在现代工业自动化检测中,远心镜头作为机器视觉系统的核心组件,其性能直接决定了测量精度和检测稳定性。与传统工业镜头相比,远心镜头通过独特的光学设计,能够有效消除透视畸变和物距变化对测量结果的影响,特别适用于高精度尺寸测量、缺陷检测和定位引导等场景。
易显传感作为工业传感领域的专业供应商,凭借其在光学设计和精密制造方面的技术积累,推出了全系列远心镜头产品,涵盖低畸变面阵镜头、高分辨率线扫镜头等多个品类,满足从电子制造、汽车零部件到医疗器械等不同行业的检测需求。本文将系统介绍易显传感远心镜头的技术特性、选型方法及典型应用,为机器视觉工程师和自动化控制工程师提供全面的选型指导。
畸变是影响视觉测量精度的关键因素,指由于镜头光学设计导致的图像边缘与中心放大倍率不一致的现象。远心镜头通过将孔径光阑放置在光学系统的焦平面上,使物方主光线与光轴平行,从而实现恒定的放大倍率,即使物体在景深范围内移动也不会产生测量误差。
易显传感低畸变远心镜头的畸变率可低至0.01%(如TL0.4X110A23型号),远优于行业平均水平(通常为0.1%-0.5%),特别适合亚像素级精密测量场景。
型号 | 工作距离(mm) | 畸变率(%) | 分辨率(um) | 物方视场(mm) | 适用场景 |
110 | <0.01 | 8.9 | - | 半导体引脚检测 | |
110 | <0.05 | 9.8 | - | PCB板焊盘尺寸测量 | |
109 | <0.05 | 6.25 | - | 精密五金件公差检测 | |
110 | <0.07 | 3.0 | 5.5 | 微小电子元件引脚间距测量 |
• 精度匹配:根据检测要求选择畸变率,亚像素级测量(精度<10um)应选择<0.05%畸变率的型号
• 工作距离:需匹配产线空间,如TL系列提供65mm-410mm多种工作距离选择
• 分辨率:线对分辨率(LP/mm)与相机像素尺寸匹配,避免采样不足
双远心镜头同时满足物方远心和像方远心设计,既保证物方主光线平行,又确保像方主光线平行,从而在整个视场内实现极高的测量一致性。这种设计特别适用于需要同时检测物体多个面或多层结构的场景。
易显传感BTL系列(如BTL0.3X110A23)采用双远心设计,结合高分辨率相机(如500万像素)可实现9.8um的测量精度,系统配置包括:
• 双远心镜头(BTL系列)
• 工业相机(分辨率≥5MP,像素尺寸≤3.45um)
• 同轴光源(减少物体表面反光影响)
• 图像采集卡(支持Camera Link或GigE接口)
在双远心测量系统中,实际测量精度可通过以下公式计算:
系统精度=相机像素尺寸 / 镜头放大倍率 X 畸变系数
以BTL0.3X110A23搭配500万像素相机(2/3"靶面,像素尺寸3.45um)为例:
应用场景 | 镜头型号 | 相机配置 | 光源类型 | 测量精度 |
电子元件引脚检测 | 5MP, 3.45um | 同轴光源 | ≤12um | |
轴承滚子尺寸测量 | 2MP, 5.5um | 环形低角度光源 | ≤30um | |
连接器针脚检测 | 12MP, 1.4um | 条形光源 | ≤8um |
物方远心镜头仅保证物方主光线平行,像方仍为普通光学设计,相比双远心镜头具有更小的体积和更低的成本,适用于单层平面物体检测或对成本敏感的场景。易显传感TC系列为典型的物方远心镜头。
型号 | 工作距离(mm) | 畸变率(%) | 分辨率(um) | 物方视场(mm) | 重量(g) |
109.6 | <0.1 | 10 | - | 350 | |
65 | <0.05 | 6.66 | - | 280 | |
65 | <0.1 | 3.3 | 5.5 | 260 | |
65 | <0.1 | 2.77 | 3.7 | 240 |
TC0.5X65A23(工作距离65mm,分辨率17.4um)搭配200万像素相机,可实现晶圆切割道宽度测量,检测速度达300mm/s。
