工業(yè)之眼:遠(yuǎn)心鏡頭如何為精準(zhǔn)成像保駕護(hù)航
在機(jī)器視覺、精密測(cè)量和半導(dǎo)體檢測(cè)領(lǐng)域,一個(gè)微小的畸變或角度誤差可能導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的失效。這時(shí),遠(yuǎn)心鏡頭(Telecentric Lens)便成為確保成像一致性和測(cè)量精度的關(guān)鍵利器。Sill Optics推出的T120/0.30(S5LPJ1794系列)與T150/0.45(S5LPJ6194系列)鏡頭,以其物方遠(yuǎn)心設(shè)計(jì)(Object-Sided Telecentric)和卓越性能,成為工業(yè)精準(zhǔn)成像的可靠保障。
核心優(yōu)勢(shì):為何遠(yuǎn)心設(shè)計(jì)無可替代?
遠(yuǎn)心鏡頭的核心價(jià)值在于其獨(dú)特的光路設(shè)計(jì):
1.消除透視誤差: 傳統(tǒng)鏡頭成像時(shí),物體離鏡頭越遠(yuǎn)顯得越?。ń筮h(yuǎn)?。?。而物方遠(yuǎn)心鏡頭確保只有與光軸近乎平行的光線進(jìn)入鏡頭(最大遠(yuǎn)心誤差僅0.007°-0.014°)。無論物體在景深內(nèi)如何移動(dòng),其在圖像中的尺寸保持恒定。
2.無視深度變化: 對(duì)于厚度不一或表面不平整的物體(如芯片、精密零件),遠(yuǎn)心鏡頭能提供邊緣清晰、尺寸一致的圖像,極大提升測(cè)量和缺陷檢測(cè)的準(zhǔn)確性。
3.低畸變控制: 兩款系列鏡頭最大畸變控制在0.43%(T120)和0.67%(T150)以內(nèi),確保圖像幾何保真度,是尺寸測(cè)量的基礎(chǔ)。
型號(hào)解析:T120/0.30 vs T150/0.45 如何選?
兩款鏡頭雖同為物方遠(yuǎn)心,但參數(shù)差異決定了其應(yīng)用場(chǎng)景:
關(guān)鍵參數(shù) | S5LPJ1794 (T120/0.30) | S5LPJ6194 (T150/0.45) | 應(yīng)用影響 |
放大倍率 (Mag.) | 0.31x (±5%) | 0.45x (±5%) | T150放大更大,更適細(xì)節(jié)檢測(cè) |
工作距離 (WD) | 284 mm (±2%) | 180 mm (±2%) | T120空間需求更大,T150更緊湊 |
最大視場(chǎng) (Object Size) | 74.2 x 74.2 mm | 51.1 x 51.1 mm | T120覆蓋更大視野,T150視場(chǎng)更小 |
推薦數(shù)值孔徑 (NA) | 0.019 | 0.028 | T150光通量更高,成像更亮 |
遠(yuǎn)心誤差 (Max.) | 0.007° | 0.014° | T120角度控制精度略優(yōu) |
選型指南:
需要大視野、較長工作距離? 選T120/0.30 (S5LPJ1794)。例如大型PCB板整體定位、機(jī)械臂抓取大尺寸工件。
追求更高分辨率、緊湊空間? 選T150/0.45 (S5LPJ6194)。例如半導(dǎo)體晶圓缺陷檢測(cè)、微小零件尺寸測(cè)量。
卡口選擇:F-Mount 還是 M42?不只是螺絲區(qū)別
兩種接口版本(FMO = F-Mount, M42 = M42×1螺口)的核心光學(xué)參數(shù)完全一致,關(guān)鍵區(qū)別在于機(jī)械接口:
1.法蘭后距 (Flange Back Distance):
F-Mount: 46.50 mm (標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)相機(jī)接口,如Basler, FLIR)。
M42: 12.00 mm (經(jīng)典攝影鏡頭螺紋口,需接圈適配)。
