3)

टेलिसेन्ट्रिक लेन्सहरूमा, प्रवेश द्वार वा बाहिर निस्कने विद्यार्थीको बीचको मुख्य किरण अप्टिकल अक्षसँग समानान्तर हुन्छ, लेन्सको एक वा दुबै छेउमा, कुन प्रकारको लेन्स प्रयोग गरिन्छ। मेशिन-दर्शन प्रणालीहरूमा, प्राय: जसो यी लेन्स प्रकारहरूको प्राय: प्रयोग हुने वस्तु-साइड टेलिसेन्ट्रिक हो। यी डिजाइनहरूमा, मुख्य किरणहरू मापन भइरहेको वस्तुसँग समानान्तर हुन्छन्, र लेन्स प्रणाली छविलाई CCD वा CMOS क्यामेरामा केन्द्रित गर्न प्रयोग गरिन्छ। किनभने यी लेन्सहरू केवल वस्तु पक्षमा टेलिसेन्ट्रिक छन्, द्वि-टेलसेन्ट्रिक लेन्सको तुलनामा कम लेन्स तत्वहरू आवश्यक पर्दछ, परिणामस्वरूप कम लागत।

या त २ / - वा १ / २-इनको लागि। ढाँचा सेन्सरहरू, एडमन्ड अप्टिक्सले यसको टेकस्पेक गोल्ड सीरीजमा वस्तु-साइड टेलसेन्ट्रिक लेन्सको दुई श्रृंखला प्रदान गर्दछ। २/ /-in हुँदा। श्रृंखलामा २ /--इनको साथ प्रयोगका लागि पाँच लेन्सहरू समावेश छन्। वा सानो सेन्सर, १ / २-इन। श्रृंखलाले १ / २-इनको साथ प्रयोगको लागि चार लेन्सहरू समावेश गर्दछ। वा सानो सेन्सर। १ / २-इन। २/ 3-इनको लागि सब भन्दा ठूलो FOV मानहरू मिलाएर श्रृंखलाले क्षेत्र कभरेज अधिकतम गर्दछ। श्रृंखला, जसले सानो क्यामेराको साथ ठूला क्षेत्रहरूको लागि अनुमति दिन्छ। यी लेन्सहरूले क्षेत्रको परिभाषित गहिराइमा निरन्तर म्याग्निफिकेसन उत्पादन गर्दछ र निर्दिष्ट कार्य दूरी दायरामा ०.२ डिग्री भन्दा कम टेलसेन्ट्रसिटी प्रदान गर्दछ।

वस्तु र छवि रिक्त स्थान

धेरै वस्तु-स्पेस टेलीसेन्ट्रिक लेन्सहरू फोकल लम्बाइको साथ प्रस्ताव राखिन्छ। जहाँसम्म, केहि मेशिन-दृष्टि अनुप्रयोगहरूमा क्याप्चर गरिएको छविको आकार अप्टिकली रूपमा बढाउन आवश्यक पर्दछ। यी आवश्यकताहरूलाई सम्बोधन गर्न, केहि कम्पनीहरूले टेलिसेन्ट्रिक जुम लेन्स प्रदान गर्दछ जसले प्रयोगकर्तालाई छवि स्थानमा फोकल लम्बाइ परिवर्तन गर्न अनुमति दिन्छ जबकि लेन्सको वस्तु पक्षमा टेलसेन्ट्रसिटी कायम राख्दछ। यो प्राप्त गर्नका लागि, टेलसेन्ट्रिक जुम-लेन्स प्रणालीहरूले स्वचालित रूपमा फ्रन्ट-एन्ड अप्टिक्स र अगाडि र पछाडिको लेन्सको बिभिन्न भिन्न दरहरूमा सार्दछ। किनभने यी लेन्स प्रणाली फिक्स्ड-फोकल-लम्बाइ लेन्सहरू भन्दा मेकानिकल रूपमा परिष्कृत छन्, जूम टेलिसेन्ट्रिक्स केवल केही मुट्ठीभर कम्पनीहरूले प्रस्ताव गर्छन्।

१२x टेलिसेन्ट्रिक जूम-लेन्स प्रणाली नेवीतरबाट, उदाहरणका लागि, ०. 0.3 भन्दा कममा टेलिसेन्ट्रसिटी प्रदान गर्दछ constant जबकि स्थिर परिप्रेक्ष्य र म्याग्निफिकेसन कायम राख्दै। एक १ coverage8-मिमी काम दूरीमा coverage० देखि mm मिमी सम्मको क्षेत्र कभरेजको साथ, १२x टेलिसेन्ट्रिक ०.6xx देखि १.9 x x म्याग्निफिकेशन दायरामा समायोज्य फोकल लम्बाइ प्रदान गर्दछ।