TC1X110A23(分辨率5um)适用于注塑件的孔径和轮廓检测,配合机器视觉算法可实现±15um的测量精度。
TC0.8X65A23(畸变<0.05%)可用于检测印刷品套印误差,最小可识别0.01mm的线条错位。
线扫远心镜头专为线阵相机设计,具有高分辨率、大景深和线视场特性,适用于长条形物体(如LCD面板、薄膜、线缆)的高速检测。易显传感线扫远心镜头覆盖4K到16K线扫相机需求,分辨率最高达200LP/mm。
型号 | 焦距(mm) | 分辨率 | 工作距离范围(mm) | 中心工作距离(mm) | 适配相机 |
25 | 63LP/mm | 520-1740 | 860 | 4K线扫相机 | |
50 | 100LP/mm | 405-730 | 520 | 8K/12K线扫相机 | |
80 | 100LP/mm | 188-273 | 220 | 12K线扫相机 | |
60 | 200LP/mm | 405-834 | 630 | 16K线扫相机 |
• 线视场匹配:根据线阵相机像素数和像素尺寸计算所需线视场
线视场 = 像素数 X 像素尺寸 / 放大倍率
• 工作距离范围:确保产线空间满足镜头的工作距离要求,如LS2540H0.03A需要520-1740mm的安装空间
• 分辨率匹配:镜头分辨率(LP/mm)应不低于相机Nyquist频率,如16K相机(像素尺寸3.5um)需镜头分辨率≥143LP/mm
精密测量应用(如坐标测量机、光学检测仪器)对远心镜头的综合性能要求最高,需同时满足低畸变、高分辨率和长工作距离。易显传感推荐以下型号用于精密测量场景:
测量精度要求 | 推荐镜头型号 | 关键参数 | 系统配置建议 |
≤5um | 畸变<0.05%, 分辨率5um | 12MP相机+远心同轴光源 | |
≤10um | 畸变<0.05%, 分辨率6.25um | 5MP相机+环形光源 | |
≤20um | 畸变<0.1%, 分辨率10um | 2MP相机+条形光源 |
• 镜头选型:在满足精度要求的前提下,优先选择标准型号而非定制型号,交货周期可缩短50%
• 系统配置:通过提高镜头放大倍率降低对相机分辨率的要求,如TL2X110A23(放大倍率2X)可搭配低分辨率相机实现高精度测量
• 检测效率:选择大景深型号(如BTL系列)可减少对焦时间,提高检测速度
易显传感远心镜头采用"按需定制"的定价策略,具体价格根据型号、配置和订单量有所不同。定制化解决方案根据需求评估。
获取正式报价方式:
1. 访问易显传感官网(www.yixiansensor.com),使用右边栏“咨询报价”功能。
2. 联系销售热线:13402597657
3. 联系官网公布的企业微信。
• 光学设计:拥有多项核心专利,畸变控制技术领先行业3-5年
• 制造工艺:采用先进光学元件和精密装配工艺,确保产品一致性
• 测试标准:每台镜头均经过严苛的高低温稳定性测试
易显传感提供业内最完整的远心镜头产品线:
• 面阵远心镜头:覆盖1/2"到1"靶面,放大倍率0.048X-4X
• 线扫远心镜头:支持4K到16K线扫相机,焦距20mm-116mm
• 特殊定制镜头:根据客户需求提供同轴、紫外、红外等特殊波段远心镜头
• 1对1技术支持:专业应用工程师提供从选型到调试的全程指导
• 快速响应:24小时内提供技术咨询回复,48小时内提供样品测试服务
• 定制开发:针对特殊应用场景,8周内可完成定制化镜头开发
远心镜头的选型是机器视觉系统设计的关键环节,需综合考虑测量精度、工作距离、检测效率和成本预算等因素。易显传感凭借全系列远心镜头产品和专业的技术支持,能够为不同行业提供定制化的视觉检测解决方案。
选型流程建议:
1. 明确检测任务的精度要求和工作距离限制
2. 根据相机类型(面阵/线扫)和分辨率选择对应镜头系列
3. 优先从标准型号中选型,缩短开发周期
4. 联系易显传感技术团队获取样品测试和方案优化建议
如需进一步了解产品详情或获取技术资料,可访问易显传感官网远心镜头产品页面,或直接联系技术支持团队获取专业指导。