2.工程考量:
F-Mount: 集成度高,鎖緊穩(wěn)固,抗震性好,適合高速動(dòng)態(tài)檢測(cè)環(huán)境。
M42: 靈活性高,可通過不同厚度接圈微調(diào)后焦,成本可能更低,適合靜態(tài)或預(yù)算敏感場(chǎng)景。
性能深挖:從數(shù)據(jù)看成像實(shí)力
1.寬光譜覆蓋 (400-900 nm): 設(shè)計(jì)波長450-700 nm(可見光),但特別備注支持800-900 nm近紅外波段(工作距離需微調(diào)至289.3mm/182.7mm),適用于紅外照明或需要穿透特定材料的場(chǎng)景。
2.MTF (調(diào)制傳遞函數(shù)) 表現(xiàn): 數(shù)據(jù)表提供了486nm波長下不同視場(chǎng)位置的MTF曲線。
T120鏡頭在53mm視場(chǎng)高、低頻區(qū)均保持較高對(duì)比度(>0.6 @60 lp/mm),中心視場(chǎng)更優(yōu)。
T150鏡頭在36mm視場(chǎng)表現(xiàn)穩(wěn)定,表明在較大視場(chǎng)內(nèi)能保持較好的細(xì)節(jié)分辨能力,滿足高精度需求。
3.可變光圈 (Manual Iris): 手動(dòng)調(diào)節(jié)光圈控制進(jìn)光量和景深,適應(yīng)不同光照條件和檢測(cè)需求。
應(yīng)用場(chǎng)景:遠(yuǎn)心鏡頭施展拳腳的戰(zhàn)場(chǎng)
1.精密尺寸測(cè)量: 手機(jī)零部件、精密軸承、連接器引腳間距測(cè)量(依賴低畸變、無視差)。
2.表面缺陷檢測(cè): LCD屏壞點(diǎn)、玻璃劃痕、金屬表面凹坑(依賴高分辨率、均勻照明)。
3.自動(dòng)化定位引導(dǎo): 機(jī)器人抓取芯片、SMT貼片定位(依賴大景深、穩(wěn)定成像)。
4.半導(dǎo)體與電子: 晶圓對(duì)準(zhǔn)、BGA焊球檢測(cè)、PCB板通孔質(zhì)量(依賴高放大率、近紅外能力)。
5.生物醫(yī)學(xué): 微流控芯片分析、藥片分揀(依賴無透視變形)。
選型與使用建議
1.明確核心需求: 視野大小、工作距離限制、精度要求(分辨率/畸變)、工作波長。
2.匹配傳感器: 數(shù)據(jù)表提供了不同靶面尺寸(1.5", 28.2mm, 32.6mm)對(duì)應(yīng)的最大物方視場(chǎng),確保鏡頭覆蓋您的相機(jī)芯片。
3.接口與配件: 根據(jù)相機(jī)接口選擇F或M42版本,標(biāo)配SSSET0020安裝架確保穩(wěn)固。
4.光照與光圈: 利用可變光圈優(yōu)化景深和亮度,搭配合適的遠(yuǎn)心光源(如平行背光)發(fā)揮最佳效果。
5.紅外應(yīng)用注意: 若使用800-900nm波段,需按備注調(diào)整工作距離并進(jìn)行對(duì)焦校準(zhǔn)。
精準(zhǔn)世界的標(biāo)尺
Sill Optics的T120與T150遠(yuǎn)心鏡頭系列,憑借其嚴(yán)格的物方遠(yuǎn)心設(shè)計(jì)、可控的低畸變、寬光譜適應(yīng)性以及靈活的接口選擇,為工業(yè)自動(dòng)化和科學(xué)研究的精準(zhǔn)成像樹立了可靠標(biāo)桿。它們不僅是捕捉圖像的“眼睛”,更是衡量真實(shí)物理世界的精密“標(biāo)尺”。在追求微米級(jí)精度的賽道上,選擇合適的遠(yuǎn)心鏡頭,意味著為整個(gè)視覺系統(tǒng)的穩(wěn)定與可靠奠定了基石。當(dāng)生產(chǎn)線上的零件以毫秒速度通過,當(dāng)顯微鏡下的微觀結(jié)構(gòu)需要精確量化,正是這些精密的光學(xué)器件,默默守護(hù)著工業(yè)制造的“火眼金睛”。

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