केहि अवस्थाहरूमा, विशेष गरी उच्च परिशुद्धता मापनका लागि, दुबै टेलिसेन्ट्रिक लेन्सहरू जुन दुबै वस्तु र छवि प्लेनमा टेलसेन्ट्रसिटी प्रदान गर्दछ ऑप्टिकल विकृति र ज्यामितीय विकृतिको प्रभाव कम गर्न प्रयोग गरिनु पर्छ। किनभने डबल टेलिसेन्ट्रिक लेन्सको असीमित फोकल लम्बाइ हुन्छ, सेन्सरको स्थितिको कारण छवि आकार FOV भरि फरक हुँदैन। यसैले, द्वि-टेलिसेन्ट्रिक डिजाईनको क्षेत्रको ठूलो म्याग्निफिकेशन गहिराइ र ठूलो दायरा हुन सक्छ जुन छवि इमेज गरीएको वस्तुले सार्न सक्दछ जबकि अझै उही म्याग्निफिकेसन कायम राख्दै।

यो विशेष गरी महत्त्वपूर्ण छ किनकि CCD र CMOS सेन्सरहरू सानो र सानो पिक्सलको साथ विकसित हुन जारी छ। व्यक्तिगत पिक्सेलमा प्रकाश फोकस गर्न मद्दतको लागि, इमेजर विक्रेताहरूले अब उनीहरूको सेन्सरमा माइक्रोलेन्स एर्रे समावेश गर्दैछन्। प्रत्येक व्यक्तिगत पिक्सेलमा राखिएको, यी लेन्सहरू सबैभन्दा प्रभावकारी हुन्छ जब आगमन प्रकाश किरणहरू सामान्यबाट ° ° वा कम फरक गर्दछ। यसको कारणले गर्दा, द्वि-टेलिसेन्ट्रिक लेन्सहरू, जहाँ दुबै लेन्सको वस्तु र छवि पक्षमा टेलिसेन्ट्रसिटी अवस्थित छ, आगमन प्रकाशलाई अधिक प्रभावकारी रूपमा फोकस गर्न सक्दछ। यद्यपि यी लेन्सहरू एकल वस्तु साइड टेलसेन्ट्रिक लेन्सहरू भन्दा महँगो छन्, ती वस्तु मापनको शुद्धता बढाउँछन्।

दुई-टेलिसेन्ट्रिक लेन्सको अर्को फाइदा पनि रोशनी हो। छवि स्थानमा किरणको विशेष पथको कारण जहाँ रे शंकुहरूले समान झुकावले डिटेक्टर सतहमा प्रहार गरिरहेका छन्, पिक्सलहरू सबै डिटेक्टर साइजमा उही तीव्रताका साथ प्रज्ज्वलित हुन्छन्। यो सुविधा धेरै परिचित छैन, तर ती अनुप्रयोगहरूको लागि धेरै उपयोगी हुन सक्दछ जहाँ र h्ग एकरूपता नियन्त्रण गर्नुपर्दछ।

V- प्लस टेक्नोलोजीहरू , Navitar, Schneider Optics, र Sill Optics सहित धेरै कम्पनीहरूले लेन्स प्रदान गर्दछ। स्नेइडर अप्टिकलको क्सीनोप्लान द्विपक्षीय टेलिसेन्ट्रिक लेन्सहरू, उदाहरण को लागी, २ /--in को साथ काम गर्न डिजाईन गरीएको छ। CCD क्यामेरा ढाँचा र समायोज्य आईरिस र फोकस नियन्त्रण छ। यी स्थिर फोकल-लम्बाइ लेन्सहरूमा निश्चित म्याग्निफिकेसनहरू सहित पाँच बिभिन्न मोडेलहरू समावेश छन्: १: १, १: २, १:,, १:,, र १:।।

श्नाइडर अप्टिक्सका रोल्फ वार्टम्यानले भनेझैं, जब बाइ-टेलिसेन्ट्रिक लेन्सहरू सटीक मापन लेन्सको रूपमा प्रयोग गरिदैन, असममित वा ड्रिफ्टिंग एज छविहरू डिफोकस गर्दा उत्पन्न हुन्छ। यसले किनारहरूको अतुलनीय पत्ता लगाउँदछ, परिणामस्वरूप सिद्धान्ततः सम्भव भएको शुद्धताको डिग्री स्पष्ट रूपमा प्राप्त गरिएको छैन। द्विपक्षीय टेलीसेन्ट्रिक लेन्सले यी त्रुटिहरू प्रदर्शन गर्दैन, र यसरी यो सिद्धान्तको सम्भावित डिग्री सटीकताको नजिक हुन सम्भव बनाउँदछ (www.schneiderkreuznach.com/knowhow/telezentrie_e.htm)।

फ्रेस्नेल लेन्सहरू

वस्तु-स्पेस टेलिसेन्ट्रिक लेन्स प्रणालीहरूमा फ्रन्ट एलिमेन्ट हुनुपर्दछ जुन कम्तिमा FOV भन्दा ठूलो हुन्छ। यसको कारणले गर्दा, एक परम्परागत वस्तु स्पेस टेलीसेन्ट्रिक लेन्स १ a-इन पनि हेर्नको लागि। फाँट दुवै धेरै महँगो र धेरै गह्रौं छ (चित्र 4 हेर्नुहोस्)। यसलाई पार गर्न लाइटवर्क्स जस्ता कम्पनीहरूले टेलसेन्ट्रिक लेन्सहरू विकास गरेका छन् जसले फ्रेसन लेन्सलाई समेट्ने गरी वजन, लागत, र लम्बाइ कम गर्दछ। फ्रेस्नेल-आधारित टेलसेन्ट्रिक लेन्सहरू सामान्यतया फ्रेस्नेल फारमको फ्रन्ट एलिमेन्टको साथ डिजाइन गरिन्छ जुन प्लानो-उत्तल वा प्लानो-अवतल लेन्ससँग मिल्दोजुल्दो हुन्छ जुन साँघुरो घेराहरूमा काटिन्छ र बाहिर फ्याँक्दछ। सामान्यतया फ्रेस्नेल लेन्स पातलो, खाल्डो मोल्ड गरिएको प्लास्टिकबाट बनेको हुन्छ, र पछाडिको तत्व वा तत्वहरू परम्परागत अप्टिक्सको साथ डिजाइन गरिएको हुन्छ।

234 (4)

फ्रेस्नेल लेन्सलाई टेलिसेन्ट्रिक प्रणालीको एक हिस्साको रूपमा प्रयोग गर्नुमा त्यहाँ ठूलो फाइदा छ- तिनीहरू निर्माण गर्न सकिन्छ धेरै ठूलो एफओभहरू समायोजन गर्न सक्दछन् अन्यथा व्यावहारिक वा सम्भव पनि भन्दा बढी। एक पारम्परिक टेलिसेन्ट्रिक लेन्सको व्यावहारिक सीमा लगभग १२ देखि १ in इन्चको दायरामा हुन सक्छ। लाइट वर्क्सले OV२ भित्रमा FOVs को लागि फ्रेस्नेल-आधारित टेलिसेन्ट्रिक प्रणाली डिजाइन र निर्माण गरेको छ।

तिनीहरूको सुविधाहरूको बावजुद, फ्रेस्नेल लेन्स-आधारित प्रणालीहरू सीमित छन्। किनभने फ्रेस्नेल लेन्सको कुनै र color्ग सुधार छैन, प्राय: तिनीहरूलाई एलओडी स्रोतहरू जस्तो मोनोक्रोमेटिक लाइटको साथ प्रयोग गर्न उत्तम हुन्छ। अन्यथा, वस्तुहरू इमेज गरिएको वरपरका रंग फ्रिन्जहरूको उपस्थितिको सम्भावना छ। साथै, परम्परागत लेन्सको तुलनामा, फ्रेस्नेल लेन्सबाट छविको गुणस्तर राम्रोसँग हुन्छ र अत्यधिक सटीक गेजिंग अनुप्रयोगहरूमा वा साना त्रुटिहरू पत्ता लगाउनको लागि यो राम्रो विकल्प नहुन सक्छ। लेन्सका खाद्यान्नमा प्रकाश छ्या .्कन र लेन्समा नै एन्टेरिफ्लेक्सन कोटिंग्सको अभावका कारण फ्रेस्नेल लेन्सबाट प्रकाश घाटा पनि तुलनात्मक रूपमा ठूलो हुन्छ। जे होस्, कम रिजोलुसन अनुप्रयोगहरूको लागि फ्रेस्नेल-आधारित टेलसेन्ट्रिक लेन्स धेरै व्यावहारिक र लागत-प्रभावी समाधान हुन सक्छ।

234 (5)

चाखलाग्दो कुरा केननले आफ्नो डिसेक्टिभ अप्टिक्स (डीओ) टेक्नोलोजीसँग त्यस्ता लेन्ससँग सम्बन्धित समस्याहरूलाई पार गरेको दाबी गर्‍यो, जसले दुई सिंगल-लेयर डिफ्रैक्टिव ऑप्टिकल एलिमेन्टहरू प्रयोग गर्दछ जसको डिफ्रेक्सन ग्र्याटि .्ग्स आमनेसामने बन्धन हो (चित्र 5 हेर्नुहोस्)। लामो तरंगदैर्ध्यले ठूलो भिन्न कोणको कारण लेन्सको नजिक छवि बनाउँदछ, र छोटो तरंगदैर्ध्यले सानो विसारक कोणको कारण लेन्सबाट टाढा छवि बनाउँदछ, पारंपरिक गिलास अप्टिक्सको साथ डीओ एलिमेन्टहरू राखेर क्रोमेटिक विकृतिहरू रद्द गर्दछ (क्यानन हेर्नुहोस्) वेब साइट)। दुर्भाग्यवस, यस टेक्नोलोजीको प्रयोग अझै टेलसेन्ट्रिक लेन्स-आधारित डिजाइनहरूमा आफ्नो बाटो फेला पार्न सकेको छ।

पेरीसेन्ट्रिक अप्टिक्सले ° 360० ° दृश्य प्रदान गर्दछ

धेरै मिसिन-दर्शन प्रणालीहरू टुक्राको एक भन्दा बढी अनुहारको निरीक्षण गर्न प्रयोग गरिन्छ, र धेरै अवस्थाहरूमा एक बेलनाकार वा गोलाकार सतहको १००% निरीक्षण आवश्यक पर्दछ। विगतमा यी निरीक्षणहरू क्यामेराको एर्रेको प्रयोग गरेर अंशको वरिपरि राखिएको थियो, प्रत्येक क्यामेराले विशेष पक्ष वा टुक्राको अंशको छवि खिच्दै थियो।

दुर्भाग्यवस, यस दृष्टिकोणले प्रणाली लागतहरू बढाउँछ किनकि आवश्यक क्यामेरा संख्याको कारण। थप रूपमा, छवि गरिएको वस्तु ठ्याक्कै स्थितिमा हुनुपर्दछ, किनकि प्रत्येक क्यामेराले एउटा विशेष कोणमा टुक्राको छवि गर्नुपर्दछ। यी समस्याहरूलाई पार गर्न अप्टिकल दृष्टिकोणहरू विकास गरिएको छ कि सतहको सबै सुविधाहरूको छवि प्राप्त गर्न केवल एउटा क्यामेरा चाहिन्छ।

234 (6)

यी लेन्सहरूलाई पेरीसेन्ट्रिक भनिन्छ किनकि उद्देश्य भित्रको किरणहरूको पथको कारण - अपर्चर पुतली वस्तुको स्थानबाट अगाडिको अप्टिकल समूहको परिधीय क्षेत्र वरिपरि घुम्ने रूपमा देखिन्छ। वस्तुको अगाडि सतह र यसको वरपरको पक्ष दुवैको छवि क्याप्चर गर्न उनीहरूलाई एउटा मात्र क्यामेरा चाहिन्छ। जब लेन्स छविहरू बेलनाकार वस्तु दुबै अगाडि सतह र सिलिन्डर सतह एकै समयमा छवि हुन्छन्।

यस दृष्टिकोणको फाइदा, प्राय: कांचको बोतलहरू, एल्युमिनियम क्यानहरू, र अन्य उपभोक्ता उत्पादन प्याकेजिंग जस्ता भागहरूको निरीक्षण गर्न प्रयोग गरियो, जुन यो हो कि सबै वस्तुका सुविधाहरू समान फ्रेममा चित्रण गर्न सकिन्छ र फ्ल्याट प्राप्त गर्न एकल एल्गोरिथ्मद्वारा प्रशोधन गर्न सकिन्छ। बेलनाकार सतह को प्रतिनिधित्व।